Воздухозаборник — это… Что такое Воздухозаборник?

Воздухозаборник

Воздухозаборник

(ВЗ) — элемент летательного аппарата, предназначенный для подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном сопротивлении аэродинамическом и надёжной (без помпажей двигателей и ВЗ) работе. ВЗ подразделяют в зависимости от диапазона скоростей полёта летательного аппарата на дозвуковые и сверхзвуковые, а в зависимости от конфигурации — на осесимметричные, плоские (с прямоугольным поперечным сечением) и другие.
Дозвуковой ВЗ включает коллектор и диффузор. Коллектор, иногда с автоматически открывающимися окнами для впуска воздуха, предназначен для обеспечения безотрывного втекания воздуха в канал при взлёте и маневрировании летательного аппарата. Диффузор с малым углом раствора позволяет улучшить сопряжение коллектора с гондолой двигателя для уменьшения аэродинамического сопротивления. За диффузором ВЗ до воздушно-реактивного двигателя может быть канал почти постоянного поперечного сечения по длине и нередко криволинейный. ВЗ вертолётов выполняются часто с пылезащитным устройством. Очистка воздуха осуществляется на криволинейном участке канала за счёт центробежного эффекта. Концентрат пыли удаляется из ВЗ по трубопроводу.
Сверхзвуковой ВЗ включает сверхзвуковой диффузор — участок для торможения и сжатия сверхзвукового потока и дозвуковой диффузор, расположенный за «горлом» (наиболее узкое сечение канала). Обечайка выполняется тонкой для уменьшения волнового сопротивлении гондолы. Сжатие потока в сверхзвуковом диффузоре осуществляется в системе скачков уплотнения, образованной специально профилированной обечайкой и клиновидным телом у плоских ВЗ или конусообразным центральным телом у осесимметричных ВЗ.

Идеальный принцип сжатия (при изоэнтропическом течении) используется редко и только для отдельных участков сверхзвукового диффузора с тем, чтобы не увеличивать длину и массу ВЗ. (В СССР первые работы по теории сверхзвуковых ВЗ выполнены Г. И. Петровым и Ю. Н. Васильевым.) Клиновидное, и конусообразное тела имеют в зоне перехода сверхзвукового течения в дозвуковое отверстия 7 для отсоса пограничного слоя с целью предотвращения срыва потока. Сверхзвуковые диффузоры бывают двух типов: с внешним (до обечайки) сжатием потока и со смешанным сжатием, когда сверхзвуковой поток простирается до горла. ВЗ второго типа могут быть с принудительным «запуском», то есть с кратковременным увеличением площади при восстановлении нарушенного расчётного течения, или автозапускаемые — со сливом из канала избыточного при «запуске» воздуха через отверстия. ВЗ смешанного сжатия при Маха числах полёта М > 2 эффективнее ВЗ внешнего сжатия, но они предпочтительны для летательного аппарат с ограниченной манёвренностью. Число скачков уплотнения в диффузоре выбирается в зависимости от значения M; при внешнем сжатии — до 3—4 косых и замыкающий (близкий к прямому), при смешанном сжатии — более 4 косых и замыкающий.
Сжатие воздуха в ВЗ с увеличением скорости полёта возрастает и, наряду со сжатием воздуха компрессором газотурбинного двигателя, является фактором, определяющий термический коэффициент полезного действия силовой установки летательного аппарата. При M > 3 степень повышения давления в ВЗ высокая (22—28), что позволяет создавать воздушно-реактивный двигатель без компрессора (прямоточный воздушно-реактивный двигатель).
Трение и возможные срывы потока в тракте ВЗ, а также сжатие воздуха в скачках уплотнения приводят к снижению коэффициента восстановления полного давления (η), возрастанию степени турбулентности (ε) и неравномерности (σ) поля полного давления перед воздушно-реактивным двигателем. Снижение η приводит к уменьшению тяги и увеличению удельного расхода топлива двигателя.

Увеличение (ε) и (σ) снижает запасы газодинамической устойчивости двигателя (см. Устойчивость гидродинамическая). Характеристики (ε) и (σ) улучшаются, если за диффузором расположен канал. Для обеспечения высокой эффективности на всех режимах полёта ВЗ выполняется с элементами, автоматически регулируемыми в зависимости от значения M, так называемого приведённого расхода воздуха G через газотурбинный двигатель, углов атаки и скольжения летательного аппарата. Регулируется площадь горла: у осесимметричных ВЗ — продольным перемещением центр. тела, у плоских ВЗ — поворотом поверхностей диффузоров (изменением углов υ1, υ2, υ3). На старте и до скоростей, соответствующих числу M = 1 — 1,4, Fr максимальна, при дальнейшем увеличении скорости полёта она уменьшается.
Места расположения ВЗ на летательном аппарате различны. Важно, чтобы в ВЗ не попадали следы аэродинамические с пониженным полным давлением от впереди расположенных элементов летательного аппарат, а значение и направление местной скорости были благоприятны. Типичные места расположения ВЗ на дозвуковых летательных аппаратах — в лобовой части гондол, укреплённых на пилонах под крылом и на хвостовой части фюзеляжа, а на сверхзвук, летательных аппаратах — под крылом или по бокам фюзеляжа на расстоянии h от поверхности летательного аппарата, необходимом для предотвращения попадания пограничного слоя в ВЗ. При компоновке ВЗ на летательном аппарате прорабатываются вопросы снижения вероятности повреждения газотурбинного двигателя попадающими в канал с грунта случайными предметами.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

• Вихревое течение
• Возмущений теория

Смотреть что такое «Воздухозаборник» в других словарях:

• воздухозаборник — воздухозаборник …   Орфографический словарь-справочник

• воздухозаборник — вход, ввод Словарь русских синонимов …   Словарь синонимов

• воздухозаборник — — [Я. Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN air collector …   Справочник технического переводчика

• Воздухозаборник — Два иракских Су 17 и их воздухозаборники крупным планом, 2008 Воздухозаборник  элемент конструкции машины, служащий для забора окружающего воздуха и направленной подачи к различным внутренним системам, агрегатам и узлам для различного… …   Википедия

• воздухозаборник — rus воздухозаборник (м), воздухозаборное отверстие (с) eng air inlet fra bouche (f) de prise d air deu Lufteinlaßöffnung (f), Lufteinlaß (m) spa toma (f) de aire, boca (f) de toma de aire …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

• Воздухозаборник —         механическое устройство на самолёте, ракете в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением скоростного напора поступает воздух для питания и охлаждения двигателя, для использования охлаждения… …   Большая советская энциклопедия

• Воздухозаборник — м. Механическое устройство на самолёте, ракете, судне в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением поступает воздух I 1. для питания и охлаждения двигателя, для использования в системах охлаждения… …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

• ВОЗДУХОЗАБОРНИК — в авиации часть силовой установки ЛА, служащая для подвода атм. воздуха к двигателю. Осн. назначение В. воздушно реактивных двигателей состоит в сжатии воздуха посредством торможения набегающего потока, и поэтому В. имеют форму диффузора. В.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• воздухозаборник — воздухозаб орник, а …   Русский орфографический словарь

• воздухозаборник — воздухозабо/рник, а …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

ВОЗДУХОЗАБОРНИК — это… Что такое ВОЗДУХОЗАБОРНИК?

ВОЗДУХОЗАБОРНИК

в авиации — часть силовой установки ЛА, служащая для подвода атм. воздуха к двигателю. Осн. назначение В. воздушно-реактивных двигателей

состоит в сжатии воздуха посредством торможения набегающего потока, и поэтому В. имеют форму диффузора. В. подразделяются на регулируемые и нерегулируемые, а в зависимости от скорости полёта ЛА на дозвуковые и сверхзвуковые. В сверхзвуковом В. сжатие воздуха осуществляется в системе скачков уплотнения. Такие В. могут быть с внеш. сжатием, внутр. сжатием и смешанным сжатием потока (см. рис.).

Схемы сверхзвуковых воздухозаборников: а — с внешним сжатием; б со смешанным сжатием; в — с внутренним сжатием; 1 — скачки уплотнения; 2 — обечайка; 3 — центральный конус

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

• ВОЗДУХОДУВНАЯ МАШИНА
• ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

Смотреть что такое «ВОЗДУХОЗАБОРНИК» в других словарях:

• воздухозаборник — воздухозаборник …   Орфографический словарь-справочник

• Воздухозаборник — (ВЗ) элемент летательного аппарата, предназначенный для подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном сопротивлении аэродинамическом и… …   Энциклопедия техники

• воздухозаборник — вход, ввод Словарь русских синонимов …   Словарь синонимов

• воздухозаборник — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г. ] Тематики электротехника, основные понятия EN air collector …   Справочник технического переводчика

• Воздухозаборник — Два иракских Су 17 и их воздухозаборники крупным планом, 2008 Воздухозаборник  элемент конструкции машины, служащий для забора окружающего воздуха и направленной подачи к различным внутренним системам, агрегатам и узлам для различного… …   Википедия

• воздухозаборник — rus воздухозаборник (м), воздухозаборное отверстие (с) eng air inlet fra bouche (f) de prise d air deu Lufteinlaßöffnung (f), Lufteinlaß (m) spa toma (f) de aire, boca (f) de toma de aire …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

• Воздухозаборник —         механическое устройство на самолёте, ракете в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением скоростного напора поступает воздух для питания и охлаждения двигателя, для использования охлаждения… …   Большая советская энциклопедия

• Воздухозаборник — м. Механическое устройство на самолёте, ракете, судне в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением поступает воздух I 1. для питания и охлаждения двигателя, для использования в системах охлаждения… …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

• воздухозаборник — воздухозаб орник, а …   Русский орфографический словарь

• воздухозаборник — воздухозабо/рник, а …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

О входных устройствах ГТД… | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.

Здравствуйте, уважаемые читатели!

СВУ двигателей бомбардировщика Ту-160.

Сегодня поговорим о воздухозаборниках. Тема эта достаточно сложная (как и многое в авиации). Попытаюсь, как всегда, побольше упростить для общего знакомства… Увидим, что из этого выйдет :-)…

О том, что было…

Начинавшийся погожий летний день 1988 года ничем не отличался от множества таких же будничных дней в 164-ом орап (г. Бжег, Польша). Была дневная летная смена. Разведчик погоды уже вернулся, и начался разлет бортов всех эскадрилий согласно плановым таблицам полетов. Форсажный грохот взлетающих самолетов будоражил окрестности и даже на приангарной стоянке ТЭЧ хорошо чувствовалась его внушительная мощь.

Я тогда исполнял обязанности начальника группы регламента двигателей. Сразу после общего построения ко мне устремился начальник ТЭЧ и отвел в сторону для беседы. Новость оказалась, мягко говоря, неприятной. Один из МиГ-25-х в процессе разгона на сверхзвуковой скорости попал в трудную ситуацию.

Сначала летчик почувствовал странные толчки, затем погас форсаж правого двигателя и почти сразу после этого произошло его самовыключение. Попытка запуска успехом не увенчалась, летчик прекратил выполнение задания и, продолжая полет на одном двигателе, вернулся на аэродром. Посадку выполнил успешно, без проблем, однако, на лицо было серьезное летное происшествие.

Мы, двигателисты, совместно со специалистами по АО после транспортировки самолета в ТЭЧ занялись поиском причины произошедшего. При предварительном осмотре было обнаружено, что сопло и вся форсажная камера в пределах видимости ее элементов влажная от топлива. Керосин не так быстро испаряется, тем более тот тип (достаточно тяжелый), который использовался тогда на МиГ-25 (Т-6).

Самолет МиГ-25РБ.

Однако, при штатном выключении двигателя такого не бывает, ведь оно выполняется путем прекращения подачи топлива в камеру сгорания (РУД на СТОП), а остатки топлива из топливных коллекторов после прекращения горения и распыла сливаются в дренажный бачок.

Это значит, что выключение форсажа и останов двигателя вероятно произошли внезапно из-за погасания пламени в ФКС и ОКС, а  топливо еще некоторое время продолжало поступать и распыляться форсунками, пока РУД не был поставлен на «Стоп». И причиной погасания видимо стали проблемы именно с воздушным потоком.

Буквально сразу после начала проверок был выявлен отказ системы управления правым воздухозаборником. В результате, в процессе разгона на уже достаточно большой сверхзвуковой скорости произошел помпаж воздухозаборника, вызвавший погасание обоих камер сгорания (ОКС и ФКС) и, как следствие, остановку двигателя.

Достаточно пространное описание обстоятельств, сопутствовавших летному происшествию, потребовалось потому, что причина его непосредственно относится к теме сегодняшней статьи. В данном случае воздухозаборник – это не просто труба, пропускающая воздух. Это серьезный, работающий элемент силовой установки самолета с ТРД(Д, Ф), при создании которого должен быть соблюден целый комплекс норм и правил. Без них его корректная работа  и, в конечном итоге, эффективная и безопасная работа всей двигательной установки невозможна. Неправильная работа воздухозаборника (ВЗ) турбореактивного двигателя может стать причиной серьезного и даже, в особых случаях, тяжелого летного происшествия.

————————

Само название, однако, никаких намеков на этот счет не дает. Слово «воздухозаборник» означает специальный узел конструкции, который, используя скоростной напор, «забирает воздух» из атмосферы и подает его к специфическим агрегатам летательного аппарата. Кстати, не только ЛА, но и, например, различных, в особенности достаточно скоростных, автомобилей.

Цели забора воздуха могут быть различными. В основном, их можно поделить на две существенным образом отличающиеся друг от друга группы.

Первая. Забортный воздух на быстро движущихся транспортных средствах (в первую очередь на ЛА), удобен для охлаждения тех или иных, нагревающихся в процессе работы, узлов, приборов, агрегатов и их конструкционных частей или технических спецжидкостей (рабочих тел), применяемых  для функционирования систем. Такие системы и агрегаты из соображений обтекаемости по большей части располагаются внутри (и даже глубоко внутри) конструкции летательного аппарата.

Для подачи к ним воздуха и существуют специальные воздухозаборники, объединенные, если нужно, с воздуховодами, формирующими и направляющими в нужное место воздушную струю. В этом случае обдуву с целью охлаждения могут подвергаться ребра охлаждения, специальные радиаторы, как воздушные, так и жидкостные, либо просто детали и корпуса агрегатов.

