ผู้เขียน หัวข้อ: ท่อไอเสียGCของเดิมกับของแต่ง ต่างกันยังไง มาดูกันครับ  (อ่าน 11886 ครั้ง)

0 สมาชิก และ 2 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้

ออฟไลน์ name_joker

  • *
  • กระทู้: 684
  • Popular Vote : 24
พอดีไปเจอมา เค้าเทสความ efficiency ของท่อไอเสียของGCระหว่างของเดิมๆกับของแต่ง ว่าแบบไหนมันอะไรยังไง เวปเค้าวัดอะไรมีหลักการมีตัวเลขอ้างอิงได้ดี ใครกำลังจะbuild รถก็ดูไว้ดีเหมือนกันครับ ดูน่าจะเป็นประโยชน์เลยนำมาแชร์กันครับ emo3o

http://autospeed.com/cms/title_Rex-Blows/A_1770/article.html

ออฟไลน์ Gobbaru

  • *
  • กระทู้: 392
  • Popular Vote : 11
แปลคร่าวๆให้หน่อยได้ไม๊ครับ  emo51o

ออฟไลน์ name_joker

  • *
  • กระทู้: 684
  • Popular Vote : 24
แปลให้ครับ

เค้าทดสอบระบบไอเสียของรถ impreza GC8 ปี95คอขาว เครื่องอินเตอร์เฉียงครับ โดยผลที่จะได้นี้ สามารถอ้างอิงนำไปใช้ได้กับเครื่องยนต์ของ impreza รุ่น turbo ใน body GC ทั้งหมดได้ครับ เพราะระบบไอเสียโรงงานพื้นฐานเหมือนกัน

รถที่นำมาทดสอบนั้น เดิมๆทั้งคัน มีเพียงการโมดิฟายระบบ intake หรือกรออากาศมานิดหน่อย หาดูได้จากลิ้งก่อนหน้านี้ครับ

โดยสิ่งที่เค้าสนใจในการทดสอบครั้งนี้คือ ท่อไอเสียเริ่มตั้งแต่ตูดเทอร์โบครับ โดยจะมาดูของเดิมๆกันก่อน และดูว่ามันไม่ดียังไง

โดยชิ้นแรก front pipe เป็นเหล็กมีประกับกันความร้อน ขนาดเดิมคือ 2 3/8 นิ้ว  มีcatหนึ่งลูก ที่ทดสอบ flowแล้ว อัดอั้นมากมายครับ ออกแบบได้ไม่ค่อยดี จากที่เห็นจากรูป หน้าแปลนดำปี๋ เพราะจุดนั้นคือจุดที่waste gateอยู่ครับ (สำหรับ turbo เดิมๆนะ) เวลาบูสมาเต็ม wastegate เปิดเต็มที่แล้ว แทนที่ไอเสียจากจุดนั้นจะไหลออกได้อย่างเต็มที่ กลับต้องมาตีหน้าแปลน และหักองศาเข้าไปร่วมกับไอเสียที่ออกจากตูดเทอร์โบอีกที จุดนี้ทำให้เกิด backpressure สูงและ Flow ไม่ดีในรอบสูงครับ แต่ทำกำลังได้ดีในรอบต้น (ก่อนมีบูส) เพราะไอเสียโดนบีบให้ไฟลเร็วในท่อเล็กครับ



ไหลมาต่อที่ท่อไอเสียท่อนกลาง เป็นเหล็กมีประกับกันความร้อน ท่อนี้มีขนาด 2 3/8นิ้ว เท่าเดิม โดยจะมีพักกลางหนึ่งลูกที่จุดนี้ จุดประสงค์หลักของมันคือ เพื่อลดการสั่นก้องของไอเสีย หรือว่าง่ายๆ ให้เงียบนั่นเองครับ



