Автомобиль состоит из множества узлов. От стабильной работы каждого из них зависит производительность, динамика, мощность, безопасность. Выход из строя одной детали может повлечь за собой серьёзные последствия вплоть до ДТП.

Безусловно, каждый водитель знает, что сердцем автомобиля является двигатель. Но его работа не была бы возможной без качественной выхлопной системы. Чтобы понять её важность проведём параллель с биологией. Вы знаете, что благодаря лёгким поддерживаются дыхательные процессы в организме. Они также отвечают за выведение углекислого газа из крови. Если этого не происходит, то начинается кислородное голодание.

Само собой, ни к чему хорошему недостаток кислорода в крови привести не может. В худшем случае нарушается работа мозга, которая, в свою очередь, может привести к смерти. В случае неисправности выхлопной системы авто всё не так трагично. Но потеря мощности и увеличенный расход топлива гарантированы. Именно поэтому важно понимать, как работает этот узел, чтобы при необходимости осуществить ремонт.

Внимание! При самом плохом развитии событий неисправность выхлопной системы авто может привести к попаданию отработанных газов внутрь салона.

Важной функцией выхлопной системы авто является уменьшение шума от работы двигателя. Также нельзя обойти вниманием такие важные функции, как улучшение эксплуатационных качеств ДВС и очистку отработанных газов перед выбросом в атмосферу.

История создания

Первые модели двигателей внутреннего сгорания создавали просто оглушительный рёв. К тому же они были весьма маломощными и позволяли автомобилям развивать крайне небольшую скорость в сравнении с современными суперкарами.

Чтобы немного увеличить мощность автомобилестроители того времени создавали выхлопные системы авто таким образом, что отработанные газы попадали в атмосферу сразу через специальный клапан. Это устройство представляло собой примитивный аналог глушителя, установка которого позитивно сказывалась на мощности и экономичности.

Водитель сам должен был открывать клапан выхлопной системы, чтобы отработанные газы вышли наружу. При этом раздавался оглушительный свист, пугающий всех вокруг. Также это действие сопровождалось чёрными клубами дыма .

Внимание! Работа клапана выхлопной системы была настолько ужасной, что водителям запрещали открывать его в пределах городов.

Из-за слишком громкой работы выхлопной системы сложилось некое противостояние между горожанами и водителями. В результате правительства всех стран издали закон, запрещающий открывать клапан в черте города.

Естественно, находчивые автомобилестроители не могли упустить такой шанс опередить своих конкурентов. Разработка более тихой выхлопной системы для авто начала набирать обороты.

Первый прототип глушителя был создан пионерами автомобильной отрасли компанией The Reeves Pulley Co. Автором же самого изобретения является Милтон Ривз. Произошло это в 1896 году. Учёный создал систему перегородок, которая была призвана минимизировать шум, создаваемый ДВС.

Конечно же, за более чем 100 лет глушитель для выхлопной системы авто прошёл множество модернизаций. Одну из главных осуществил французский инженер Юджин Гудри. Это произошло не так давно. В 1962 году учёный подал патент на каталитический глушитель. Именно эта конструкция является основой для современного устройства, отвечающего за уменьшение шума.

Основная конструкция осталась неизменной. Всё те же перегородки в значительной мере уменьшали звук работы двигателя. Но теперь для их создания использовались дополнительные материалы, увеличивающие эффективность работы всей выхлопной системы. Мало того, все эти элементы помещались в закрытые системы.

Внимание! Современные глушители имеют схожую конструкцию, кроме одного исключения. Теперь большинство производителей в качестве абсорбирующего материала используют стекловолокно.

Если же говорить про общую структуру выхлопной системы авто, то за последние 50 лет она особо не менялась. Небольшие доработки были сделаны в начале 2000-х, но они также касались глушителя. Появились конструкции с изменяемым потоком. Это позволило модерировать шум ДВС для разного количества оборотов.

Также к интересным нововведениям можно причислить электронные глушители. Они служат для того, чтобы сделать шум ниже, используя для этой цели специальные наушники. Эта модификация позволила конструкции сделать ещё один небольшой технологический шаг в будущее.

Как работает выхлопная система авто

Устройство

Чтобы понять, как работает выхлопная система автомобиля нужно более подробно рассмотреть её устройство. Сама конструкция тесно связана с функционированием механизма, отвечающего за распределение газа. Сам механизм состоит из выпускных клапанов и коллектора.

В состав выхлопной системы авто входят такие конструкционные элементы:

• приёмная труба,
• резонатор,
• катализатор,
• глушитель,
• датчики или лямбда-зонд.

