Что такое прямоточная система выхлопа
Чтобы понять для чего устанавливать прямоточный глушитель, нужно знать, как работает выхлопная система автомобиля в целом и каковы ее задачи.
Основные задачи:
- Наполнение цилиндров подготовленной топливовоздушной смесью, а в дизельных авто – формирование топливной смеси в камере сгорания;
- Обеспечение вывода газов отработанного топлива от двигателя и салона за пределы автомобиля;
- Уменьшение выброса токсичных газов и вредных веществ в атмосферу благодаря встроенному каталитическому нейтрализатору;
- Уменьшение уровня шума в салоне и окружающем пространстве.
Принцип работы выхлопной системы, частично основан на законе инерции.
Благодаря действию данного закона за клапаном выпуска формируется зона разряжения в которую и устремляются газы, а их место сразу же занимает свежая порция топливной смеси.
Происходит это благодаря тому, что фазы впуска топлива и выпуска газов перекрывают друг друга, так предусмотрено в конструкции современных двигателей.
После закрытия выпускных клапанов, рядом с зоной повышенного давления, сформировавшейся в результате выхода выхлопных газов под напором, в коллекторе формируется еще одна зона — низкого давления, которая перемещаться по выхлопной трубе со скоростью звука.
Попадая в глушитель, зона разряжения встречает сопротивление в виде перегородок, отражается и идет в обратном направлении к клапанам.
Идеальный случай, когда данная зона подойдёт к мотору в момент открытия клапанов, но зависит это от частоты работы двигателя и расстояния до препятствия.
А так как в современных машинах такое расстояние большое, зона разряжения от одного цилиндра в итоге в момент открытия клапана, попадает к другому, а не к тому, от которого уходила.
Благодаря конструкции «паука» (выпускного коллектора), где предусмотрены трубы одной длины, происходит эффект затухания колебаний, так как зоны разряжения уходят из 4 –х труб в одну, где на стыке последних создается сопротивление, а также они частично гасят друг друга.
Но в шумоподавлении лидирующую роль играет глушитель, ведь выпускной коллектор и другие элементы неспособны сильно уменьшить шумность.
Но на многих спортивных автомобилях такое устройство можно и не найти, роль глушителя там играет специальная турбина, которая сглаживает колебания и уменьшает силу выхлопа за счет перемалывания выходящего потока газов.
Для чего нужен глушитель?
Всем известно, что отработанные газы после камеры сгорания попадают под давлением в выпускной коллектор, а оттуда по задней части автомобиля в трубах доходят до атмосферного воздуха. При этом с прямотоком создается достаточно громкий процесс, а без него он будет тише. Помимо этого, изготовленный своими руками прямоток добавляет мотору до 5 процентов мощности. Именно поэтому многие и пытаются установить данную конструкцию, чтобы модернизировать автомобиль. Стоит отметить, что громкость звука может достигать 120 децибел (это находится в рамках дозволенного).
Виды устройств
В стандартную схему выхлопной системы современного автомобиля входят резонатор (идет первый от двигателя) и сам глушитель.
Резонатор обрезает низкочастотные колебания, а глушитель как низкочастотные, так и высокочастотные, что в комплексе приводит к хорошему результату.
Но в указанную выше схему как совместно, так и по отдельности могут входить следующие типы глушителей:
- Из алюминированной стали;
- Из нержавеющей стали;
- Глушители ограничители, поглотители и отражатели;
- Резонаторного типа;
- Прямоточные (спортивные) аналоги.
Из алюминированной стали
Устройства из аллюминированной стали характеризуются не только большим сроком службы, от 5 до 10 лет, но и высокой ценой.
Подобрать такой глушитель для своего авто будет затруднительно, так как выпуском таких устройств занимаются только несколько компаний, а самому сделать будет проблематично.
Из нержавеющей стали
Устройства недорогого сегмента, но и срок службы у них всего от 2 до 5 лет. Большой плюс – можно подобрать элемент практически к любому автомобилю.
Ограничители
Используются, как правило, в виде дополнительного устройства, устанавливаемого перед основным.
Принцип работы основан на создании низкого акустического сопротивления.
Конструктивно это выполнено так – в трубе большой диаметр переходит в маленький, затем идет резкое увеличение объема по принципу большой бутылки с узким горлышком. Звук, заходя в большое пространство, уменьшается.
