Ladění parametrů výfuku

Tento článek byl vytvořen za pomocí nástroje ChatGPT, který vizuálně zpracoval vstupy mého dosavadního know-how do přehledných tabulek.

Rezonanční výfuk u dvoutaktního motoru je klíčovým prvkem ovlivňujícím výkon motoru. Každá jeho část má specifickou funkci a jakákoliv úprava mění charakteristiku výkonu – točivý moment, rozsah otáček a maximální výkon.

Základní části rezonátoru (rezonančního výfuku) u 2T motoru:

1. Výfukové koleno
2. Difuzor (rozšiřující se kužel)
3. Střední válec (rezonanční komora)
4. Koncový kužel (protikužel nebo také konvergentní kužel)
5. Výletová trubice (stinger)
6. Tlumič výfuku / koncová tlumicí část

---

🔍 Detailní popis částí a jejich vliv na výkon:

1. Výfukové koleno

• Funkce: Spojuje válec s rezonátorem, vede výfukové plyny ven.
• Úpravy:
  • Zkrácení: Posune rezonanci do vyšších otáček ⇒ vyšší výkon, ale slabší spodek.
  • Prodlužení: Sníží rezonanční otáčky ⇒ lepší točivý moment v nízkých otáčkách, ale snížení max. výkonu.
  • Zúžení: Může omezit průtok, ztráta výkonu.
  • Zvětšení průměru: Může zlepšit plnění, ale posune účinnost do vyšších otáček.

2. Difuzor (rozšiřující se kužel)

• Funkce: Vytváří podtlak, který pomáhá „vysávat“ spaliny z válce a zároveň přisává směs.
• Úpravy:
  • Zvětšení úhlu difuzoru: Silnější podtlak ⇒ lepší výplach, více výkonu, ale v užším pásmu.
  • Zmenšení úhlu: Měkčí charakter, širší rozsah otáček, ale nižší špičkový výkon.
  • Delší difuzor: Posune výkon níž.
  • Kratší difuzor: Posune výkon výš.

3. Střední válec (rezonanční komora)

• Funkce: Slouží jako akumulační prostor pro tlakové vlny. Pomáhá správně časovat návrat směsi do válce.
• Úpravy:
  • Zvětšení objemu: Měkčí průběh výkonu, lepší pro široké pásmo otáček.
  • Zmenšení objemu: Tvrdší nástup výkonu, užší rozsah, může zlepšit špičku.

4. Koncový kužel (protikužel nebo také konvergentní kužel)

• Funkce: Vrací tlakové vlny zpět do válce a tím zabraňuje „útěku“ směsi.
• Úpravy:
  • Změna úhlu (strmosti):
    • Strmější: Rychlejší návrat tlakové vlny ⇒ vyšší výkon v úzkém pásmu.
    • Mírnější: Měkčí charakter, ale slabší účinnost.
  • Délka kuželu: Ovlivňuje načasování vlny – čím delší, tím později vlna dorazí ⇒ změna otáčkové charakteristiky.

5. Výletová trubice (stinger)

• Funkce: Je to tenká trubka za koncovým kuželem, která odvádí plyny z rezonátoru do tlumiče nebo volně ven. Chová se jako regulátor protitlaku – správná velikost = rezonátor funguje správně.
• Úpravy:
  • Dělka trubice:
    • Příliš krátká: výfuk je „příliš otevřený“ ⇒ rezonátor ztrácí tlak ⇒ nižší točivý moment, riziko přehřívání válce.
    • Příliš dlouhá: hromadění tlaku ⇒ motor je dušený, nižší špička výkonu, přehřívání rezonanční komory.
  • Změna průměru trubice:
    • Příliš úzká:
      • tvoří zpětný tlak.
      • Snižuje výkon na špičce až o 15 %.
      • Přehřívá výfuk i motor.
      • Výkon je „dušený“, špatné plnění.
    • Příliš tlustá:
      • Příliš rychlé vypuštění plynů.
      • Ztráta rezonance, méně návratu směsi.
      • Pokles středního točivého momentu.