Также не стоит забывать про сажевый фильтр, который делает выхлопную систему для авто безопаснее для экологии. Это каноническая схема выхлопной системы авто. Естественно, что производители могут вносить в конструкцию дополнительные элементы и модификации, чтобы добиться большей производительности.

Внимание! В подробностях основное устройство выхлопной системы авто вы можете рассмотреть на схеме снизу.

Приемная труба выхлопной системы авто — это изогнутая конструкция с приваренной подошвой. Она присоединяется к выпускному коллектору. В некоторых модификациях можно наблюдать соединение с турбонагнетателем.

Материалом приёмной трубы выхлопной системы авто служит огнестойкий металл. Хотя иногда производители могут использовать нержавейку, но подобные случаи довольно редки. Автомобили с повышенной мощностью имеют по несколько труб.

Резонатор по форме напоминает банку. Именно в нём разделяются потоки выхлопных газов. Также этот элемент в значительной мере уменьшает скорость выхлопа. Материалом изготовления служит огнеупорная сталь.

Катализатор очищает выхлопные газы. По внешнему виду устройство напоминает металлическую ёмкость. Внутренний слой делается огнеупорным. Главным элементом конструкции считается тело. Оно, в свою очередь, делится на керамическое и металлическое.

Керамический катализатор состоит из трёх компонентов, которые помогают нейтрализовать выхлоп:

1. Первый элемент представляет собой простую проволочную сетку. Она обычно делается из нержавеющей стали.
2. Сетка покрывает керамическую подушку, которая также является вторым элементом. Её составляющие элементы силикат алюминия и слюда.
3. Завершает конструкцию катализатора теплоизоляция. В действительности это простой корпус, который отличается высокой теплоустойчивостью и имеет двойные стенки.

Металлический катализатор выхлопной системы авто покрывается слоем палладия или платины. В основе лежит гофрированная фольга. Во всех остальных элементах конструкция сходна с керамическим аналогом.

Лямбда-зонд устанавливается на резьбовом соединении. Его основная задача фиксировать количество кислорода в отработанных газах и передавать информацию в блок управления. На её основе осуществляются определённые корректировки работы ДВС.

Глушитель представляет собой простую ёмкость из металла. Внутри размещаются перегородки и специальные материалы, способствующие понижению шума при работе двигателя авто. Главная задача устройства — модерация потока отработанных газов.

Все элементы конструкции выхлопной системы авто работают друг с другом в тесном взаимодействии. Выход из строя одного элемента приводит к тому, что вся система начинает сбоить. Именно поэтому автомобильные производители тратят много времени и средств, чтобы создать по-настоящему надёжную структуру.

Принцип работы

Принцип работы выхлопной системы авто не отличается особенной сложностью. Мало того, он не сильно изменился с самого внедрения данного конструкционного элемента в автомобиль.

Выхлопная система авто всё так же работает благодаря выпускному клапану. Когда этот механизм открывается, отработанные газы попадают в выпускной коллектор. Дальше всё зависит от типа ДВС.

Если в авто установлен бензиновый двигатель, то выхлопная система отправляет газы по приёмной трубе. В дизельных ДВС всё происходит немного по-другому. Отработанные газообразные вещества заставляют крыльчатку вращаться. Естественно, это в значительной степени повышает КПД устройства.

Внимание! В дизельных ДВС отработанные газы попадают в приемную трубу только после того, как заставят работать крыльчатку турбокомпрессора.

Из приёмной трубы авто газообразные вещества перенаправляются в катализатор. Там происходит оседание вредных примесей. Точнее, активных элементов . Сам элемент конструкции способен нормально работать только при температуре от 250 градусов и выше.

За химический состав газа отвечает лямбда-зонд. В идеале выхлопная система авто имеет сразу два датчика. Один находится на входе в катализатор, а другой на выходе. Это позволяет обеспечить высокую продуктивность работы системы.

Главный плюс систем с двумя датчиками заключается в более точном отображении данных. Подобная структура позволяет с большей точностью фиксировать соотношение воздуха и топлива.

После того как лямбда-зонд соберёт информацию, он отправляет её в блок управления. На основе полученных данных выдаются команды для системы, отвечающей за впрыск топливной смеси в цилиндры двигателя. Точнее, происходит регулировка соотношения воздуха и топлива.

Как только, отработанные газы проходят катализатор — происходит «гашение» выхлопа. В итоге газообразное вещество, поступившее в глушитель, представляет куда меньшую опасность для экологии.

Внимание! В глушители происходит смена направления выхлопа. Из-за этого шум резко уменьшается.