На каждом летательном аппарате таких конструкционных узлов достаточно. И, в общем-то, ничего особенно сложного они из себя не представляют. Конечно все воздушные каналы должны быть правильно спрофилированы, в основном с целью соблюдения минимума лобового сопротивления и подачи достаточного количества воздуха для обдува.

Воздухозаборники охлаждения оборудования на самолете Су-24МР.

Однако, некорректная работа таких ВЗ как правило не приводит к немедленному нарушению работы обдуваемых самолетных агрегатов и, тем более, к каким-либо серьезным или фатальным последствиям для ЛА.

В качестве примера можно привести воздухозаборники для охлаждения агрегатов самолета Су-24М.

Вторая. А вот плохо работающие ВЗ, относящиеся ко второй группе, вполне могут стать тому причиной. Это воздухозаборники воздушно-реактивных двигателей. Воздух, который они пропускают через себя подается на вход в эти двигатели и служит для них рабочим телом (далее превращаясь в газ).

От параметров и количества поступающего воздуха, качества и состояния воздушного потока зависят характеристики и эффективность работы двигателя (в том числе тяга и удельный расход топлива), а значит, в итоге, и всего летательного аппарата. Ведь двигатель, как известно, —  это его сердце. Состояние этого сердца во многом определяется корректной работой важнейшего узла силовой установки — воздухозаборника, который иначе (и заслуженно) называют входным устройством газотурбинного двигателя (ВУ ГТД).

——————————————

Значимость правильной работы воздухозаборника напрямую зависит от скорости полета. Чем выше скоростные возможности самолета, тем сложнее конструкция ВЗ турбореактивного двигателя и выше требования к ней.

При работе двигателя в стартовых условиях воздух поступает в ВЗ в основном за счет разрежения, создаваемого компрессором ГТД на входе. В этом случае основная задача воздухозаборника – направить воздушный поток в компрессор с наименьшими потерями.

А с ростом скорости, при полетах на больших дозвуковых и, особенно, сверхзвуковых скоростях к этой задаче прибавляется еще две, и обе они главные. Нужно снизить скорость потока до дозвуковой, и при этом эффективно использовать скоростной напор для повышения статического давления воздуха перед входом в двигатель.

Это самое использование состоит в преобразовании кинетической энергии набегающего потока (скоростного напора) при его торможении в потенциальную энергию давления воздуха. Достаточно упрощенно об этом можно сказать следующим образом.

Так как полное давление потока (согласно закону Бернулли) – величина постоянная и равна сумме статического и динамического давлений (весовое в нашем случае можем не учитывать), то с падением давления динамического, растет давление статическое. То есть заторможенный поток имеет более высокое статическое давление, в чем и заключается основа работы воздухозаборника.

То есть ВЗ по сути дела работает, как компрессор. И чем выше скорость, тем работа эта внушительнее. При скоростях 2,-2,5М степень повышения давления в воздухозаборнике может составлять 8-12 единиц. А при больших сверхзвуковых (и гиперзвуковых) скоростях работа ВЗ настолько эффективна, что потребность в компрессоре фактически отпадает. Существует даже такое понятие, как «вырождение компрессора» на большом сверхзвуке. Это тот самый процесс, когда ТРД постепенно превращается в прямоточный ВРД.

Обязательно надо отметить, что в реальных воздухозаборниках при таком динамическом сжатии не вся кинетическая энергия потока используется для повышения давления. Неизбежно существуют потери (так называемые потери полного давления), зависящие от многих факторов и разные для различных воздухозаборников.

Типы современных входных устройств.

По отношению к скорости (максимальной) самолета, на котором они используются, ВЗ могут быть дозвуковые, трансзвуковые и сверхзвуковые.

Дозвуковые…

В настоящее время это чаще всего входные устройства ТРДД большой степени двухконтурности. Они характерны для современных дозвуковых пассажирских или транспортных самолетов. Такие двигатели обычно располагаются в отдельных мотогондолах, и их воздухозаборники достаточно просты по конструкции, но не столь просты по требованиям, к ним предъявляемым и, соответственно, их исполнению.

Рассчитываются, как правило, на крейсерские скорости полета около 0,75…0,85М. Они должны обладать относительно малой массой при условии обеспечения необходимого расхода воздуха. Очень важным требованием для них становится обеспечение малых потерь энергии воздушного потока (внутренние потери), который они направляют в двигатель через свой канал, а также потерь на преодоление внешнего сопротивления (внешние потери).

Схема течения и изменения параметров потока в дозвуковом ГТД.

Это обеспечивается правильным профилированием внутреннего канала и внешних обводов, что позволяет уменьшить сопротивление и улучшить обтекание. К тому же передние кромки входного устройства чаще всего имеют достаточно толстый профиль, в продольном ( меридиональном) сечении канала принимающий форму профиля крыла.

Это позволяет обеспечить безотрывное обтекание потоком поверхностей, что минимизирует потери и, кроме того, проявляется еще одно полезное действие. При обтекании толстой входной кромки возникает аэродинамическая сила, подобная подъемной.

А ее горизонтальная проекция направлена по полету и является своеобразной добавкой к тяге. Эту силу называют «подсасывающей», и она очень ощутимо компенсирует внешнее сопротивление воздухозаборника.

Обтекание дозвукового воздухозаборника. Действие посасывающей силы.

Преобразование динамического давления в статическое в таком типе ВЗ происходит следующим образом. Конструкция канала рассчитывается так, что в его входном сечении скорость потока меньше скорости полета. В результате поток перед входом в ВЗ имеет форму диффузора («расходится» в стороны), что неизбежно влечет за собой торможение и рост давления (вышеупомянутый закон Бернулли).

То есть сжатие от скоростного напора в основном происходит еще до входа в ВЗ (так называемое внешнее сжатие). Далее оно продолжается на первом участке канала, который тоже спрофилирован в виде диффузора. А перед ним канал чаще всего имеет еще небольшой конфузорный участок (то есть сужающееся сечение). Это делается с целью выравнивания потока и поля скоростей.

Дозвуковой воздухозаборник со створками подпитки и скошенной плоскостью входа.

Плоскость входа в воздухозаборник часто бывает наклонной. Это делается для обеспечения эффективной работы воздухозаборника (и двигателя) на больших углах атаки, когда вход затеняется нижней частью корпуса мотогондолы.

В конструкции входного устройства этого типа для некоторых двигателей могут быть предусмотрены так называемые створки дополнительной подпитки воздухом. Когда двигатель работает на повышенных режимах в стартовых условиях ( то есть скоростной напор отсутствует или достаточно мал), то не всегда можно обеспечить требуемый расход воздуха.

Предварительное внешнее сжатие на таких режимах практически отсутствует, а входное сечение ВЗ просто не может пропустить весь требуемый воздух, так как не позволяют размеры.

Самолет Як-38. Взлетный режим — открыты створки подпитки.

Створки дополнительной подпитки воздухом в стартовых условиях (руление). Самолет Ту-154Б-1 двигатель НК-8-2У).

Поэтому на обечайке воздухозаборника могут выполняться дополнительные окна, которые открываются на нужном режиме (обычно из-за разрежения в канале ВЗ) и закрываются после набора скорости. Пример – самолет Ту-154Б-1. На видео хорошо видно открытие створок подпитки на левом двигателе.

Трансзвуковые.

У таких входных устройств радикального конструктивного отличия от дозвуковых, в общем-то, мало. Однако условия обтекания у них уже более жесткие, потому как они используются в силовых установках самолетов с максимальными скоростями полета до 1,6…1,7М. До этих скоростей применение  воздухозаборника с постоянной геометрией проточной части еще не ведет за собой большого роста потерь в результате динамического сжатия.

У таких ВЗ более острые кромки по сравнению с дозвуковыми ВЗ для уменьшения волнового сопротивления, которое проявляется, как известно, в трансзвуковой и сверхзвуковой областях обтекания. Для уменьшения потерь из-за срыва при обтекании острых кромок  и обеспечения расхода воздуха на малых скоростях и в стартовых условиях на этих ВЗ могут также применяться окна дополнительной подпитки.

Дозвуковой и трансзвуковой ВЗ. Положение прямого скачка уплотнения.

Перед таким ВЗ при полете на сверхзвуке образуется прямой скачок уплотнения (об образовании скачков уплотнения я писал здесь). Для острых кромок он присоединенный. При прохождении через него повышается давление в потоке (внешнее сжатие). Дальнейшее повышение давления происходит в канале диффузорного типа.

Для уменьшения скорости потока перед скачком уплотнения входное устройство выгодно располагать в так называемой зоне приторможенного течения, которая образуется при обтекании потоком элементов конструкции расположенных впереди ВЗ (примыкающие ВЗ – о них ниже).

Трансзвуковой воздухозаборник Су-24М. Видна плоскость устройства слива ПС и перфорация отсоса ПС .

Это, например, боковые (Су-24М, F-5)) или подфюзеляжные входные устройства (F-16). Конструктивно они обычно отодвинуты от фюзеляжа с образованием своеобразного щелевого канала шириной 50 – 100 мм. Он нужен для того, чтобы пограничный слой, нарастающий на впереди лежащей поверхности фюзеляжа не попал в канал ВЗ и не нарушил равномерность течения, увеличивая потери. Он как бы «сливается» далее в поток.

Бомбардировщик Су-24М во время руления. Створки подпитки открыты.

Подфюзеляжный трансзвуковой воздухозаборник самолета F-16.

Устройство для слива пограничного слоя на воздухозаборнике самолета F-4 «Fantom».

Сверхзвуковые.

Основные сложности начинаются для входных устройств при использовании более высоких максимальных скоростей полета – 2,0…3,0М и более. На таких скоростях трансзвуковой воздухозаборник применен быть не может из-за большого роста интенсивности прямого присоединенного скачка и, соответственно, роста потерь полного давления, что отрицательно влияет на параметры двигателя (в частности на тягу).

Высокая эффективность сжатия здесь достигается использованием сверхзвуковых входных устройств (СВУ). Они более сложны по конструкции и для повышения давления в них применяется система скачков уплотнения.

Для управления процессом торможения потока (а значит и повышения давления в нем) в таких входных устройствах конструктивно сформирована так называемая поверхность торможения, имеющая специфический профиль. Эта поверхность при взаимодействии со сверхзвуковым потоком (скоростным напором) создает условия для формирования скачков уплотнения.

Как правило, их несколько, то есть создается система скачков, включающая в себя два, три (или даже четыре) косых и один прямой скачок (так называемая головная волна), который является замыкающим. При прохождении косых скачков снижение скорости и потери полного давления меньше, чем  при прохождении прямых, изменение параметров менее резкое, и итоговое статическое давление выше из-за меньших потерь.

В общем, чем больше косых скачков, тем меньше потери давления в потоке. Однако, их количество обуславливается конструкцией воздухозаборника, рассчитанной на определенные максимальные скорости.

Проходя через такую систему поток снижает скорость примерно до 1,5….1,7М, то есть до уровня трансзвуковых ВЗ. После этого он может пройти через прямой скачок с относительно небольшими потерями, что и происходит, и поток становится дозвуковым, приобретая определенную величину давления, и далее проходит по сужающемуся каналу в его наименьшее сечение, называемое «горлом».

Поверхность торможения может иметь различную форму, но чаще всего выполняется  в виде клина или конуса (в зависимости от формы ВЗ). Клин (конус) обычно имеет несколько поверхностей (или ступеней), сочлененных друг с другом. По местам сочленения (углы) и образуются косые скачки уплотнения.

Их наклон зависит от числа М полета и углов наклона отдельных ступеней. Эти углы выбираются для создания условий обтекания, наиболее близких к оптимальным на расчетном режиме.

В зависимости от расположения поверхности торможения относительно корпуса ВЗ (его обечайки), а также ее конфигурации, скачки уплотнения могут по-разному располагаться относительно плоскости входа в воздухозаборник.

Типы СВУ: а) внешнего сжатия: б) смешанного сжатия: в) внутреннего сжатия.

Это, в свою очередь, определяет тип процесса торможения и, соответственно, тип самого сверхзвукового входного устройства. Первый тип – СВУ с внешним сжатием. У него все косые скачки располагаются перед плоскостью входа в воздухозаборник (то есть снаружи), а горло расположено в непосредственной близости к нему.

Второй тип – СВУ со смешанным сжатием. Здесь часть косых скачков расположена снаружи, до плоскости входа, а часть внутри, то есть за ней. Горло отодвинуто дальше от входных кромок, а канал от входа до горла имеет сужение.

Третий тип – СВУ внутреннего сжатия. В нем все скачки уплотнения располагаются внутри воздушного канала за плоскостью входа.

На практике применяются в основном СВУ с внешним сжатием. Применение двух других типов, теоретически более эффективных для сжатия потока на больших сверхзвуковых скоростях, на практике сталкивается с различными трудностями технического характера.

Существует также деление воздухозаборников на типы по конструктивным признакам:

По  форме входного сечения.

Это так называемые плоские и пространственные (чаще осесимметричные).

Плоские ВЗ (иногда они бывают коробчатыми или совковыми) имеют входное сечение в виде прямоугольника, иногда со скруглениями в угловых точках. Сам канал от прямоугольного входа постепенно меняет свое сечение на круглое перед входом в двигатель.

Управляемый воздухозаборник самолета Су-24 ранних серий. Виден шарнир поворота вертикальной панели. Также видна перфорация для отсоса пограничного слоя.

Поверхность торможения плоского ВЗ выполняется в виде клина, имеющего специальный профиль. Если воздухозаборник управляемый (подробнее об этом ниже), то как раз у плоского для этого есть хорошие возможности, заключающиеся в возможности достаточно большого изменения его геометрии, позволяющей создавать систему скачков уплотнения различной интенсивности.

У осесимметричного воздухозаборника для создания такой системы используется конус, также профилированный специальным образом (ступенчатый). Входное сечение у такого ВЗ – круговое. Конус является центральным телом на первом участке внутреннего канала, далее канал также имеет круговое сечение.

Лобовой осесимметричный воздухозаборник с конической регулируемой поверхностью торможения, на самолете МиГ-21-93

Существуют также так называемые секторные воздухозаборники, входное сечение которых представляет из себя часть (сектор) круга. И поверхностью торможения у них является тоже часть (сектор) конуса. Они обычно располагаются по бокам фюзеляжа по принципу боковых (об этом ниже) и соперничают с ними в плане снижения потерь полного давления. Примером таких конструкций могут служит воздухозаборники самолетов серии Mirage, бомбардировщика F-111, перехватчика Ту-128, экспериментального МиГ-23ПД.

