42 (247)

Wykazano, że stożkowy dyfuzor jest czynnikiem zwiększającym napełnienie i pozwalającym, częściowo zmniejszyć straty wyłotow⁷e. Oddziaływanie układu wylotowego jest jednak w pewnym stopniu zależne od tego, czy występują w nim przebiegi o charakterze czysto akustycznym czy również i dynamicznym. Teoria przebiegów akustycznych zakłada niekiedy liniową zależność ciśnienia fali akustycznej i przepływu. Teoria dynamiczna fał o dużych amplitudach obejmuje natomiast zjawiska przebiegające przy nieliniowych zależnościach ciśnienia i przepływu i uwzględnia równocześnie tłumienie drgań wskutek tarcia oraz tzw. zwiększoną akustyczną prędkość dźwięku.

Obliczając układy wylotowe stosowano do niedawna „liniową” teorię akustyczną, która jednak nie była dokładna, zwłaszcza w przypadku silników o małych pojemnościach skokowych oraz dużej szybkobieżności. Badania wykazały, że w silniku o odpowiednio małej średnicy rury wylotowej odbita fala ciśnienia o dużej amplitudzie porusza się z prędkością większą o około 20% od akustycznej prędkości dźwięku, tak więc przeliczenia długości rury nie będą poprawne przy założeniu prędkości akustycznej (np. rzędu 480-510 m/sek), ustalonej na podstawie wzoru (13).

Ocenę charakteru przebiegów⁷ umożliwia tzw. wskaźnik prędkość; granicznej w okresie otwarcia zaworu lub okienka wylotowego [68]

co

m • V_s- 6 • n F _[{/ 7,_y/

[c m/sek]

(48-

który po przekształceniu do postaci

<Po- =

V_s • n

t \y ‘ 7. j,y

(4 8a)

stanowi charakterystyczną liczbę przepływu,

gdzie: V_s — pojemność skokowa jednego cylindra [cm³],

F_w — przekrój rury wylotowej [cm²],

ct_w — kąt otwarcia zaworu lub okienka wylotowego [stopni o.w.k.],

m — 2,5-3 — czynnik temperatury i ciśnienia, obejmujący też wpływ współczynnika sprawności napełnienia.

Przeliczenie wielkości ę_o dla badanych silników, w których stwierdzono „zwiększone” prędkości dźwięku, pozwoliło ustalić krytyczną wartość

42