Выхлопная система автомобиля: устройство и функции

Катализатор выхлопной системы

Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.
Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

Основные элементы выхлопной системы

Конструкция выхлопной системы становится более сложной, но с каждой новой моделью машины она включает в себя все те же элементы.

Коллектор

Приемная труба является промежуточным звеном между двигателем машины и нейтрализатором (катализатором). Коллектор отвечает за вывод газов. Так как в этом случае идет очень сильная механическая и температурная нагрузка, которая может доходить до 1000 градусов, то к этой части глушителя предъявляются довольно строгие требования. Поэтому при изготовлении приемной трубы используют только самые лучшие сплавы чугуна и стали.

Также на этой детали иногда устанавливают вибро-компенсатор (гофру), благодаря которому вибрация двигателя гасится и не переходит дальше по выхлопной системе.

Рекомендуем: Как правильно хранить шины дома?

Нейтрализатор

В каталитическом нейтрализаторе (или катализаторе) происходит «дожиг» несгоревших остатков топлива и переработка окиси углерода. Этот элемент выхлопной системы представляет собой специальную камеру или бачок, в котором расположен керамический или металлический элемент в виде сот. Благодаря этим сотам газовые смеси очищаются за счет химических реакций.

Сейчас производители начали изготавливать многосекционные нейтрализаторы, отвечающие всем международным стандартам, которые производят обработку большего спектра вредных веществ.

Передний глушитель (резонатор)

Резонатор – по сути, является одной из тех деталей, которые принято называть глушителями. Этот элемент выполняет функцию снижения шума, но никак не очистки выхлопных газов. Когда газы проходят через резонатор, создается много шума. Поэтому внутренняя «начинка» переднего глушителя представляет собой многочисленные решетки и отверстия, которые позволяют снизить скорость вырывающихся газов, а также вибрацию. По большому счету резонатор – это бак с перфорированной трубой.

Передние глушители бывают:

• Активными. Такие глушители изготавливаются из специальных звукопоглощающих материалов, а их конструкция отличается простотой.
• Реактивными. В глушителях этого типа используются комбинации из расширительных, а также резонаторных камер.

Не стоит путать резонатор с задним глушителем, так как их конструкция сильно отличается.

Задний глушитель

Когда мы говорим «глушитель» то чаще всего в виду имеется именно задняя часть выхлопной системы. Этот элемент производит окончательное поглощение шума, а также осуществляет завершающий вывод газов.

В отличие от резонатора, внутренняя «начинка» заднего глушителя неоднородна. Внутри него установлено несколько камер со специальными наполнителями. Благодаря пористой структуре, системе перегородок и воздуховодам удается не только избавиться от сильного шума, но снизить температуру в системе.

Говоря о снижении шума, нельзя обойти стороной другой тип системы, который снижает повышенный шум в выхлопной трубе.

Рекомендуем: Режим «S» на автоматической коробке передач: что нужно знать

Зачем используются резонаторы

Выхлопная система автомобиля: схема устройства, возможные неисправности и методы диагностики
Теперь более конкретно относительно того, для чего нужны резонаторы в автомобилях. Уже название даёт понять, что этот элемент отвечает за резонирование шума или звуковых потоков, которые образуются в процессе работы мотора.

Если говорить простым языком о том, зачем резонатор в выхлопной системе, то это гаситель звуковых колебаний в момент, когда выхлопные газы выходят из камеры сгорания. Но это далеко не все функциональные возможности компонента. На деле резонаторы выполняют одновременно несколько задач, хотя основной считается именно резонирование, либо гашение звуков. Преимущественно низкочастотных.

Специалисты утверждают, что резонатор в конструкции выхлопной системы служит не только для отвода газа и снижения уровня шума. Ещё один момент, для чего служит устройство, заключается в повышении полезной мощности силовой установки. Не зря спортивные автомобили подвергаются специальным доработкам, где стандартный резонатор меняется на более эффективный вариант. В таких случаях размещение элемента происходит непосредственно за прямотоком.

Прямоточная система выхлопа

Крайне важной функциональной особенностью резонатора является его способность снижать температуру выходящих выхлопных газов. Тем самым заметно продлевается срок службы всей системы и глушителя в частности

Как дополнение можно отметить факт снижения уровня вредных выбросов за счёт участия резонаторов в работе выхлопной автомобильной системы.

Учитывая функции и назначение этого элемента, возникают вопросы касательно того, можно ли убрать из автомобиля резонатор, что произойдёт и какие последствия возможны. Некоторые считают удаление такого элемента глупостью. Но есть далеко не один такой водитель, который убирал конструкцию.

Для ответа на этот вопрос следует учесть, что будет при эксплуатации автомобиля без резонатора. Произойдёт следующее:

• значительно усилится звук работы выхлопной системы. Иногда он превышает все допустимые нормы, становится крайне неприятным и шумным. Во многом уровень шумности зависит от мощности двигателя и его оборотов;
• особенно заметным повышение шумности будет при низкочастотном диапазоне. Именно гашением низких звуков занимается резонатор;
• повысится температура выходящего выхлопного газа, который проходит через глушитель автомобиля. Это существенно снижает срок его службы. В скором времени глушитель придётся менять;
• нарушится штатное распределение ударных волн в газовой среде. Параллельно поменяются зоны разряжения. Всё это ведёт к заметным потерям двигателя по мощности;
• настройки по расходу топлива также нарушатся. Это приведёт к увеличению потребления горючего.

