Прагнення автомобілістів зробити свій транспортний засіб швидшим часто обмежене лише уявою та бюджетом. Для досягнення цієї мети існують два основні шляхи: зменшення ваги машини та збільшення її потужності. Обидва ці аспекти можуть бути позитивно змінені, якщо прибрати той великий металевий елемент, що розташований на вихлопній трубі – глушник. Питання про те, чи справді видалення глушника додасть вашому автомобілю додаткових кінських сил, виявляється напрочуд складним і науковим, але його відповідь завжди зводиться до одного – потоку повітря.
Вихлопна система автомобіля працює подібно до того, як ми видихаємо повітря з рота. Збільшуючи діаметр отвору, ви можете одночасно випустити більше повітря, хоча й на меншій швидкості. Якщо ж отвір менший, повітря буде виходити менше, але швидше. Той самий принцип застосовується до двигунів: ідея полягає в тому, щоб якнайшвидше вивести відпрацьовані гази з камери згоряння. Часто навіть високопродуктивні глушники все ж обмежують повітряний потік, тому, загалом, “прямі” вихлопні труби (без глушника) пропускають більше повітря. Проте існують глушники, які насправді забезпечують схожі або навіть кращі результати, ніж ідентична ділянка прямої труби, стосовно об’єму повітря, що проходить крізь них.
Коротше кажучи, все залежить від конструкції самого глушника. У той час як резонатор функціонує як тюнер звуку, головний принцип глушника полягає в тому, що він діє як звукопоглинач, усуваючи надмірний шум шляхом маніпулювання звуковими хвилями через свою внутрішню архітектуру. Це може бути ефективно досягнуто різними способами, деякі з яких не обов’язково обмежують потік повітря.
Принцип роботи вихлопних систем
Типовий глушник зазвичай розроблений не для підвищення продуктивності, а скоріше для зменшення шуму двигуна автомобіля. Встановлення іншого глушника створює інший звук через геометрію всередині, яка головним чином змінює звукові хвилі. Ця концепція ґрунтується на принципі інтерференції: якщо ви хочете усунути звук, ви створюєте деструктивну інтерференцію — по суті, поєднання позитивної та негативної хвилі, що дає чистий нуль. У випадку зі звуком це призводить до плоскої хвилі — фактично, до тиші. Альтернативно, якщо ви хочете зробити звук гучнішим, ви робите протилежне і накладаєте дві однакові хвилі одна на одну, що має ефект множення.
Внутрішня геометрія глушника сповільнює рух повітря за допомогою перегородок, поворотів, вигинів та інших перешкод. Сповільнення повітря означає виникнення явища, відомого як протитиск. Протитиск – це тиск, що накопичується за перешкодою. Уявіть це як надзвичайно повільну чергу: дуже скоро утвориться довга черга, якщо люди приходитимуть з тією ж швидкістю. Той самий принцип застосовується в двигуні: тиск накопичується до такої міри, що залишкові вихлопні гази деякий час залишаються в циліндрі, перш ніж свіже повітря витіснить їх через перекриття клапанів – коли впускні та випускні клапани двигуна відкриті одночасно. Таким чином, це обмеження повітряного потоку “пожирає” кінські сили, оскільки повітря не може виходити досить швидко, щоб його замінило свіже повітря для згоряння в двигуні.
Збільшення потужності через оптимізацію повітряного потоку
З огляду на описані принципи, головна мета полягає в максимально можливому зменшенні протитиску для досягнення найбільшої потужності. Загалом, повне видалення глушника збільшить повітряний потік, оскільки не буде жодних перешкод – це просто пряма труба. Однак певні конструкції глушників можуть навіть покращити потік повітря порівняно з прямими трубами.
Уявіть, що ви берете пряму трубу, просвердлюєте в ній отвори, а потім встановлюєте навколо цієї труби більшу розширювальну камеру. Повітря буде протікати через ці отвори, оскільки всередині труби високий тиск, а в розширювальній камері – низький; воно буде продовжувати текти, поки ці два тиски не вирівняються. Тоді ви фактично знову маєте пряму трубу, але з меншою кількістю металу, що контактує зі швидко рухомим потоком повітря, коли він проходить через основну трубу. Менше металу означає менше тертя, а менше тертя означає, що повітря може рухатися швидше. Такі компанії, як Magnaflow та Paradox, створили глушники такого типу. Відомий відеоролик демонструє глушник подібної конструкції, що забезпечує збільшення повітряного потоку на 0,85 кубічних метрів за хвилину порівняно з прямою трубою.
Зазвичай, більшість автомобілів не оснащуються такими глушниками з заводу. Гоночні автомобілі використовують прямі вихлопні труби, іноді навіть вихлопні системи з бічним виходом. У таких випадках, так, це економічніше та ефективніше з точки зору потужності – просто відрізати глушник, якщо вас не бентежить сумнівна законність такого кроку. Але, зрештою, все зводиться до повітряного потоку, і, очевидно, не всі глушники його обмежують.
