Рейтинг@Mail.ru
Yamaha Star Club • Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Здесь - только статьи. Все вопросы - в разделе "Технические вопросы". Логично, да?

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Sagdakov » 02 июн 2017, 02:02

Прочитал тему, позволю себе на основе опыта работы с моторами для проф автоспорта немного внести ясность что к чему с этими нулевиками. Начнем с общих понятий и цифр, американцы очень часто для измерения продувки тех или иных узлов указывают значение в CFM (Cubic feet per minute), т.е. объем пропускаемого воздуха при определенной разнице давлений, стандартно и общепринято это такое давление, которое поднимет столб воды на высоту 28 дюймов. Так вот, тут в теме приводили в пример тесты автомобилей, тут все несколько иначе, во-первых штатные автомобильные фильтры имеют продуваемость порядка 400 и выше CFM, чего уже вполне достаточно для довольно высоких мощностей и нулевик мало что может прибавить, да и вообще мало что изменится если фильтр просто убрать. А если брать конструкции впусков автомобилей Honda, так они очень хорошо продуманы и действительно не редки случаи, когда нулевик только портит, но у нас мотоциклы и сравнение с машинами тут не совсем корректно (хотя хондовские впуски тоже хороши :)). Продуваемость штатных мотоциклетных фильтров в сборе с корпусом где-то на отметке 140-170 CFM, что уже не очень-то и много и для получения лучшей отдачи увеличить не помешает, потому что во всей цепочки впуска от фильтра до цилиндра - это самое низкое значение продувки, например продувка впускного канала головы вместе с полностью открытым клапаном имеет значение без портирования около 200-210 CFM. Нулевик в штатном корпусе дает примерно такую же продувку (200-220 CFM), небольшое увеличение топливного жиклера и все работает как надо, этот вариант не буду рассматривать. А вот дальше не все так просто, для карбовых моторов использование открытого нулевика имеет массу нюансов - очевидных и не очень. В общем, я тут вопрос некоторого тюнинга мотора для своего XV1600 прорабатывал, поделюсь.

Для каких-то простых вычислений я обычно пользую американскую программу EAPro, которая математически моделирует волновые процессы в моторе, газодинамику, термодинамику и немного кинематику, чтобы примерно понять результаты тех или иных действий с мотором еще до того, как он будет собран и окажется на стенде. В общем, реальный опыт на стенде говорит, что в таких вопросах она дает достаточно адекватные результаты.

Сначала по всем известным данным смоделил все, что происходит в полностью штатном моторе XV1600, затем к нему прикручиваю фильтр на штатном месте, но открытый, такая конструкция имеет существенно выше площадь, ее не затыкает корпус и реальная продувка такого фильтра порядка 400-500 CFM. Получаю вот такую картинку

Изображение

Видно, что выше 1700 об/мин момент и мощность возросли, но вопрос в том, почему ниже момент заметно упал, ведь пропускная способность-то выше? Ответ достаточно прост - проблема в качестве смесеобразования. Тут расскажу чуть поподробнее. Из-за сильно снизившегося разряжения, чтобы обеспечить адекватную подачу топлива карбюратором необходимо увеличивать топливный жиклер, поднимать иглу и т.д., все это несколько исправляет ситуацию, но дело в том, что сам режим приготовления смеси существенно хуже, т.е. и качество попавшей в цилиндр смеси. Кто-то использует газоанализатор, я предпочитаю широкополосные датчики кислорода, они куда яснее картину дают, но и то и другое показывает среднюю температуру по палате, т.е. усредненное значение результатов сгорания по цилиндру, но беда в том, что при хорошем смесеобразовании смесь достаточно однородна, а вот при его нарушении, средняя смесь как бы в норме за счет больших жиклеров, но при этом в камере сгорания локально она имеет места, где она сильно обеднена и где сильно переобогащена, и там и там это нарушает нормальный режим сгорания и отдача мотора заметно падает, хотя на выходе смесь вроде бы вполне себе в норме. Попытка "вытянуть" работу мотора на низах еще бОльшим жиклером приводят только к дополнительному обогащению на более высоких оборотах и снижению мощности, т.е. мы теряем все то, что выиграли лучшей продувкой фильтра - это не наши методы. :)

В общем, от такого решения мощность мотора и момент на высоких оборотах, конечно выиграются, но в реальности большинство ездят в гораздо меньшем диапазоне оборотов основное время и реальная эксплуатационная динамика, удовольствие от езды и обгоны на трассе определяются в основном возможностями мотора в диапазоне 1500-3500 об/мин, а тут выигрыш не ахти какой пока что, но не все совсем плохо.