Самолет Mirage 2000-5 с традиционными секторными СВУ.

Для современных летательных аппаратов (пятого поколения) конструируются пространственные воздухозаборники с различной формой входного сечения (например, Т-50; F-22 – параллелограмм) с так называемым пространственным сжатием. Здесь в создании целого комплекса скачков уплотнения участвуют не только поверхности торможения, но и специально спрофилированные кромки обечайки.

Самолет Ту-128 с секторными СВУ(музей).

По расположению на фюзеляже.

Это лобовые и примыкающие. Лобовые ВЗ устанавливают либо в носовой части фюзеляжа, либо в отдельных мотогондолах. Таким образом, работают они в невозмущенном воздушном потоке. По форме они чаще всего осесимметричны.

Истребитель МиГ-15 с типичным лобовым дозвуковым воздухозаборником.

Примыкающие ВЗ располагаются (примыкают) возле какого-либо участка поверхности ЛА. В результате воздушный поток, в них попадающий, оказывается уже приторможенным из-за обтекания им впереди расположенных элементов ЛА. Это означает, что размер необходимой степени повышения давления уменьшается, что позволяет упростить конструкцию ВЗ.

Однако, при этом приходится бороться с нарастающим пограничным слоем, стремящимся попасть в ВЗ с этих же впереди расположенных элементов (чаще всего с фюзеляжа). Обычно пограничный слой просто «сливают» через канал, образующийся при расположении воздухозаборника на некотором расстоянии от конструкции ЛА (50…100 мм – уже упоминалось выше).

Устройство для слива пограничного слоя истребителя Eurofighter Typhoon.

Тем не менее определенная степень неравномерности потока на входе в канал все же образуется. И ее не всегда можно продуктивно исправить из-за достаточно небольшой длины (по условиям самолетной компоновки) воздуховода.

Примыкающие воздухозаборники бывают боковыми, подфюзеляжными и подкрыльевыми. Поверхность торможения почти всегда имеет вид ступенчатого клина (горизонтального или вертикального ). Исключение составляют вышеупомянутые секторные воздухозаборники, у которых поверхностью торможения служит сектор конуса (самолеты Мираж).

Истребитель МиГ-31 во время руления. Примыкающие ВЗ. Видны открытые створки обечайки.

Некоторые особенности СВУ с внешним сжатием.

СВУ рассчитывается на определенные числа М полета, как правило близкие к максимальным. Исходя из этого для расчетного режима подбираются конструктивные параметры. Это площади входа, горла и выхода, углы расположения панелей поверхности торможения (поверхностей конуса), расположения изломов этих панелей, углы расположения обечайки (в частности «угол поднутрения»).

Угол поднутрения в лобовом воздухозаборнике. 1,2 — поверхность торможения, 3 — кромка обечайки, 4 — корпус ВЗ.

Для расчетного режима существуют две схемы косых скачков уплотнения. При первой косые скачки уплотнения сфокусированы на передней кромке обечайки. Прямой скачок (головная волна) располагается в канале за горлом. Поток организован так, что входит в канал со сверхзвуковой скоростью и может стать дозвуковым, только проходя через этот скачок.

Недостатком этой схемы входных устройств является взаимодействие такого прямого скачка с пограничным слоем вблизи стенок канала. Это приводит к отрывам слоя и пульсациям давления, в результате чего на выходе поток может быть недостаточно равномерным и стационарным. Однако, при этом такой тип ВЗ обладает меньшим внешним сопротивлением, по сравнению со вторым типом.

При второй схеме прямой скачок (головная волна) выдвинут перед входом в ВЗ, находясь частично во внутреннем потоке (перед каналом), частично во внешнем, и имеет по длине разную интенсивность. Перед входом во внутренний канал он представляет собой практически прямой скачок, который только возле поверхности торможения несколько раздваивается, становясь λ-образным. Во внешнем потоке он загибается в сторону против полета превращаясь в косой.

СВУ с расфокусировкой косых скачков (вторая схема). Показана щель слива ПС, перфорация для его отсоса, а также принцип формирования сопротивления растекания.

Чтобы головная волна не разрушила систему косых скачков в непосредственной близости от вход в воздухозаборник, эти скачки слегка сдвигаются и немного расфокусировываются по отношению к входной кромке обечайки (за счет выбора углов расположения панелей (β) поверхности торможения), то есть, проще говоря, не сходятся все (три) в одной точке этой кромки, а продолжаются далее во внешний поток.

При расчетах, однако, такая схема с достаточной степенью точности может быть заменена на упрощенную, когда принимается что система косых скачков сфокусирована на передней кромке и замыкается прямым скачком, тоже расположенным непосредственно на кромке обечайки.

СВУ со скачками, сфокусированными на обечайке (первая схема). β — углы расположения регулируемых панелей.

Этот сдвиг и расфокусировка стала причиной наиболее частого применения на практике именно второго типа входных устройств. Дело в том, что такое расположение скачков значительно уменьшает возможность их разрушения головной волной, которая может перемещаться в процессе работы на вход и выход вдоль канала, когда воздухозаборник работает на различных нерасчетных режимах.

То есть повышается устойчивость работы воздухозаборника, а значит и двигателя в целом. При этом, однако, сопротивление входного устройства второго типа больше. Это происходит из-за появления так называемого сопротивления растекания, которого нет для первого типа.

Немного о сопротивлении растекания.

В воздухозаборник первого типа поток сразу входит на сверхзвуковой скорости (как упоминалось выше). А во втором типе, где головная волна расположена практически на входе в ВЗ, поток входит в канал уже дозвуковым. Из-за расположения косых скачков поток на входе, проходя вдоль поверхности торможения, формируется таким образом, что его крайние слои растекаются по сторонам, не попадая в канал ВЗ.

То есть фактическая площадь входа становится меньше конструктивной (на рисунке выше F_H < Fвх) поэтому и действительный расход воздуха через воздухозаборник тоже становится меньше. То есть часть воздуха, приторможенного, которая уже прошла через косые скачки, а значит на повышение давления в которой была затрачена энергия (двигателя в конечном итоге) в сам двигатель не попадает и в создании тяги не участвует.

Существует даже такой параметр для характеристики работы воздухозаборника, как коэффициент полноты расхода воздуха, равный отношению действительного расхода к максимально возможному. Если этот коэффициент меньше единицы, значит имеет место растекание потока на входе, что является причиной возникновения сопротивления растекания.

В общем, заодно уже говоря, для воздухозаборника помимо сопротивления растекания рассматривают еще и другие виды внешнего аэродинамического сопротивления, к уменьшению которого необходимо стремиться. Это важно, потому что так называемое внешнее сопротивление входного устройства – это сила, направленная против полета, а значит она снижает эффективную тягу всей силовой установки, в состав которой, собственно, и входит воздухозаборник.

Помимо упомянутого сопротивления растекания в состав внешнего сопротивления воздухозаборника входит также сопротивление обечайки и различных створок перепуска (при их наличии)- это так называемые силы избыточного давления, а также силы трения в потоке.

Дополнительные потери при прохождении потока в канале связаны с вязкостью газа, а также с конфигурацией самого канала. Вредное влbяние выражается в наращивании толщины пограничного слоя и повышении вероятности отрыва потока из-за достаточно сложной формы поверхности торможения.

Форма канала и площадь горла корректируется с цель. уменьшить вредные эффекты. Поток при вхождении во внутренний канал делает достаточно крутой поворот. Чтобы избежать отрыва потока сам канал сначала делают конфузорным (сужение) а после поворота диффузорным (расширение).

Наибольшую скорость поток (дозвуковой) достигает в горле. С точки зрения подавления отрыва наиболее выгодной скоростью в горле становится скорость звука. Если скорость потока в горле равна скорости звука, то горло называют оптимальным.

Вредное влияние вязкости (пограничный слой) преодолевают при помощи различных технических приспособлений. К ним относятся: использование перфорации на участках поверхности торможения для отсоса пограничного слоя или специальных щелей вблизи горла для его слива. Эти приемы позволяют уменьшить размер возникающих зон отрыва, тем самым упорядочивая поток на выходе из ВЗ.

Для активизации пограничного слоя применяют также специальные турбулизаторы, устанавливаемые за горлом. Они создают небольшие вихри, помогающие перемешивать погранслой с основным потоком и, тем самым ускоряющие процесс выравнивания поля скоростей потока в канале.

———————

Возвращаясь к вышеупомянутым двум типам СВУ с внешним сжатием, можно сказать, что несмотря на большее внешнее сопротивление и меньшую реальную пропускную способность (коэффициент расхода меньше единицы) на расчетном режиме, воздухозаборники с расфокусированными косыми скачками в основном бывают более предпочтительными в использовании, нежели ВЗ первой схемы.

Это происходит из-за того, что расфокусировка позволяет ощутимо повысить запас устойчивой работы воздухозаборника, что бывает достаточно важно для безопасной эксплуатации на различных режимах работы, даже при некотором снижении эффективности.

В полете меняется скорость, высота, температура и плотность воздуха и конечно же режим работы самого двигателя, которому воздухозаборник поставляет воздух. Иногда этого воздуха нужно много, иногда мало и это (при неизменной скорости полета) обязательно повлияет на изменение режима работы входного устройства.

При постоянном числе М полета (например, равном расчетному) и изменении режима работы двигателя можно выделить три типа режимов работы воздухозаборника.

Первый режим —  сверхкритический. В этом случае за горлом имеет место сверхзвуковая зона течения. При переходе на повышенные режимы двигатель увеличивает обороты и ему нужно много воздуха. Понятно, что он интенсивно забирает воздух из ВЗ. В этом случае уменьшается противодавление, всегда существующее на стационарном режиме в конце канала воздухозаборника (заторможенный воздух с уже повышенным давлением, готовый для входа в компрессор ГТД).

Схема движения потока и изменения параметров в СВУ. Режим сверхкритический. Показаны створки подпитки и перепуска.

В результате головная волна несколько сдвигается ко входу (по потоку), а сам поток в канале разгоняется и при прохождении горла становится сверхзвуковым с дальнейшим разгоном в расширяющемся канале. Происходит процесс в принципе аналогичный процессу в сопле Лаваля.

Однако, так как противодавление в конце канала (перед компрессором ГТД) хоть и уменьшенное, но остается, то на некотором расстоянии за горлом образуется скачок уплотнения (S), при прохождении которого поток становится дозвуковым. Этот скачок может иметь различное положение и интенсивность в зависимости от режима работы двигателя, а значит его потребности в воздухе.

Второй режим. При дросселировании двигателя и, следовательно, уменьшении потребного количества воздуха, противодавление в конце канала входного устройства повышается и сдвигает скачок S к горлу (против потока). Если горло выполнено оптимальным (упоминалось выше), то перемещаясь в него скачок исчезает. Такой режим работы воздухозаборника  называется критическим.

Третий режим – докритический. Такой режим возможен при дальнейшем дросселировании двигателя. Теперь уже поток практически на всем протяжении канала воздухозаборника становится дозвуковым. А это значит, что действие противодавления от конца канала распространяется на всю его протяженность. Следствием может стать сдвиг головной волны против потока ближе к косым скачкам (иногда говорят волна выбивается вперед – «выбитая волна»).

При этом из-за общего уменьшения скорости потока падают потери на трение, что само по себе. конечно. хорошо. Но зато есть и «плохо», вредное влияние которого может оказаться значительным. Выбитая головная волна может настолько сместиться против потока, что начнет разрушать систему косых скачков. Результатом может стать увеличение потерь, снижение эффективности и, главное, снижение устойчивости работы ВЗ, что может вылиться в такой неприятное явление, как помпаж воздухозаборника.

Неустойчивые режимы работы сверхзвукового входного устройства.

1.Помпаж.

Термин «помпаж» уже ранее встречался, когда мы знакомились с компрессорами ГТД. Само это слово произошло от французского pompage — «насос» или «накачка». Поэтому применимо не только к авиационным компрессорам и насосам. Означает оно явление неустойчивости, нестационарности потока (газа или жидкости), сопровождающееся низкочастотными колебаниями параметров, в частности давления и расхода (воздуха для нас).

Определение помпажа в основном применяется к лопаточным машинам. Такой машиной, в частности, является осевой компрессор ТРД. Воздухозаборник, конечно, к этому виду механизмов не относится, но является по сути дела компрессором и принципиально подвержен такому явлению как помпаж.

Механизм возникновения.

Условия для возникновения помпажа воздухозаборника могут появиться  только на достаточном сверхзвуке ( М > 1,4…1,5). При этом режим работы должен быть докритический, когда канал воздухозаборника переполняется лишним воздухом, который двигатель не в состоянии пропустить, обычно из-за резкого дросселирования (снижения оборотов).

Из-за такого переполнения возрастает противодавление со стороны выхода из воздухозаборника на вход. Из-за этого головная волна выдавливается (выбивается) против потока и начинает разрушать косые скачки, сначала их ближнюю ко входу в ВЗ часть.

В результате в воздушном потоке появляются слои с меньшим полным давлением. Это те слои которые не прошли через скачки (из-за их разрушения, обычно это наружные слои) и те, которые касаются поверхности торможения (из-за потерь в пристеночном пограничном слое – обычно это внутренние слои). Получаются так называемые ослабленные зоны (на рисунке I, II, III ).

Картина возникновения помпажа СВУ. — б). Разрушение выбитой волной системы косых скачков — а).

И, вот, через эти зоны при дальнейшем дросселировании двигателя возросшее противодавление прорывается наружу из канала ВЗ. То есть сжатый воздух выходит в атмосферу, или, точнее говоря, интенсивно выбрасывается. При этом он еще дальше выталкивает головную волну, которая уже полностью разрушает систему косых скачков.

Такое положение сохраняется до того момента, пока давление в канале воздухозаборника не станет ниже давления на входе (из-за выброса сжатого воздуха через ослабленные зоны). Тогда начинается движение воздуха в обратном направлении – в канал. Движение быстрое настолько, что СВУ переходит на сверхкритический режим. При этом в пространстве за горлом появляется скачок S.

Далее по мере наполнения канала ВЗ воздухом появляется и растет противодавление, которое смещает этот скачок к горлу и происходит переход системы на докритический режим. Тем самым опять создаются исходные условия для повторения помпажного цикла и все начинается сначала. То есть имеют места колебания расхода и давления воздуха в сверхзвуковом воздухозаборнике.