และสุดท้ายมาที่ axleback หรือท่อนปลาย ยังคงเป็นเหล็ก ขนาด 2 3/8 นิ้ว แต่ถึงแม้เส้นผ่านศูนย์กลางจะเท่าเดิม แต่มีการหักเลี้ยวของท่อให้หลบเฟืองท้ายและออกทางด้านหลังค่อนมาทางซ้ายของตัวรถ ที่จุดนี้เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจะเล็กลงไปจากการดัดท่อ เรียกง่ายๆก็คือ โดนอั้นตรงนี้นั่นเอง และมาถึงหม้อพักใบหลังสุด ซึ่งจะเป็นหม้อพักแบบไส้ย้อน (เรียกแบบนี้ รึเปล่านะ) แบบตามรูปอะครับ จุดประสงค์หลักเหมือนเดิมครับ เพื่อลดการสั่นก้องของไอเสีย หรือว่าง่ายๆ ให้เงียบนั่นเองครับ (แต่ผลคืออั้นครับ) และปลายท่อออกท้ายรถที่ 43mm ครับ



และมาวัดเสียงของท่อเดิม โดยการวัดจากเครื่อง SPL meter ถือห่างจากปลายท่อ 50 cm ทำมุมสูง 45 องศา ได้ค่าที่ 58 dB ขณะเดินเบา และ 64 กับ 68 dB ขณะเร่งรอบที่ 3000 และ 4000 rpm ครับ


ออฟไลน์ name_joker

  • *
  • กระทู้: 684
  • Popular Vote : 24
หลังจากรู้ลักษณะท่อกันแล้ว มาดูตัวstatsและตัวเลขจริงๆกันครับ ว่ามันดีหรือไม่ดีขนาดไหน โดยเค้าจะดูจากค่า back pressure ครับ



อันนี้ technical ขอไม่แปลนะครับ

ต่อมาเค้าก็มองหาของแต่งที่ราคาไม่แพง แต่ได้ efficiency สูงๆ เมือเทียบกับราคา โดยสิ่งที่เค้าเลือกคือ Front pipe 3นิ้ว แบบปากใหญ่รับ wastegate แต่มี cat



ท่อไอเสียท่อนกลางขนาด 3 นิ้ว ไม่มีพักกลาง และพักปลาย 3 นิ้ว หม้อพักใบใหญ่ๆ ปลายท่อขยาย ... ไม่ได้บอกขนาด น่าจะ 4.5 นิ้ว



ทางเวปได้บอก relative factor ระหว่างรูปทรง กับเสียงของท่อไว้ว่า
ท่อที่หนา และหนัก จะเก็บเสียงได้ดี (ทุ้ม ต่ำ ลึก) กว่าท่อที่เบา และ บาง (เนื้อท่อบาง)
ส่วนของหม้อพักปลาย ในกรณีของไส้ตรง หรือที่บ้านเราเรียกกันว่าทรงไฮเปอร์ (พวกท่อทรงกระป๋องกาแฟทั้งหลายหนะครับ) จะให้ flow ที่ดี แต่เสียงจะก้องกังวาล ในขณะที่หม้อพักทรงใหญ่อ้วน จะให้สุ้มเสียงที่ เบา เงียบ และทุ้มลึกกว่า ส่วนเรื่องของ flow นั้น ถ้าเทียบกันระหว่างของ aftermarket ยุ่นด้วยกันเองแล้ว จะด้อยกว่าพวกไส้ตรงทรงกระป๋องประมาณ 5 % หรือน้อยกว่าเท่านั้นครับ 


ออฟไลน์ CaptaiN

  • "อย่าจี้ตูด เดี๋ยวปู๊ดให้ดม กร๊ากกก"
  • *
  • กระทู้: 878
  • Popular Vote : 23
  • I BELIEVE. I CAN FLY.
    • อีเมล์
ถ้าคุณแน่.....อย่าแพ้ขับ4

ออฟไลน์ name_joker

  • *
  • กระทู้: 684
  • Popular Vote : 24


และมาเป็นส่วนติดตั้ง ขอข้ามนะครับ เพราะคงไม่ได้ติดเองกันอยู่แล้ว
มาที่ส่วนผลลัพธ์กันเลยดีกว่า กราฟ back pressure อันใหม่



สรุปส่วนนี้ว่า back pressure น้อยลงในทุกจุด คือลมต้านน้อยลงอย่างเห็นได้ชัด flow ดีขึ้นครับ

