Размер и форма впускного коллектора
 

Недавно копался на ДСМТюнерсах в поисках ответов на вопросы:

(1) какой оптимальный размер впускного коллектора?
(2) какая наиболее оптимальная форма впускного коллектора и раннеров?

в ходе поисков нашел небезынтересную статью-отчет с фотками (чел сварил себе коллектор из алюминия):

http://www.dsmtuners.com/forums/atta...e-20table5.jpg

из этой статьи я вынес для себя 2 любопытные вещи:

(а) "the plenum should be at least 2.5 times the volume of 4 runners" (ресивер должен минимум в 2.5 раза быть больше объема ранеров)
(б) "My best design so far uses a 6" runner with a plenum volume just under 3 liters" (лучший из коллекторов автора был коллектор объемом чуть менее 3 литров и ранерами в 15 см")

// этот коллектор тестировался на строкере 2.4л. таким образом ресивер ("почти 3л) был больше объема двигателя!

В то же время небезызвестный товарищ Corky Bell в книге "Maximum Boost" утверждает следующее: "The plenum volume should be a function of engine displacement—in general, 50 -70%" (обычно объем ресивера составляет 50-70% объема движка).

Опять-таки в то же время если посмотреть на фотки коллекторов Magnus, JMF итд для 4G63 то можно увидеть что их ресиверы явно больше чем "50-70%" (1.0 - 1.4л соответственно).

Плюс не забываем 2 общеизвестных факта:
- чем больше объем ресивера - тем больше мощность на верхах
- чем короче раннеры - тем больше мощность на верхах, чем длиннее - больше мощность на низах

Где же правда?

Если выбирать между низами и верхами то я готов отдать предпочтение верхам. тем более что хочу крутить до 8500 а также учитывая что у моего строкера СЖ будет 9.* : 1 поэтому низы не должны быть дохлее стока.

Теперь касательно моего выбора:
коллектор я буду делать из стеклоткани. поэтому форму могу сделать ЛЮБУЮ. могу сделать прямые раннеры, могу изогнутые... это не принципиально ибо геморрой будет в любом случае и я к нему готов:)))

В качестве отправной точки я быстренько сгенерил вот такую простую модель коллектора (на картинке условный фланец):

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v01_01.jpg

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v01_02.jpg

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v01_03.jpg

Длина ранера = 120 мм
Сечение ранера везде одинаковое = 57х30 мм (1-в-1 как в моей G2 голове)
Объем каждого раннера (до дудки) = 195 см3
Объем всех раннеров (до дудки) = 780 см3
Объем ресивера = 3023 см3 (можно безболезненно уменьшить диаметр с 100мм до 95м и объем упадет до 2.7 литров примерно)
Радиус дудки = 15 мм
Ресивер имеет форму закругленного цилиндра


Предлагаю обсудить эту тему с конструктивом.
Если кто подкован в теории по этому вопросу - то милости просим изложить тут. думаю всем будет полезно.

Тут надо с профи в сфере газодинамики советоваться.

А что говорят бренды? У них, в основном, как всё сделано? Может не ипать мозг, а честно скомуниздить дизайн с брендов?

ШВЕД, Лёх, ты и 3D знаешь? ))) Нифигова ты заморачиваешься я скажу)

1. бренды делают массовый продукт
2. снижают себестоимость
3. используют простые конструкционные материалы
1+2+3 = стальной или алюминиевый коллектор сваренный из труб (ранеры) и листов.

это во многом определяет формы. коммуниздить их формы наверное не самое лучшее решение.
вот позаимствовать общие принципы и подходы - это можно.

главная задача как мне представляется это определить основные показатели:
- объем двигателя / объем ресивера
- длина ранера

мне вообще интересна идея создания равнодлинного симметричного коллектора но наши габариты не позволят сделать это с приемлимым уровнем геморроя :(
поэтому я пока вынужден остановиться на log-style коллекторе... т.е. рядном коллекторе с дросселем на одном боку.

2 Lunatique: я понял что проще, быстрее и эффективнее освоить 3DS Max (для проектирования обвесов и дизайна) и Autodesk Inventor (для моделирования точных объектов по заданным размерам и геометрии) чтобы наступать на виртуальные грабли прежде чем перейти к созданию в натуральной форме.

дядько я тебе ведь уже предложил решение, прольём мой коллектор, он под 2 литра, добавляем + 20% и будет нармуль для тебя. Ранеры и дудки тупо копируем, форму делай как удобно.

ну твое мнение я-то помню. хочется услышать и другие.
и возможно у кого-то будет какое-то аргументированное обоснование.
жду практиков и физиков-теоретиков :)

ШВЕД

1. Не соглашусь.

