Как улучшить звук выхлопа
Акустическая настройка выхлопа
В этой записи будет рассмотрено 3 типа «глушителей», поддающихся простому самостоятельному расчёту и изготовлению. Упомяну, зачем они нужны и чем отличаются.
Взяли мы предположим изготовили прямоток, «повесили баночку», в городе всё ок, тёлочки на заднем сиденье довольные, визжат — сразу видно в хорошем выхлопе разбираются. Поехали с ними в баню, но вот беда — только выехали на трассу, от громкости у всех мозги через уши вытекли. Чтобы с вами такого не произошло, не ставьте прямоток или читайте материал ниже.
Как правило, в нормально сделанном выпускном тракте, состоящем только из труб одинакового сечения и прямоточных глушителей с набивкой, можно выделить одну или несколько частот, на которых громкость существенно выше, чем на всех других частотах. Плавно раскручивая мотор можно заметить, что с нарастанием оборотов громкость то нарастает, то падает, а на каких-то определённых оборотах (скажем 2500) в салоне стоит гул. Определить такие «гудящие» частоты можно методом спектрального анализа (с помощью бесплатного софта), причем записывать звук, вполне годный для проведения такого анализа, можно хоть на мобильный телефон в режиме диктофона. Можно даже применить точный тахометр, калькулятор, ручку и листок бумаги. Тонкости записи и анализа как-нибудь в другой раз, об этом много где в сети есть. Главное вот что — если в нашем «простом» прямотоке подавить узкий диапазон частот, то громкость во всём диапазоне оборотов и нагрузок зачастую станет вполне приемлемой. И сделать это можно без какого бы то ни было ущерба производительности мотора. И без изменения тембра звучания вашей новой выхлопной системы. Конструкции «глушителей», решающих эту задачу, хорошо известны и их можно тоже найти в сети.
А вот чего в сети нету и собирать надо по мелким частям — так это формулы для их расчёта. Это — то мы сейчас и поправим. Ниже будет приведен матлабовский код (который вы без труда или с трудом забьете хоть в эксель хоть ещё куда). Все размеры в эти формулы забиваются в метрах, частота — в герцах, а скорость звука — в метрах в секунду. Для примера даны типичные характеристики подавления — они же будут служить проверкой для говнокода ваших программ расчёта.
Итак пусть нам сейчас известна частота в пределах 80-200Гц, и мы хотим её эффективно подавить. Условно будем полагать что «красная частота» — это когда вытекают мозги, а «коричневая частота» — это когда ваш любимый мопс непроизвольно роняет кал. И вот какие у нас есть варианты борьбы с этой чумой:
Первый вариант — заткнуть дупло нахер — шумоизоляция полная! Логично, чо. Более щадящий вариант — поставить флейту. И рассчитывать ничо не надо, самый пацанский вариант. Правда ведро не едет, ну так можно снять флейту и поедет.
Второй вариант — глухой отрезок трубы строго определённой длины
По-научному она называется «четвертьволновый резонатор», в быту J-pipe в честь наиболее популярной формы. Длина отвода задаёт частоту настройки (а вернее ряд частот, на которые конструкция настроена — при этом верхние из этих частот нам как правило не нужны, но и не мешают).
Формула для расчёта:
Fr=C/(4*Lb)
(частота настройки)
Sb=pi*(ID_SIDE^2)/4
S=pi*(ID_MAIN^2)/4
TL(f)=10*log10( 1 + 0.25 * (Sb/S)^2 * (tan( (pi/2)*f/Fr))^2 )
Исходные параметры для расчёта:
Lb — длина отвода, измеренная вдоль его центральной линии
ID_SIDE — диаметр отвода
ID_MAIN — диаметр выхлопной трубы
TL(f) — величина затухания звукового давления, в дБ, на частоте f (Гц)
график дан для температуры выхлопного газа 50 градусов Цельсия, полная длина отвода 0.62м, диаметр выхлопной трубы равен диаметру отвода. Форма отвода может быть любой, но приварен он должен быть строго перпендикулярно.
