1g2g Размер и форма впускного коллектора

[Elmar]

uhoplan, Сорри, не заметил такой пост! Есть еще мысль, что раз такое сужение уже сделано в голове, т.е. конструктив в ГБЦ впускной канал уже имеет сужение, то может и не нужно больше нигде не менять толщину сечения. Интересно, а если уменьшить длину раннеров, что это даст, или будет только хуже?!

[uhoplan]

Думаю, только хуже.
Объем раннеров, который зависит от длины, походу должен сглаживать пульсацию. Лучше чтобы пульсация не доходила до тела коллектора. Хотя, тут уже надо мнение спецов (коим я не являюсь).

[Hardwarest]

А если сделать дроссель в каждом ранере, ака много дроссельный впуске то отпадёт необходимость таких расчётов и рещё будет

Добавлено через 16 секунд
Предположил

[ksv]

Можно и так Кирил так и делали на карбюраторах довало прибавку значительно. Но настроить такую систему очень сложно ведь тебе надо будет на каждый свой расходомер и фильтр. Большой гемор будет. А возле клапанов итак сечение заужено так что не надо ещё его за ужать. Ранеры должны быть такой длинный как надо и объема тоже.

[Hardwarest]

ksv, Зачем расходомеры. С одного идёт разветвление на 4 дросселя и вперёд...

[uhoplan]

Не, мне кажется бестолково...
Самое первое, с местом там запара, как разместить 4 дросселя - хз.
Ну и не понятно, зачем усложнять систему? В обычной коллектор будет за счет объема сглаживать пульсацию, возникающую за счет открытия/закрытия клапанов. А в многодроссельном впуске?
+сделать 1 расходомер на все никак, т.к. сделать ровную систему распределения воздуха по дросселям только геометией не получится или будет очень сложно. Т.е. все опять упирается в расчет геометрии.

[Angel9]

у скайлайна 34го гтра 6 дроселей в ранерах после коллектора и ничего, катаются)

[ШВЕД]

итак настало время вернуться к проблеме расчета геометрии впускного коллектора

потратив немало сил и бессонных ночей я в некоторой степени овладел страшным инструментарием :do: и теперь возвращаюсь к старой теме
встретившись на днях с Angel9 я обмерил его коллектор:



и сделал его несложную 3D модель:



но глядя на этот хоть и тюненый но все же листовой коллектор с угловатой квадратной геометрией я рассчитывал увидеть весьма посредственные результаты продувки...
тем не менее результаты удивили - несмотря на угловатость этот коллектор выдал на удивление равномерную скорость потока во всех 4х каналах:



(продувка на бусте 1 кг, 8500 RPM. Об ограничениях исходных условий - чуть позже).

Поглазев на результаты я решил попробовать поиграть с геометрией коллектора чтобы выявить определенные принцпы. В данной ветке уже было высказано достаточное количество мнений и догадок. Теперь пришло время попробовать сопоставить все это с численными оценками. Пусть даже приближенными.

* * *

ИСХОДНЫЕ УСЛОВИЯ:

Для простоты вычислений я сделал ряд существенных допущений:
- абсолютное давление воздуха на входе = 202540 кПа (= 2 кило)
- температура воздуха на входе = 20.05С
- 8500 RPM на 4х-цилиндровом двигателе 2.4л
- 4 канала одновременно потребляют воздух (на практике же - чередующиеся пары)

Правдивость данных ограничений не слишком важна поскольку меня интересует сравнения разных геометрий при прочих равных условиях

- сечения каналов взяты как у башки G2: прямоугольник 60x30 со сглаженными углами радиусом 10мм.
- длина каналов - 140мм.


ПРОДУВКИ МОДЕЛЕЙ

Ниже приведу результаты продувки разных геометрий.
В таблицах приведены средние величины отдельных параметров для каждого канала (#1 (ближайший ко входу в ресивер), #2, #3 и #4) по которым можно оценить качество геометрий.

(1) прямоугольный ресивер с "дудками до пола" (="бублик)
похоже на те что у Magnus'а за исключением того что у меня в сечении строго полусфера а у магнусов полусфера еще сверху усечена.