Колебания эти низкочастотные, от 5 до 15 Гц обычно. При этом они имеют достаточно большую амплитуду и очень чувствительны для летательного аппарата и экипажа. Проявляются в виде толчков, из-за колебаний тяги двигателя (изменение расхода), а также хлопков и тряски конструкции, особенно в районе воздухозаборника.

Амплитуда таких колебаний зависит от числа М и может достигать 50% от величины давления перед помпажем при М > 2. То есть интенсивность их достаточно высока и последствия для силовой установки могут быть серьезными.

Во-первых, может начаться помпаж компрессора двигателя, что может привести к выходу его (двигателя) из строя. Во-вторых, из-за резкого периодического уменьшения расхода воздуха (то есть резкого уменьшения количества кислорода – особенно на больших высотах) может произойти погасание камер сгорания, как форсажной, так и основной, то есть самовыключение двигателя.

Именно это произошло в случае с самолетом МиГ-25Р, упомянутым в начале статьи, когда у него на большом сверхзвуке из-за отказа системы управления ВЗ внезапно полностью выпрямился управляемый клин, открыв вход в ВЗ большому количеству воздуха.

Кроме того, если колебания давления достаточно интенсивны, то обшивка канала ВЗ может деформироваться или даже разрушиться со всеми вытекающими отсюда последствиями. И чем длиннее канал, тем выше инерционность потока и сильнее проявляются помпажные явления.

Предотвращение (устранение) помпажа.

Из-за столь серьезных возможных последствий помпажа он недопустим в эксплуатации. Если же он все-таки возникает, то главным и основным способом его прекращения является по возможности быстрое снижение скорости. Как уже упоминалось выше, скоростные условия возникновения помпажа – М > 1,4…1,5.

Если же полет проходит на меньшей скорости, то косые скачки уплотнения менее интенсивны и расположены под большим углом к поверхности торможения (то есть меньше наклонены), а значит находятся дальше (относительно конечно) от плоскости входа и обечайки воздухозаборника. В этом случае головная волна при воздействии на нее противодавления может выдвигаться против потока без риска разрушить систему скачков. То есть помпаж не наступает даже при большой степени дросселирования двигателя.

Существуют и конструктивно-технические способы предотвращения этого явления. Самый простой из них – использование так называемых створок перепуска. Принцип здесь понятен: помпаж предотвращается (или устраняется) путем перепуска «лишнего» воздуха из канала воздухозаборника за горлом. Тем самым снижается противодавление, выбивающее головную волну. Или, говоря проще, исключается переполнение ВЗ.

Второй конструктивный способ связан с изменением пропускной способности входного устройства или, точнее говоря, пропускной способности системы скачков уплотнения на входе в воздухозаборнике. Но об этом чуть ниже, а пока еще об одном неустойчивом режиме работы ВЗ.

2. Зуд входного устройства.

Название забавное, но подмечено точно. Зуд в некотором роде противоположность помпажа, правда на расход воздуха практически не влияет. Представляет собой колебания давления с достаточно высокой частотой (100…250 Гц) и невысокой амплитудой (5…15% от начального давления). Возникает только на глубоких сверхкритических режимах работы ВЗ, когда двигателю требуется много воздуха и воздухозаборник не обеспечивает эти потребности.

Как уже говорилось в этом случае за горлом возникает сверхзвуковое течение со скачком уплотнения S. Взаимодействие этого скачка с пограничным слоем потока становится причиной его нестацинарности. Чем дальше по каналу располагается скачок, тем толще пограничный слой и выше интенсивность скачка. Появляются и увеличиваются зоны отрыва, увеличивающие неравномерность потока.

Схема возникновения зуда воздухозаборника.

В этих зонах происходят периодические колебания давления с достаточно высокой частотой. К этим пульсациям присоединяются высокочастотные колебания самого скачка. Они, в свою очередь, воздействуют на обшивку и элементы конструкции. Вот эти конструкционные колебания как раз и «зудят», причем достаточно неприятно.

Зуд воздухозаборника по сравнению с помпажем не столь опасен, однако, из-за порождаемой им нестационарности потока, он отрицательно влияет на работу компрессора в плане снижения устойчивости его работы. К тому же высокочастотные колебания могут нарушать работу приборов и агрегатов, расположенных в районе ВЗ, а в физиологическом плане неприятно действуют на летчика, рабочее место которого чаще всего располагается близко к их источнику.

Зуд устраняется путем дросселирования двигателя, то есть снижением его потребности в воздухе и устранением разгона потока за горлом. А предотвращается использованием слива и отсоса пограничного слоя, а также его турбулизацией. Приспособления для этого упоминались выше.

Еще один действенный способ аналогичен второму способу борьбы с помпажем. Это изменение пропускной способности воздухозаборника. То есть использование так называемого регулируемого входного устройства.

Регулируемые сверхзвуковые воздухозаборники.

Все предыдущее описание воздухозаборников и их особенностей подразумевало, что они имеют стационарную неизменяемую геометрию. То есть изначально при проектировании входное устройство расcчитывается для какого-то определенного режима работы, который так и называется расчетным (скачки уплотнения сфокусированы на обечайке). В процессе работы геометрические размеры и форма его не меняются.

Однако, в реальной эксплуатации далеко не всегда воздухозаборник работает на расчетном режиме, особенно у маневренных самолетов. Параметры атмосферы и параметры полета, режимы работы воздухозаборника и двигателя постоянно меняются, и их сочетание чаще всего не укладывается в понятие «расчетный».

А это означает, что для силовой установки в целом не всегда могут быть достигнуты достаточно высокие показатели. Поэтому целью конструкторов (для нашего случая конструкторов воздухозаборника ТРД) является достижение максимально возможного согласования режимов работы воздухозаборника и двигателя для того, чтобы получить по возможности наивыгоднейшие характеристики эффективности всей силовой установки и при этом обеспечить устойчивую и безопасную работу СВУ на всех возможных в эксплуатации сочетаниях режимов работы двигателя, параметров и условий полета.

Стоит заметить, что слова «по возможности» употреблены здесь по той причине, что требования сохранения высоких показателей эффективности (малые потери полного давления, большая степень повышения давления, малое сопротивление и достаточный расход) одновременно с большим запасом устойчивости противоречивы.

Например, с точки зрения  сохранения высокой эффективности и отсутствия пульсаций потока из-за взаимодействия пограничного слоя со скачком S более выгоден докритический режим работы ВЗ. Однако при этом устойчивость невысока, возмущения могут распространяться против потока (дозвук в канале), параметры работы приближаются к границам помпажа.

Наоборот, на сверхкритическом режиме головная волна далека от системы косых скачков, устойчивость ВЗ высока. Но зато понижается эффективность, в частности из-за воздействия скачка S на пограничный слой. При глубокой сверхкритике этот скачок настолько близок к выходу из ВЗ, что значительно повышается вероятность зуда.

Поэтому, на практике приходится выбирать нечто среднее и часто допускать некоторое снижение эффективности из соображений обеспечения устойчивых режимов работы ВЗ. Этому способствует, в частности, и форма проточной части (как у сопла Лаваля), в принципе более располагающая к работе на сверхкритическом режиме.

Для традиционных воздухозаборников с постоянной геометрией возможности в достижении вышеупомянутого согласования режимов работы не слишком высоки, в особенности, если самолеты предусмотрены для эксплуатации на большом сверхзвуке (М>2). А значит и скоростной диапазон самолетов, на которых они установлены будет не очень широк.

Поэтому практически все современные сверхзвуковые входные устройства оборудованы системой изменения геометрии с целью обеспечения  согласованной совместной работы с двигателем во всем скоростном эксплуатационном диапазоне.

Физический смысл регулирования СВУ состоит в том, чтобы обеспечить соответствие пропускной способности ВЗ пропускной способности двигателя на всех режимах его работы и всех эксплуатационных числах М полета. Пропускная способность ВЗ определяется пропускной способностью системы скачков и горла.

Регулирование происходит за счет перемещения так называемого клина, состоящего из нескольких панелей –  для плоских(коробчатых) воздухозаборников, либо за счет осевого перемещения специального ступенчатого конуса (центральное тело) – для осесимметричных ВЗ. При этом меняется положение скачков уплотнения и площадь горла, а значит пропускная способность и запас устойчивости.

Картинв регулирования плоского ВЗ. Показана поворотная кромка обечайки.

Картина регулирования лобового осесимметричного ВЗ. Показаны створки подпитки и перепуска.

В  упрощенном виде выдвижение клина с ростом скорости выглядит, как перекрытие канала воздухозаборника (или его горла) с тем чтобы не пропустить туда лишний воздух.

На самом деле при этом выдвижении и соответствующем изменении положения скачков (углы наклона) уменьшается площадь сечения захватываемой воздухозаборником струи воздуха, потому что воздух, проходя скачки уплотнения и двигаясь параллельно поверхности торможения растекается по сторонам. Из-за этого часть струи (внешние слои) просто не попадают в канал. В итоге объем воздуха, попадающего в ВЗ уменьшается (упоминалось выше).

Для осесимметричного СВУ процесс регулирования аналогичен. Только при выдвижении конуса косые скачки уплотнения не меняют своего наклона и взаимного расположения. Однако, точно также происходит уменьшение площади сечения захватываемой воздухозаборником воздушной струи, а уменьшение площади горла за счет так называемого «угла поднутрения» обечайки, потому как само горло при выдвижении конуса сдвигается ко входу.

Физическая картина регулирования СВУ (показан осесимметричный с конусом). Происходит уменьшение реальной пропускной способности воздухозаборника.

Элементами регулирования могут быть также дополнительные створки на передней кромке обечайки (поворотная обечайка) и створки перепуска, которые для разных типов воздухозаборников помогают решать задачи сохранения нужного расхода и запаса устойчивости.

Например, для осесимметричных (лобовых) СВУ, у которых выдвижение конуса по конструктивным условиям заканчивается до достижения самолетом максимальных чисел М полета открытие створок перепуска, расположенных за горлом, позволяет предотвратить чрезмерное удаление от входа головной волны, тем самым снижая сопротивление и увеличивая запас устойчивости входного устройства.

На других же ЛА створки перепуска играют роль противопомпажного устройства и работают только в определенных условиях: глубокое дросселирование двигателя, выключение форсажа и др.

На взлетном режиме и в режиме малоскоростного дозвукового полета для обеспечения повышения расхода воздуха, а также снижения возможности срыва потока с острых кромок обечайки важно максимально раскрыть горло. Поэтому панели клина (или управляемый конус) устанавливаются в полностью убранное положение.

Кроме того для стартовых условий в СВУ с аналогичными целями могут быть применены уже упомянутые выше (для дозвуковых и трансзвуковых ВЗ) створки дополнительной подпитки воздухом, устанавливаемые за горлом ВЗ.

Эти створки открываются внутрь под действием разрежения создающегося в канале ВЗ при работе двигателя на старте или в полете с малыми скоростями. При достижении необходимой скорости и уменьшении разрежения створки закрываются. Возможно так же автоматическое открытие и закрытие таких створок от гидро-  (Су-24М) или электросистем.

Самолет Су-24М на посадочном курсе. Трансзвуковые воздухозаборники. Видна открытая правая створка подпитки.

Использование таких створок обеспечивает снижение потерь тяги на взлете (воздуха достаточно) и позволяет повысить устойчивость компрессора путем уменьшения интенсивности срывных явлений на острых входных кромках (для СВУ и трансзвуковых ВЗ).

Для плоских воздухозаборников существующие возможности регулирования по расходу воздуха ощутимо шире, поэтому часто для них не требуется использование створок перепуска (а также створок подпитки).

МиГ-31БМ. Хорошо видна поворотная кромка обечайки.

Кроме того у таких ВЗ есть возможность отклонения передней кромки обечайки (изменения  «угла поднутрения»), что позволяет изменять геометрическую площадь входа. Отклонение внутрь уменьшает ее и позволяет на умеренном сверхзвуке удерживать головную волну вблизи передней кромки обечайки, что повышает устойчивость работы СВУ.

СВУ опытного самолета Е-155М. Виден убранный клин и следы его движения (на внешней стенке). А также перфорация и поворотная кромка обечайки (нижний край).

А отклонение наружу обеспечивает плавный вход потока в канал и уменьшает потери, связанные с его отрывом. Это важно, как уже упоминалось, в условиях взлета (малая скорость и большие углы атаки), когда возможны большие потери из-за срыва потока с острых передних кромок обечайки СВУ. Таким воздухозаборником обладает в частности самолеты МиГ-25 и МиГ-31.

СВУ самолета МиГ-25 с открытой створкой обечайки.

СВУ самолета МиГ-25. Видна перфорация, поворотная кромка обечайки (внизу) и след от движения клина (убран вверх).

В системах регулирования воздухозаборников в принципе может применяться отдельное регулирование пропускной способности скачков и площади горла, когда каждая панель управляется отдельно по своей программе. Это так называемое многопараметрическое регулирование.

Однако в этом случае система получается слишком сложной. Поэтому на практике используется однопараметрическое управление, когда все панели связаны между собой кинематически и управляются перемещением только одного главного шарнира. То есть выбирается какой-то средний режим управления – однопараметрический.

Управление органами механизации воздухозаборника автоматическое, однако бывает предусмотрено и ручное, применяемое только в аварийных случаях. Специальная программа управления учитывает внешние факторы полета (число М, температуру воздуха) и частоту вращения ротора двигателя. Обычно программа формируется под уже заданные расходные параметры двигателя.

Влияние углов атаки и скольжения.

Сверхзвуковые входные устройства достаточно чувствительны к изменению углов атаки и скольжения. Конечная реакция воздухозаборников разных типов может отличаться, но в целом такое изменение оказывается вредным. Увеличение или уменьшение  углов набегания потока меняет положение и интенсивность скачков уплотнения, что оказывает влияние на пропускную способность, величину потерь и запас устойчивости воздухозаборника.

Например, для лобовых осесимметричных входных устройств при больших положительных или отрицательных углах атаки ощутимо меняется симметрия обтекания поверхности торможения. С наветренной стороны интенсивность скачков увеличивается, значит увеличивается давление в потоке за скачками. С подветренной (затененной) стороны процесс противоположный, здесь степень повышения давления падает.

Обтекание лобового ВЗ на больших углах атаки.

В результате в канале и на поверхности торможения происходит поперечное перетекание потока из областей с меньшим давлением в области с большим давлением, что вызывает стекание пограничного слоя, его утолщение и отрыв. Следствием становится нестационарность потока, снижение устойчивости и действительного расхода воздуха.