Полностью отказаться от использования резонатора можно только в определённых ситуациях, когда проводится комплексный тюнинг выхлопной системы с установкой дополнительных элементов и специальной настройкой. Если просто вынуть из выхлопа резонатор, и продолжить эксплуатировать автомобиль в таком состоянии, ничего кроме повышенного шума и ускоренного износа со всеми вытекающими последствиями это не даст.

Глушитель сломался

Выхлопная система автомобиля — самая незащищенная часть авто. Она подвергается внешним воздействиям и автолюбителям нередко приходится её чинить. Поломка системы не просто неприятный стучащий звук и другие «прелести» типа снижение мощности авто, дёрганье машины, а также опасность того, что ядовитые пары, выходящие из двигателя, могут просочиться в салон и отравить людей. Чтобы ваша выхлопная система функционировала должным образом, её, в частности, и автомобиль, в общем, нужно систематически проверять и возить на техобслуживание. Пренебрегая этим, вы рискуете попасть в аварию в самый неподходящий момент. Не стоит забывать, что повреждение глушителя входит в список десяти причин, из-за которых приходится вызывать эвакуатор.

Защита от коррозии

У глушителя часто случается выгорание краски, из-за чего коррозия быстро выводит его строя. Одним из эффективных способов защиты поверхности выхлопной системы от коррозии является её окрашивание. Всегда следует помнить, что температура выходящих из выпускного трубопровода газов обычно составляет 420–760 оС, а температура поверхности выхлопной трубы — 200–540 оС. Следовательно, для покраски подойдут исключительно термостойкие, кремнийорганические лаки и эмали.

Чтобы покрасить «глушак», нужно действовать так:

1. Для начала снимите глушитель и подготовьте его к окрашиванию (для этого его нужно тщательно очистить от всей грязи и масла, обезжирить и хорошо просушить).
2. Высушенный глушитель осмотрите, не пропустив места отслоения заводского покрытия или пятна от масла.
3. Если все же вы нашли масляные пятна, то возьмите ветошь, смоченную бензином, и хорошенько вытрите их.

С отслоившейся заводской краской поступите следующим образом:

1. Возьмите прочный нож или шпатель и снимите предыдущее покрытие.
2. Если на выхлопной системе вы заметили ржавчину, то сразу удалите её при помощи грубой наждачки или специального состава для ликвидации ржавчины.
3. После этих манипуляций нанесите слой грунтовки.
4. По истечении полного высыхания грунтового покрытия, произведите покраску так, как сказано в инструкции к краске, которую вы приобрели.
5. Затем дайте глушителю немного подсохнуть, установите его обратно под кузов авто и в течение нескольких минут дайте поработать двигателю, чтобы глушитель прогрелся и краска высохла.

Бывают случаи, когда ржавчина проникла слишком глубоко и от неё невозможно избавиться. Если это именно ваш вариант, то вам стоит обработать глушитель преобразователем ржавчины.

Существуют и альтернативные способы защиты выхлопной системы:

1. Для начала нужно, как и для покраски, очистить глушитель и выхлопную трубу от грязи, масла и ржавчины, а затем нанести тонкий слой графитовой смазки. Сделать её можно следующим образом:
   Идём в ближайший компьютерный салон.
2. Просим у них отработку порошка от принтера.
3. Смешиваем её с небольшим количеством солидола.
4. Затем нужно промазать поверхность смесью, поставить на подставочки и начать сушить строительным феном, причём дуть нужно со стороны резонатора.

Рекомендуем: Устройство механической коробки передач и как она работает

Пока солидол окончательно не выгорит, покрытие не перестанет источать едкий запах, так что проводите все манипуляции в респираторе и на улице, в крайнем случае, в хорошо проветриваемом помещении (гараже).

Глушитель прохудился

Вы провели осмотр, не нашли на глушителе признаков коррозии, но увидели повреждение. К сожалению, такое случается, ведь выхлопная система — самая незащищенная часть автомобиля, на неё влияют как механические воздействие (например, отскочивший камень или неудачная парковка авто), так и химические, в виде агрессивных химических соединений, солей и даже внешней среды. Но бывают и очевидные причины образования дыры: возможно, глушитель сделан из некачественного материала.

Прогорание глушителя

Если вы столкнулись с такой неприятностью, как прогорание глушителя, то не спешите думать, что проблема кроется внутри машины. Начинающие автолюбители считают, что глушители прогорают из-за слишком интенсивных выхлопов, которые создаются двигателем внутреннего сгорания. Но зачастую это не так. На сегодняшний день многие производители автомобилей, причём даже известных марок, выпускают авто с некачественными деталями, без нормальной обработки, которые сильно подвержены воздействию химикатов и окружающей среды.

Пример прогоревшего глушителя

Очевидно, что главной причиной прогара системы являются различного толка воздействия окружающей среды на деталь. В том случае, если вы относитесь к своему автомобилю безответственно, он хранится под дождём, снегом или палящим солнцем, то не стоит удивляться быстрому прогоранию части выхлопной системы, ведь этому способствует естественный в таком случае химический процесс — окисление металла.