Одна из особенностей работы ГРМ любого мотора это то, что впускной клапан закрывается после того, как поршень достиг нижней мертвой точки на такте впуска и уже обратно идет вверх. На низких оборотах это создает выброс топливо-воздушной смеси обратно во впуск, а на высоких оборотах это дает эффект дозарядки за счет высокой инерции смеси во впуске и увеличивает общее наполнение. Всегда есть некоторые обороты, когда смесь уже не выталкивается обратно, но еще не началась дозарядка, например для того же XV1600 с его коротеньким впуском с низкой инерцией воздуха в нем эти обороты примерно 3500-3800. Улучшить ситуацию с наполнением до этих оборотов помогает дополнительная длина трубы на впуске, т.е. вот такая конструкция воздушного фильтра, где дополнительно добавляется около 200 мм рабочей длины
Изображение

Все бы ничего, но именно этот фильтр K&N имеет продувку 800 CFM... Моделим что из этого может получиться.
Изображение

Темно-синяя линия - это расчетный график момента последнего варианта на фоне графика стандарта и предыдущего варианта с открытым фильтром
Короче, полная хрень из этого получается :) Работа мотора вплоть до 3000 об/мин существенно нарушается. В теории должны быть меньше обратные выбросы, на практике - мот не едет на низах. По-прежнему все дело в том же самом смесеобразовании в карбе.

Но на данном этапе я бы не стал говорить, что все это никуда не поедет.. Поедет куда оно денется?. Для этого мы нашли решение, которое многим могло бы показаться абсурдным, но тем не менее оно на практике очень хорошо себя зарекомендовало.. Надо ограничить пропускную способность фильтра рестриктором на входе. Поставить фильтр увеличенной производительности и его задушить? :) Ну да - выглядит нелепо, но работает. Дело в том, что мы им просто можем очень точно регулировать продуваемость фильтра и создать такие условия, чтобы минимальным образом нарушая работу карба на низах повысить наполнение на средних оборотах и верхах. Например, для того же XV1600 оптимальная производительность впускного тракта лежит где-то в диапазоне 250-300 CFM, до этого мы делали такой же впуск на XVS650, там диаметр рестриктора был в районе 30 мм (точнее уже не помню, там каждый мм играл заметную роль), что соответствует где-то 200-250 CFM. Но это еще не весь фокус.. сам рестриктор выполнен в виде сужающегося конуса длиной около 70 мм, т.е. такая воронка, смотрящая в сторону карба, это дает существенное увеличение геометрической скорости потока на входе в карб и даже при низких расходах воздуха (низких оборотах), а это заметно нормализует смесеобразование даже при меньшем разряжении во впуске, а форма конуса дает то, что американцы называют anti-reverse effect, т.е. такой конус внутрь мотора продувается гораздо лучше, чем если дуть в него ИЗ мотора, т.е. он сам по себе тоже гасит обратные выбросы на низах.. Короче, моделим такой вариант впуска
Изображение

Голубая линия - момент с конусным фильтром без рестриктора
Синяя - с рестриктором
Фиолетовая - сток фильтр

т.е. фактически мы ни грамма момента не потеряли с самых холостых оборотов и уже достаточно заметно приобрели дальше, причем максимум прибавки как раз приходится на самый нужный в реальной езде диапазон 2000-3500 об/мин. Вроде не сильно абсурд? ;) Сразу скажу, что фокус с рестриктором нужен только на карбовых моторах, для впрыска совершенно пофигу и он только придушит его, а что касается настройки карт, то существуют вполне понятные и четкие методики их настройки с помощью широкполосного датчика кислорода, на стенде под любой фильтр это настраивается за час-полтора, на дороге несколько неудобнее, но так же реализуемо без особых проблем.

Ну и на последок вобью в проге примерную продуваемость портированного манифолда :)
Синий - конический фильтр с рекстриктором и портированный манифолд
Голубой - то же самое, но не портированный манифолд
Фиолетовый - стандартный мотор

Изображение

В итоге получается то, что я люблю от тюнинга.. Нигде ничего не потеряли и получили прибавку именно там, где она больше всего нужна +10-11% момента на 3000 об/мин, и около 6-7% в режиме максимальной мощности. Ну и еще раз скажу, что результаты подобных расчетов обычно достаточно близко коррелируют с реальными стендовыми испытаниями и уж точно годятся чтобы прояснить общую картину.
Sagdakov
support
 
Сообщений: 16
Зарегистрирован: 26 май 2017, 10:52
Откуда: Краснодар
Мотоцикл: XV1600
Имя: Антон

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Morgot_metal » 02 июн 2017, 07:03

Класс, вот это конечно вызывает уважение, и проделанная работа, и представленная информация. Очень интересно и наводит на определенные мысли. Момент, кстати на графиках в ньютон метрах? Если честно так и думал, что на 1,6 заявленными 130 Н*м и не пахнет.
Аватар пользователя
Morgot_metal
hang-around
 