Для плоских воздухозаборников степень влияния изменения углов атаки во многом определяется расположением воздухозаборника относительно элементов конструкции самолета.

Для улучшения работы воздухозаборников на положительных углах атаки (как лобовых, так и плоских) их геометрическую ось часто располагают под некоторым отрицательным углом к строительной горизонтали самолета. Этот угол называют «углом заклинения». Он обычно составляет -2^˚…-3^˚ . Такая мера позволяет понизить величину углов набегания потока при полете на больших углах атаки.

Подобный же угол наклона часто формируется и на нескоростных ВЗ. Например, на дозвуковых воздухозаборниках (пассажирские самолеты) плоскость входа может быть наклонена верхним сектором вперед (упоминалось выше).

Аналогичные меры разворота геометрической оси могут применяться и для более комфортного обтекания при полете с углом скольжения.

В некоторых воздухозаборниках на начальном участке внутреннего канала устанавливаются специальные перегородки для выравнивания потока и упорядочения поля скоростей.

Входные устройства DSI.

Для современных истребителей скорость их практического использования обычно ограничивается числом Маха, равным 2 (или даже менее). Это относится и к недавно появившимся самолетам пятого поколения. В связи с этим рассматриваются и уже находят практическое применение (F-22, F-35) идеи использования для них неуправляемых воздухозаборников.

Дело еще и в том, что системы управления ВЗ усложняют конструкцию, снижая, тем самым надежность, и добавляют вес. К тому же усложненные пространственные ВЗ новых самолетов часто делают затруднительным эффективное регулирование поверхностей сложной конфигурации.

Однако, достаточно высокие требования к таким воздухозаборникам, исходя из высоких же заданных характеристик вновь разрабатываемой техники, в особенности истребителей 5-го поколения, заставляют искать способы их усовершенствования и улучшения параметров, которые они всегда имели на самолетах, созданных в предыдущие годы.

Такие параметры, как малая радиолокационная заметность и крейсерский полет на сверхзвуке (пусть и не слишком большом) – нормальные требования для самолета 5-го поколения. А это значит, что все особенности конструкции, увеличивающие РЛ заметность должны быть по возможности нивелированы. Потери полного давления в воздухозаборнике должны быть также уменьшены.

Важным шагом на этом пути стал относительно новое входное устройство, так называемый воздухозаборник DSI . В нем, в частности, использованы две идеи, позволяющие усовершенствовать воздухозаборник путем уменьшения потерь давления.

Первая – это увеличение количества скачков уплотнения. Чем их больше, тем потери меньше. Теоретически увеличение количества скачков уплотнения до бесконечности сводит потери полного давления к нулю.

Вторая. Скачки уплотнения, сгенерированные конусом имеют меньший угол наклона, нежели скачки, сгенерированные клином (углы при вершине конуса и клина равны). Поэтому с точки зрения потерь полного давления при торможении в ВЗ более выгодным считается лобовой осесимметричный воздухозаборник. Однако он не всегда может быть скомпонован в конструкции.

Экспериментальный МиГ-23ПД с секторными воздухозаборниками.

Компромиссом в этом смысле стали так называемые секторные воздухозаборники (упоминались выше – самолеты  типа Мираж, F-111, МиГ-23ПД, Ту-128), у которых центральным телом в воздухозаборнике выступает часть (сектор) конуса. Эффективность таких ВЗ может быть выше, чем у обычных плоских боковых.

F-111C с секторным воздухозаборником.

В воздухозаборнике DSI новым элементом является так называемая рампа, представляющая собой поверхность торможения (сжатия) на входе в ВЗ и имеющая форму, аналогичную форме части поверхности конуса. То есть течение потока здесь тоже коническое (оптимальное для воздухозаборника).

Коническая поверхность торможения воздухозаборника DSI.

Кроме того специальные стреловидные (или косые) кромки обечайки такого воздухозаборника также создают множественные волны сжатия (иначе говоря веер волн сжатия (или скачков уплотнения на сверхзвуке)).

В результате помимо так называемого пространственного сжатия, эти волны во взаимодействии с коническим течением на рампе при определенных условиях оказывают разворачивающее действие в поперечном направлении на линии тока на ней, то есть на пограничный слой, набегающий от элементов фюзеляжа, расположенных перед воздухозаборником. Происходит его слив за пределы воздухозаборника, что уменьшает потери полного давления и повышает устойчивость работы.

Картина линий тока пограничного слоя для DSI-воздухозаборника.

При достаточном сверхзвуке, то есть на расчетном режиме, в зависимости от формы кромки ВЗ воздействием волн сжатия от нее больший объем пограничного слоя может быть слит за пределы воздухозаборника. Для косой кромки при М1,25 — до 90%, для стреловидной кромки в форме «клыка» — при М1,4 — до 85%.

Действия по сливу пограничного слоя отражены в самой аббревиатуре названия такого воздухозаборника – DSI (diverterless supersonic inlet). В буквальном переводе эта аббревиатура означает что-то вроде «воздухозаборник без отклонителя». Слово «отклонитель» здесь, конечно, искуственное и означает традиционный канал для слива пограничного слоя, который имеется на самолетах с примыкающими воздухозаборниками (упоминалось выше).

Канал этот достаточно широк и ощутимо увеличивает радиолокационную заметность самолета. Таким образом воздухозаборники DSI в этом плане дают преимущество, так как для них специального канала для слива ПС не предусмотрено, что, кстати, положительно влияет и на уменьшение аэродинамического сопротивления. Кроме того выступ рампы ощутимо перекрывает просвет воздухозаборника, уменьшая прямую видимость лопаток первой ступени компрессора двигателя, что также достаточно важно с точки зрения уменьшения радиолокационной заметности.

Экспериментальный XF-35. Хорошо видна рампа и кромка воздухозаборника DSI типа «клык».

Истребитель F-35 с воздухозаборниками DSI. Хорошо видна коническая поверхность торможения — рампа.

Примером такого типа воздухозаборника может стать ВЗ самолетов F-35, XF-35. XF-35 имеет кромку воздухозаборника тип «клык».

Справедливости ради….

Все же стоит отметить, что расчет и конструирование новых пространственных неуправляемых воздухозаборников и воздуховодов дело сложное и дорогое. Таких, например, как у F-22, у которого еще и S-образные воздушные каналы от ВЗ до двигателей.

Истребитель -22 с пространственными нерегулируемыми воздухозаборниками.

На нерасчетном режиме работа таких ВЗ, несмотря на всю их продвинутость обязательно будет сопровождаться потерями, а значит меньшей эффективностью силовой установки. А ведь таких режимов множество.

Управляемые воздухозаборники этих потерь, можно сказать, не имеют. В этом случае работа системы воздухозаборник-двигатель оптимизирована для всех режимов, достаточно предсказуема, контролируема и имеет высокие параметры эффективности.

Поэтому выбор типа воздухозаборника — это своего рода компромисс, заставляющий учитывать многие, часто противоречивые факторы. Например, истребитель Т-50 имеет регулируемые ВЗ пространственного сжатия. F-22 имеет пространственные нерегулируемые ВЗ.

Самолет Т-50. Управляемые СВУ с пространственным сжатием.

При этом российский истребитель достойный конкурент американцу (даже превосходящий его во многом) несмотря на меньшую стендовую тягу двигателей, да еще и со значительно меньшими затратами. Вполне вероятно, что эффективность силовой установки F-22 на нерасчетных режимах (особенно при быстром маневрировании) не столь высока, как об этом говорится в открытых источниках.

————————————-

На этом, пожалуй, и закончим. Надеюсь, что основные положения этой, на самом деле достаточно сложной для понимания и обширной темы, уже перестали быть непонятными. Спасибо, что дочитали до конца. До новых встреч и статей.

В конце добавлю картинки, которые «не влезли» в основной текст.

Лобовой осесимметричный ВЗ самолета Су-17.

Механика регулировки осесимметричного и плоского воздухозаборников.

Створки подпитки на двигателе НК-8-2У (самолет Ту-154Б-2). Открыты в процессе взлета.

Истребитель МиГ-21-93. Лобовой осесимметричный ВЗ с регулируемым конусом.

Створки подпитки на истребителе Хариер.

Секторный СВУ самолета F-111.

Воздухозаборники F-22.

самолет F-5 с трансзвуковыми ВЗ.

Зачем нужен воздухозаборник на капоте авто

Практически все спортивные автомобили имеют воздухозаборник на капоте. Некоторые модели оснащены им сразу с завода, некоторые установили сами владельцы. Конечно же, многие считают, что кроме как украшение, эта дорботка ничего не дает, но есть и те, кто верит в пользу воздухозаборника. Стоит сказать, что правы обе стороны, так как воздухозаборник выполняет две функции.

Сперва стоит упомянуть то, что у некоторых моделей авто двигатель расположен не поперечно, а вдоль. Это характерная черта автомобилей отечественного производства, а также внедорожников. Это влияет на теплоотдачу. В таком случае, цилиндры остывают неодновременно. Таким образом, последний цилиндр не успевает остывать за то время, пока двигатель временно не работает, и соответственно этот цилиндр выходит из строя намного быстрее остальных.

Также, сложная ситуация у автомобилей, которые оснащены системой турбонадува. Таким моторам необходимо огромное количество воздушного потока, чтобы двигатель не перегревался и не перерабатывал огромное количество моторного масла и топлива. Установка воздухозаборника поможет избежать подобной ситуации.

Ну а самое главное, что воздухозаборник дает возможность воздуху свободно вентилировать в подкапотном пространстве, снижает риск воспламенения, так как горючие пары жидкостей улетучиваются, ну и также устраняет возможность перегрева других элементов, находящихся под капотом.

Не стоит забывать о том, что капот с воздухозаборником выглядит более агрессивно. Он придает спортивную динамику автомобилю, тем более, что на сегодня существует огромное количество моделей, из которых можно выбрать идеальный вариант для вашего авто.

Самый главный недостаток воздухозаборника – это ускоренное загрязнение подкапотной части автомобиля, двигателя и прочих элементов. Ведь в данном случае пыль, которая проходит сквозь воздухозаборник вместе с воздухом, садится и оседает прямо на двигателе. Конечно, в небольших количествах это не страшно, но все же капот придется открывать чаще и чистить все от пыли (дважды в месяц), ведь в грязи будет очень сложно следить за состоянием всех элементов, а также вести контроль жидкостей.

Воздухозаборник своими руками

Настоящий автомобилист очень бережно относится к своей машине. У такого хозяина авто находится в идеальном внешнем и техническом состоянии, независимо от года выпуска и пробега. Но приходит время, когда даже самый преданный своей машине человек начинает задумываться о том, что из года в год его автомобиль выглядит одинаково, ничего не меняется и наступает время для улучшения внешнего и внутреннего вида, то есть тюнинга.

Для чего нужен воздухозаборник

С чего начать

Процесс изготовления

Итог

Спортивные машины всегда задавали тон в автомобильной моде, прежде всего, своим агрессивным дизайном экстерьера. Выпуклые бампера, утонченный спойлер и, конечно же, воздухозаборник на капоте или крыше – это то, что сразу делает автомобиль заметнее, внушительнее, выделяет его из общего потока. В этой статье все внимание будет сосредоточено на изготовлении воздухозаборника самостоятельно.

Для чего нужен воздухозаборник

В классическом исполнении есть 2 вида воздухозаборников. Один устанавливается на крыше, для того чтобы обеспечить поступление прохладного воздуха в салон гоночной машины, потому что во время длительных соревнований температура в салоне может быть очень высокой, а у пилота нет возможности открыть окно. Второй же устанавливается на капот, чтобы охлаждать потоками воздуха подкапотное пространство, либо, наоборот, для вывода горячего воздуха наружу. Стоит заметить, что такая необходимость есть исключительно у спортивных машин, поскольку они эксплуатируются на пределе своих возможностей и без таких деталей просто невозможно обойтись. Чаще всего самодельные воздухозаборники используют для внешнего эффекта, очень редко это связано с улучшением технических характеристик. Многим не нравится, как выглядит воздухозаборник на крыше, поэтому выбор делается в пользу его расположения на капоте, ведь на капоте он смотрится действительно эффектно.

С чего начать

Для начала нужно определиться с дизайном воздухозаборника, потому как слишком малые либо крупные размеры могут не то что придать спортивности, а и вовсе смотреться смешно. Выбранные размеры ни в коем случае не должны мешать обзорности, потому что это может стать причиной возникновения ДТП. К этому этапу необходимо отнестись с полной ответственностью.

Процесс изготовления

Создание макета

Для создания макета необходимо иметь мелкозернистый пенопласт, монтажную пену, тонкий острый нож. Монтажной пеной сверху обрабатывается пенопласт, затем с помощью ножа обрезаются лишние элементы, чтобы придать необходимый вид детали. Высота, угол наклона и глубина выбирается на свой вкус. В отверстие вставляется решетка для того, чтобы предать воздухозаборнику более агрессивный вид.

Оклейка стекловатой

Итак, получившуюся заготовку в обязательном порядке предстоит оклеить стекловатой. Количество слоев точно не регламентируется, но специалисты советуют делать оклейку шириной не менее 4мм, при этом на более острые грани наносятся более тонкие слои. После этого необходима просушка длительностью 24 часа.

Удаление монтажной пены

По истечении времени деталь должна полностью просохнуть. Следующее, что нужно сделать – это удалить монтажную пену изнутри. Для обработки внутренней поверхности используют наждачную бумагу, ведь с помощью нее очень легко убрать всю ненужную пену.

Пропитка и шпаклевка

Для пропитки используют смесь порошкового стекловолокна и мастики. Далее происходит примерка воздухозаборника путем прикладывания его к месту расположения. Когда заготовка будет приложена на необходимые контуры, можно будет определить, где нужно дополнить слой, а где его уже излишек. Излишек удаляется путем зашкуривания. К шпаклевке можно переходить только тогда, когда деталь хорошо пропиталась вышеуказанной смесью. Поры волокна заполняются шпаклевкой. Чем больше слоев шпаклевки, тем прочнее будет воздухозаборник. Опять же, всего должно быть в меру, излишнее количество шпаклевки попросту может испортить внешний вид детали. Далее необходимо произвести обезжиривание и покрыть заготовку грунтом.

Придание конечного результата

После полной обработки можно приступать к нанесению краски. Не стоит останавливаться всего на одном слое, ведь под воздействием внешних факторов в процессе эксплуатации краска может потерять свой первоначальный вид. Лучше всего нанести несколько слоев. Затем в обязательном порядке идет процесс лакирования. Если будет всего 1 слой лака, то деталь легко можно будет поцарапать, даже при мойке машины. Оптимальным будет нанесение от двух до трех слоев лака.