Отражатели
Используются в качестве вторичного глушителя, установленного после основного.
Выхлопные газы попадая в устройство, встречают на своем пути группу акустических зеркал. Отражаясь, от них поочередно газы рассеивают свою энергию, а на выходе получается слабый звук.
Поглотители
Могут использоваться в качестве основного глушителя. Принцип работы основан на поглощении колебаний пористым материалом, как правило, стекловатой, волокна которой колеблясь нагреваются, тем самым преобразуя звук в тепловую энергию. Конструктивно близки к прямоточным аналогам.
Считаются малоэффективными, так как поглощают только высокочастотные колебания, низкочастотные же пропускает.
Резонаторного типа
Как правило, используются первыми в выхлопных системах в качестве дополнительных.
Принцип шумопоглощения основан на наличии камер разного размера, проходя которые звук эффективно приглушается.
Устроено все так: по центру резонатора проходит труба с прорезями, которую вокруг окружают камеры разного объема. Через прорези выхлопные газы проникают в камеры, где теряется их энергия.
После этого звуки попадают в основное устройство, где еще больше уменьшаются.
Прямоточные
Еще их называют спортивными глушителями. Как правило, изготавливаются из нержавеющей стали. Устанавливаются на спортивные и тюнингованные автомобили.
После установки прямоточного глушителя улучшается всасывание в цилиндры топливовоздушной смеси, понижается сопротивление в выхлопной системе создаваемое обычными аналогами.
Прямоточный глушитель конструктивно чем-то похож на резонатор, имеется такая я же труба с отверстиями и пустые полости, отгороженные перегородками. Только вот сами полости заполняются базальтовой ватой (или другим материалом), которая выдерживает большие температуры.
Состоящая из длинных минеральных волокон базальтовая вата хорошо поглощает звуки, но только до того времени, пока ее не выдует из прямоточника и даже специальные заградительные металлические сетки не спасают ситуацию.
Если прямоточный глушитель, при постукивании по нему, начал звучать как пустая металлическая емкость, то его нужно снова заполнять ватой или менять. Да и звук, издаваемый выхлопной системой, будет другим.
Виды глушителей и их отличия
Насчитывают 4 типа глушителей по способу поглощения акустических волн:
Схема отражательного обратноточная, остальных — прямоточная.
Отражательные
Если в автомобиле устанавливают один глушитель, то используют отражательный вариант. В нём применяют принцип «ломания» потока выхлопных газов за счёт создания нескольких перегородок, камер расширения и поворотов. Громкость выхлопа снижена до нормативных показателей. По этой причине подавляющее большинство заводских автомобилей оснащают отражательным типом.
Недостаток такого вида глушителя — снижение мощности двигателя из-за сопротивления системы выпуска потоку отработавших газов.
Резонаторные
На систему выпуска мощных двигателей в качестве первой ступени устанавливают резонаторный глушитель. Он состоит из перфорированной трубы, помещённой в корпус. Корпус делится на две или три секции. Энергия отработавших газов ослабляется за счёт ступенчатого понижения давления.
Деталь снижает силу звуковых колебаний и сохраняет мощность двигателя при свободном течении потока выхлопных газов.
Ограничительные
В ограничительных глушителях поток газов проходит через диафрагму или конусное сужение, что приводит к снижению мощности мотора. Акустическая защита таких устройств невысока, так как диафрагма не препятствует прямолинейному движению звуковой волны.
Поглотительные
Гасящую функцию для звуковых колебаний в поглотительном глушителе выполняет мелкопористый негорючий материал, расположенный в пространстве между перфорированной трубой и корпусом. Конструкция похожа на резонаторный тип. На снижение мощности этот тип влияет незначительно.
Издаваемые звуки и их особенности
После установки прямоточной системы выхлопа сразу меняется исходящий от машины звук, как правило, он низкочастотный «рычащий», «басистый» и «бубнящий».
Это происходит потому, что размещенная в полостях прямотока минеральная вата убирает только высокие частоты, оставляя при этом неизменными низкие басы.
Также очень сильно уменьшается сопротивление выхлопным газам, а это влияет на увеличение мощности двигателя (но только в комплексе с другими мероприятиями).