Не могут быть массовыми, по определению, турбины на >400-500-600-700 сил, рассчитанные под них коллектора и прочая тюнинг-обвязка для серьёзных проектов.

Это не массовость.

При всём моём уважении к твоим работам, Лёх, ты ОДИН.
И ты у нас и шнец, и жнец, и на дуде игрец.
Хочешь-не-хочешь, а в полку брендов есть и инженеры по газодинамике и прочие специалисты по постройке машин БОЛЬШОЙ мощности на рызных двигателях.

Изобретать велосипед - это, конечно, забавно... но - НАКУЯ оно надо?
Полагаю, что в рядах брендов инженеров достаточно. И мыслей и опыта у них несравнимо больше, чем у всего dsm-клуба вместе взятого.

2. Это нормально.
Сделать вещь, которая отвечает ВСЕМ ПОТРЕБНОСТЯМ и сделать её дешевле.

Я полагаю, что никто бы не отказался от болт-он 500 сильного комплекта на 4G63 за 300 баксов.

Есть понятие такое - НЕОБХОДИМО и ДОСТАТОЧНО.
К чему излишки?

3. Знаешь... если коллектор обеспечивает потребности 400-500-600-700-сильной машины, то мне ПОФИГ из чего он сделан.
Хоть из картона, хоть из шкурки банана урожая августа 2006.


Ты определённо оригинален и интересен, но пытаться на*бать инженеров тюнинг-брендов это как-то совсем не скромно. Хотя я и понимаю - ты из лучших побуждений.

Не ипи мозг - скопируй бренд. Тебе ХВАТИТ.
Или ты из 7-ми на 4G63 выехать хочешь?

вот блин :)))
я имел в виду что то что делают бренды в первую очередь направлено на получение прибыли. да, безусловно инженеры хотят сделать хороший товар. но они загнаны в рамки экономии. и именно поэтому материалы используются наиболее простые... почему например ранеры сделаны из круглой трубы а не овальной под наши размеры? да потому что взята стандартная и доступная труба. так проще, так дешевле. ну это просто для иллюстрации моей мысли.
и так во всем.
мне приятно видеть что ты понимаешь что я не претендую на звания наикрутейшего инженера - у меня попросту нету инженерного образования и как ты верно заметил, я один, а их - целая армия :)
но у меня есть неоспоримый плюс - я делаю для себя а не для продажи. и поэтому где-то я готов пойти на лишний геморрой :)

теперь касательно конструктива.
я конечно могу снять копию с какого-нить коллектора. но в силу сказанного выше они будут иметь определенные недостатки. поэтому хочется изначально не наступать на их конвейерные грабли.

кстати если посмотреть на графики продувки коллекторов некоторых брендов то они друг от друга отличаются. воот хотелось бы понять за счет какого наиболее значимого фактора изменяется их производительность....

размеры?

имхо, форма коллектора, американские квадратно круглые делаются видимо от отсутствия у них многотонных пресов;) это не делает их плохими, они дают прибавку и не маленькую. Но если посмотреть на японские девайсы то какая у них форма? Магнусы тоже сделали на эво такой коллектор, причём только только и он литой. Вот фото с их сайта, может наведёт на какие то мысли...
http://www.magnusmotorsports.com/ima...intake_cfd.jpg

ps обьём этого коллектора кстати 5 литров... и он не позиционируется как "для мега корчей онли".

леха, я знаю кого тебе нада мучить
http://soara.mylivepage.ru/image/index
витя соара

насчет магнусов: их новый 5-литровый коллектор не имеет выступающих дудок. в самом первом посту я выложил ссылку на самодельный листовой коллектор. там тоже нету выступающих дудок хотя технология позволяла человеку их сделать.

получается что дудки не особо нужны? т.е. если стенка коллектора будет сама в форме дудки то тогда и выступать ранерам внутрь ресивера необязательно?

если это так то это еще больше упрощает изготовление такого коллектора

Можно поставить Циклон коллектор и верха и низы работать будут. Только надо мозги циклон ставить будет.

парни, а от чего у него дроссель ? очень удобный :) или он сам патрубок наварил ?

у меня на атмо такой дросель был или похожий

парни давайте по теме.
циклон мне *** не уперся.
а обсуждение дросселя - в отдельных темах.
тут - коллектор.