ส่วนนี่กราฟไดโน



วิเคราะห์ผล dyno
สีแดง ก่อนเปลี่ยนท่อไอเสีย ได้ 123 kw หรือ 165 ม้า
สีน้ำเงิน หลังเปลี่ยนท่อไอเสีย ได้ 135 kW หรือ 181 ม้า
กราฟจุดด้านล่างแสดงค่าแรงดันบูส เห็นได้ว่าspikeขึ้นไปสูงกว่าเดิม และไอเสียflowได้ดีมากในช่วงก่อนบูส ทำให้มาเร็วกว่าเดิมหน่อยนึง
เรียกได้ว่า ได้กำลังมาประมาณ 10 % ของกำลังรถเลยทีเดียว

วิเคาระห์ผลวิ่งบนถนน
รถรู้สึกกระฉับกระเฉงขึ้นและตอบสนองดีขึ้นกว่าเก่า เทอร์โบทำงานได้เร็วขึ้นอย่างรู้สึกได้ ส่งผลให้กำลังในช่วงบูสของรถมาอย่างเรียบลื่นขึ้นเมื่อเทียบกับแต่ก่อน

เรื่องของเวลา เกียร์2 วิ่ง60-90 kmh ของเดิมได้ 2 วินาที เป็น 1.9 วินาที และเกียร์ 2 วิ่ง 20 -100 kmh จาก 6.2 วินาทีเป็น 5.9 วินาที (ผลน่าจะได้ตามจริงควรจะสูงกว่านี้ เแต่เนื่องจาก heat soakและอากาศร้อนจึงได้ค่าตามที่เห็น)

ส่วนเรื่องของเสียง วัดแบบเดิมเครื่องเดิมวัดได้ 62-63 dB + เสียง boxer rumble ขณะเดินเบา และได้ 91 , 92.5 dB ขณะเร่งรอบ 3000 และ 4000 รอบตามลำดับครับ

หมดแล้วครับ หวังว่าจะได้อะไรไปไม่มากก็น้อยนะครับ
ผมขอเสริมอีกเล็กน้อย การเลือกท่อและขนาดท่อนั้นสำคัญกับคาแรคเตอร์ของเครื่องยนต์ไม่แพ้ส่วนอื่นๆเลยนะครับ ลองนึกภาพรวมง่ายๆ ระบบอัดกาศ กรอง อินเตอร์ เทอร์โบคือการกิน เฮดเดอร์ ท่อไอเสีย หม้อพัก คือการถ่าย ถ้าเรากินเร็ว ถ่ายช้า แบบของเดิมๆ ก็ได้ของดีไม่เต็มกำลัง ท้องอืด ท้องผูก ถ้ากินเร็ว ถ่ายเร็วกว่า (ใส่ท่อใหญ่เกิน) ยังไม่ทันดูดซึมของดี ก็ไหลไปเป็นขี้ซะหมดแล้ว (ไอเสียไหลช้า back pressure ต่ำเกินไป ทำให้ spool turbo ช้ามาก) ต้องกำลังดี กินไป ย่อยเสร็จ ก็ถ่ายออกแบบพอดีๆครับ

ว่ากันตรงๆในแบบของเครื่องยนต์ หากเราจะเลือกท่อซักใบ เราควรคำนึงถึงกำลัง หรือ outputที่รถเราสามารถทำได้ มาตัดสินโดยตรงครับ บางครั้งรถท่อใหญ่ เดิน 3.5 นิ้วตั้งแต่ตูดยิงตรงมาไม่มีพัก อาจวิ่งสู้เดิน 2.5 นิ้วแบบมีหม้อพักเงียบๆก็ได้นะครับ ทั้งนี้ทั้งนั้นควรคำนึงถึง output ของรถครับ

จริงแล้วเมืองนอกนั้น การเลือกท่อของเราเนี่ย เราจะเลือกผ่าน back pressure ของรถเรา และแรงม้าที่เครื่องเราทำได้ครับ เมื่อนำสองค่านี้ไปเทียบตารางแล้วเนี่ย เราก็จะรู้ว่า ท่อขนาดไหน เหมาะกันเราครับ

อย่างที่กล่าวมาก่อนหน้า หม้อพักปลาย ส่งผลโดยตรงกับเสียง ขนาดท่อส่งผลโดยตรงกับflow ของไอเสีย รวมถึงการ spool ของเทอร์โบครับ