[table]|[table]Parameter|1|2|3|4
Pressure [Pa]|199933|200180|200361|200533
Temperature (fluid) [°C]|20.4698|20.4645|20.442|20.4499
Density [kg/m^3]|2.37187|2.37484|2.37712|2.37906
Total Pressure [Pa]|200782|201017|201167|201309
Dynamic Pressure [Pa]|847.817|835.214|804.693|775.572
Velocity [m/s]|26.5676|26.3689|25.9398|25.492[/table][/table]

(2) тот же ресивер что и выше но уже без "бубликов"
каналы входят в ресивер под прямым углом без каких-либо "наворотов"

[table]|[table]Parameter|1|2|3|4
Pressure [Pa]|200065|200460|200573|200557
Temperature (fluid) [°C]|20.4117|20.3905|20.3809|20.3731
Density [kg/m^3]|2.37389|2.37874|2.38017|2.37999
Total Pressure [Pa]|200875|201305|201388|201341
Dynamic Pressure [Pa]|809.29|843.216|813.808|782.439
Velocity [m/s]|26.0134|26.436|26.0323|25.575[/table][/table]

(3) дудки в полу
ресивер тот же что и выше но пол имеет форму дудок при входе в каналы

[table]|[table]Parameter|1|2|3|4
Pressure [Pa]|200493|201068|201098|200743
Temperature (fluid) [°C]|20.3638|20.3596|20.3101|20.2956
Density [kg/m^3]|2.37932|2.38618|2.38691|2.38279
Total Pressure [Pa]|201287|201842|201901|201554
Dynamic Pressure [Pa]|793.397|772.952|801.238|809.694
Velocity [m/s]|25.7627|25.401|25.8583|26.0264[/table][/table]

(4) "скошенная крыша"
у всех предыдущих ресиверов наблюдалось уменьшение "площади потока" по мере удаления от входного отверстия. поэтому "лишний" объем я отрезал. без каких-либо расчетов - просто на глаз

[table]|[table]Parameter|1|2|3|4
Pressure [Pa]|200559|201161|201082|201219
Temperature (fluid) [°C]|20.3704|20.372|20.3049|20.2996
Density [kg/m^3]|2.38003|2.38718|2.38676|2.38844
Total Pressure [Pa]|201344|201930|201847|201978
Dynamic Pressure [Pa]|784.494|768.347|763.742|757.674
Velocity [m/s]|25.6219|25.3301|25.2777|25.1741[/table][/table]

(5) дудки внутрь
ресивер почти как и (4) но теперь пол плоский и дудки заходят внутрь ресивера. радиус "лепестка" дудки = 15мм. дудка начинается сразу на внутренней плоскости пола (следовательно высота 15мм)

[table]|[table]Parameter|1|2|3|4
Pressure [Pa]|200459|200488|200774|200783
Temperature (fluid) [°C]|20.2559|20.2747|20.3129|20.3351
Density [kg/m^3]|2.37993|2.37998|2.38308|2.38297
Total Pressure [Pa]|201323|201284|201551|201548
Dynamic Pressure [Pa]|862.82|794.651|775.687|763.959
Velocity [m/s]|26.6473|25.7473|25.4429|25.2817[/table][/table]

(6) дудки внутрь еще глубже
те же дудки но ушли вглубь ресивера езе на 15мм. посмотрим что это даст...

[table]|[table]Parameter|1|2|3|4
Pressure [Pa]|200252|200295|200486|200573
Temperature (fluid) [°C]|20.3044|20.3402|20.3653|20.4241
Density [kg/m^3]|2.37719|2.37715|2.37923|2.37975
Total Pressure [Pa]|201151|201102|201282|201342
Dynamic Pressure [Pa]|897.757|805.572|794.488|768.26
Velocity [m/s]|27.1351|25.9231|25.7517|25.3737[/table][/table]

как видно особых результатов это не дало. разве что в первом канале выросла скорость и динамическое давление...

* * *

Пока это все что осилил рассчитать и как-то оформить.
Из этой скромной выборки пока следует что наиболее эффективной можно считать форму (4) которая дает во (всех каналах!!!) наибольшее давление (статическое и общее) а также плотность и при этом тут не самая высокая температура из рассмотренных вариантов.

* * *

двигаемся дальше...

ваши комментарии и мнения по теме крайне приветствуются

хочется обсудить результаты....
кто в теме?