Третий вариант — резонатор Гельмгольца
Это такой же отвод как и по варианту (2) но с бочкой на конце. Он подавляет одну частоту вместо набора кратных частот, зато длину можно разменять на толщину чтобы втиснуть конструкцию в ограниченное пространство, можно эффективнее использовать это пространство (поскольку форма бочонка может быть произвольной), и можно управлять шириной полосы подавления. То есть при грамотном расчёте гул будет полностью подавляться не только строго на наших условных 2500 об/мин, но например от 2300 до 2700.
Формулы для расчёта:
L_= Lt+2*0.6*ID_IN;
Vcase = Sc*Lc
Sline=pi*(ID^2)/4;
Sc=pi*(ID_CASE^2)/4;
S=pi*(ID_IN^2)/4;
F0=(C/(2*pi))*sqrt(S/(L_*Vcase))
(частота настройки)
TL(f)=10*log10( 1+( (C/(2*Sline) / ( (2*pi*f*L_/S) — (C^2) / (2*pi*f*Vcase) ) ))^2 )
Исходные данные для расчёта:
ID — диаметр выхлопной трубы
ID_IN — диаметр тоннеля между выхлопной трубой и объемом
ID_CASE — диаметр резонатора
Lt — длина тоннеля (соединяющей трубы)
Lc — длина резонатора
график построен для 57мм выхлопа, отвод 57мм длиной 0.15м, резонатор 82мм длиной 0.36м, температура 100 град С
Четвертый вариант — резонансная камера
Это полость произвольной формы без набивки, без ничего. Формула дана для случая цилиндра.
График построен для пустотелого цилиндра 180мм х 420мм, вход и выход 57мм, температура 100 град. С
Формулы для расчёта:
Fn=C/(4*Lc)
S=pi*(ID_IN^2)/4
Sc=pi*(ID_CASE^2)/4
TL(n)=10*log10( (cos(pi*f/(2*Fn)))^2 + 1/4*((S/Sc+Sc/S)^2)*(sin(pi*f/(2*Fn)))^2 )
Исходные данные для расчёта:
Lc — длина резонатора
ID_IN — диаметр выхлопной трубы (вход и выход)
ID_CASE — диаметр резонатора
Общие замечания
Большой плюс данного материала я вижу в том, что для каждого типа конструкции дана не просто формула расчёта центральной частоты, но полная формула для расчёта величины подавления акустической мощности на любой другой частоте, при этом учитывается диаметр выхлопной трубы. Это позволяет гораздо более точно предсказать тот звук, который вы получите — фактически вы сможете имитировать его, отредактировав звукозапись в аудиоредакторе (об этом в другой раз, если найдутся желающие).
Выходными данными для каждого расчёта является величина TL(f) — то есть величина затухания звуковой мощности в дБ для каждой частоты f (Гц). При этом 10 дБ соответствует «10 раз по мощности», но поскольку громкости соответствует плотность потока мощности, то соответствующее изменение громкости — в 100 раз. 20 дБ — в 1000 раз. Условно говоря, то что нужно.
Как видно по графикам выше, прежде всего характеристики разных конструкций отличаются шириной полосы подавления. Чем шире полоса, тем проще с первого раза «попасть» в заданные характеристики (максимальное подавление красной или коричневой частоты, см. выше). С другой стороны, и размеры изделий тоже существенно разные. А с третьей стороны, неграмотный расчёт способен прибить все теоретические преимущества конструкций.
При расчётах избегайте экстремальных значений. У каждой формулы есть определённый диапазон входных данных, в пределах которого она достаточно точна для расчёта самодельного выхлопа. Пользуйтесь приведёнными выше картинками. Если то, что вы собираетесь посчитать, выглядит похоже — значит скорее всего будет работать по формуле.
Здесь не рассмотрены глушители с набивкой, потому что набивка просто гасит верхние частоты. Глушитель с набивкой и перфорированной трубой обладает также и свойствами резонансной камеры, но только в области самых низких частот, где влияние набивки мало. Таким образом, глушитель с набивкой в меньшей степени поддаётся точному расчёту и выбирать его стоит иначе — просто брать самый большой который влезет, и затем описанными выше конструкциями, при необходимости, убрать «мусор». Чем меньше ваш глушитель с набивкой — тем больше мусора останется.