Ещё одна распространённая причина порчи детали, это работа автомобиля на холостых оборотах и езда на небольшие расстояния. Не стоит забывать, что для глушителя губительны резкие температурные скачки. При низкой температуре в глушителе образуется конденсат, который разрушающе действует на весь металл, кроме нержавеющей стали.

Проверка резонатора

Где находится выхлопная система шевроле нива

При выявлении перечисленных выше неполадок, каждый автомобилист должен знать, как проверить резонатор. Это позволит не только нормализовать работу двигателя и системы выпуска выхлопных газов, но и повысить комфорт использования машины, в том числе для окружающих людей.

Для проверки вам понадобится смотровая яма (если ее нет, можно поднять машину домкратом). Диагностика выполняется при помощи визуального осмотра. В процессе необходимо внимательно осмотреть целостностькак самого устройства, так и присоединенных к нему труб (особенно на их стыках).

При работе в смотровой яме и при поднятии машины на домкрате всегда будьте осторожны и соблюдайте правила безопасности.

Явным признаком неполадки является образование конденсата в остывающем резонаторе, после чего он начинает капать на землю. Это означает, что его корпус потерял герметичность и подлежит ремонту, а лучше замене. Проверить наличие конденсата можно через некоторое время, когда заглушили мотор (чтобы дать корпусу резонатора остыть)

Обратите внимание! Некоторые автолюбители при самостоятельном изготовлении резонаторов специально просверливают в его корпусе отверстие для отвода влаги. Поэтому, если вы купили автомобиль с подобным резонатором, то такой метод проверки для вас не подойдет

Также целостность корпуса резонатора можно определить по наличию выхлопных газов, выходящих из него. Это также говорит о разгерметизации и необходимости его замены. Данный факт можно проверить при работающем двигателе автомобиля, заглянув под днище. Для уверенности можно попросить помощника одновременно “погазовать”, чтобы через систему прошло большее количество выхлопных газов. Также подозрение на разгерметизацию вызывает появление дыма из-под днища машины во время езды или при стоянке с включенным двигателем.

Как показывает практика, лучше не ремонтировать резонатор, а произвести его замену. Особенно это актуально для автомобилей со значительным пробегом (более 100 тысяч километров).

Резонатор

Он выполнен в форме цилиндрической банки. Именно в резонаторе происходит первое разделения потока выхлопных газов. Также за счет увеличения диаметра уменьшается скорость движения выхлопа.

Газы постепенно рассеиваются в этой камере. Благодаря этому происходит гашение вибраций и частично звука. Так же как и «штаны», резонатор изготавливается из огнестойкого металла.

Каталитический нейтрализатор отработавших газов в системе выпуска

Выхлопная система ваз 2114 инжектор 8 клапанов

Каталитический нейтрализатор состоит из впускной воронки, выпускной воронки и моно­лита (см. рис. «Каталитический нейтрализатор с керамическим монолитом» ). Монолит содержит большое количество очень тонких, параллельных кана­лов, покрытых активным катализатором. Плот­ность каналов составляет от 60 до 190 ячеек на кв. см. Принцип действия активного каталити­ческого слоя описан ниже (см. «Каталитиче­ская очистка отработавших газов»).

Монолит может представлять собой ме­таллический или керамический материал.

Металлический монолитный блок

Металлический монолитный блок изготав­ливается из гофрированной металлической фольги толщиной 0,05 мм, намотка и пайка которой твердым припоем осуществляется при высокой температуре. Благодаря очень тонким стенкам между каналами, металлический монолитный блок оказывает отработавшим газам чрезвычайно низкое сопротивление. Это свойство часто используется на автомобилях с двигателями большой мощности. Металли­ческий монолитный блок может быть приварен непосредственно к воронкам.

Керамический монолитный блок

Керамический монолитный блок изготовлен на основе кордиерита. В зависимости от плотности ячеек, толщина стенок между ка­налами составляет от 0,05 мм (при плотности 190 ячеек/кв. см) до 0,16 мм (при плотности 60 ячеек/кв. см).

Керамические монолитные блоки обладают чрезвычайно высокой стойкостью к высоким температурам и тепловым ударам. Однако они не могут устанавливаться непосредственно в металлическом корпусе и требуют специаль­ных креплений. Эти крепления необходимы для компенсации различных коэффициентов температурного расширения стали и керамики, и защиты чувствительного монолитного блока от ударов

В процессе производства требу­ются чрезвычайная осторожность и внимание, в особенности в отношении тонкостенных монолитных блоков (Монтажный мат изготавливается из керамического волокна. Он обладает высокой эластичностью, что необходимо для сведения к минимуму механических нагрузок на моно­литный блок

Монтажный мат также служит в качестве теплоизолятора.

Один каталитический нейтрализатор может содержать несколько монолитных блоков с различными покрытиями. Для обеспечения равномерного прохождения отработавших газов через монолитный блок особое внима­ние следует уделить форме впускной воронки Внешняя форма керамического монолитного

блока зависит от пространства под кузовом автомобиля и может быть треугольной, оваль­ной или круглой.

