Поиск
  • atsamazbasiev

Наши разработки — турбобэк Porsche 911 GT2 RS

Доброго времени суток, друзья, клиенты и читатели.


Предлагаем вашему вниманию нашу новую разработку — турбобэк без катализаторов для бесовского Porsche 911 GT2 RS (поколение 991.2).


Установка данного турбобэка является неотъемлемой частью тюнинга ЭБУ Stage 2, который позволяет увеличить мощность и крутящий момент до 820 л.с. и 980 Нм со штатных 700 л.с. и 750 Нм.



ПРЕДЫСТОРИЯ


Идея разработать подобную выхлопную систему пришла от наших друзей и партнеров из Motor-Lab. Их клиент приобрел деталь у известного европейского бренда, специализирующегося на производстве выхлопных систем для суперкаров и спорткаров. Среди заявленных преимуществ можно отметить жаростойкий и прочный материал Инконель 625, низкий вес и прибавку к мощности и крутящему моменту 42 л.с. и 59 Нм соответственно.Однако после установки системы и проведения тестов на динамометрическом стенде результат оказался неожиданным – вместо заявленной прибавки получили 660 л.с. и 700 Нм, что меньше заявленных Porsche цифр мощности и крутящего момента на 40 л.с. и 50 Нм соответственно.Естественно клиент удивился результатам и попросил производителя прокомментировать их и предложить решение. Тот, в свою очередь, предложил клиенту самому предложить вариант и изъявил готовность переделать выхлопную систему без дополнительной платы.


И тут в дело вступили мы.


РЕШЕНИЕ


Прежде всего мы отсканировали штатную выхлопную систему и создали по скану 3Д модель. Штатный выхлоп, на наш взгляд, спроектирован очень удачно. После выхода из турбины поток разделяется на два: первый уходит к центру авто, соединяясь с трассой с противоположной стороны в глушителе, второй через заслонку выходит в атмосферу. Диаметр первой трассы 65мм на входе в глушитель, 55мм – на выходе, диаметр второго потока – 73мм.



Далее приступили к проектированию нашего выхлопа. Решили сохранить штатную схему потока выхлопных газов. Первый поток имеет по два глушителя и соединяется с потоком с противоположной стороне в X-пайпе, второй – выходит в атмосферу через заслонку. Диаметр обоих потоков 63.5мм. Первичный диаметр даунпайпов – 114.3мм, далее даунпайпы формуются так, чтобы максимально плавно перейти в два потока 63.5мм. Для формовки трубы такой сложной геометрии будет использоваться специальная форма для пресса, изготавливаемая на фрезерном станке с ЧПУ. Сечения двух труб 63.5мм соответствуют сечению одной трубы 88.9мм, которая в состоянии «переваривать» мощности свыше 500 л.с., таким образом наш турбобек способен пропустить через себя потоки газов двигателя мощностью более 1000 л.с.


После завершения проектирования чернового варианта выхлопной системы приступили к симуляциям потоков газов. Особое внимание уделили расчету оптимального дизайна X-пайпа. Как известно, X-пайп и прочие его разновидности (H-пайп, Z-пайп) применяется на автомобилях с раздвоенной выхлопной системой. Соединение двух потоков необходимо для создания разряжения в соседнем потоке. Благодаря высокой скорости потока в одной трубе создается волна разряжения, которая утягивает за собой газы из соседней трубы, тем самым создавая разряжение и в ней. Это, в свою очередь, снижает сопротивление газам из соседнего потока, тем самым обеспечивая двигателю более благоприятные условия «дыхания».


Из-за ограниченного пространства для Porsche 911 GT2 RS оптимальное расположение X-пайпа возможно только повернув трубы на 180 градусов. Это, в свою очередь, создает риск прямого столкновения потоков газов, что непременно создаст повышенные турбуленцию и противодавление. Поэтому критически важно точно рассчитать оптимальную площадь сечения отверстия, соединяющего два противоположных потока. Маленькое отверстие будет способствовать снижению турбуленции, но не создаст достаточного разряжения; большое отверстие увеличит турбуленцию и не только не создаст разряжение, а, наоборот, повысит давление в противоположном потоке.


РЕЗУЛЬТАТЫ


В результате многочисленных симуляций мы пришли к выводу, что наибольшее разряжение в противоположной стороне турбобека – 0,039 бар – создается при срезании 180-градусного X-пайпа в 26мм от средней линии трубы. При этом в противоположную сторону турбобека улетает лишь 35% от первичного потока, выходящего из одной турбины. Максимальная скорость потока в трубе при этом не превышает 0.6 маха, а значит поток газов не будет сталкиваться со скачками давления, случающимися при превышении скорости звука.


Малое отверстие – при срезании X-пайпа в 28мм от средней линии трубы – создает разряжение 0,025 бар, в противоположную сторону улетает 25% от первичного потока.


Большое отверстие – при срезании X-пайпа в 10мм от средней линии трубы – создает избыточное давление 0,035 бар, в противоположную сторону улетает 72% от первичного потока. Таким образом, такой дизайн X-пайпа не улучшает, а ухудшает условия работы двигателя.







ВЫВОД


X-пайп – гениальное изобретение инженеров. Однако одно его наличие не гарантирует увеличение эффективности выхлопной системы. Для каждого конкретного случая необходимо рассчитывать оптимальную площадь сечения отверстия – только в этом случае тюнинговая выхлопная система принесет позитивные результаты.


В следующей записи мы сравним эффективность X-пайпа с его альтернативными аналогами – H-пайпом и Z-пайпом.


P.S.


Напоследок рассмотрим причины, по которым выхлопная система от известного европейского бренда показала такие удручающие результаты.

Во-первых, система использует одну трубу диаметром 63.5 дюйма. Такая труба оптимальна для двигателей мощностью до 300 л.с. При закрытой заслонке диаметр трубы сужается еще сильнее – до 50мм. Соответственно сдвоенный вариант оптимален для двигателей мощностью до 600 л.с. Porsche 911 GT2 RS штатно развивает 700 л.с. Таким образом, использование такого диаметра создает значительное сопротивление выхлопным газам и снижает показатели двигателя.


Во-вторых, в системе используются глушители, соединяющие потоки до и после X-пайпа. Таким образом внутри глушителя происходит столкновение двух противоположно направленных потоков, что способствует увеличению турбуленции и противодавления.


В-третьих, X-пайп имеет слишком большое сечение отверстия. Его дизайн примерно соответствует дизайну X-пайпа с большим сечением, который мы рассматривали в наших исследованиях. Таким образом в нем происходит столкновение двух противоположно направленных потоков, что также способствует увеличению турбуленции и противодавления.Перечисленные выше факторы вполне способны объяснить отрицательные результаты данной выхлопной системы.


Выхлопная система европейского производителя


Спасибо за внимание.



Просмотров: 24
  • White Facebook Icon
  • White Instagram Icon
  • DRIVE2

©2018   Выхлопные системы   IQ PERFORMANCE

 

Москва, Россия

0

КОРЗИНА