6. Tlumič výfuku

• Funkce: Snižuje hluk a může upravit zpětný tlak.
• Úpravy:
  • Příliš omezený průtok (malý výstup): Ztráta výkonu kvůli zpětnému tlaku.
  • Příliš velký výstup: Hlučný, ale může přinést vyšší výkon na vrchu.
  • Optimální tlumení: Minimální odpor se zachováním tlumení zvuku.
• Typ tlumiče:
  • Absorpční: typicky perforovaná trubka omotaná absorpční vatou nebo drátěnkou, která perfektně tlumí, když je nová, ale postupně se zanáší olejem a karbonem a její tlumící parametry se zhoršují.
  • Komorový (přepážkový): tlaková vlna prochází několika komorami vhodně navrženými tak, aby tlumily tlakovou vlna a tím pádem hlučnost. Takto je například navržen originální výfuk nebo výfuky u osobních automobilů.

---

🔄 Shrnutí vlivů úprav na výkon:

Část výfuku	Úprava	Vliv na výkon
Výfukové koleno	Zkrácení	Vyšší otáčky, ostrý charakter
	Prodloužení	Silnější spodek, nižší otáčky
Difuzor	Delší, mírnější úhel	Měkčí výkon, širší pásmo
	Kratší, ostřejší úhel	Více výkonu, užší pásmo
Rezonanční komora	Zvětšení	Vyváženější výkon
	Zmenšení	Prudký nástup, úzké pásmo
Protikužel	Strmější	Výkon ve vyšších otáčkách
	Mírnější	Nižší výkon, ale širší pásmo
Tlumič výfuku	Otevřenější	Více výkonu, hlučnější
	Omezenější	Tlumí výkon i hluk

---

🛢️ Rezonanční komora – vliv průměru

🔹 Větší průměr komory

• Větší objem výfuku (větší „břicho“)
• Vliv:
  • Zpomaluje tlakové vlny, takže jejich návrat do válce je měkčí a roztaženější v čase
  • Výkon se rozloží do širšího spektra otáček – motor má lepší pružnost
  • Mírně nižší špičkový výkon, ale lepší použitelnost v běžném provozu
  • Může pomoci při předcházení detonačnímu spalování (nižší teplota)
• Vhodné pro: cestovní ladění, delší převody, každodenní ježdění

🔹 Menší průměr komory

• Menší objem („štíhlejší břicho“)
• Vliv:
  • Rychlejší špičkové tlakové vlny, které se ostřeji odrážejí
  • Výkon je soustředěn do užšího pásma otáček
  • Ostrý nástup výkonu („kopnutí“) v určitém bodě
  • Může dojít k přehřívání (méně prostoru pro plynné médium)
• Vhodné pro: závodní nebo ostře laděné motory, krátké jízdy, sprinty

Srovnání – větší vs. menší průměr komory:

Vlastnost	Větší průměr komory	Menší průměr komory
Rezonance	Měkčí, pomalejší	Prudší, ostřejší
Rozsah otáček	Širší	Užší
Špičkový výkon	Mírně nižší	Vyšší
Nástup výkonu	Plynulý	Ostrý „kopanec“
Vhodné použití	Cestovní / univerzální	Závodní / sportovní
Teplotní chování	Lepší chlazení	Riziko přehřátí

🔧 Úpravy rezonátoru pro nižší otáčky / spodek:

✅ 1. Prodloužení výfukového kolena (hrdla)

• Čím delší, tím nižší rezonance.
• ➤ Posouvá zpětnou vlnu na dřívější fázi => více směsi zůstane ve válci při nižších otáčkách.

---

✅ 2. Delší celková délka výfuku

• Celková „rezonanční délka“ (od pístu po konec koncového kuželu) má být větší.
• ➤ Vlny se vracejí později => rezonance dříve při nízkých otáčkách.

---

✅ 3. Mírnější úhly difuzoru a koncového kuželu

• Pomalejší a méně agresivní odraz vln.
• ➤ Větší šance, že rezonance nastane dříve a bude mít širší účinek.

---

✅ 4. Větší průměr rezonanční komory

• Zpomaluje šíření tlakových vln.
• ➤ Pomáhá širšímu a nižšímu spektru otáček.