Уплотнительные элементы

Итак, мы перечислили основные составляющие выхлопной системы и их конструкцию. Однако мы не рассказали о том, как они соединяются друг с другом. Крепеж производится на болтах и хомутах. Приемная труба соединяется с выпускным коллектором и резонатором на двух прокладках. В зависимости от типа автомобиля, прокладка может изготавливаться из прессованной рифленой фольги либо сплошного металла. Дополнительно может использоваться шайба. Что касается самого глушителя, он соединяется с резонатором благодаря хомуту, внахлест. На некоторых машинах может использоваться кольцо (например, на отечественной «восьмерке»). Для лучшего уплотнения специалисты рекомендуют использовать термостойкий герметик (до 1100 градусов). Он отлично уплотняет все зазоры и не дает газам под давлением вырваться наружу раньше времени.

Выхлопные газы

Во время работы различные системы автомобиля (ДВС, топливная, вентиляционная, а также ходовая часть) выделяют вредные вещества в виде газа и мелкодисперсной пыли. Часть из них – неядовитые соединения, которые содержатся в обычном воздухе. Другая часть является ядовитыми, токсичными и канцерогенными веществами, которые не только негативно влияют на окружающую среду, но и разрушают здоровье человека.

Основные загрязнители:

1. СО
   (он же – оксид углерода, или угарный газ) не имеет цвета и запаха, однако приводит к патологии ЦНС, угнетению сердечно-сосудистой и дыхательной системы, и в концентрации 0,3% от объема воздуха приводит к летальному исходу. Возникает он в результате неполного сгорания топлива.
2. СН
   (углеводороды) – обширная группа соединений с общей структурой, которые возникают при неполном или недостаточно быстром сгорании топлива. К ним относятся парафин, олефин, альдегид, формальдегид, бензол, толуол, ксилол и прочие полициклические соединения. Эти мутагены и канцерогены разрушают органы дыхания и способствуют росту и развитию раковых клеток, в том числе рака крови – лейкемии.
3. NОх
   (окислы азота) – основная причина возникновения кислотных дождей, так как при соединении с водой образуются азотная и азотистая кислоты. Это один из серьезных канцерогенов, вызывающих раковые опухоли. Ядовитый газ разрушает органы дыхания и накапливается в крови. Образуется в момент сгорания топлива.
4. SОх
   (оксиды серы) аналогично предыдущему химическому элементу. При контакте с водой образуют серную и сернистую кислоты. В состоянии газа вызывает патологию органов зрения и дыхания.
5. Н2S
   (сероводород) — вызывает общее отравление организма, возникает при использовании низкокачественного топлива с высоким содержанием серы.
6. NH3
   – аммиак – вызывает слепоту и ожоги верхних дыхательных путей.
7. Частицы сажи – продукт неполного сгорания топлива и масла.
   В основном, проблема возникновения канцерогена характерна для дизельных двигателей.
8. Мелкодисперсные частицы пыли углеводорода, серы, тяжелых металлов
   менее опасны, так как способны отфильтровываться непосредственно организмом.
9. Дым синего или белого цвета
   – продукт испарения масла дизельных двигателей.
10. СО2
    – углекислый газ – вызывает угнетение ЦНС, сердечно-сосудистой системы и органов дыхания, при содержании в атмосфере 6% от общего объема воздуха приводит к летальному исходу.
11. Прочие, незначительные, но не менее опасные составляющие выхлопных газов
    : метан, закись азота, фторуглеводород, гексафторид серы.

В современном законодательстве проблема экологии и нормы предельно допустимых выхлопных газов для автотранспортных средств регулируются техрегламентом Таможенного союза ТР ТС 018/2011 в поправке от 11.07.2016. Однако с 11 ноября 2021 и в него будут внесены поправки, ну а пока допускаются следующие предельные показатели: СО — 85 г/кВт•ч, НС — 5 г/кВт•ч, NO — 17 г/кВт•ч.

А к обязательным компонентам автомобилей относятся системы нейтрализации отработавших газов, в том числе сменные каталитические нейтрализаторы (за исключением систем нейтрализации на основе мочевины).

Выхлопные газы

Основные загрязнители:

1. СО
   (он же – оксид углерода, или угарный газ) не имеет цвета и запаха, однако приводит к патологии ЦНС, угнетению сердечно-сосудистой и дыхательной системы, и в концентрации 0,3% от объема воздуха приводит к летальному исходу. Возникает он в результате неполного сгорания топлива.
2. СН
   (углеводороды) – обширная группа соединений с общей структурой, которые возникают при неполном или недостаточно быстром сгорании топлива. К ним относятся парафин, олефин, альдегид, формальдегид, бензол, толуол, ксилол и прочие полициклические соединения. Эти мутагены и канцерогены разрушают органы дыхания и способствуют росту и развитию раковых клеток, в том числе рака крови – лейкемии.
3. NОх
   (окислы азота) – основная причина возникновения кислотных дождей, так как при соединении с водой образуются азотная и азотистая кислоты. Это один из серьезных канцерогенов, вызывающих раковые опухоли. Ядовитый газ разрушает органы дыхания и накапливается в крови. Образуется в момент сгорания топлива.
4. SОх
   (оксиды серы) аналогично предыдущему химическому элементу. При контакте с водой образуют серную и сернистую кислоты. В состоянии газа вызывает патологию органов зрения и дыхания.
5. Н2S
   (сероводород) — вызывает общее отравление организма, возникает при использовании низкокачественного топлива с высоким содержанием серы.
6. NH3
   – аммиак – вызывает слепоту и ожоги верхних дыхательных путей.
7. Частицы сажи – продукт неполного сгорания топлива и масла.
   В основном, проблема возникновения канцерогена характерна для дизельных двигателей.
8. Мелкодисперсные частицы пыли углеводорода, серы, тяжелых металлов
   менее опасны, так как способны отфильтровываться непосредственно организмом.
9. Дым синего или белого цвета
   – продукт испарения масла дизельных двигателей.
10. СО2
    – углекислый газ – вызывает угнетение ЦНС, сердечно-сосудистой системы и органов дыхания, при содержании в атмосфере 6% от общего объема воздуха приводит к летальному исходу.
11. Прочие, незначительные, но не менее опасные составляющие выхлопных газов
    : метан, закись азота, фторуглеводород, гексафторид серы.