[uhoplan]

швед - молодец освоил прогу
теперь по теме
в 4-м варианте меня смущает неравномерность распределения потока по 1-му раннеру
насколько это плохо судить не берусь... т.к. еще не решил для себя
в принципе, смесь в цилиндре может получиться даже более однородной, что полезно для правильного ее горения... но фиг знает
исправлять эту неоднородность проще всего дудкой только для этого раннера (как следует из картинок)

но все же повторю свое мнение - расчет в статике мне кажется неверным. вернее результаты от такого расчета могут не соответствовать действиельности. пульсация, возникающая в объеме коллектора из-за закрытия клапанов будет очень сильной
как посчитать динамику я не знаю

[ШВЕД]

я согласен. это очень грубые расчеты.
во-1 коллектор нужно проссчитывать на всем диапазоне оборотов
во-2 нужно учитывать что работают каналы попарно
это все я попытаюсь учесть на более поздних стадиях - стадиях подгонки ПРАВИЛЬНОЙ геометрии.
щас же я хочу найти признаки этой правильной геометрии.

касательно "ненаполнености" первого ранера - это технический момент.
форма ресивера просто убийственная )

сейчас мне пока кажется что наиболее правильная форма ресивера у Q-Engineering'а - она наиболее точно повторяет путь потока от входа к ранерам... думаю что по мере вычислений я приду к нечто подобному....
щас я хочу определить правильность дудок и их расположение (наружу, на границе, внутрь) итд...

[Mica]

Сообщение от Stez

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

Нет на таких скоростях воздуха никаких ламинарных потоков. Ламинарные потоки в узких трубах бывают примерно до 1 м/с. При оборотах около 3000 в мин расход воздуха около 50 л/с. При объеме коллектора в 3л, за секунду происходит 16 циклов обмена воздуха, при длине коллектора в полметра получаем примерно 8 м/с скорость потока.
Кроме того, коллектор предмет со сложной геометрией, там одни вихри.
При таких потоках, чем больше диаметр дырок и меньше острых углов, и в общем углов, тем лучше.
Круглые сечения - гут, прямоугольные и квадраты не гут.


Кстати, как на моторах формулы 1 сделан впуск, там то они наверно все как надо считают?

[Роман]

ШВЕД

Алексей, респект за труды и за наглядное описание опытов. Всегда интересно читать.

Но ответь на один простой вопрос - для чего тебе нужен "идеальный" коллектор? Сколько ты получишь л.с. , если у тебя будет свой идеальный кастом, а не (к примеру) Магнус?
+3 силы из-за лучшего наполнения цилиндров?

Просто хочу понять к чему ты ведёшь.
ИМХО - слишком много загоняешься насчёт минимального улучшения.
Для тебя в твоём проекте что важно - мощность с колёс или жёсткий кастом всего и вся?
В чём цель проекта, кроме "10-11 секундный гражданомобиль"?

P.S.

Ещё раз о цели моего вопроса - это ни в коем случае не "придирки" или нечто подобное.
Просто любопытно твоё видение ситуации.

[ШВЕД]

роман, все воспринимаю оч хорошо ) цель уже скорее "жесткий кастом всего и вся".
хочется довести до финала то во что впрягся и проверить свои силы.
вполне возможно что дешевле было бы купить афтермаркетовый и не париться. но видимо не судьба пока что

ну хотя мощности лишней не бывает поэтому если это приведет даже к +0.5 пони - это уже очень "хорошая стимуляция самолюбия" ))

Добавлено через 3 минуты
сегодня пытался найти коллекторы Formula 1 - ничего не нашел но было бы интересно поглядеть на то как они дудки выводят...

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Mica

Круглые сечения - гут, прямоугольные и квадраты не гут.

кстати интересно будет проверить.... щас попробую протестировать

[Mica]

Сообщение от Роман

Но ответь на один простой вопрос - для чего тебе нужен "идеальный" коллектор?

Ещё раз о цели моего вопроса - это ни в коем случае не "придирки" или нечто подобное.
Просто любопытно твоё видение ситуации.

Ну это как у Ван Гога спросить, зачем ты картины пишешь.
Я такие штуки как у Шведа воспринимаю как творчество и самовыражение.

Я, например, два года назад ювелиркой занимался ради прикола. Сейчас, правда уже остыл, однако и в нашем тюнинговом деле можно кое-что поприменять... Например 3D прототипирование или модельные силиконы.. Ну да ладно, это как нибудь в другой теме.

Добавлено через 10 минут
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%...ngine_2007.jpg

Блин, все, что нашел

[Gari]

В современной ф1 атмо моторы - там нет коллекторов - дудки в атмосферу и все. Смотри на ф1 80-х тогда была эра турбомоторов . Завтра на работе найду закладку - там было множество фоток моторов и коллекторов нан их.
А вообще бери ку-инжиниринг коллектор и не парься