посмотрев на новый дизайн magnus'ов и увидев форму соединения раннеров и ресивера мне подумалось что торчащие внутрь дудки не обязательны. главное чтобы дудка была, а торчать внутрь ей видимо необязательно.
поскольку в стоке сделано именно так (хоть и коряво и дудки там нет) и график продувки стока смотрится достойно на фоне тюненых коллекторов я решил попробовать пойти тем же путем.
как результат сейчас рабочий проект выглядит так:

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v02_01.jpg

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v02_02.jpg

форму ресивера щас обдумываю. новый дизайн магнуса понравился. полагаю надо взять за основу их идею распрямления потока...

молодец, правильно мыслишь! изобретать велосипед ненадо)

я не изобретаю велосипед. я просто стараюсь адаптировать и оптимизировать доступные решения.

в частности ранеры в отличие от "велосипедных" решений (в виде куска трубы расплющенной со стороны фланца) будут представлять собой искривленный тунель с переменным сечением (у фланца сечение совпадает с портом в голове, у ресивера увеличенное по высоте). кривизна тунеля будет продолжением кривизны канала в ГБЦ.

на моей голове кривизна канала вот такая:

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v02_03.jpg

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v02_04.jpg

соответственно кривизна ранера примерно следующая:

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...old_v02_05.jpg

длина ранера пока взята равной 10см. высота окна у фланца - 30.0мм, высота у ресивера - 38.965мм.

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...ld_v02_02a.jpg

Лучше дутки оставить. Их чего выдвигают чтоб не парится с аэродинамикой и расчётом потоков. Ещё так получается более одинаковые условия по цилиндрам, нет скольжения потоков по стенкам коллектора. И их форму надо рассчитывать и проверять в аэротрубе. Потому что может образоваться вихрь на входе в ранер (на опр. режиме) и произойдет тупняк в моторе (вихри срываются и происходит скачки плотности). Вы не забывайте что имеете дело не с непрерывным потоком, а с пульсирующим, где давление может меняться от вакуума до десятка килограмм. И эти дутки ещё гасят ударные волны в ранерах при выходе их в коллектор. Если их не делать то надо считать все по настоящему. А догадки гдето в приделе этого или того не надо. Хотя если просто сделать какой то коллектор то можно и так. Смотрите коллектора формульные они очень интересно сделаны и судовые смотрите. а вот ещё что на какой отметке ставить дутки или заводить ранеры в коллектор очень важно по центру не всегда верно.

Добавлено через 3 минуты
Angel9, Из фотки что ты выложил видно что меньше всего приходит в третий цилиндр а больше в первый и второй. Так что не самый идеальный коллектор.

ну в стоке тоже ранеры выходят из коллектора. никаких дудок нет. график продувки стока г1 смотрится неплохо:

http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d.../flowchart.jpg

XLS исходник: http://files.dsm-club.org/swed/dsm_d...ldairflow1.xls

сомневаюсь в точности этих данных, по ним самый крутой коллектор до 7500 это стоковый. ересь.

Очень даже похоже на правду. Ведь почти все коллектора сделаны на глаз по каким-то понятиям. Я поши расчитывали серьезно у них резонансные трубы а не просто короткие. Так что сток отполируйте и увеличьте отверстия.

Не надо ничего блин растачивать. =) оставте сток.
Теперь по сути. У кого нибудь есть замеры со стенда до и после установки тюненого коллектора?

ШВЕД, От куда такие данные?

2 fox: данные уже не помню откуда скачал. возможно с dsmtuners'ов.

Уверен в 2-х вещах!:
1 - сечение ресивера возле дросселя должно быть больше и уменьшаться к каждому следующему цилиндру.
это обеспечит одинаковое поступление воздуха в каждый цилиндр.
2 - "мегафоны" (расширяющиеся дудки) на трубах идущих от ресивера к голове должны быть (для более плавного прохождения воздуха) но не должны торчать в ресивере над плоскостью его стенки (чтоб не возникали ненужные завихрения вокруг них и под ними) а должны плавно переходить в стенку ресивера.

Так же важно знать что форма, а точнее радиус закругления края мегафона виртуально увеличивает его длину по сравнению с такой же трубой такого же диаметра но без расширения на конце.

(кажется раньше писал...)

Ну это вообще заумно. Труба без обтекателя работать будет очень плохо. Будет срыв потока на острие трубы и в следствии уменьшение сечения. Коллектор надо проектировать с аэродинамической продувкой или моделировать в Абакусе или Флоувижине ну кто понял хорошо.

На счет первого пункта не согласен . У тебя же не открываются все цилиндры сразу - все по очереди , поэтому сужение ресивера не принципиально ИМХО . Второй пункт на счет -" не должны торчать в ресивере над плоскостью его стенки (чтоб не возникали ненужные завихрения вокруг них и под ними) а должны плавно переходить в стенку ресивера." тоже спорный весьма . Есть мнение что наоборот "дудки" должны быть над плоскостью .