Пройдя все элементы схемы выхлопной системы авто, отработанные газы улетучиваются в атмосферу. Во многом эффективность работы этого узла зависит от толщины труб, которые также представляют важную часть механизма. Мало того, катализатор и глушитель должны быть достаточно чистыми. В противном случае выхлоп может быть затруднён.

Если катализатор и глушитель засорены, то отработанные газы будут скапливаться в цилиндрах авто. Именно из-за этого в большинстве случаев падает мощность мотора. В самых сложных случаях подобное приводит к тому, что вся топливная система приходит в негодность.

Итоги

Выхлопная система играет огромную роль в работе авто. При её неисправности наблюдается серьёзное падение мощности и повышенный расход топлива. Если не принять своевременных мер, то этот автомобильный узел может выйти из строя и нанести повреждения всем остальным узлам.

30 августа 2017

В процессе езды коленчатый вал двигателя авто совершает от 1,5 до 5–7 тыс. оборотов в минуту. Соответственно, в цилиндрах происходит 25–120 вспышек и микровзрывов топлива ежесекундно. В результате выделяется толкающая поршни энергия, отработанные газы и мощные звуковые волны. Чтобы убрать громкий рокот и шум из выхлопной трубы, доставляющий неудобства водителю и окружающим, было изобретено звукопоглощающее устройство – глушитель. Поскольку он служит не вечно, автолюбителям полезно будет знать, как устроенданный элемент и можно ли его отремонтировать в случае неисправности.

Где находится элемент и как он выглядит?

Главный источник шума – камеры сгорания работающего двигателя. Образующиеся там звуковые волны не могут проникать сквозь сплошные металлические стенки и стремятся выйти наружу по пути наименьшего сопротивления – через трубу выпускного тракта вместе с отработанными газами. Там и установлен глушитель в виде металлического бочонка круглой либо овальной формы.

Схема работы выхлопной системы автомобиля выглядит так:

1. Первой за выпускным коллектором установлена виброизоляционная гофра. Ее задача – сгладить колебания, передающиеся трубе от мотора.
2. Пройдя гофру, дым и звуковые волны попадают в каталитический нейтрализатор. Его задача – дожечь остатки горючих газов, чтобы не выбрасывать в атмосферу. Внутри детали расположены мелкие керамические соты, которые частично поглощают и рассеивают звук.
3. После нейтрализатора выхлоп проходит в бачок резонатора. Это первая ступень подавления шума.
4. Последним в цепочке стоит глушитель, окончательно гасящий звуковые колебания.

По сути, резонатор – это тоже глушитель, его строение и принцип действия вы узнаете из следующего раздела.

Бачок резонатора всегда стоит вдоль оси машины, а глушитель может устанавливаться поперек (в задней части авто). Встречаются варианты, когда оба элемента совмещены в едином корпусе с целью экономии места. На автомобилях с V-образными двигателями большой мощности устанавливается распределенная система выхлопа на 2 трубы. Соответственно, количество всех деталей удваивается.

Конструкция и принцип действия

Существует 4 способа погасить мощные звуковые импульсы, реализуемые на различных транспортных средствах:

• ограничение шума;
• отражение;
• резонансное подавление шумов;
• поглощение.

Ограничивающее устройство – простейший вариант глушителя, применяющийся на некоторых моделях тракторов. Элемент представляет собой сужающуюся трубу, помещенную внутрь металлического бачка. Недостатки изделия очевидны – шум подавляется частично, а мощность двигателя заметно снижается.

Зеркальные элементы ставятся на мотоциклы и скутеры. Принцип работы глушителя следующий: газы из выхлопного колена попадают в отражающую банку, меняют направление движения и выбрасываются наружу. За счет отражения звуковые колебания гасятся и уровень шума снижается. Деталь успешно функционирует с двухтактными моторами, но для автомобиля ее эффективности недостаточно.

Третий способ реализован в автомобильных резонаторах. Внутри стального бачка стоит несколько перегородок, а между ними устроены резонансные камеры, соединенные стальными трубками. Сглаживание шумовых импульсов достигается за счет двух факторов:

1. Газы и звуковые волны несколько раз меняют направление движения, отражаясь от перегородок.
2. Размеры камер и патрубков рассчитаны таким образом, чтобы частота колебаний звука совпадала. Тогда волны гасятся благодаря возникающему резонансу.

Необходимо понимать, что конструкция резонатора не является универсальной для всех машин. Автомобили комплектуются двигателями различной мощности, издающими шумы разной амплитуды и частоты. Звукопоглотитель разрабатывается отдельно под каждую марку и модель автомобиля.

Устройство глушителя автомобиля в разрезе, действующего по принципу поглощения шумов, изображено на схеме.