---

✅ 5. Tlumič s nižším zpětným odporem

• Mírné otevření výstupního otvoru nebo použití méně restriktivního tlumiče.
• ➤ Umožní volnější průchod výfukových plynů => lepší plnění při nižších otáčkách.

---

🟨 Volitelně mimo výfuk:

• Menší karburátor (např. 12–14 mm) ⇒ lepší plnění ve spodních otáčkách
• Těžší setrvačník na klikové hřídeli ⇒ zjemnění záběru a lepší spodek
• Nižší výfukové časování válce ⇒ dřívější uzavření kanálu = více plnění při nižších otáčkách

---

🧭 Shrnutí:

Úprava	Výsledek
Prodloužení výfukového kolena	Rezonance dřív, lepší spodek
Delší výfuk (celkově)	Posun výkonu do nižších otáček
Větší komora (průměr)	Měkčí vlna, lepší tah v nízkých otáčkách
Mírnější kužely	Širší pásmo rezonance
Otevřenější tlumič	Lepší průchod výfukových plynů, nižší odpor

📊 Tabulka vlivu úprav výfuku na výkon a rozsah otáček (orientačně v %)

Segment výfuku	Úprava	Výkon (špička)	Spodek (točivý moment)	Rozsah otáček	Charakter změny
Výfukové koleno	Zkrácení	+10 %	−15 %	Užší	Výkon ve vyšších otáčkách, ostrý nástup
	Prodloužení	−5 %	+15 %	Širší	Tah odspodu, ale méně na špičce
Difuzor	Ostřejší úhel / kratší	+15 %	−20 %	Velmi úzký	Výbušný výkon v úzkém pásmu
	Mírnější úhel / delší	−5 %	+10 %	Širší	Měkčí zátah, plynulý výkon
Rezonanční komora	Větší průměr	−5 %	+10 %	Širší	Pružnější motor, lepší běžný provoz
	Menší průměr	+10 %	−10 %	Užší	Ostrý zátah, méně použitelné otáčky
Koncovka (kužel)	Strmější úhel / kratší	+10 %	−10 %	Užší	Rychlý odraz vlny, ostrý vrchol
	Mírnější úhel / delší	−5 %	+10 %	Širší	Pomalejší vlna, více směsi ve válci
Tlumič výfuku	Otevřenější výstup	+5 %	±0 %	Neutrální	Lepší výdech, vyšší hluk
	Zúžený výstup (restrikce)	−10 %	−10 %	Užší	Dusí motor, ale tichý

---

🎯 Příklady:

• Chceš silný tah odspodu?
  ➤ Prodloužit koleno, zvětšit průměr komory, mírnější kužely
  ➤ Zisk +10–15 % spodek, ztráta špičky cca −5 %
• Chceš maximální špičkový výkon na rovinku nebo závody?
  ➤ Zkrátit koleno, menší komora, ostřejší difuzor a kužel
  ➤ Zisk až +15–20 % výkonu ve špičce, ale spodek ztrácí až −20 %

🧮 Výpočet optimální délky výletové trubice (stingeru)

Pro správné fungování rezonátoru u dvoutaktu (Babetta 50 ccm) se výletová trubice dimenzuje tak, aby:

• měla správný vnitřní průměr (0,58–0,65 × výstupní průměr difuzoru),
• její plocha průřezu byla cca 8–12 % průřezu válce (výfukového otvoru),
• a délka byla přiměřená, aby netvořila nadměrný zpětný tlak. Délka závisí na projekovaných rezonančních otáčkách výfuku a vnitřním průměru výletové trubice
• materiálem by měla být tenkostěnná trubka (nerez/ocel).

Např. když má kolínko výfuku/výstup difuzoru průměr 22 mm, tak by vnitřní průměr výletové trubice měl být cca 13–14 mm.