Установка воздухозаборника

Неправильно установленный воздухозаборник может обернуться большой проблемой, как для хозяина авто, так и для других участников дорожного движения. Если вдруг из-за некачественного монтажа деталь оторвется от капота и на скорости попадет в другое транспортное средство или пешехода, последствия могут быть непредсказуемыми. Двусторонний скотч либо герметик помогут в будущем избежать проблем при езде с воздухозаборником.

Итог

После того, как много сил и энергии было потрачено на изготовление и установку, владелец может гордо ездить с новым воздухозаборником, привлекая внимание прохожих и других автомобилистов. Но не стоит забывать о том, что визуальная красота ни в коем случае не должна вредить безопасности и ездовым качествам машины.

Воздухозаборник Патриот – практичная «достопримечательность» капота

 

Тюнинг УАЗ Патриот обычно начинается с установки недорогих аксессуаров, поэтому воздухозаборник капота входит в ТОП 10 самых популярных и недорогих доработок авто. На аксессуар иногда незаслуженно не обращают внимания, но те, кто уже установил его, по праву высоко оценивают его пользу и выразительный внешний вид.

 

Зачем нужен воздухозаборник УАЗ Патриоту и его особенности

 

Воздухозаборник на капот УАЗ Патриот перспективно купить и установить по ряду причин:

 

• Основная задача воздухозаборника – это захват воздушного потока, что позволяет увеличить вентиляцию кузова без принудительного воздействия, т.е. вентиляция салона не просто улучшается, а повышается без включения вентилятора. Это позволяет понизить энергопотребление бортовой сети, а значит, отражается и на экономии топлива.

 

• Воздухозаборник УАЗ Патриот идет в комплекте с сеткой, которая обеспечивает защиту от попадания в воздуховоды крупного мусора. Это своего рода первичный фильтр грубой очистки. Воздуховоды не забиваются после установки дорожным мусором, в том числе сетка активно разбивает капли дождя, что не приводит к накоплению влаги к каналах вентиляционной системы.

 

• Максимально простая, но надежная установка дает возможность выполнить тюнинг УАЗ Патриот своими руками без дополнительных расходов. Это доступный по демократической цене, но шикарный тюнинг автомобиля.

 

• Купить воздухозаборник на капот УАЗ Патриот можно в цвет кузова, что позволяет сделать этот элемент практически не заметным, верней органично вписанным в дизайн внедорожника. Особенно актуально это для машин светлых тонов окраски, т.к. для темных транспортных средств в большинстве случаев устанавливаются элементы тюнинга без покраски с поверхностью шагрень. Покраска осуществляется на профессиональной базе, поэтому не уступает по качеству заводской. Именно окрашенный воздухозаборник выглядит более элегантно и стильно, дополняя, как изюминка на торте, экстерьер авто.

 

Профессиональный тюнинг авто состоит не только из масштабных преобразований транспортного средства, а именно из таких небольших аксессуаров, которые создают особый внешний вид с ярким выделением характера. Такой внедорожник точно не затеряется в потоке типовых машин, а будет явно выделяться, и бросаться в глаза. Новый и шикарный облик авто начинается именно с таких малых преобразований, как установка воздухозаборника или спойлера.

Воздухозаборник на капот — как сделать и установить своими руками?

Установка воздухосборника на капот позволяет вам улучшить внешний вид автомобиля. Такая деталь придает ему спортивный вид и радует глаз своему владельцу. Однако, воздухозаборник имеет и другое, более функциональное назначение. Постараемся узнать, что это, как установить воздухозаборник на капот и как сделать такую деталь своими руками?

Для чего на копоте нужен воздухозаборник?

Любому, даже менее опытному автовладельцу известно, что для нормальной работы двигателя, ему не обходимо большое количество воздуха. Если быть точнее, то от этого воздуха, камере сгорания необходим кислород, который хорошо поддерживает горение. Количество кислорода, который содержится в воздухе, напрямую зависит от температуры воздуха. В процессе работы двигателя, он нагревается, и количество кислорода в подкапотном пространстве заметно снижается. Соответственно, уменьшается и мощность, развиваемая двигателем, так как он не в состоянии обеспечить оптимальное сгорание топлива из-за малого содержания кислорода.

Исходя из вышесказанного, что если обеспечить наивысший приток холодного кислорода в подкапотное пространство, топливо будет сгорать намного лучше, а значит, увеличится и мощность, развиваемая мотором. Данный прирост мощность можно заметить только на высоких оборотах, когда двигатель работает под достаточно сильной нагрузкой. 

Таким образом, воздухозаборник за счет своей особой формы обеспечивает бесперебойное прохождение кислорода в подкапотное пространство автомобиля и увеличивает мощность двигателя, что делает его не только элементом декора, но и частью тюнинга автомобиля.

Где именно устанавливается воздухозаборник?

На ВАЗ 2107 предусмотрено специальное решетчатые окна на капоте, которые служат для набора воздуха в отопление салона. Производители специальных воздухозаборников изготавливают детали под эти окна, которые крепятся при помощи двухстороннего скотча или любых других скрепляющих приспособлений. Эффективность от такого воздухозаборника будет невелика, так как расстояние от этого окна до двигателя достаточно большое. В связи с этим, воздух успевает серьезно нагреться или вообще уходит в отопление салона.

Лучшим вариантом для максимального снабжения двигателя кислородом можно считать установку воздухозаборника в середине капота.

Данное месторасположение считается самым оптимальным, где струя воздуха будет направлена сразу на двигатель и не успеет прогреться до его температур. Кроме увеличения мощности, улучшится охлаждение мотора, что актуально в жаркое время года.

Для улучшения эффекта, струю воздуха можно направить в специальный патрубок, который выведет его к воздушному фильтру. Однако, для спортивного автомобиля, данное действие не допустимо, и воздухозаборник устанавливают прямо над воздушным фильтром. Симметрия в этом деле не так важна. Впрочем, выбор места расположения воздухозаборника по-прежнему остается за вами.

Как сделать воздухозаборник на капот ВАЗ своими руками?

 

Для начала, необходимо определиться с материалом будущего воздухозаборника. В настоящее время, для этого применяют как пластик, обладающий довольно высокой прочностью, так и металл. Металл, чаще всего, точно такой же, какой применяется при изготовлении капота автомобиля.

Если вы выбрали металлический воздухозаборник, то его придется наваривать. Для этого в середине капота необходимо сделать пропил в виде буквы «П» таким образом, чтобы ребра жесткости пересекались с ним как можно реже (если изрезать их довольно сильно, то капот станет менее жестким и начнет перегибаться, в результате, вы получите не презентабельный внешний вид автомобиля). Остаток отгибается внутрь капота и воздухозаборник наваривается при  помощи специального оборудования. Конечной операцией можно считать нанесение шпатлевки, шлифовку и покраску элемента в цвет капота.

В случае с пластиком все может обойтись намного проще. Изначально, создают форму будущего воздухозаборника из монтажной пены и обклеивают стекловолокном с помощью эпоксидной смолы. Чтобы клей не прилипал к застывшей пене, форму покрывают паркетной мастикой. Слоев стекловолокна и эпоксидной смолы должно быть как можно больше. Оптимальными считаются 2-3 слоя.

Как только деталь высохнет, оторвите ее о т монтажной пены, обработайте шпатлевкой и покрасьте в цвет кузова автомобиля. Крепление можно осуществлять с помощью саморезов.

Помимо пластмассы и металла, широкое применение в изготовлении воздухозаборников нашел и пенопласт. Чтобы изготовить воздухозаборник из пенопласта, необходимо подбирать самый плотный материал. Так его будет легче резать.

 

Вначале, с помощью ножа нарежьте будущую форму воздухозаборника. Допускается грубое обращение, но старайтесь не повредить изделие, чтобы не начинать все сначала. Как только наброски будут завершены, необходимо увеличить прочность детали, а именно, нанести эпоксидную смолу и наложить бинт на каждый слой. Следите за тем, чтобы последний как можно хорошо пропитался смолой. После наложения последнего слоя, дождитесь полного высыхания состава и приступайте к следующему шагу.

Пройдите по всей поверхности воздухозаборника грубой наждачной бумагой и заранее выявите места, где наличие шпатлевки должно быть наибольшим. После этого, нанесите слой шпатлевки. Желательно применять только материалы на синтетической основе, которые быстро высыхают и делают надежный слой, легко поддающийся обработке. Полученный слой отшлифуйте с помощью наждачной бумаги. Вероятно, появятся некоторые дефекты, которые устраняются путем нанесения последующих слоев и обработок. С каждым разом применяйте меньшую наждачную бумагу. Применение воды при обработке – обязательно.

Теперь необходимо удалить пенопласт из внутренней части изделия и покрасить воздухозаборник. Внутреннюю часть необходимо покрасить черной краской. Таким образом, вы подчеркнете его глубину. Поле этого, окрашивается наружная часть в цвет капота.

Чтобы прикрепить воздухозаборник капоту, можно использовать клей и автомобильный герметик. После прижатия, необходимо удалить остатки и еще раз прижать изделие. Помимо этого, в качестве крепления можно использовать и саморезы. Они вкручиваются с внутренней стороны капота и не создают эстетических препятствий снаружи автомобиля.

Видео — Режем капот под воздухозаборник

В чем минусы воздухозаборника?

Помимо достоинств, такая деталь имеет, также, определенные недостатки. Что касается ВАЗ 2107, то они, примерно, следующие:

 

• Конструкция некоторых воздухозаборников создает дополнительное сопротивление встречному потоку воздуха. Однако, данное влияние имеет большое значение только на действительно спортивных автомобилях.
• Появление нового воздуха в подкапотном пространстве с таким же успехом может занести и камушки, летящие с дороги. Простым решением данной проблемы может быть установка специально решетки. То же самое требование относится и к влаге.
• Теперь воздушный фильтр будет работать на полную, а, следовательно, загрязняться будет намного чаще. Будьте готовы к постоянной замене воздушного фильтра.

Вот так производится установка воздухозаборника на ВАЗ 2107. Делать это или нет – решать вам. Задача данной статьи была исключительно информативная. 

Понимание того, что делает воздухозаборник

Вы хотите улучшить свой автомобиль, сделать его более мощным или просто повысить эффективность его работы? Вы можете купить множество послепродажных товаров, которые помогут вам внести желаемые изменения в свой автомобиль. Особенно стоит знать о заборе холодного воздуха.

Воздухозаборник является уникальным среди продуктов вторичного рынка. По сравнению с большинством, он довольно недорогой и довольно простой в установке. Но стоит ли это времени и денег? Мы объясним, что он делает и как может повлиять на работу вашего автомобиля.

Как работают воздухозаборники

В вашем автомобиле уже установлена ​​заводская система воздухозаборника, но иногда она может забиваться. Думайте об этом как о простуде, которая забивает ваши носовые пазухи и затрудняет дыхание. Конечно, если вы попытаетесь запустить 5K в этом состоянии, это, вероятно, не будет работать очень хорошо. Точно так же попытка запустить автомобиль при засоренной системе впуска воздуха может привести к проблемам и снижению функциональности.

Заборники холодного воздуха решают эту проблему. Считайте это самым удивительным лекарством от простуды в мире. Он устраняет эти засоры и позволяет вашему автомобилю снова нормально «дышать» и работать должным образом.

Что делает воздухозаборник

Когда вы устанавливаете воздухозаборник для холодного воздуха, вы перемещаете воздушный фильтр за пределы моторного отсека, чтобы холодный воздух мог всасываться в двигатель для сгорания. Этот прохладный воздух более плотный с кислородом, а это означает, что для сгорания больше топлива и больше мощности для вашего автомобиля.Забор холодного воздуха также способствует более свободному потоку воздуха и меньшему скоплению горячего воздуха в моторном отсеке.

Есть и другие преимущества. Послепродажный забор холодного воздуха устраняет необходимость в корпусе для воздушного фильтра, заменяя его более гладкими впускными трубками. Это позволяет двигателю иметь непрерывный поток воздуха.

Но действительно ли забор холодного воздуха улучшит характеристики вашего автомобиля? Короткий ответ — да, хотя способы улучшения характеристик вашего двигателя могут отличаться.Повышенная мощность и топливная экономичность возможны, но не гарантируются; это просто зависит от вашего автомобиля, вторичного рынка и манеры вашего вождения. Однако послепродажный забор холодного воздуха не может не улучшить воздушный поток и улучшить характеристики автомобиля.

Принятие решения о воздухозаборниках

Важно отметить, что воздухозаборники для холодного воздуха — это продукция только послепродажного обслуживания. Чтобы получить помощь в установке или обслуживании послепродажного обслуживания любого типа, вам, вероятно, потребуется обратиться в автомобильный магазин, например в местный автомобильный центр Meineke.Надежный техник может помочь вам решить, стоит ли вкладывать средства в систему забора холодного воздуха.

Система забора воздуха: как это работает

Каждый двигатель внутреннего сгорания, от крошечных двигателей для скутеров до колоссальных корабельных двигателей, требует для работы двух основных вещей — кислорода и топлива, — но просто выбросить кислород и топливо в контейнер — еще не сделать двигатель. Трубки и клапаны направляют кислород и топливо в цилиндр, где поршень сжимает смесь для воспламенения.Взрывная сила толкает поршень вниз, заставляя коленчатый вал вращаться, давая пользователю механическое усилие для перемещения транспортного средства, запуска генераторов и перекачки воды, и это лишь некоторые из функций автомобильного двигателя.

Система впуска воздуха имеет решающее значение для работы двигателя, поскольку она собирает воздух и направляет его в отдельные цилиндры, но это еще не все. Следуя за типичной молекулой кислорода через систему впуска воздуха, мы можем узнать, что делает каждая часть, чтобы ваш двигатель работал эффективно.(В зависимости от автомобиля эти детали могут быть в разном порядке.)

Впускная труба холодного воздуха обычно расположена там, где она может забирать воздух из-за пределов моторного отсека, например, на крыле, решетке или ковше капота. Трубка забора холодного воздуха отмечает начало прохождения воздуха через систему забора воздуха, единственное отверстие, через которое воздух может поступать. Воздух из-за пределов моторного отсека обычно имеет более низкую температуру и более плотный, следовательно, более богатый кислородом, который лучше для сгорания, выходной мощности и эффективности двигателя.