ผมเคยลองสังเกตการออกแบบของนอกแต่ละยี่ห้อแล้ว จะลองลิสต์ขนาดให้ฟังคร่าวๆ
Miltek > 70 mm
HKS > 75 mm
Tomei > 80 mm
Apexi > 75 mm > 80 mm (ขยาย1ครั้งหลังบวบท่อนกลาง)
TRUST > 80 mm
5zigen > 80 mm
Kakimoto > 80 mm
APS > 90 mm

ถ้าจะใช้ท่อไทยทำ ลองคำนวนดูดีๆนะครับ ของนอกเค้าทำเอาไว้ ให้เลือกใช้ มีตั้งแต่ 2.5 นิ้ว (ของเดิม 2 3/8 นิ้ว) ยัน 3.5 นิ้ว ก๊อบขนาดเค้าก็ได้ แต่อย่าลืมดูตำแหน่งการวางบวบของเค้าด้วยนะครับ เพราะตามหลักพลศาสตร์ บางจุดต้องใหญ่ บางจุดต้องเล็ก เหล่านี้เค้าคำนวณมาแล้วครับ เอาแต่ใหญ่อย่างเดียว ไม่ได้ดีเสมอไปนะครับผม

ขอให้โชคดีครับทุกท่าน

ออฟไลน์ soundpak

  • *
  • กระทู้: 67
  • Popular Vote : 2
  • ความฝันคือ 300 ม้าก็พอใจแล้ว ^^
    • อีเมล์
ความรู้ ^^ ของคุณคับสำหรับการแปล  emo65o
เจอกันทักทายได้นะคับผม ^^ ผมแมน คับ

ออฟไลน์ kamikaze_ho

  • *
  • กระทู้: 137
  • Popular Vote : 13
    • อีเมล์

ขอบคุณครับบบ    ความรู้ทั้งนั้นเลยยย   emo57o emo57o


ปล. ก็ว่า เคยสังเกตุใส่ท่อ ทำในนี้ อาการและกำลัง รถ ต่างกัน กับ ท่อ นอกเลย ( ทั้งเส้น)

ออฟไลน์ name_joker

  • *
  • กระทู้: 684
  • Popular Vote : 24
ไปเจอมาอีก



Credits : http://www.cobbtuning.com/info/?ID=3222

Pre-turbo Exhaust

The exhaust system before the turbo and the turbo itself have a greater effect on backpressure than the exhaust behind it. You want the least restriction after the turbo as possible for both top end power and quick spool-up. Careful attention has to be paid to keep velocity high before the turbo and in the exhaust housing of the turbo to spool the turbo up as quickly as possible while not choking off the exhaust gasses on the top end.

The header can be simpler in some ways than a non-turbo header. Bigger dividends can be had by getting the exhaust gasses to the turbo with the least amount of restriction, highest velocity, and the most heat rather than worrying about a tuned equal length design. It would be optimal to make an equal length header, but the packaging of the WRX make a tuned equal length header difficult to design. This helps explain why we usually get near identical results from a factory header when compared to the aftermarket ones we have tested thus far. The factory header gets the gasses to the turbo as quickly as possible and goes a good job of keeping the heat in. Aftermarket headers tend to take a longer path and loose quite a bit of heat in the process. Also, most have a poor collector design that is s a byproduct of the unique packaging of the WRX. In this case a good collector does play a more important role than the length of the pipes. If all of the gasses ram together at a steep angle it causes a lot of turbulence, creates backpressure, slows velocity, and tends to make a mess of things before the turbo, which is the worst spot for inefficiency on a turbo charged car. A good header design would be something like a 4 into 1 design that uses castings or good thermal coatings as much as possible to keep heat in and would also get the gasses to the turbo as quickly as possible. The collector would have to be longer than the ones I have seen and the transitions nice and smooth. The main problem comes from trying to make it package well into the constraints of the turbo Subaru. A well designed header would likely require the header to up-pipe connection to have different flange points than factory, so it would not be as easy to sell in header and up-pipe pieces. The WRX is a hard car to design a proper header for, to say the least. It is very hard to improve what the factory has already done.