Самодельный глушитель с приятным звуком

Не знаю как сейчас, но раньше многие знали, что старый автомобильный огнетушитель – это отличная заготовка под прямоток.

История простая: что не делал с родной банкой глушителя на пиите – толку было мало. Менял набивку глушителя, делал флейту по типу ямаховской, но все равно звук был противным, гремящим и громким, в общем – шарманка.

Поставить полноценный прямоток от пита можно, но надо укорачивать, переваривать крепления, но сами понимаете: купить бочку за 5 рублей и еще переваривать ее всю особого желания не было, а вот желание избавится от родного глушителя все равно не покидало.

И так вернемся к огнетушителю. Один-то лежал, пылился в гараже давным-давно, но вот для изготовления прямотока нужно два… И вот, одним прекрасным майским утром, на маленькой речушке, среди коряг на поверхности был замечен желанный второй огнетушитель. Точно такой же, как и первый, и теперь их было два . Ну, сами понимаете к чему это привело.

В общем, поехали)))

Берем самый привлекательный инструмент в гараже, с ласковым названием «Болгарочка», и пилим ровненько днища у огнетушителей.

Далее берем трубу сороковку, нарезаем балгаркой газораспределительные прорези или же, если не лень, сверлите миллиард отверстий. Затем ввариваем один конец трубы к той части глушителя, где будет выходное отверстие.

С выходным отверстием даже ничего делать не надо: место крепления распылителя огнетушителя и так просто прекрасно подходит и диаметр, что надо.

Теперь топаем на кухню и дербаним обшивку холодильника ЗИЛ выдирая оттуда стекловату. Только при работе со стекловатой оденьте плотную одежду и перчатки, иначе чесаться будете дня два, а если за эти дня два вам захочется справить естественную нужду, то . да-да чесаться будет и там… В общем, берем стекловату, и как можно плотнее набиваем выходную часть банки.

Затем приступаем к входной части. Вот в ней как раз резьбу надо вырезать так, чтобы сквозником проходила труба сороковка, ну и, естественно, ее тоже набиваем стекловатой, чем плотнее, тем лучше.

Ну и что ж, остается дело за малым: свариваем обе части вместе и привариваем патрубок, чтобы состыковать со стандартным глушителем.

С креплениями к раме я морочиться не стал, да и зачем? Сделал две точки крепления к багажным рамкам (крепче уже некуда): такое крепление выдержало переворот на асфальте и банка стала бугилем)))

Окончание банки – это уже на свое усмотрение. Я сделал трубы меньшего диаметра , и выглядит вполне себе хорошо)

Звук, скажу я вам, получился на удивление великолепен! Хоть и прямоток! На холостых его вообще не слышно, даже ебры громче работают, а на ходу просто прекраснейший звук – мягкое рычание без тупого металлического грохота и орания.

Ну и вот окончательный вид) Пластик не горит, звук приятный, с родным патрубком ничего не делалось. Что еще надо?)))

Функции глушителя

Глушитель создан для того, чтобы снижать уровень шума, который возникает в процессе переработки газов и воздуха и выведения их в атмосферу. Второй основной функцией этого инструмента является преобразование энергии от переработанных газов, уменьшение их температуры и снижение скорости.

Несколько камер разного размера, которые разделяет перегородка, реализуют расширение и сужение потока. Это происходит благодаря диафрагменному отверстию, также именуемому дросселем.

Кроме этого, в глушителе предусматривается изменение изначального направления потока этих самых переработанных газов. Именно это помогает погасить высокочастотных звуковых колебаний.

Причины поломки глушителя:

1. Высокий температурный режим внутри системы, около 600 °C. Температура, способствует прогоранию метала;
2. В результате активного воздействия внешней среды (вода, грязь, перепады температур);

Рекомендуем: Когда надо менять тормозные колодки и каковы признаки их износа?

Выхлопные газы и дорожное покрытие – два злейших врага выхлопной трубы

1. Основным врагом глушителя автомобиля является низкое качество топлива, которое содержит много разных примесей. Что способствует не только быстрому прогоранию, но и загрязнению катализатора, который очищает выхлопные газы от примесей.
2. Неверно настроенные параметры системы зажигания (повышенное содержание CO).