Для всех формул выше, С — скорость звука в м/с. Она зависит от температуры в градусах и приведена ниже
C(200) = 436.0
C(100) = 387.1
C(50) = 360.3
C(20) = 343.1
Впуск/выпуск: Сочный выхлоп своими руками!
Доброго времени суток!
В любом автомобиле выхлоп задает настроение водителю когда запускаешь автомобиль и когда даёшь газа, но также хочется чтобы можно было спокойно ехать и чтобы выхлоп не напрягал своим шумом… одним словом нужно что ни будь такое… одним словом задачка не из простых…
Изначально на у победе стоял оригинальный глушитель :
Эта банка имеет сравнительно маленькие размеры и вход и выход с одной стороны, и самое печальное во всём этом деде то что в кузове место только под такую банку в плене размера больше не поставишь и в пане конфигурации тоже вход и выход должен быть с одной стороны…
Потому решил пойти не очень популярным путём))) сделать банку сам!
Цели всего три:
1) Сделать приятный звук
2) Сделать чтобы всё встало на сои места
3) Чтобы вся затея получилась бюджетной
Короче такого не бывает, но я попробую!
Я не стал делать банку полностью я решил переделать от какой ни будь машины который бы подходил по размерам. После не долгих поисков оказалось, что по размерам очень похожа банка от обычной карбюраторной нивы, да и ценник у неё ОЧЕНЬ гуманный, короче не жалко если что испортить)))
Далее решил распилить родную банку от победы и от нивы чтобы их посмотреть их строение, единственное от нивы банку нужно было как то осторожно распилить чтобы потом её проще было варить.
Что с разу бросилось в глаза что банка, которую делали 60 лет назад собран куда качественнее чем делают сейчас. Ну собственно нужно сделать из нивовской банки банку для победы, но с диаметром труб 63.В итоги перерыв много инфы в инете и почитав мудрые книги о том как делаются выхлопы в итоги я убедился что раньше подходили серьёзнее к этим делам чем сейчас на вазе)))
Короче накидал чертежик буду делать так.
За основу взял конструкцию глушака от победы, но немного её изменил, трубы большего размера, добавил секцию с набивкой, немного изменил последнюю перегородку перегородку.
Полный видос постройки и испытаний:
Одной из необходимых вещей которые мне понадобились это перфорированные трубы, можно купить, но мы же делаем по халяве поэтому долго ДОЛГО сверлим простую трубу
Увот собран на столе будит примерно так
Далее делаем зону с набивкой.
Для справки через набивку газы не идут! она нужна для других целей, а конкретно чтобы глушить по большей части высокие частоты, т.е. чтобы у нас не было звука как будто кто то к машине кастрюлю приделал и она бренчит, очень часто такое встречается на газели и волгах этот кастрюльный звон. вот это звон мне не нужен!
к набивке она у нас из двух компонентов :
1) вата из нержавеющей стали, продается в магазах для выхлопа
2) базальтовая вата, продаётся в строительных магазинах
в конце ставлю разделительную перегородку которую сделал из перегородки от глушака нивы тока немного её допилив.
в итоги получилась довольно аккуратная банка
потом весь выхлоп залил термостойкой краской и усЁ!
В итоги результат достигнут на 100%!
Звук получился отличный (на видео есть)
Всё встало на штатные места
И ценник просто нереальный для такого результата…
Всем спасибо за просмотр!