The up-pipes duty is to get the collected gasses from the header up to the turbo. The best size is the smallest that does not create excessive backpressure for the intended use. Again, the goal is to keep the gasses moving as quickly as possible while flowing enough gasses to make the desired power. There also needs to be a small amount of flex in the system to avoid cracking, warping, and blown out gaskets. The exhaust before the turbo has a lot of heat differential from one point to the next and adding to that is the fact that different metals have different expansion. This leads to a system that wants to twist, pull and push quite a bit. Without some give, something has to go. The gaskets and welds are usually the first victims. One problem lies in getting flex without having a flex section that is prone to cracking, splitting, and leaking it's self. It is not wise to cure a problem with a part that causes the exact same problem. That would be like sun screen that causes skin cancer.

Turbo Exhaust Housing

With turbos there even more factors than just the design of the exhaust side of the turbo that go into a good turbo for your application. However since we are talking about exhaust theory here I will only talk about the exhaust section of the turbo.

The size and design of the exhaust housing plays a major roll in the spool-up characteristics of the turbo and its ultimate power potential. There has to be a balance met if you want to have the quickest spooling turbo for your power goals. If you go with too large of an exhaust housing you greatly increase lag. Too small of exhaust housing and you severely limit the amount of boost and top end power you can make. You can only push so much gas volume through a small housing without having negative side effects. Adding to the complication is that each pound of boost created makes a ratio of backpressure before the turbo. It is different for each turbo, the amount of boost you are running, the size of the motor, RPM, and load on the motor. Once you start trying to push too much through the exhaust section of a turbo (running too much boost for the turbo) you start making a huge ratio of backpressure, and it only gets higher the more boost you run. This not only limits the amount of power you can make, but makes EGT go up, hinders the motor's ability to get the burnt gasses out of the motor, and makes the car more prone to detonation. This is also a big cause for failed pre-cats in the up-pipe. Choose too large of an exhaust housing for the application and it takes the turbo too long to spool, effecting torque production. The best way to make good torque on a turbo motor is to spool up the turbo as quickly as possible. Also, who cares how big your turbo is, or what power it can theoretically produce if you can never spool it up or if it falls out of the powerband every time you shift. I have heard of WRXs that theoretically make enough power to run in the 11's in the quarter mile actually run a 14 in real life because of mismatched parts. Bigger is not always better.

Adding another factor is the design of the exhaust wheel. It has to have good aerodynamic properties or it is inefficient. A more efficient wheel design means that you will make more power and/or less lag.

Post Turbo Exhaust

The main performance goal of a post turbo exhaust is to create the least amount of backpressure possible. There are a lot of factors that affect this.

Turbulence is one main factor. If the gasses are all stagnating and/or running into protrusions or running into each other it creates more backpressure than a well designed system. The more laminar (smooth and straight) the gas flow, the more the system can flow for a given pipe diameter. Steep angles and abrupt pipe diameter chances should be avoided.

The methods of collecting the outlet gasses and the wastegate gasses add another part of the equation to change. It would be optimal not to join the outlet from the turbo and the wastegate together, but the real world messes with our fun. Just dumping the wastegate to atmosphere is great for a racecar, but not a street car. So a street exhaust should combine them to get all of the gasses through the same cat and muffler system.

Some of the turbo outlet designs include: flanges with a simple pipe, bell mouths, divorced wastegate, and split bell mouths You also have castings and formed piping to choose from. Which one works best is also determined by quite a few different factors and how well they are designed and manufactured.

Flange w/Simple Pipe - The only advantages to this design are cost and simplicity. The pipe does not have to be formed and the flange is simple therefore reducing cost. The labor to weld the pipe to the flange is easy and therefore less costly as well. That is the main factor that make it desirable to the factory and why it is used on the stock exhaust. The wastegate gasses joining the turbo gasses right at the turbo outlet does create turbulence in the worst spot post turbo and reduces flow, thus not making it as desirable for performance as other designs.

BellMouth - This method is much closer to optimal for joining the gasses from the outlets. There is more room for them to join and if the transition is done properly it can flow very well into the main piping. It packages very well and does not have a lot of complexity, making for less to break. We have gotten the best results from this type of downpipe so far. Boost response has been the best out of the outlet designs we have tuned on, it is easy to put a wideband oxygen sensor bung into. We have also had the fewest problems with this design.

Split Bell Mouth - This design separates the gasses in the beginning of the turbo outlet and joins them at the rear of the bell mouth section. It works well and has some of the advantages of the bell mouth and some of the advantages of the divorced wastegate designs. The main deterrent for this is the cost and complexity of adding the splitter. I am a fan of keeping things as simple as possible while still making the product work well.