Но характер звуков во многом зависит от количества отверстий и их диаметра в центральной трубе, а также характеристик материала, заложенного в полости.
Как было замечено, минеральная вата не держит низкие частоты, а ведь двигатель в большинстве случаев издает звуки именно в низком диапазоне.
Поэтому не удивительно, когда автомобиль с прямотоком издает через глушитель звуки работы мотора, и чем с большей частотой последний работает, тем сильнее закладывает уши.
Особенно хорошо это ощущается в салоне автомобиля, когда такие звуки, совпадая по частоте с колебаниями кузова (а они приближены к частоте работы двигателя), приводят к резонансным колебаниям внутри машины и сила звука увеличивается в разы.
Поэтому сделать тихий прямоточный глушитель практически невозможно.
Как сделать прямоточнй глушитель тише
ПГ делается тише по ходу его собирания. И каждый умелец осуществляет это по-разному, используя минвату, стружки металла, ёршики или асбест. Рекомендуется также устраивать внутри самодельного глушителя несколько отделений, образующих дополнительную резонацию.
Устройство прямотока различными способами подразумевает использование минваты, стружки и другие наполнителей
Автомашина с выхлопом громче 96 дБ ТО не проходит, границу не пересекает, по городу не разъезжает. Таков закон. Звук сегодня ограничивают даже в автоспорте, где казалось бы не должно быть ограничений и рамок.
Решив приглушить ПГ, нужно понимать, что это никоим образом не должно сказаться на эффективности новой системы. Ни один из компонентов системы ПГ не должен создавать сопротивления выхлопным газам.
Флейта
Флейта или сайленсер в ПГ — это упрощённая конструкция, используемая тюнерами. Её задача – «утихомирить» ПГ, получив законные дБ на выходе.
Сделать флейту несложно. Достаточно будет использовать в качестве глушителя кусок перфорированной 20-сантиметровой трубки с диаметром, который немногим больше выхлопа (на 1/3). На трубу обязательно фиксируется дисковая либо конусная шайба, для выполнения роли заглушки. Крепление осуществляется на болтах у воздушного среза. Шайба, собственно говоря, и создаёт конструкции форму, напоминающую флейту.
Флейта применяется в ПГ для снижения шума
Стоимость готовых сайленсеров в магазинах варьируется в пределах 8–150 долларов. Китайские модели стоят очень дёшево, но качества от них не жди. Оригинальные, хорошие флейты европейского производства можно приобрести за 100–150 долларов.
Флейту для ПГ можно собрать и своими руками. Ниже приведена схема, по которой можно легко изготовить такую модель.
Самодельная флейта собирается просто
Самодельная флейта собирается просто:
- берётся 20-сантиметровая стальная труба (рекомендуется брать нержавейку) и лист железа толщиной 1 мм;
- проводится сварка (желательно дуговая);
- изначально к трубе должна быть приварена заглушка с отверстиями под болты на 8.
Рекомендуется крепить на все 3 болта, однако можно и на 1. Это будет в разы быстрее.
Заслонка
ПГ с заслонкой — это универсальная возможность одновременно повысить мощность ДВС и сделать тихий прямоток. Конструкция подобного типа известна автолюбителям давно, встречается даже в штатном исполнении на некоторых моделях БМВ.
Работа заслонки ПГ опирается на следующий принцип. Когда мотор функционирует на низких оборотах, газы выходят через стандартный, обычный глушитель. В это время ПГ бывает закрыт заслонкой. А вот как только ДВС переходит на высокие обороты, заслонка в ПГ открывается, и за счёт усиленной вентиляции выдаётся оптимально крутящий момент.
Заслонка управляется, к примеру, на БМВ автоматически. Но известны и ручные модели.
Цена на готовую систему с заслонкой бывает высокой, особенно для машин с АКПП. Так, стоимость такой системы вкупе с титановым пауком равна примерно в 2–3 тыс. долларов.
Умереннее стоят аналоговые модели, схожие по возможностям с оригинальными. Однако для успешного апргейда такого варианта могут потребоваться специфические знания толкового моториста.
Прямоток с заслонкой считается наиболее эффективным вариантом повышения мощности ДВС
Изготовить заслонку можно и своими руками, однако результат такой установки предсказать нет возможности. Лучше и не рисковать.