Гари прав, касательно обеих пунктов. По первому все понятно, по второму, немного поясню детальнее:

Дудки должны быть немного приподняты над днищем ресивера, потому как стенки не идеальные, возле стенок, в том числе и по днищу ресивера возникают завыхрения и как следствие там наблюдаются турбулентные потоки воздуха, которые замедляют его скорость... в тоже время в средине ресивера и немного выше стенок идут ламинарные потоки возду, так вот дудки приподнимают специально для того чтобы цилиндры засасывали именно ламинарные потоки и скорость наполнения цилиндров была наивысшей

Соглашусь с дудками над плоскостью только в сучае прямого направления на них воздушного потока (та же F1)

Добавлено через 37 секунд
а у нас "дует" сбоку.

Где это в F1 поток направляют напрямую к дудкам ?

видел на фото и на чертежах.
правда это были разработки 5-ти летней давности, но не думаю что для нас это устарело.
ссылки дать не могу т.к. это было у чела распечатано.
он как раз разбирался в некотором конструктивном сходстве с системами впуска в карбюраторных спортбайках когда учился их настраивать.

Ну я неплохо представляю как конструктивно устроена машина ф1 , гда там двигатель, кожух его , кпп и т.д. Вот поэтому и спросил . Забор воздуха производится над головой пилота и поток уж никак не может направляется напрямую к дудкам - там условия ближе к тем что происходят у нас в коллекторе .

ЛАМИНАРНЫХ ПОТОКОВ в коллекторе нет никогда, посчитай рейнольтся при мгновенном расходе в НМТ и все поймешь. Дутки надо ставить, они позволяют избавится от паразитных течений от стенок коллектора и недают образовываться вихрям на острие трубы ранера. В коллекторах только турбулентный поток причем знакопеременный пульсирующий. В общем не так все просто как кажется. Смотрите Ф1 чертежи. Да и вот еще что при надувном коллекторе картина будет иная нежели при атмо коллекторе.

поделишься?

Добавлено через 6 минут
я уже писал (пост в Флуде закреплен сверху как "важный" - http://www.dsm-club.org/forum/flud/1...floworks.html).
я щас как раз пытаюсь построить и просчитать модель коллектора.
может среди местных теоретиков есть кто-то кто бы мог помочь в этом?

Посмотрю были где то но в бумаге из журналов старых.

Вообщем приехал мой коллектор впускной. Обнаружилась интересная деталь, магнусы изменили формат дудок.
Раньше были такие:

http://www.slowboyracing.com/estore/...V%20Stacks.jpg

У меня они сделанны совсем подругому, более похоже на их литой коллектор для эво:

http://photofile.ru/photo/dsm_angel9...e/80340400.jpg

Остальные фото можно посмотреть в борт журнале

Старые раструбы были лучше. Заменили наверно из технологичности. Но всеравно красивая штучка.

http://www.dsm-odessa.com/temp/Gari/...re%2870%29.jpg

Что скажешь про эти ?

Лучше чем у ангела но хуже старых. Раструб должен быть. А сейчас сфоткаю и выложу.

Добавлено через 5 минут
По поводу помочь в проектировании могу. Но в чем сделана модель в Солиде или Аутодеск Инвенторе. Я работаю в Инвенторе и Флоу Вижене. Могу по разрабатывать.

Добавлено через 15 секунд
По поводу помочь в проектировании могу. Но в чем сделана модель в Солиде или Аутодеск Инвенторе. Я работаю в Инвенторе и Флоу Вижене. Могу по разрабатывать.

Добавлено через 16 минут
http://img207.imageshack.us/img207/6...6655kx3.th.jpghttp://img207.imageshack.us/images/thpix.gif
http://img218.imageshack.us/img218/1...6656rz0.th.jpghttp://img218.imageshack.us/images/thpix.gif
Вот это эксперементальный но очень правильный раструб преходящий в ранер. Вот такой примерно формы он должен быть. Эту штуку исследовали для ГТД и для очень большого поршневого компрессора. Скорость потока увеличивается по ранеру таким образом уменьшается вихревание в течении и улучшается картина в зоне клапанов на различных режимах и гасятся полу волны от закрытия клапанов.

У меня такие-же как Гари выложил. На самом деле наверно фотка не совсем передает форму, там есть раструб, хотя конечно не с такими широкими краями как у тебя на фото.
На старом Магнусовском наоборот, раструба нету. Там технология такая: сверху на круглый в сечении раннер просто наварено выточеное полукольцо (причем внутри шов :) ) и все, ни о каком конфузоре и речи не идет.

Попробую в вск сделать получше фоту.