Сообщений: 106
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 14:10
Откуда: Омск
Мотоцикл: Yamaha XV750 Virago -> Yamaha XV1600 Road Star -> Yamaha XV1700 Road Star -> HD FLHTCUI 06
Имя: Макс

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Abbat-tmb » 02 июн 2017, 07:23

Ну и в заключении указал бы, что именно ты поставил, и как это выглядит. Что по ощущениям дало?
Аватар пользователя
Abbat-tmb
prospect member
 
Сообщений: 217
Зарегистрирован: 19 ноя 2015, 19:34
Откуда: Ивановка, 68 - Ивантеевка, МО
Мотоцикл: XV1700 Road Star S - XV1100.
Имя: Роман

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение rockhound » 02 июн 2017, 08:03

Очень крутое исследование!!!
Хотелось бы продолжения и деталей.
Any color you like as long as it's yellow
Аватар пользователя
rockhound
full member
 
Сообщений: 3445
Зарегистрирован: 05 сен 2015, 21:55
Откуда: Москва
Мотоцикл: XVS1100 Silverado
Имя: Алексей

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Sagdakov » 02 июн 2017, 09:13

Morgot_metal писал(а):Класс, вот это конечно вызывает уважение, и проделанная работа, и представленная информация. Очень интересно и наводит на определенные мысли. Момент, кстати на графиках в ньютон метрах? Если честно так и думал, что на 1,6 заявленными 130 Н*м и не пахнет.


Спасибо. Момент в фунто-футах, это американская софтина, тут расчетные значения незначительно выше заявленных, но это не принципиально, главное адекватное сравнение где приходит, а где уходит при прочих равных, чтобы понимать чего ожидать от тюнинга.
Sagdakov
support
 
Сообщений: 16
Зарегистрирован: 26 май 2017, 10:52
Откуда: Краснодар
Мотоцикл: XV1600
Имя: Антон

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Sagdakov » 02 июн 2017, 09:28

Abbat-tmb писал(а):Ну и в заключении указал бы, что именно ты поставил, и как это выглядит. Что по ощущениям дало?


Там на фотке и есть как мы сделали на варик, только не покрашено еще, а до этого делал себе на драгу 650, но как-то не сфоткал :( Точно такой же K&N и под драгу отфрезеровал и отполировал вот такую панельку:
Изображение

На ходу это ее заметно взбодрило, особенно заметна разница именно по трассе на скоростях 70-120. Топливные жиклеры 105, расход по трассе в режиме 100-120 где-то 4.9л.

Постараюсь на выходных доделать такое же на роада - выложу фотки, расскажу что из этого вышло :)
Sagdakov
support
 
Сообщений: 16
Зарегистрирован: 26 май 2017, 10:52
Откуда: Краснодар
Мотоцикл: XV1600
Имя: Антон

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Abbat-tmb » 02 июн 2017, 20:49

Отлично. Благодарю. Ждем. Сразу вопрос: "Как с дождем?"
Аватар пользователя
Abbat-tmb
prospect member
 
Сообщений: 217
Зарегистрирован: 19 ноя 2015, 19:34
Откуда: Ивановка, 68 - Ивантеевка, МО
Мотоцикл: XV1700 Road Star S - XV1100.
Имя: Роман

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Sagdakov » 02 июн 2017, 22:06

Abbat-tmb писал(а):Сразу вопрос: "Как с дождем?"

На драге в сильный ливень с ним не успел попасть, под небольшим дождем ничего особенного не происходило. Но на самом деле меня самого сейчас сильно волнует вопрос дождя. От ливня есть специальный чулок на него за 1400 руб, но мне как-то это кроиловом попахивает, пока ломаю мозг как лучше сделать полноценный металлический чехол от дождя не испортив характеристики и внешний вид, что не маловажно. Как рожу - покажу :)
Sagdakov
support
 
Сообщений: 16
Зарегистрирован: 26 май 2017, 10:52
Откуда: Краснодар
Мотоцикл: XV1600
Имя: Антон

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Mirage » 03 июн 2017, 22:47

да, отличная заметка!

и да, хотелось бы увидеть конкретное решение для XV1600 :))
а может еще как-то проработать вопрос для варианта с портированным манифолдом и карбом mikuni hsr 42? (диаметр 42 мм, соответственно.. что немного больше, чем у стокового карба).
UltraStar Roadstar XV1600, 2002'
ISRA #32323
Roadstar Clinic
Аватар пользователя
Mirage
Маньяк-тюнингатор
 
Сообщений: 666
Зарегистрирован: 21 фев 2014, 11:30
Откуда: ДефолтСити
Мотоцикл: Roadstar XV1600
Имя: Елисей

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Sagdakov » 04 июн 2017, 21:46

Mirage писал(а):да, отличная заметка!