Воздушный фильтр двигателя

Затем воздух проходит через воздушный фильтр двигателя, обычно расположенный в «воздушной коробке». Чистый «воздух» представляет собой смесь газов: 78% азота, 21% кислорода и следовых количеств других газов. В зависимости от местоположения и сезона воздух также может содержать многочисленные загрязнители, такие как сажа, пыльца, пыль, грязь, листья и насекомые. Некоторые из этих загрязнителей могут быть абразивными, вызывая чрезмерный износ деталей двигателя, в то время как другие могут засорить систему.

Экран обычно задерживает наиболее крупные частицы, такие как насекомые и листья, а воздушный фильтр задерживает более мелкие частицы, такие как пыль, грязь и пыльца.Типичный воздушный фильтр улавливает от 80% до 90% частиц размером до 5 мкм (5 мкм — это размер эритроцита). Воздушные фильтры премиум-класса улавливают от 90% до 95% частиц размером до 1 мкм (размер некоторых бактерий может составлять около 1 мкм).

Измеритель массового расхода воздуха

Чтобы правильно измерить, сколько топлива нужно впрыснуть в любой момент, модуль управления двигателем (ECM) должен знать, сколько воздуха поступает в систему впуска воздуха. В большинстве автомобилей для этой цели используется массовый расходомер воздуха (MAF), в то время как в других используется датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP), обычно расположенный на впускном коллекторе.Некоторые двигатели, например двигатели с турбонаддувом, могут использовать оба.

На автомобилях, оборудованных MAF, воздух проходит через экран и лопатки, чтобы «выпрямить» его. Небольшая часть этого воздуха проходит через сенсорную часть MAF, которая содержит термоэлектрическую проволоку или устройство для измерения горячей пленки. Электричество нагревает провод или пленку, что приводит к уменьшению тока, в то время как поток воздуха охлаждает провод или пленку, что приводит к увеличению тока. Контроллер ЭСУД коррелирует результирующий текущий расход с воздушной массой, что является важным расчетом в системах впрыска топлива. Большинство систем впуска воздуха включают датчик температуры воздуха на впуске (IAT) где-то рядом с MAF, иногда как часть того же блока.

Воздухозаборная трубка

После измерения воздух продолжает поступать через воздухозаборную трубку к корпусу дроссельной заслонки. Попутно могут быть резонаторные камеры, «пустые» баллоны, предназначенные для поглощения и гашения колебаний в воздушном потоке, сглаживая поток воздуха на пути к корпусу дроссельной заслонки. Также стоит отметить, что, особенно после MAF, в системе впуска воздуха не может быть утечек.Попадание неизмеренного воздуха в систему приведет к искажению соотношения воздух-топливо. Как минимум, это может привести к тому, что контроллер ЭСУД обнаружит неисправность, установит диагностические коды неисправностей (DTC) и контрольную лампу двигателя (CEL). В худшем случае двигатель может не запуститься или будет плохо работать.

Турбокомпрессор и интеркулер

На автомобилях, оснащенных турбонагнетателем, воздух затем проходит через впускное отверстие турбонагнетателя. Выхлопные газы раскручивают турбину в корпусе турбины, вращая колесо компрессора в корпусе компрессора.Поступающий воздух сжимается, увеличивая его плотность и содержание кислорода — большее количество кислорода может сжигать больше топлива для большей мощности от меньших двигателей.

Поскольку сжатие увеличивает температуру всасываемого воздуха, сжатый воздух проходит через промежуточный охладитель, чтобы снизить температуру и снизить вероятность пинга, детонации и преждевременного зажигания двигателя.

Корпус дроссельной заслонки

Корпус дроссельной заслонки соединен электронно или кабелем с педалью акселератора и системой круиз-контроля, если таковая имеется.Когда вы нажимаете педаль акселератора, дроссельная заслонка или «дроссельная заслонка» открывается, позволяя большему количеству воздуха поступать в двигатель, что приводит к увеличению мощности и скорости двигателя. При включенном круиз-контроле отдельный кабель или электрический сигнал используется для управления дроссельной заслонкой, поддерживая желаемую водителем скорость автомобиля.

Контроль холостого хода

На холостом ходу, например, сидя у стоп-сигнала или при движении накатом, небольшое количество воздуха все еще должно поступать к двигателю, чтобы он продолжал работать.В некоторых новых автомобилях с электронным управлением дроссельной заслонкой (ETC) частота вращения двигателя на холостом ходу регулируется с помощью минутных регулировок дроссельной заслонки. На большинстве других автомобилей отдельный клапан регулировки холостого хода (IAC) управляет небольшим количеством воздуха для поддержания холостого хода двигателя. IAC может быть частью корпуса дроссельной заслонки или соединен с впуском через впускной шланг меньшего размера, от основного впускного шланга.

Впускной Коллектор

После того, как всасываемый воздух проходит через корпус дроссельной заслонки, он попадает во впускной коллектор, серию трубок, по которым воздух поступает к впускным клапанам каждого цилиндра.Простые впускные коллекторы перемещают всасываемый воздух по кратчайшему маршруту, в то время как более сложные версии могут направлять воздух по более окольному маршруту или даже по нескольким маршрутам, в зависимости от скорости двигателя и нагрузки. Такой способ управления воздушным потоком может повысить мощность или эффективность, в зависимости от потребности.

Впускные клапаны

Наконец, непосредственно перед тем, как попасть в цилиндр, всасываемый воздух регулируется впускными клапанами. На такте впуска, обычно от 10 ° до 20 ° до ВМТ (перед верхней мертвой точкой), впускной клапан открывается, позволяя цилиндру втягивать воздух при опускании поршня.На несколько градусов ABDC (после нижней мертвой точки) впускной клапан закрывается, позволяя поршню сжимать воздух, когда он возвращается в ВМТ.

Как видите, система забора воздуха немного сложнее простой трубки, идущей к корпусу дроссельной заслонки. Из-за пределов автомобиля к впускным клапанам всасываемый воздух движется извилистым путем, чтобы подавать чистый и измеренный воздух в цилиндры. Знание функции каждой части системы впуска воздуха также может облегчить диагностику и ремонт.

Как работает воздухозаборник? K&N объясняет преимущества систем воздухозабора.

В 1969 году K&N представила многоразовый высокопроизводительный воздушный фильтр из хлопковой марли, первоначально предназначенный для гонок, но вскоре он нашел свое применение в бесчисленных уличных автомобилях и мотоциклах Для чего нужен холодный воздухозаборник? В 1969 году K&N представила многоразовый воздушный фильтр из хлопковой марли с высокой пропускной способностью. Этот воздушный фильтр с революционными характеристиками изначально был разработан для гонок, но вскоре нашел применение в бесчисленных уличных автомобилях и изготовленных на заказ хотродах.К концу 80-х годов впрыск топлива стал отраслевым стандартом, поэтому K&N представила идею воздухозаборников с болтовым креплением. Как и его первый высокопроизводительный воздушный фильтр, его новые системы впуска холодного воздуха, как было доказано, значительно увеличивают мощность и крутящий момент, и они быстро стали золотым стандартом для изготовителей нестандартных автомобилей, внедорожников, гонщиков и энтузиастов производительности по всему миру. Сегодня системы впуска холодного воздуха от K&N — это идеальный вариант повышения производительности для всех, кто хочет увеличить мощность и крутящий момент двигателя своего автомобиля.Эти комплекты производительности с болтовым креплением просты в установке, а на многоразовые воздушные фильтры из хлопковой марли предоставляется гарантия 10 лет или один миллион миль. Но давайте посмотрим, как они работают. Как работает система забора холодного воздуха Большинство производителей автомобилей оснащают автомобили лабиринтом звукоизоляции, турбулентностью, вызывающей гибкие шланги, и, как правило, ограничительным заводским блоком воздушного фильтра Лучший способ объяснить, как работает система впуска холодного воздуха, — это думать о двигателе вашего автомобиля как о паре легких. Чтобы получить мощность, цилиндры должны вдыхать воздух, чтобы создать взрыв, который производит крутящий момент и мощность вращения колес. Поскольку холодный воздух содержит больше молекул кислорода, чем теплый воздух, нагнетание большего объема богатого кислородом воздуха в цилиндры позволяет двигателю более полно сжигать топливо во время цикла сгорания. Эта «эффективность сгорания» приводит к увеличению мощности и крутящего момента при использовании примерно того же количества топлива. Проще говоря, если вы добавите в огонь кислород, вы получите более сильный огонь.Системы впуска холодного воздуха K&N предназначены для подачи в двигатель большего количества холодного воздуха, богатого кислородом, чем стандартные воздухозаборники. Это приводит к более сильному «взрыву», который содержит больше силы, которая толкает поршень вниз и проворачивает коленчатый вал. Эта дополнительная энергия / мощность затем передается в трансмиссию и передается на колеса. O2 = л. С. Большинство систем впуска холодного воздуха K&N разработаны для замены ограничительных заводских компонентов на простую в установке воздухозаборную трубку, воздушный фильтр с высокой пропускной способностью и тепловой экран воздушного фильтра для конкретного применения Результирующий прирост мощности зависит от продукта и области применения, но каждая система впуска холодного воздуха K&N была разработана для повышения эффективности воздушного потока для конкретных транспортных средств и их двигателей.Каждый из комплектов воздухозаборника K&N подвергается серьезным испытаниям, чтобы гарантировать, что высокопроизводительный воздушный фильтр K&N и всасывающая трубка расположены для сбора и подачи максимально холодного воздуха. Моторный отсек заполнен теплым воздухом с низкой производительностью, и если размещение воздушного фильтра не идеально (обычно из-за ограниченного пространства), системы впуска холодного воздуха K&N будут использовать специальные тепловые экраны воздушного фильтра для предотвращения попадания теплого воздуха в помещение. система. Вдыхая больше силы Воздухозаборники холодного воздуха K&N performance включают пошаговые инструкции по установке с фотографиями, а для многих даже есть соответствующее видео по установке, доступное в Интернете. Чистый воздух жизненно важен для работы не только двигателя, но и системы впуска холодного воздуха.Вот почему каждая система впуска K&N Performance оснащена воздушным фильтром из хлопковой марли K&N с высокой пропускной способностью. Эти легендарные воздушные фильтры K&N состоят из 4-6 слоев нашей патентованной хлопковой марли, зажатой между 2 слоями прочной алюминиевой сетки. В сочетании с уникальным фильтрующим маслом K&N хлопковые волокна способны притягивать загрязнения, диаметр которых меньше, чем диаметр человеческого волоса. Этот тип фильтрации называется «глубинной загрузкой», и он удерживает частицы грязи в матрице хлопковых волокон, в то время как больше воздуха проходит через двигатель.Воздушные фильтры K&N обычно демонстрируют эффективность фильтрации 97–99% в соответствии с протоколом испытаний воздушных фильтров ISO 5011. Установка системы забора холодного воздуха K&N Воздушные фильтры K&N, используемые в воздухозаборниках K&N, могут пройти до 100 000 миль перед очисткой, в зависимости от условий вождения, но их можно легко очистить с помощью комплекта зарядного устройства K&N Благодаря обширным исследованиям и разработкам инженеры K&N могут создавать чрезвычайно эффективные, но простые в установке системы забора холодного воздуха.Большинство воздухозаборников K&N можно установить с помощью заводских точек крепления, поэтому обычно вам не понадобится больше, чем несколько гаечных ключей и отвертка. Но независимо от того, какую систему вы выберете, она будет поставляться с пошаговым руководством с фотографиями каждого шага и списком инструментов. Кроме того, служба технической поддержки K&N находится на расстоянии одного телефонного звонка. K&N Гарантия Помимо увеличения мощности и крутящего момента, система впуска холодного воздуха K&N сэкономит ваше время и деньги.Каждый воздушный фильтр K&N можно мыть и использовать снова и снова. Таким образом, вам не придется покупать новый воздушный фильтр каждые 10-15 тысяч километров. Просто промойте воздушный фильтр K&N каждые 100 000 миль (в зависимости от условий вождения), а затем установите его на место. На всю систему впуска холодного воздуха K&N распространяется 10-летняя ограниченная гарантия K&N на миллион миль, поэтому вы получаете гарантированную производительность и гарантированное качество. Street Legal Воздухозаборники Компания K&N проводит собственные динамометрические испытания каждого воздухозаборника холодного воздуха, чтобы дать владельцам автомобилей представление о предполагаемом увеличении мощности, которое они могут испытать Многие системы впуска холодного воздуха K&N полностью легальны во всех 50 штатах и ​​будут иметь номер исполнительного распоряжения (EO) Совета по воздушным ресурсам Калифорнии (CARB), который гарантирует, что конкретный комплект воздухозаборника был протестирован на соответствие требованиям действующие стандарты выбросов.Номера EO относятся к комплекту, а также к году, марке и модели транспортного средства, на которое он устанавливается. Системы впуска без номера EO разрешены к использованию на улицах в большинстве штатов, но не могут быть установлены на транспортных средствах с контролируемыми выбросами в штате Калифорния или других штатах, которые приняли стандарты выбросов Калифорнии. Вы можете использовать инструмент поиска K&N по деталям, чтобы узнать, какие воздухозаборники холодного воздуха освобождены от CARB и для каких автомобилей. Увеличение мощности на воздухозаборнике K&N Мы не можем гарантировать, что вы получите определенную мощность в лошадиных силах и фунт-фут крутящего момента, потому что такие параметры, как пробег, модификации и состояние вашего точного автомобиля, будут влиять на окончательное число. Но мы можем показать вам результаты на стенде для такого же автомобиля, как ваш, который был оснащен одной из наших многочисленных систем впуска холодного воздуха K&N. Преимущества системы забора холодного воздуха K&N: Значительно улучшает поток воздуха к двигателю Гарантированно увеличивает мощность Разработано для конкретной марки / модели / двигателя Многоразовые фильтры могут пройти до 100 000 миль до того, как потребуется их обслуживание Легко установить, обычно за 90 минут или меньше! Ограниченная гарантия сроком на 10 лет / миллион миль® Доступно для многих популярных приложений для автомобилей, мотоциклов, квадроциклов и UTV Вы ​​можете заказать прямо с завода по производству воздухозаборников K&N уже сегодня! Быстрая и БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при минимальном заказе Plus, K&N также производит множество других деталей для гонок и автомобилей, таких как топливные насосы большого объема, масляные фильтры и черпаки для капотов из углеродного волокна.Итак, чтобы узнать, что доступно для вашего автомобиля, используйте инструмент поиска K&N по автомобилю. Или вы можете использовать средство поиска дилеров K&N, чтобы найти ближайшего к вам дилера K&N.