Какой бы вариант изготовления ПГ не был выбран, не стоит исключать готовые модели и комплекты. В некоторых случаях будет намного проще купить их, чем возиться с трубами, сварочным аппаратом и наполнителями.
Глушитель — элемент выхлопной системы двигателя. Его наличие не зависит от вида топлива, на котором работает двигатель — бензин, соляр или метан. Глушитель гасит звуковые колебания, помогает затуханию, затиханию и резонансному уменьшению звуковых волн выхлопа двигателя. Собеседники не смогут общаться около работающего двигателя без глушителя. Шум мотора будет заглушать их речь. Тем не менее многие автовладельцы мечтают переделать выпускную систему и сделать прямоток. Некотрые могут создать его своими руками.
Мощность и прямоток, три разных мнения
Многие владельцы автомобилей ВАЗ или, к примеру, Митсубиси Лансер 10, Мазда 3, устанавливая на свои транспортные средства прямоточные системы выхлопа преследуют несколько целей, как правило, их две:
- Тюнинговать свой автомобиль;
- Повысить мощность двигателя, мол установка спортивного аналога оставит многих сзади при трогании на светофоре.
Мнение первое – это действительно так. Насчет тюнинга споров нет, этот момент мы упускаем. А вот насчет увеличения мощности существует другое мнение, и оно противоположное.
Мнение второе – спортивный глушитель без глубокого тюнинга двигателя не даст прироста мощности и частично оно совпадает с мнением специалистов.
Третье мнение от профессионалов – ощутимое увеличение мощности двигателя возможно только после существенной его переработки, а прямоточный глушитель, это второстепенная часть вопроса.
Тюнингованный силовой агрегат вырабатывает больше выхлопных газов, а, следовательно, стандартная выхлопная система не будет, особенно на больших оборотах, справляться со своими задачами.
Поэтому необходимо будет увеличивать диаметр всех труб, ставить тюнингованный коллектор, а уже потом прямоточный глушитель.
Как раз на спортивных автомобилях устанавливают не простые двигателя, а требующие к себе особого внимания. И как раз прямоточная система выхлопа вписывается в общую картину тюнингового мотора.
Делаем прямоточный глушитель своими руками
Если вы хотите изготовить и установить прямоток на свой автомобиль, то лучше такие эксперименты проводить с отечественными автомобилями, к примеру, ВАЗ.
Выхлопную систему Митсубиси Лансер 10, Мазда 3 и других иномарок лучше тюнинговать, обратившись в специальные фирмы, которые занимаются этим профессионально.
Конструкцию прямотока мы разбирали выше. Чем отличается спортивный глушитель от обычного показано ниже.
Тюнинговать будем выхлопную систему ВАЗ – 2110 (8 клапанный объемом 1.6 литра).
Для этого понадобятся следующие материалы и инструменты:
- Металлическая труба диаметром 52 миллиметра (чуть больше 2 – х дюймов);
- Болгарка с диском для резки металла 1 (1.6) мм;
- Сварочный аппарат, желательно инверторный;
- Металлические губки (ершики) для чистки посуды – не менее 50 шт.
Ход работ
Демонтируйте старое устройство или подготовьте аналогичное взятое, к примеру, с разборки.
Вырежьте в нем желоб и все внутренности, как показано ниже.
Оставьте с обоих сторон по 4 см выступа для того, что можно было вварить в этот участок новую трубу.
Подготовьте новую трубу, для этого обрежьте ее по размерам и просверлите в ней отверстия диаметром 6-8 мм на расстоянии 1-2 см друг от друга.
Это трудоемкая работа, поэтому можно воспользоваться альтернативным методом – болгаркой с диском в 1,6 – 3,2 мм прорежьте отверстия в трубе в виде елочки на расстоянии друг от друга, 1-2 см.
Приварите трубу с отверстиями к отрезкам в глушителе и заполните все пространство металлическими ершиками.
С обратной стороны электрод может недостать, ничего страшного, оставленное отверстие будет дополнительным к остальным просверленным или пропиленным. А если пойдете на принцип, то придется вырезать другую сторону глушителя.
Приварите внешнюю часть обратно и при необходимости обновите трубу, идущую от прямотока в сторону выхлопа.