Доработка выхлопа, добавляем баса и харизму голосу
В этом раз я решил залезть в заднюю банку и немного добавить ей шумности и приятного рыка
В общем заехал к своему сварщику, сняли заднюю банку, открыли её, посмотрели что там к чему и решили немного поработать там скальпелем в виде автогена
Сделал наглядный чертежик в автокаде
На картинке видно где нужно вскрывать и что именно и где убрать что бы добавить баса выхлопу
я делал что то подобное уже на предыдущей машине, получилось очень хорошо поэтому я смело уже на этот раз порезал в эту банку
Надеюсь кому нибудь пригодится, уже будет понятно где и что резать
Почему я выбрал такой вариант, потому что готовый выхлоп проще доработать и уже знаешь что будет нормально. Нежели вы будет ставить какой нибудь прямоток который будет орать
А так получился очень приятный звук, на холостых когда обороты 650 выхлоп вообще не слышно не наулице не в салоне, что очень радует, не будет надоедать в пробках ни вам ни соседям по полосе
А вот когда заводишь машину, в момент запуска такой приятный басистый рык которой тут же затихает когда обороты падают до 650
Так же когда ускоряешься с 1500 до 3000 оборотов приятное звучание выхлопа, даже напоминает V8
Особенно приятно когда едешь в паркинге и нажимаешь на газ
Снял видео, но там как всегда слышно всё, кроме выхлопа
Получается выхлоп такой же как в стоке только на несколько тонов выше, нет такого ора как при прямотоке. Такая некая золотая середина между ором и стоковым бесшумным выхлопом. Мне очень нравится
Говновыхлоп. Часть 2-я. Борьба за звук и против резонанса.
Продолжим рассказ о моем горемычном выхлопе и о том как я пытался с разной успешностью бороться с проблемами. Будет много букв и немного физики.
Есть 2 основные причины появления этого резонанса. Разберем отдельно.
1. Неправильный конфиг выхлопа.
Будем объяснять простым языком, чтобы понятно было всем.
Физической основой во всем этом является — Тепловое движение и Броуновское движение. Углубляться не будем. Вики в помощь.
Выхлопная система это по сути духовой инструмент, как саксофон, флейта, тромбон так далее.
В железную трубу под давлением поступает газ, на выходе получается звук.
И как вы знаете, чем больше калибр духового инструмента, тем более низкочастотный звук он издает. Низкочастотный звук, это и есть тот самый гул.
Звук с частотой колебаний в пределах от 50-60 Гц и ниже, вплоть до инфра-низких частот не воспринимаемых ухом человека (инфразвук 20 — 4/5 Гц ), но ощущаемых осязательно ( телом ) — и называется Басом.
Когда частота колебаний молекул газа в трубе начинают совпадать с частотой колебаний самой трубы, возникает то самое неприятное последствие — РЕЗОНАНС( ГУЛ ).
Отсюда задача выхлопной системы в каждом конкретном случае —
— Это снизить возможность низкочастотных колебаний трубы ( выхлопа ) настолько, насколько это возможно.
— Минимизировать возможность передачи этих самых низкочастотных колебаний на кузов автомобиля.
В каждой конкретной системе частота колебаний молекул газов зависит от скорости газа и объема системы. Говоря проще — при одной и той же скорости газов, которые движутся по двум трубам разных диаметров, более узкая труба будет меньше резонировать ( более высокочастотные колебания ), более широкая труба будет резонировать больше ( низкочастотные колебания ).
Если еще проще — то выхлоп на узкой трубе резонирует гораздо меньше чем выхлоп на широкой трубе.
Опуская подробности — если изготовить выхлоп на трубе диаметром 63.5 мм ( к примеру ) то он будет гораздо меньше резонировать чем выхлоп на трубе 76 мм. Но и басить он( на 63.5 ) будет меньше. На 76 мм трубе звук будет более басовитый.
У моего мотора один выходной фланец от одной имеющейся турбы — даунпайп физически не сделать иначе как из одной трубы с большИм диаметром ( так как фланец турбы диаметром около 90 мм ).
Итого получаем даунпайп на 76 мм трубе. Но!
Вот как эту проблему решают несколько авторитетных производителей — они разделяют выхлоп на две половины ( две трубы ) сразу после даунпайпа!
Таким образом уменьшают протяженность наиболее резонирующего участка выхлопа, снижая общую резонансную нагрузку системы.
Несколько примеров на фото ниже.
Как видим на предыдущем фото ( см выше ), SuperSprint использовал в выхлопной системе такой элемент как X-пайп.
Многие люди по незнанию считают что X-пайп, это элемент который каким-то неведомым образом улучшает звук. Не совсем так.