Комплекты воздухозаборника

Performance | Холодный воздух, короткий поршень, конические фильтры

Заводским инженерам, которые проектировали систему воздухозаборника вашего автомобиля, нужно было учитывать и другие факторы, помимо производительности. Они также должны были учесть в компоновке шум всасывания, удобство обслуживания и, прежде всего, стоимость. Результатом стал компромисс, который пришел с вашим автомобилем или грузовиком: система, которая не допускает попадания грязи в двигатель и упрощает замену фильтра, но, к сожалению, недостаточна для направления воздуха в двигатель.К счастью, мастера воздушного потока наших производителей воздухозаборников не сталкиваются с такими ограничениями.

Они создают каждый комплект воздухозаборника с одной целью — втиснуть как можно больше воздуха во впускной тракт вашего двигателя, чтобы ваш двигатель мог сжигать больше топлива и вырабатывать больше лошадиных сил. Если это приводит к громкому реву воздухозаборника при нажатии на педаль из-за того, что огромный конический воздушный фильтр теперь находится там, где раньше был стандартный воздушный короб, для истинного энтузиаста производительности это просто дополнительное преимущество.Наши воздухозаборники по характеристикам превосходят оригинальные по 3 параметрам — материалу, площади поверхности, а также воздухозаборникам холодного воздуха, снижению температуры.

Начнем с материала. Конические воздушные фильтры с высокой пропускной способностью в этих наборах сделаны из хлопковой марли и / или синтетического фильтрующего материала, который пропускает воздух намного лучше, чем оригинальная бумага. А поскольку высокопроизводительные фильтры улавливают грязь по всей глубине фильтрующего элемента, а не на поверхности, как бумага, вы получаете неизменно превосходный воздушный поток, даже если фильтр собирает грязь.А когда фильтр действительно загрязняется, нет необходимости покупать другой, потому что его можно мыть и использовать повторно. Помимо лучших материалов, это огромное увеличение площади поверхности фильтра оригинального оборудования, которое позволяет этим высокопроизводительным воздушным фильтрам направлять больший объем воздуха в ваш двигатель.

Благодаря превосходным поверхностям воздухозаборники на наших воздухозаборниках с высокими характеристиками пропускаются намного лучше, чем оригинальные. Большинство заводских впускных трубок имеют узкие, ограниченные внутренние диаметры и делают резкие и неудобные изгибы, что также препятствует потоку воздуха.Кроме того, они часто имеют звуковые перегородки, которые, хотя и эффективно подавляют шум, также ограничивают поток воздуха. Напротив, воздухозаборные трубы с высокими эксплуатационными характеристиками имеют гораздо больший диаметр и не имеют звуковых экранов. Они изготовлены из согнутого в оправке алюминия или отлиты из полиэтилена или углеродного волокна, чтобы обеспечить постоянный диаметр при плавных изгибах. Эти трубки намного эффективнее направляют большие количества воздуха к корпусу дроссельной заслонки или турбокомпрессору.

Для максимальной производительности выберите систему забора холодного воздуха.Более холодный и плотный воздух содержит больше кислорода для улучшения сгорания и даже большего увеличения мощности, чем можно получить только за счет увеличения воздушного потока. Для снижения температуры воздуха используются несколько методов: некоторые воздухозаборники имеют экраны вокруг фильтра, которые плотно прилегают к капоту, чтобы отделить фильтр от тепла двигателя, в то время как другие заключают фильтр в воздушный ящик большого объема, расположенный в моторном отсеке, и втягивают его. воздух снаружи. В некоторых системах фильтр полностью размещается за пределами моторного отсека, в нише крыла, либо перед панелью коллектора или опорой радиатора, либо используется совок, прикрепленный к фильтру, для втягивания воздуха из-под переднего бампера.

От базовых комплектов, состоящих из впускной трубы и высокопроизводительного фильтра для воздухозаборника оригинального оборудования, до наиболее полных систем всасывания воздуха — у нас есть воздухозаборники для каждого автомобиля. Но помимо полных комплектов у нас также есть много дополнительных принадлежностей, которые улучшают поток воздуха к вашему двигателю. К ним относятся воздухозаборники для создания собственной системы холодного воздуха или втягивание воздуха из зоны высокого давления для создания эффекта «набегающего воздуха»; шноркели для грузовиков и внедорожников, чтобы втягивать воздух с возвышенности и предотвращать опасное попадание воды во время водных переходов по бездорожью; теплозащитные экраны и воздушные ящики для изоляции воздушного фильтра; и отдельные впускные шланги различных цветов, чтобы вы могли создать свою собственную систему и настроить моторный отсек.

Запасные воздухозаборные фильтры | Performance, Custom, OE — CARiD.com

Одной из отличительных черт вторичных воздушных фильтров, которые поставляются с воздухозаборниками, является то, что их можно мыть и повторно использовать, когда они загрязняются, вместо того, чтобы требовать замены, как бумажные воздушные фильтры на OE. системы забора воздуха. Но даже самые лучшие фильтры могут изнашиваться или повреждаться, особенно в результате экстремального или интенсивного использования. Если фильтр на вашем воздухозаборнике изношен, порван или проколот, у нас есть замена, которая обеспечит такой же воздушный поток и фильтрацию для максимальной производительности и превосходной защиты двигателя.

Воздушные фильтры в наборах для забора воздуха изготовлены из хлопковой марли и / или синтетического фильтрующего материала, который пропускает воздух намного лучше, чем оригинальная бумага. А поскольку они задерживают грязь по всей глубине фильтрующего элемента, а не на поверхности, как бумага, вы получаете неизменно превосходный воздушный поток, даже если фильтр собирает грязь. Наряду с улучшенными материалами фильтры с улучшенными характеристиками имеют гораздо большую площадь поверхности по сравнению с фильтром оригинального производителя, что позволяет им направлять в двигатель больший объем воздуха.

Наряду с увеличенным диаметром и плавными изгибами впускной трубы, характеристики воздушного фильтра с высокой пропускной способностью являются неотъемлемой частью вашего производительного комплекта воздухозаборника, и вам не нужно жертвовать никакими возможностями воздушного потока или фильтрации в пользу некачественного фильтра, или вам придется покупать другой полный комплект воздухозаборника, если оригинальный фильтр вашего воздухозаборника изношен или поврежден. Наши заменители произведены тем же производителем, что и ваш заборный комплект, и они бывают того же размера и из того же материала.А с новым фильтром, установленным на впуске, вы получите тот же уровень производительности, что и оригинальный фильтр из комплекта, и вы можете быть уверены в такой же степени защиты двигателя.

Наши высокопроизводительные воздушные фильтры бывают самых разных форм и размеров, поэтому, даже если ваш оригинальный фильтр был популярного конического стиля, вы можете выбрать круглую, прямую или сужающуюся овальную форму, если хотите. Если в вашем приложении есть физическое пространство для фильтра, у нас есть фильтры с диаметром фланца, который подходит к вашей всасывающей трубе.Наше разнообразие и выбор фильтров также полезны для заказчиков. Если вы собираете гоночный автомобиль или уличную удочку или меняете двигатель, мы можем предоставить вам фильтр для вашей индивидуальной системы впуска воздуха, который будет обеспечивать поток воздуха, необходимый для увеличения мощности, но при этом обеспечивать фильтрацию для защиты ваших ценных вещей. двигатель.

Но если у вас нет комплекта воздухозаборника для повышения производительности или вы не создаете индивидуальную систему, мы все равно можем помочь вашему двигателю дышать лучше и увеличить мощность.В нашем огромном ассортименте воздухозаборных фильтров также есть размеры, которые заменят ваш оригинальный фильтр и поместятся прямо в вашу воздушную коробку оригинального оборудования, прикрепят к впускной трубе оригинального оборудования или установите на карбюратор. Подобно нашему комплекту воздухозаборника и специальным фильтрам, эти фильтры изготовлены из высококачественных материалов, которые пропускают больше воздуха, чем стандартные бумажные фильтры, поэтому ваш двигатель может работать более эффективно, при этом обеспечивая тщательную фильтрацию, чтобы предотвратить попадание вредной грязи в двигатель. И они экономичны, потому что в загрязненном состоянии их можно мыть и использовать повторно вместо того, чтобы требовать замены.

Производительные воздушные фильтры | Прямая посадка, коническая, многоразовая — CARiD.com

Замена воздушного фильтра оригинального оборудования — одно из самых простых и наименее дорогостоящих действий, которые вы можете сделать, чтобы добиться большей производительности и экономии от вашего автомобиля или грузовика. Независимо от того, на чем вы водите автомобиль, у нас есть воздушные фильтры прямого монтажа, которые можно установить прямо в заводскую воздушную коробку вашего автомобиля. Наши фильтры увеличивают поток воздуха, позволяя вашему двигателю развивать большую мощность и экономить топливо, а также обеспечивают критически важную фильтрацию, необходимую для защиты двигателя.

Большинство оригинальных фильтров изготовлено из бумаги, точнее из древесной массы, которая склеена и сформирована в складки. Проходы через обычный бумажный воздушный фильтр очень маленькие, чтобы фильтровать и задерживать грязь, но эти маленькие отверстия также ограничивают поток воздуха. И поскольку эти каналы забиваются грязью, поток воздуха еще больше ограничивается. С бумажным воздушным фильтром ваш двигатель медленно задыхается с одновременным снижением производительности и экономии топлива.

В отличие от этого, фильтрующий элемент в высокопроизводительном воздушном фильтре изготовлен из хлопковой марли и / или комбинации запатентованных синтетических материалов, которые обеспечивают гораздо лучший воздушный поток.И в отличие от бумажного фильтра, который собирает грязь на поверхности, эффективные фильтры улавливают грязь по всей глубине фильтрующего элемента. В результате вы получаете постоянно лучший поток воздуха в течение всего интервала обслуживания фильтра без какого-либо ущерба для его фильтрующей способности. Интервал обслуживания высокопроизводительного воздушного фильтра также намного больше, чем у стандартного фильтра оригинального оборудования, на целых 50 000 миль.

Когда срок обслуживания приближается, единственное, что вам нужно сделать, — это очистить рабочий воздушный фильтр, при необходимости смазать его маслом и снова ввести в эксплуатацию.Правильно, не нужно идти к дилеру или в магазин запчастей, чтобы купить еще один плохой бумажный воздушный фильтр. Все наши производительные воздушные фильтры можно мыть и использовать повторно, поэтому день, когда вы их покупаете, — это последний день, когда вам когда-либо придется покупать новый воздушный фильтр для своего автомобиля. Высокопроизводительный воздушный фильтр может стоить дороже на начальном этапе, но в долгосрочной перспективе он окупится с лихвой, за счет исключения затрат на замену. К тому же на полигоне будет меньше использованных бумажных воздушных фильтров.

Независимо от формы или размера, у нас есть эффективный воздушный фильтр для вашего автомобиля, но если вам нужна более высокая производительность, подумайте о том, чтобы снять заводской воздушный короб в пользу фильтра конической формы.Хотя воздушный фильтр с прямой установкой улучшит поток воздуха для увеличения мощности и экономии, поток воздуха по-прежнему будет ограничен физическими размерами воздушной коробки. В дополнение к преимуществам воздушного потока из высококачественных материалов, большой конический фильтр имеет гораздо большую площадь поверхности, что еще больше увеличивает поток воздуха к вашему двигателю.

Производительность Впускные коллекторы | Алюминий, Race, Dual Quad — CARiD.com

Впускной коллектор — последняя и, возможно, самая важная часть воздухозаборника вашего двигателя.Именно здесь воздух или воздушно-топливная смесь, которая выходит из корпуса дроссельной заслонки или карбюратора, соответственно, распределяется по каждому отдельному впускному отверстию головки цилиндров. Насколько хорошо впускной поток и насколько равномерно распределяются воздух или воздух и топливо, имеют решающее значение для выходной мощности вашего двигателя и характеристик вашего автомобиля.

Есть несколько причин отказаться от заводского впускного коллектора в пользу коллектора для вторичного рынка: Форма рабочего колеса на моделях даже с высокими рабочими характеристиками, как правило, не будет такой продвинутой, как у последних коллекторов вторичного рынка; Коллектор OE может быть изготовлен из тяжелого чугуна; если у вас V-образный двигатель, вы можете обойтись без теплообменника; и, наконец, заводская конфигурация коллектора может не подходить для остальных модификаций вашего двигателя.

Даже самые лучшие коллекторы оригинального оборудования являются результатом ухудшения управляемости, выбросов, зазора под капотом и, прежде всего, соображений стоимости. Добавьте к этому допуски производственной линии, и вы получите коллектор с неидеальными изгибами и контурами рабочего колеса, а также с плохим потоком воздуха и рассеиванием. Перейдя на современный, легкий алюминиевый коллектор с высокими характеристиками, вы увидите увеличение мощности и крутящего момента, а если вы живете в теплом климате и можете обойтись без теплового кроссовера, более холодный воздух / топливо смесь еще больше увеличит мощность.

Послепродажный впускной коллектор поможет вам получить максимальную отдачу от двигателя независимо от его размера и конфигурации. Независимо от того, есть ли у вас рядный 4-цилиндровый двигатель или V8, монстр крутящего момента или кричащий высокий реввер, у нас есть коллектор, соответствующий вашим потребностям. Заводские коллекторы были спроектированы для работы с уровнем настройки OE, с бегунами, которые часто являются узкими, чтобы поддерживать высокую скорость при низких оборотах. Но если вы поменяли кулачок и головки цилиндров, карбюратор или топливные форсунки, вы можете захотеть значительно увеличить мощность в лошадиных силах в диапазоне оборотов, и заводской коллектор не поможет.

Для рядных 4-цилиндровых двигателей у нас есть впускные коллекторы с большими рабочими колесами и высокими скоростями для создания лошадиных сил на высоких оборотах. Для двигателей V8 у нас есть двухплоскостные одинарные 4-цилиндровые воздухозаборники, которые развивают мощность от холостого хода до 5500 об / мин, а также одноплоскостные коллекторы для набора оборотов до 8500 об / мин и выше. Для хотродеров, которые жаждут внешнего вида и производительности нескольких карбюраторов, у нас есть установки с двумя четырехъядерными и трехступенчатыми двигателями, а для максимальной производительности — туннельные цилиндры с одним и двумя четверками.