Полностью зачистите устройство, вскройте грунтовкой и покрасьте, это продлит срок его службы.
Стоит подробнее остановиться на наполнителе. В описанном выше примере использовалась металлическая сетка, но все же лучшим вариантом будет керамзит (в середине), а сверху наложить огнеупорную минвату.
Что такое прямоток?
Если вы не знаете, как сделать прямоток своими руками (фото работ представлены в нашей статье), то стоит осваивать информацию с самого начала этого несложного процесса. На сегодняшний день многие мастерские занимаются модернизацией транспортных средств. И если в любом городе вам могут только поменять масло, перекрасить ваш автомобиль и привнести иные новшества, то в более профессиональных мастерских можно переработать обычную машину в спортивную. Одним из способов модернизации является установка прямотока.
Прямоток – та деталь, которая придает звук вашему транспортному средству. При этом все операции могут производиться самостоятельно. Необходимо лишь взять набор инструментов и материалов. А если говорить о статистике, то прямоток можно встретить больше на отечественных автомобилях. Новшества обычно вводят владельцы «девяток», «шестерок» и иных моделей АвтоВАЗа. Изготавливается своими руками прямоток на ВАЗ при этом достаточно просто. И даже если операция будет проведена неправильно, вы не потеряете больших денег. Если же вы сделаете все правильно, то эффект вас сильно порадует.
Делаем прямоток с нуля
Для этого потребуется воспользоваться услугами токаря. Заказываем две трубы:
- Одну из стали толщиной 2 мм диаметром 130 мм и длиной 42 мм.
- Вторую из стали толщиной 2.5 мм, диаметром 52 мм и длиной 42 мм с отверстиями диаметром 8-10 мм, через каждые 2 см.;
Отдельно заказываются два фланца диаметром 130 мм с внутренним отверстием 52 мм, толщина металла 2-2.5 мм.
Подготавливаются:
- Асбестовая веревка;
- Стекловата или минеральная вата.
Асбестовой веревкой обматывается внутренняя труба. Это делается для того, чтобы защитить от перегрева минвату, которая будет идти верхним слоем.
Набиваем верхний слой, собираем и обвариваем конструкцию. Привариваем крепления и крепим прямоток на штатное место. Для красоты можно одеть насадку на глушитель.
Другая конструкция устройства показана ниже.
Чертежи
Способов изготовить прямоточный глушитель очень много, тут главное понимать принцип работы устройства и включать воображение. А автовладельцам, которым сложно это сделать, воспользуйтесь способами и чертежами, про которые рассказано выше, они простые и доступные многим.
Также расскажите в комментариях, какой прямоток установлен на вашем авто и как его можно сделать своими руками, многим это поможет разобраться в этой теме.
Как сделать прямоток на ВАЗ 2107 своими руками
Изготовление прямотока на “семерку” не сильно отличается по сложности от переделки штатного глушителя. Чтобы сделать прямоток на ВАЗ 2107 своими руками, следует выполнить такие действия:
- отрезать кусок трубы диаметром 42 миллиметра и длиной, равной длине глушителя;
- просверлить в более тонкой трубе множество отверстий, оставив целыми только 5-7 сантиметров с ее краев;
- на краях трубы установить и приварить пару фланцев так, чтобы с каждого края выступало по 5-6 сантиметров трубы;
- обмотать поверхность заготовки между фланцами минватой, асбестовой тканью, затем минватой;
- надеть сверху минваты трубу большего диаметра, обрезав ее так, чтоб ее длина совпадала с межфланцевым расстоянием;
- приварить края толстой трубы к фланцам, сделав герметичный шов;
- покрасить прямоток жаростойкой краской.
Совет: чтобы усилить звук выхлопа, подчеркнув его низкочастотные характеристики, необходимо отрезать небольшой кусок 130-миллиметровой трубы и приварить его на конец глушителя.
При переделке штатной системы выхлопа или самостоятельном изготовлении прямотока необходимо внимательно отнестись к качеству сварных швов, обеспечивающих герметичность конструкции, и уделить особое внимание антикоррозийному покрытию изделия. В противном случае дождевая вода и солевой раствор с зимних дорог приведут к быстрому появлению сквозной коррозии.