Х-пайп чаще всего ставится на V-образных амтосферных( реже турбо-моторах ) — с целью улучшения продувки цилиндров двигателя, в результате чего улучшается наполняемость цилиндра воздушно-топливной смесью в каждом такте работы, то есть позволяет увеличивать мощность и особенно крутящий момент.
Помимо этого Х-пайп обладает еще одним интересным свойством.
В любой трубе газы под давлением движутся по принципу турбулентности ( снова вспоминаем физику ) — то есть с завихрениями внутри.
Если два турбулентных потока из разных источников соединить в одном узком объеме, то сила турбулентности обоих потоков начинает суммироваться.
Но если создать два равноценных выхода из зоны повышенной турбулентности газового потока, то в эти выходы газы станут выходить по принципу ламинарного потока.
Ламинарный поток это — когда газ перемещается в закрытом объеме, слоями без перемешивания и пульсаций (то есть без беспорядочных быстрых изменений скорости и давления).
Чем более ламинарный поток в нашей выхлопной системе — тем меньше резонанса мы получаем.
То есть Х-пайп в нашей выхлопной системе — MUST HAVE!
Еще примеры выхлопных систем на 535i
Еще один способ которым можно снизить резонанс — уменьшить колебательные возможности выхлопной системы. Сделать это можно очень просто — увеличить ее вес ( ведь трясти более тяжелый предмет сложнее), то есть сделать выхлопную систему из трубы со стенкой не 1.5 мм, а 2 мм.
Но вес выхлопной системы — довольно щепетильный момент и увеличивать его не хочет никто.
Но можно ограничиться в данном конкретном случае увеличением веса наиболее резонирующей части выхлопа, который выполнен из 76 мм трубы — то есть даунпайпа.
Потому что сейчас, мы подошли к еще одной ошибке Величайшего в изготовлении всех выхлопных систем выходящих из его сервиса.
— Даунпайп как самая температурно нагруженная часть выхлопной системы имеет свойство расширяться и сужаться в процессе работы
— Всегда имеется риск того что из-за высокой температуры ( а мы часто имеем дело с очень сильно форсированными турбо-моторами у которых температура выхлопных газов достигает 700-800 градусов) — может лопнуть металл или шов.
Дабы исключить эти моменты, мастера и производители с опытом, изготавливают даунпайпы из трубы с толщиной стенки 2 мм. Запас прочности металла в таком элементе никогда лишним не будет.
Таким образом сделав даунпайп тяжелее и толще мы убиваем двух зайцев —
— Увеличиваем запас прочности, устойчивость к температурным деформациям.
— Снижаем резонансную нагрузку на выхлопную систему.
В моем выхлопе даунпайп был из 1.5 мм стенки.
2. Вторая причина резонанса моего горе-выхлопа — неправильно подобранные конечные глушители.
Величайший решил забабахать мне глушители MG-Race с камерой. Камера в них создана с целью добавить свободного объема выхлопной системе и басовитости звуку выхлопа. Ничего не имею против MG-Race.
Но заметил уже по своему сервисному опыту — их глушители с камерой очень сильно резонируют. От них много гула. Потому мы в ROYAL RACING практически перестали их использовать. А мне они еще больше добавили «приятных очучений»
Вот с таким вот ворохом проблем мне и пришлось разными способами бороться.
По совету друга ( Dmoiseenko ), я решил сменить задние глушители MG-Race с камерами, на прямоточные бескамерные резонаторы MAGNAFLOW.
Тюнинг выхлопной системы: как сделать басистый выхлоп
Выхлопная система автомобиля часто подвергается тюнингу. Чтобы придать звукам, которые она издает, оригинальный эффект — как у спортивных автомобилей — прибегают к рычащему выхлопу. Рассказываем, как видоизменить глушитель и как сделать выхлоп басистым своими руками.
Существует несколько способов придать звуку глушителя оригинальный оттенок, как у спортивного кара: громкий, басистый, с легким раскатом. Здесь потребуется доработать конструкцию выхлопной системы.