Устройства, задающие акустические параметры глушителей

Используются для снижения отдельных спек­тральных составляющих нежелательных ча­стот в шуме выпуска. Эти компоненты могут быть использованы для эффективного осла­бления звука в тех или иных диапазонах частот.

Резонатор Гельмгольца

Резонатор Гельмгольца состоит из трубы, расположенной вдоль направления движе­ния отработавших газов и определенного присоединенного к ней объема (см. рис. «Резонатор Гельмгольца» ). Объем газа действует в качестве пружины, в то время как газ, находящийся в трубной секции, действует в качестве массы. При резонансной частоте такая система массы и пружины обеспечивает очень высокую сте­пень ослабления звука в узкой полосе частот. Резонансная частота/зависит от величины объема V, а также от длины L и площади по­перечного сечения А трубы:

f = c/2π √(A/L·V)

где:

с — скорость звука

Резонаторы λ/4

Резонатор λ/4 включает закрытую с одной стороны трубу, ответвляющуюся от системы выпуска отработавших газов. Резонансная частота f такого резонатора зависит от длины отвода L и определяется как:

f = c/4L

Эти резонаторы также обеспечивают высо­кую степень ослабления звука в узкой полосе частот вокруг их резонансной частоты.

Заслонки отработавших газов

Заслонки отработавших газов чаще всего устанавливаются в задних глушителях. В за­висимости от частоты вращения коленчатого вала или интенсивности потока отработав­ших газов заслонка открывает или пере­крывает перепускную трубу глушителя или вторую выхлопную трубу (см. рис. «Заслонка отработавших газов, управляемая наружным разряжением» ). В ре­зультате уровень шума отработавших газов при низких частотах вращения коленчатого вала может быть значительно снижен без по­терь мощности при высоких оборотах.

Заслонки могут быть саморегулирующи­мися в зависимости от давления и скорости отработавших газов или иметь внешнее управление. В последнем случае необходимо обеспечить интерфейс с системой управле­ния двигателем. Это делает систему более сложной, но в то же время расширяет область ее применения.

Принцип работы системы выхлопа

Расположение выхлопной системы

В классическом варианте для бензиновых двигателей выхлопная система автомобиля работает следующим образом:

• Выпускные клапана двигателя открываются, и отработавшие газы с остатками не сгоревшего топлива выбрасываются из цилиндров.
• Газы из каждого цилиндра попадают в выпускной коллектор, где объединяются в один поток.
• По приемной трубе отработавшие газы из выпускного коллектора проходят через первый лямбда-зонд (кислородный датчик), который фиксирует количество кислорода в составе выхлопа. На основе этих данных электронный блок управления корректирует топливоподачу и состав топливовоздушной смеси.
• Далее газы попадают в катализатор, где вступают в химическую реакцию с металлами-окислителями (платиной, палладием) и металлом-восстановителем (родий). Рабочая температура газов при этом не должна быть ниже 300°С.
• На выходе из катализатора газы проходят второй лямбда-зонд, с помощью которого происходит оценка исправности работы каталитического нейтрализатора.
• Далее очищенные отработавшие газы попадают в резонатор, а затем в глушитель, где потоки выхлопа преобразуются (сужаются, расширяются, перенаправляются, поглощаются), что снижает уровень шума.
• Из основного глушителя отработавшие газы уже попадают в атмосферу.

https://youtube.com/watch?v=sNVJ_RJ9FK4

Система выхлопа дизельного двигателя имеет некоторые особенности:

• Выходя из цилиндров, отработавшие газы попадают в выпускной коллектор. Температура выхлопных газов дизельного двигателя варьируется в диапазоне 500-700 °С.
• Далее они попадают в турбокомпрессор, осуществляющий наддув.
• После этого выхлоп проходит через кислородный датчик и попадает в сажевый фильтр, в котором удаляются вредные компоненты.
• В завершении выхлоп проходит через автомобильный глушитель и выходит в атмосферу.

Принцип работы выхлопной системы автомобиля

Своевременному и качественному выводу выхлопных газов отводится большая роль. Потому что, если вовремя отработанные газы не будут удаляться, то они будут оставаться в камерах сгорания цилиндров и заполнять некоторый объем, а значит, это приведет к потере мощности двигателя и нестабильной работе.

Выхлопная система состоит из нескольких секций, соединенных между собой крепежными болтами.

Назначение всех секций:

Простая конструкция выхлопной системы выводит газы по трубам. Все наверное знают, что если глушитель или труба глушителя продырявится, то шум работы двигателя увеличивается в несколько раз.

Уровень токсичности понижается за счет установки в выхлопную систему катализаторов. За работой катализатора следит датчик лябда-зонд. В дизельных агрегатах используется сажевый фильтр для уменьшения выбросов вредных веществ.

Некоторые снимают этот датчик сами и устанавливают обманку лябда зонд.

Как в бензиновых, так в современных дизельных ДВС используется турбонагнетатель, который загоняет смесь из кислорода и отработанных газов, которые он всасывает из выпускного коллектора. На корпусе выпускного коллектора таких машин устанавливается датчик, которые регулирует подачу в турбину выхлопных газов.

Как типичная выхлопная система встроена в бензиновый двигатель среднего возраста?

