Laděné výfukové potrubí LVP.

Konstrukce LVP není obtížná, ale vyžaduje si hodně času a citu při praktickém ,, doladění" na konkrétní motor. Zkráceně si řekneme jak vlastně LVP pracu je (obr.1). Od okamžiku odkrytí výfukové štěrbiny (bod A) začíná tok spalin, vyvolaný rozdílem tlaků ve válci a LVP. Počáteční rychlost výfukových plynů roste z nuly na hodnotu krritické rychlosti 500-600 m.s-1, v závislosti na teplotě spalin. Krátce po expanzi se rychlost výfukových plynů značně zmenší. Prochází (bodem B) kritická rychlost a dálem klesá. Zároveň s rychlostí klesá i tlak ve válci. Náásledkem kinetické energie sloupce výfukových plynů v potrubí (setrvačnost plynového sloupce) klesá tlak ve válci dále, dokonce až pod hodnotu tlaku, která je menší jako hodnota okolního tlaku vzduchu. přefukový kanál se otvírá v bodě C ačkoliv je již otevřený, přeplachování nenastává okamžitě. Vysvětluje se to tím, že stojící sloupec čerstvé směsi v přefukovém kanále potřebuje určitý (tzv. akcelerační) čas, nežse dá do pohybu. Samotné přeplachování nastává tedy o něco později. U vysokotáčkových motorů je to před dolní úvratí pístu.   V první fázi se odehrává proces vyfukování spalin a nahrszování čerstvou směsí, která pomáhá spaliny vytláčet do výfukového potrubí. Růstem intenzity přeplachování roste i smíchávání čerstvé směsi ze spalinami. Tato směs uniká do výfuku. Po zavření přefukového kanálu (bod E) končí přeplachování a nastává druhá fáze, dodatečné přeplnění válce čerstvou směsí, která unikla do výfukového potrubí při přeplacování. Nahromaděný tlak ve výfuku, který expanduje oběmi směry, je příčinou vrácení sloupce uniklé směsi, která se nachází v bezprostřední blízkosti výfukového kanálu, spět do válce. Takto docílíme vyšší základní tlak směsi ve válci. Rychlost sloupce výfukových plynů v LVP umožňuje také rychlejší vyprázdnění válce následkem mírného podtlaku, který následuje za tlakovou vlnou - mluvíme o sacím účinku. to jsou hlavní příčiny, proč docílíme pomocí LVP lepší plnění motoru.

 

Teplotu výfukových plynů v LVP, nutnou pro výpočet rozměrů, zjistíme měřením. Protože teplota není po celém LVP stejná, bereme do úvahy její průměr (obr.2).

 

Měřením v praxi se zjistilo,že průměrná teplota výfukových plynů v LVP je mezi 400° až 430° celsia. Délku L (v metrech) rozumíme rozměr LVP od vnitřní hrany výfukového kanálu po konec kompresního kuželu. Před tím než přistoupíme ke konstrukci LVP, musíme změřit objem kárteru motoru, když se píst nachází ve střední poloze. Praktické zkoušky ukázaly, že vnitřní objem LVP má být přibližně 10 násobek tohoto změřeného objemu a průřez vstupního nátrubku LVP má být 1,6 násobek průřezu výfukové štěrbiny.
Obr. 3 schématicky znázorňuje proporce jednotlivých částí LVP v % k jeho celkové délce. Tyto údaje jsou pouze orientační. Podle výpočtů vyhotovené LVP se musí na každý motor doladit, nejlépe přímo na modelu.

 

Dále musíme k předběžnému výpočtu LVP změřit časování motoru, na který LVP konstruujeme (obr.4). Tyto hodnoty nejlépe změříme tak, že na klikovou hřídel připevníme kruhový úhloměr a na patku motoru pevné pravítko (lištu). Píst posouváme z horní úvrati směrem dolů, až se bude krýt horní hrana pístu s horní hranou výfukového kanálu. V této poloze nastavíme úhloměr tak, aby ryska pravítka ukazovala na úhloměru hodnotu 0°. Dále motor přetočíme tak, aby se píst dostal přes dolní úvrať spět do té polohy kdy se znovu horní hrana pístu a horní hrana výfukového kanálu překrývají. Úhlovou hodnotu otevření odečteme přímo na úhloměru. Tak stejně postupujeme při zjištění úhlové hodnoty otevření přefuku.

 

Abychom mohly vypočítatpřibližnou délku L, musíme si určit optimální hodnotu otáček motoru a dělit šedesáti, aby jsme získali hodnotu otáček za sekundu. Doba jedné otáčky je potom převrácená hodnota ot . s-1.

Výchzí údaje pro výpočet LVP: v - úhlové otevření výfuku; p - úhlové otevření přefuků; n - optimální počet otáček; c - rychlost zvuku při teklotě výfukových plynů.

Empirický vztah pro výpočet délky:

 

Hodnota P je procento otevření výfukového kanálu zmenšeného následkem překrytí přefukovým kanálem.
Hodnota c je rychlost zvuku ve výfukových plynech za dané teploty. Ve vzorcích je teplota výfukových plynů ve stupních Celsia.

 

 

 Volně podle článku Ing. Zoltána Dočkala.