Как изменить звук работы выхлопной системы: теория
По умолчанию она отводит отработанные газы. Чем меньше диаметр, тем меньше газов будет проходить сквозь нее за единицу времени. Соответственно, тем тише будут звуки, которые она издает. С раскатистыми звуками все должно быть с точностью до наоборот: больше диаметр и больше объем отработанных газов, которые выходят в трубу.
За уменьшение интенсивности звука отвечают ограничители, отражатели, резонаторы и поглотители. Из-за ограничителя энергия шума рассеивается, когда преодолевает сопротивление дросселя. Отражатели — внутренние перегородки — отражают звуковые волны и создают сопротивление потоку газов. Резонаторы гасят колебания низких частот. А поглотители — аналоги звукоизоляции.
Потребуется основательный тюнинг, но основной элемент, который затронет переделка — это глушитель. Помните: важно соблюсти баланс между громким, «рычащим» звучанием прямотока и шумоизоляцией. Тогда эстетическое удовольствие от мощного звука обеспечено!
Как получить прямоточный глушитель
Вы решили сделать басистый выхлоп своими руками. Первое, что потребуется — это переделать конструкцию на прямоточную. Работа проходит в три этапа:
Теперь о каждом этапе подробнее.
Демонтаж элементов старой выхлопной системы
Аккуратно снимите глушитель, который установлен в транспортном средстве. Вероятно, он будет в стандартном исполнении, которое гарантирует баланс мощности, звучания, изоляции — производители редко оснащают обычные (не спортивные) транспортные средства чем-то другим. Изучите конструкцию выхлопной системы и продумайте, как лучше переделать ее под свои потребности.
Подготовка основы под прямоток
Старый глушитель еще понадобится. Вырежьте его корпус и вскройте, после чего уберите внутреннее наполнение. Именно оно мешает получить тот самый «рык» при езде на высокой скорости, так как выполняет изолирующую функцию.
Далее переходите к сварочным работам. Для начала соедините старую трубу с новой, купленной заранее. Очень важно выбрать трубу диаметром около 20 см. Увеличенный диаметр позволит проходить через ее полость бОльшему объему отработанных газов, а этот как раз делает звучание раскатистым. Новый элемент следует приварить в корпус, оставшийся от снятого старого элемента выхлопной системы.
Обратите внимание: визуально конструкция должна выглядеть так же, как и раньше, до демонтажа. В противном случае у вас возникнут проблемы при закреплении конструкции на днище. В будущем, если вы займетесь тюнингом на профессиональном уровне, будет больше возможностей для экспериментов. Основным материалом должна быть прочная жаростойкая сталь — температура газов очень высокая и может повредить изделие низкого качества из тонкой стали.
Прежде чем перейти к тому, как сделать выхлоп басистым, позаботьтесь о внешнем виде выступающей части трубы. Многим автовладельцам он кажется неэстетичным. Если вы относитесь к ним, используйте специальные насадки — они продаются в специализированных магазинах.
Укладка изоляции
Чтобы звучание получилось мощным, а компоненты машины, расположенные в области днища, не перегревались из-за новой трубы, необходимо использовать жаростойкую изоляцию. Ею плотно, избегая пробелов, обматывают сваренную конструкцию. Действует такое правило: чем плотнее изоляция, тем более рычащим становится звучание выхлопа. Изоляцию дополнительно защищают сверху тонким слоем нержавеющей стали, а затем стягивают стальными хомутами. Готовую конструкцию можно вернуть на основное место работы.
Установка прямотока в сервисном центре
Узнали, как сделать звук выхлопа басистым (возможно, нашли дополнительную информацию на тематических форумах автомобилистов), но не готовы к тюнингу своими руками или не имеете технической возможности его выполнить? Рекомендуем обратиться к специалистам — в сервисный центр «Мастер глушителей». Мы выполним необходимые работы по демонтажу и установке прямотока в авто. У нас большая база комплектующих, опытные мастера и вежливый подход к клиентам. Запишись на тюнинг в Санкт-Петербурге по контактному телефону, указанному на сайте. Предварительно записанных к мастеру клиентов обслуживаем с 10:00 до 23:00 (остальных — до 19:00). Звоните — мы проконсультируем вам по вопросам, затрагивающим модернизацию или ремонт глушителей.