• Выпускной коллектор — собирает выхлопные газы из цилиндров и направляет их в одну выхлопную трубу
• Короткая труба, соединяющая выпускной коллектор с трехходовым катализатором
• Первый лямбда-зонд — это датчик процентного содержания воздуха в выхлопных газах, подключенный к компьютеру, контролирующему работу двигателя
• Трехходовой катализатор — в нем происходят каталитические реакции, направленные на окисление оксидов углерода и углеводородов, а также восстановление токсичных оксидов азота в кислород и азот
• Второй лямбда-зонд — так называемый корректив
• Выхлопная труба, соединяющая катализатор со средним глушителем
• Средний глушитель — предназначен для подавления шума выхлопных газов
• Выхлопная труба, соединяющая средний глушитель с последним глушителем
• Конечный глушитель
• Выхлопная труба, которая выпускает выхлопные газы из последнего глушителя в атмосферу

Расположение может быть более сложным на новых автомобилях. В его составе вы можете найти более одного катализатора и два лямбда-зонда. Последний, с 2021 года, также устанавливает фильтр частиц GPF (Бензиновый сажевый фильтр).

Дымовой газ Empy состоит в основном из азота (около 76 — 78% по объему), кислорода (2-18%),

пар (до 4%), диоксид углерода (до 10%), оксиды азота (до 0,5%), углеводороды (до 3%), альдегиды (до 0,009%) и твердые частицы (до 1,1%).

Подробнее об устройстве глушителя и резонатора

Устройство резонатора предусматривает следующие элементы:

• впускные и выпускные камеры, разделенные сеткой;
• отражатели.

Отражатели, благодаря наличию перфорации, гасят остаточные потоки продуктов сгорания за счет трения газообразных частиц, перемещаемых внутри блока двумя различными направлениями. Это приводит к тому, для чего нужен резонатор — снижению громкости звука выхлопных газов.

Функционируют резонаторы за счет наличия большого количества закрытых полостей, которые связаны с выхлопной трубой множественными отверстиями. Такая схема позволяет формировать звуковые колебания различной частоты, изменяемой при трении газов о внутреннюю поверхность устройства.

Это достаточно сложный цикл, ведь глушитель должен поглощать звук, но и не лишать двигатель мощности. Как заверяют производители, машину можно сделать практически бесшумной, установив еще один резонатор и нарастив объем глушителя — вот только мощности от двигателя будет «отжираться» значительно.

ПОДРОБНОСТИ: Неоновая подсветка своими руками » АвтоНоватор || Неоновая подсветка днища автомобиля — эффектный автотюнинг

Если штатный вариант отнимает от 5 до 7%, то установка новых резонаторов увеличит этот показатель до 10 – 15%! А оно нам нужно? Вот и химичат производители над идеальной формой, чтобы слышен был только «шелест» силового агрегата, да и мощность была на уровне.

Какой резонатор в разрезе – если представить его разрез, то это несколько перфорированных труб внутри металлического корпуса, они находятся не на одном уровне, а как бы параллельны. Поток «отработки» — попадает в резонатор, где встречается сначала со стенками, теряя свое давление и часть звука.

Внизу этой камеры есть третья труба, по которой газы поступают уже до глушителя. Таким образом, на уровне резонатора, гасятся 30 – 40% давления газа и его звука (в основном низкие тона). Но почему не все? Если сделать резонатор больше он попросту не поместится под машиной в середине — будет слишком большой объем, который также скрадет мощность двигателя.

Глушитель – находится сзади, где больше всего места. Он самый крупный из всех частей, по сути он мало чем отличается устройством от резонатора (также есть камеры и «глухие» стенки), только объемами. Еще одно отличие здесь встречается камера с так называемым поглотителем – из перфорированной трубы газы и звук проходят в поглотитель, оставляя там большую часть энергии и звука.

Камера – поглотитель, как я писал, сверху имеет перфорированную трубу (если простым языком просверленную множеством дырочек) и обложенной с ней рядом, мягким и пористым материалом поглотителем. В первую очередь поглощающим звуковые колебания.

Этим материалом может служить не горючее вещество:

• Стекловала или прочая минеральная вата.
• Металлическая стружка
• Металлическая вата
• Прочие пористые не горючие материалы

Нужно отметить, что глушителей в системе может быть и два! Например на каждые 3 — 4 цилиндра, с каждого бока силового агрегата.

Устройство глушителя автомобиля

Устройство всех глушителей примерно схоже и включает в себя обязательные элементы:

• Расширение и сужение потоков выходящих газов, так называемое дросселирование, из за чего изменяется и скорость выходящих газов и частота звуковых волн
• Наложение звуковых волн друг на друга из-за чего изменяется их амплитуда – интерференция
• Поглощение и рассеивание звуковых волн – происходит преобразование звуковой энергии в тепловую за счет чего наступает очень существенное снижение звука выходящего выхлопа
• Многоразовое изменение потока выходящих газов, так называемый лабиринт, так же служит для снижения скорости выхода газа, его энергии и преобразование в тепловую энергию

Почему выходит из строя?

Ответ достаточно банален, так как сделан из металла и постоянно находится в агрессивной среде высокие температуры и вода (снег) под днищем – попросту прогорает или гниет. Металл начинаем разлагаться и от соли на дорогах.