Divorced Wastegate - Keeping the gasses from the turbo outlet and wastegate separate until farther back in the system is an attempt to combine the advantages of not collecting the gasses and the real world. Combining them far back is closer to optimal than collecting them closer to the outlets. It is also critical to power production and spool-up to join the pipes smoothly and avoid turbulence. The disadvantages are that you add a lot of cost and complexity. You have big temperature differences on each pipe and that makes for a system that can crack. Putting in flex or expansion joints helps, but adds even further complexity and yet another part to fail. With all of the exhaust systems we have tuned with on the dyno we have seen that it is generally harder to bring boost on as quickly with these types of systems as compared to the bell mouth type systems. Perhaps it helps the wastegate function too well. Also, we have had a few situations where the splitter caused problems allowing the wastegate to function properly by not allowing it to open to its full extent, or even open at all. That caused either boost spiking, or no control over boost what so ever. Since the wastegate could not function the turbo ran as if it did even not have one, and the poor turbo just ran whatever boost it could make uncontrolled. The fix was not hard, but the least amount of stuff to go wrong the better. I know that I would not be happy having to pay for someone to install the exhaust only to have another place diagnose the problem, remove the exhaust, repair the part, and re-install the exhaust.

Cast Outlets - Castings have the advantage of keeping a lot of heat in the exhaust as well as freedom with design. You can basically make it almost any shape you want. The disadvantages are more weight and cost. Cast iron pieces can weigh a ton and that is a valid concern for many people. The casting form that the piece is made in is also very expensive and depending on complexity can range from a couple of thousand dollars to well up in the tens of thousands.

Formed Piping -Forming pipe has almost as much design freedom as a casting with less expense and less weight. The only disadvantage lies in if it is not done properly. Poor forming can look bad and effect flow by having creases and crimped spots. You can also get the piping too thin if you try to stretch the metal too far. If done improperly you can also make the metal brittle and it will usually happen where the metal is the thinnest.

Remember, you will only flow as well as the greatest restriction. If you have a poor cat or muffler design then it will choke the flow no matter how good the rest of the system is designed. Fortunately straight through mufflers and newer high flow cats flow very well. Having a cat is not only good for the environment, but we have seen very little power difference in levels in excess of over 350 h.p. Why be dirty when you can make just as much power while keeping tree hugging hippies happy? Also, a cat tends to quiet things down a little.

Pipe diameter does have an effect on flow rates as well, but again it is not the major factor in most cases. 2.5" may flow enough for 300-350 h.p. without being a restriction. 3" is usually capable of flowing 500-600 h.p. before becoming a restriction. This is assuming that you have designed the rest of the system up to par. There are also full 3.5" systems and those that start out at 4" and taper down. Unless you are making over 500-600 h.p. anything over 3" is a case of diminishing returns and in most cases has no advantage. There is more to gain going from 2.5" up to 3" than there is going from 3" to 3.5". A 3" system will not loose torque compared to a 2.5" system if designed properly. In fact if designed properly 3" may be capable of making better low end torque than 2.5". Again, since the way to make the most torque with a turbo exhaust is to get the turbo to spool-up as quickly as possible, it should be the main goal of the entire exhaust system and good flow after the turbo is one way to achieve it. We use 3" as we want our system to flow enough to be capable of coping with a customer's changing goals. Properly designed we can offer it to the big power crowd while still appeasing the low end torque club.

The only reason to reduce the size towards the end of the pipe is for packaging, cost, and noise reasons. Tapering the diameter does not make more power, torque, or bring on boost faster. However having smaller pipe towards the end has less effect that having smaller piping at the beginning. In other words a system that has 3" pipe for the majority, and necks down to 2.5" at the end will flow enough for more power than a complete 2.5" system. The further downstream you neck down the exhaust the better……..if you decide to neck it down.

Attracting unwanted attention and not hearing your stereo or you passenger would make for an exhaust system great for a racecar, but poor for the average Joe. I like hearing the exhaust myself, but there are times I want to listen to the radio or go on a date without screaming at my passenger. Law enforcement and your neighbors do not appreciate loud exhausts either, even if you do.