Спасибо!

Mirage писал(а):а может еще как-то проработать вопрос для варианта с портированным манифолдом и карбом mikuni hsr 42? (диаметр 42 мм, соответственно.. что немного больше, чем у стокового карба).


Если речь именно о работе над впуском, то суть в общем-то та же, разве что рестриктор нужен побольше. Я смотрел что меняется от изменений впуска для карба при прочих равных (и равном карбе в т.ч.), чтобы понять именно влияние впуска, на другом карбе влияние будет такое же, только абсолютные цифры чуть другие. Единственный момент, что EAPro не умеет отличать CV карбы от карба с принудительной заслонкой, т.е. просто подразумевается, что вакуумная заслонка гарантированно открывается полностью и разница между штатным 40 мм и 42 мм расчетно будет не большая, но как я понимаю на практике разница существенно больше... Не так давно один приятель настраивал у себя на стенде HD 88 мотор, но вроде бы с 45 карбом (если не ошибаюсь), тщательно по ШДК подобрали жиклер и результат меня очень сильно удивил, явно разница далеко не только в диаметре..
Изображение
(Подпись, что это vrod - неправильная, от прошлого мота осталась, не изменили)
Sagdakov
support
 
Сообщений: 16
Зарегистрирован: 26 май 2017, 10:52
Откуда: Краснодар
Мотоцикл: XV1600
Имя: Антон

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Lukich » 04 июн 2017, 22:10

а на картиночке-то не 88мотор, а Виродовский , а он вообще 74инча где-то , да и не меряют его в дюймах, 1130-1250см 3. Так что это не наша собачка - это наркомановская, пусть себе дальше летит! )))
Аватар пользователя
Lukich
full member
 
Сообщений: 689
Зарегистрирован: 05 июн 2016, 12:06
Откуда: Мурманск - Санкт-Петербург
Мотоцикл: H-D Sportster 1275
Имя: Игорь Лукич

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Глюкъ » 04 июн 2017, 22:19

Sagdakov писал(а):Прочитал тему, позволю себе на основе опыта работы с моторами для проф автоспорта немного внести ясность что к чему с этими нулевиками.
Круто. Зачот.
Аватар пользователя
Глюкъ
hang-around
 
Сообщений: 119
Зарегистрирован: 09 янв 2017, 18:28
Откуда: Пермь
Мотоцикл: разбил
Имя: Глюкъ

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Sagdakov » 04 июн 2017, 22:55

Lukich писал(а):а на картиночке-то не 88мотор, а Виродовский , а он вообще 74инча где-то , да и не меряют его в дюймах, 1130-1250см 3. Так что это не наша собачка - это наркомановская, пусть себе дальше летит! )))


В самом низу я подписал, что это не vrod, просто в стенде осталось забито от прошлого мота, до него выродка несколько дней насиловали :)
Изображение
Sagdakov
support
 
Сообщений: 16
Зарегистрирован: 26 май 2017, 10:52
Откуда: Краснодар
Мотоцикл: XV1600
Имя: Антон

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Mirage » 05 июн 2017, 23:54

так что там с конкретными решениями, железками, фильтрами для XV1600?
что ставить то?

и можно чуть подробнее про рестриктор...для тупых :)
UltraStar Roadstar XV1600, 2002'
ISRA #32323
Roadstar Clinic
Аватар пользователя
Mirage
Маньяк-тюнингатор
 
Сообщений: 666
Зарегистрирован: 21 фев 2014, 11:30
Откуда: ДефолтСити
Мотоцикл: Roadstar XV1600
Имя: Елисей

Re: Воздушные фильтры "нулевого" сопротивления

Сообщение Sagdakov » 06 июн 2017, 09:38

Mirage писал(а):так что там с конкретными решениями, железками, фильтрами для XV1600?
что ставить то?

и можно чуть подробнее про рестриктор...для тупых :)


В воскресенье панель для крепления фильтра отфрезеровал, но все выходные отнял ребилд потекшего заднего аморта, поэтому на карб и фильтр не хватило времени все доделать.

Рестриктор - вот такая деталь в трубе фильтра, укорачивая его с узкой стороны, можно плавно увеличивать пропускную способность до нужных значений.
Изображение
Sagdakov
support
 
Сообщений: 16
Зарегистрирован: 26 май 2017, 10:52
Откуда: Краснодар
Мотоцикл: XV1600
Имя: Антон

Пред.След.

Вернуться в Мануалы, технические статьи

cron
Рейтинг@Mail.ru