Конечно, устройство современных глушителей улучшено, применены другие сплавы в конструкции, все рано через какое-то время он выгорает. Причем у современных вариантов, зачастую страдают перегородки внутри, либо прогорает пористый материал (зачастую минеральная вата) из-за чего начинает реветь даже целый снаружи глушитель.

Вот такое вот оно устройство глушителя, как видите сейчас это не только «глушение» звука от двигателя, но и экология и мощность.

НА этом заканчиваю, думаю вам было полезно, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

Похожие новости

• Где находится катализатор. Подробные фото машины
• Как открутить прикипевший болт (гайку). Разберем глушитель, колл…
• Удаление катализатора. Плюсы и минусы, расход, прошивка – раскры…

Самостоятельный ремонт выхлопной системы

Очень часто простая поломка глушителя не позволяет вам продолжить движение и даже добраться до сервиса становиться проблематично. Это бывает при обрыве зацепов, креплений или при разрыве соединительной трубы. Тогда схема выхлопной системы разделяется, и передвигаться на таком автомобиле уже невозможно. Просто обрыв креплений или резинок можно отремонтировать при помощи толстой проволоки. Закрепив глушитель, вы сможете медленно продолжить движение. При разрыве соединительной трубы вам поможет гофра или широкий соединительный хомут. Соедините две части между собой и закрепите.

Конечно, родной звук это не вернет, но вы сможете продолжить ехать на автомобиле. Разрыв трубы можно качественно заварить, но место сварки, как правило, снова приходит в негодность под действием высокой температуры и вредных факторов, поэтому при первом громком звуке стоит задуматься о замене глушителя. Появление дыры в резонаторе не мешает вам ехать дальше, но говорит о том, что его необходимо срочно заменить.

Устройство конструкции и назначение её составных частей

Детали, составляющие данную конструкцию, имеют различную функциональную нагрузку и собственные обозначения, отражающие этапность их работы. Сама схема выхлопной системы и наименования её частей, выглядят следующим образом:

1. коллектор выпускной;
2. приёмная труба выхлопных газов;
3. катализатор или по-другому каталитический нейтрализатор;
4. резонатор или пламегаситель;
5. глушитель.

Коллектор выпускной, представляет собой навесной тип оборудования силового агрегата, и предназначен для поступления в него отработавших частиц и газов топливной смеси с камер сгорания каждого из цилиндров, и изготавливается в основном из керамики, сплавов чугуна или нержавеющей стали, обладающих повышенной термоустойчивостью.

Конструкция выхлопной системы

Приёмная труба, именуемая автолюбителями как «штаны», из-за схожего внешнего вида, предназначена для объединения нескольких потоков выхлопных газов в один, и для дальнейшего их продвижения к каталитическому нейтрализатору (катализатору). Труба зачастую оснащается так называемой гофрой, с помощью которой происходит гашение вибрации, передаваемой на всю конструкцию выхлопной системы работающим мотором.

Катализатор, представляет собой керамические соты, поверхность которых покрыта слоем сплава из платины и иридия, что позволяет вступить в химическую реакцию с ними выхлопным газам, в результате чего происходит их разделение на кислород и оксид азота. Выделенный кислород в катализаторе помогает более эффективно сгорать остаткам топливной смеси, в результате чего к глушителю подаётся исключительно азотно-диаксидноуглеродная смесь. Работу каталитического нейтрализатора контролирует специальный датчик лямбда зонд, передавая сигнал на блок управления силового агрегата автомобиля. Аналогичный датчик, устанавливается и на выпускной коллектор, для анализа показателей токсичности поступающих в катализатор отработанных газов.

Все составные части выхлопной системы соединены друг с другом через фланцы с помощью крепёжных болтов и термостойких уплотнителей, отвечающих за герметичность данной конструкции, без которой невозможна полноценная работа двигателя современного автомобиля.

Схема выхлопной системы

Конструкция выхлопной системы автомобиля

В строение системы выхлопа современных машин входят около 5 элементов, каждый из который выполняет свою функцию. В схему выхлопной системы входит:

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор служит для приемки отработанных газов из камер сгораний цилиндров. Материал: чугун или нержавеющая сталь, или керамика.

Приемная труба

Приемная труба, которую обычно называют штанами служат для объединения выхлопных газов, поступивших из разных цилиндров в один общий коллектор. Дальше смесь выхлопных газов проходит через катализатор. На этом участки часто устанавливают гофру, чтобы гасить вибрации, которая передается на конструкцию выхлопной системы двигателем через жесткое соединение.

Катализатор или каталитический нетрализатор

Катализатор напоминает пчелиные соты из керамики. Сверху катализатор покрыт сплавом иридия и платины. Такие вещества позволяют вступать в химическую реакцию с веществами, содержащимися в выхлопных газах. Здесь происходит разделение на кислород и оксид азота. Отделенный чистый кислород помогает сжигать остатки топливно-воздушной смеси, в результате этого к глушителю подается азото-диоксидоуглеродная смесь. Датчик лябда зонд передает данные работы катализатора на блок управления (ЭБУ). Похожий датчик устанавливается на выпускной коллектор, чтобы анализировать показатели токсичности газов, которые поступили в катализатор.

Резонар или пламегаситель

Это устройство служит для уменьшения температуры отработанных газов. Понижение температуры происходит за счет ячеистой конструкции.