---

📊 Orientační délka výletové trubice (stingeru) podle průměru a rezonančních otáček

Rezonanční otáčky (RPM)	Faktor délky (× Ø)	🔧 Ø12 mm	🔧 Ø13 mm	🔧 Ø14 mm	🔧 Ø15 mm	🔧 Ø16 mm
5000	×38–42	456–504 mm	494–546 mm	532–588 mm	570–630 mm	608–672 mm
5300	×36–40	432–480 mm	468–520 mm	504–560 mm	540–600 mm	576–640 mm
6000	×34–38	408–456 mm	442–494 mm	476–532 mm	510–570 mm	544–608 mm
6500	×32–36	384–432 mm	416–468 mm	448–504 mm	480–540 mm	512–576 mm
7000	×30–34	360–408 mm	390–442 mm	420–476 mm	450–510 mm	480–544 mm
7500	×28–32	336–384 mm	364–416 mm	392–448 mm	420–480 mm	448–512 mm
8000	×26–30	312–360 mm	338–390 mm	364–420 mm	390–450 mm	416–480 mm

📐 Hodnoty v mm, v rozsahu podle typu ladění (delší = víc točivého momentu/spodek, kratší = ostřejší reakce/špička).

---

🧠 Jak používat tabulku:

1. Vyber si rezonanční otáčky motoru (např. 6500 ot/min).
2. Najdi průměr své výletové trubice (např. 14 mm).
3. Podle toho nastav délku v doporučeném rozsahu:
   • pro běžné ježdění → delší délka z rozsahu,
   • pro sportovní/ostré ladění → kratší délka.

🎯 Doporučení pro tebe:

• Pokud výfuk funguje dobře a jen ladíš stinger, zkrať nebo prodlužuj po 10 mm krocích a sleduj změnu chování.
• Optimální ladění najdeš při nejvyšším výkonu bez přehřívání nebo zakulacení odezvy.

📊 Vliv průměru a délky výletové trubice – srovnávací tabulka (orientační %)

Úprava výletové trubice	Výkon (špička)	Spodek	Rozsah otáček	Teplota výfuku	Charakter
🔽 Zmenšení průměru (např. o 10–20%)	−5 až −15 %	±0 %	Užší	📈 Stoupá výrazně	Dusí rezonanci, riziko přehřátí
🔼 Zvětšení průměru (o 10–20%)	+5 až +10 %	±0 %	Širší	📉 Klesá	Lepší průchod, ale může oslabit tlakové vlny
➖ Zkrácení délky (např. o 30%)	+5 %	−5 %	Výše posunuto	📈 Rychlejší výfuk	Ostrá reakce, vyšší špička
➕ Prodloužení délky (např. o 30%)	−5 %	+5 %	Níže posunuto	📉 Pomalý odvod	Měkčí charakter, více spodek

---

🧠 Shrnutí:

Chceš…	Udělej to s výletovou trubicí
Více výkonu ve špičce	Zvětši průměr o 10–15 %, zkrať délku
Více točivého momentu na spodku	Prodlouž trubici, udrž standardní průměr
Nižší teploty a lepší odvod plynů	Lehce zvětši průměr trubice
Méně hlučnosti	Delší a užší trubka, ale s kompromisem výkonu

❓ Počítá se tlumič do délky výletové trubice (stingeru)?

▶️ Ne. Tlumič se do délky výletové trubice nepočítá.

---

📌 Proč?

Výletová trubice (stinger):

• Je součást rezonátoru, která přenáší tlakové vlny zpět do válce.
• Její délka a průměr ovlivňují rezonanční chování – tedy kdy a jak se tlaková vlna odrazí zpět k pístu.

Tlumič:

• Absorbuje zvuk, ale nereflektuje tlakové vlny významným způsobem.
• Funguje jako akustický konec, ne jako součást rezonance.
• Výfukové vlny se po průchodu stingerem už nevracejí účinně zpět – rezonance tam prakticky končí.

---

🧠 Shrnutí:

Součást	Počítá se do délky stingeru?	Poznámka
Výstupní trubka (stinger)	✅ Ano	Od konce koncového kuželu po začátek tlumiče
Absorpční tlumič	❌ Ne	Tlumení hluku, tlakové vlny už neodráží
Případná trubka uvnitř tlumiče	❌ Ne	Pokud není přesně dimenzovaná jako stinger