Как и в резонаторе, здесь устанавливаются перегородки и перемычки в виде трубок. Только в последних выполнено множество отверстий различного диаметра (перфорация), а по бокам уложен негорючий поглощающий материал. Как правило, для данных целей используется базальтовая либо каолиновая вата, спокойно выдерживающая температуру газов 600–700 °С.

Звуковые волны, проходя через соседние патрубки с отверстиями, частично рассеиваются и гасятся за счет наложения друг на друга. Вторая часть колебаний поглощается наполнителем, а третья сглаживается благодаря перегородкам и изменению направления потока.

О прямоточной системе

Любой автомобильный глушитель снижает мощность двигателя, создавая значительное сопротивление на пути потока дымовых газов. Такую цену приходится платить за комфорт и практически беззвучный выхлоп. Но для автомобилистов, занимающихся тюнингом своих «железных коней», существует альтернативный вариант – звукопоглотитель прямоточного типа.

Задача данного элемента – снизить потери мощности, продолжая поглощать звуковые колебания от работы двигателя. Прямоток является компромиссным решением, поскольку в угоду мощности он гасит шум не столь эффективно, как штатные элементы авто. Из чего состоит такой глушитель:

• металлический корпус, оснащенный двумя патрубками;
• внутри находится перфорированная прямая труба, соединяющая входное и выходное отверстие;
• между корпусом и трубой заложен звукопоглощающий материал – каолиновая или базальтовая вата.

Звуки, идущие по прямой трубе с отверстиями, частично поглощаются волокном, но другая часть беспрепятственно проходит наружу, ведь перегородки и резонансные камеры отсутствуют. Поэтому автомобили, оборудованные прямотоком, издают рокочущий звук, особенно при нажатии на педаль акселератора.

Высший уровень тюнинга – комбинированная система выхлопа с заслонкой, управляемой из салона автомобиля. С ее помощью поток газов можно переключать между двумя ветками: на первой стоит обычный эффективный глушитель, а на второй – прямоток. Это позволяет использовать мощь мотора только при необходимости, а в обычных условиях ездить по городу без лишнего «рева» из выхлопной трубы.

Характерные неисправности

Существует одна причина, по которой глушитель автомобиля выходит из строя – длительное воздействие отработанных газов, обладающих высокой температурой. Рано или поздно металлический корпус элемента прогорает, что сопровождается рокотом под днищем автомобиля (оттуда, где расположена неисправная деталь).

Срок службы глушителя сильно зависит от материала, из которого он изготовлен:

• обычный «черный» металл со специальным покрытием;
• нержавеющая сталь.

Более дешевый вариант, сделанный из «черного» металлопроката, способен прогореть через 20–30 тыс. км пробега, в то время как нержавеющий корпус отработает 100 тыс. км и больше. Другое дело, что в течение длительного срока могут выгореть внутренности глушителя и уровень шума заметно повысится.

Неисправности устраняются двумя способами: замена глушителя и ремонт с помощью сварки. В любом случае вам придется посетить автосервис, где после диагностики мастера помогут принять верное решение. Если отверстие свища небольшое, то опытный специалист заварит его прямо на машине. Второй вариант – наложить заплатку из металла, для чего глушитель потребуется снять. Элемент с выгоревшими внутренностями ремонту не подлежит, только замене.

Из сегодняшней рубрики "Как это работает " вы увидите подробное устройство глушителя , узнаете для чего нужен катализатор и что такое лямбда-датчик , как достигается благородное низкое звучание глушителя и можно ли увеличить мощность двигателя тонкой настройкой выхлопной системы.

Глушитель - устройство, предназначенное для снижения температуры, токсичности и уровня шума выхлопных газов двигателя до приемлемых значений.

Первые автомобили не были оснащены глушителем, поэтому, в те далекие времена, приближение самоходного агрегата можно было услышать задолго до его появления на горизонте.

Производимый шум вызывал дискомфорт не только у горожан, но и пугал рядом проходящих лошадей , которые в то время были основным средством передвижения. Глушитель стал решением этих проблем, и впервые он был применен лишь в 1894 году на автомобиле «Панар-Левассор» (Франция), что способствовало популяризации автомобилей среди городского населения.

Глушитель устроен таким образом, чтобы эффективно снижать скорость поступивших в него газов из цилиндров двигателя. Однако автомобильный глушитель помимо своих плюсов имеет также и недостатки, например, некоторое снижение мощности двигателя . Как это получается? Если упростить, то это можно представит так. Отработанные газы на высокой скорости вылетают из цилиндров двигателя в глушитель. Там, встретив препятствия на пути, часть потока отражается, тем самым образует «обратную волну », пытаясь вернуться в цилиндр, чем и снижает мощность двигателя на выходе .

Благодаря законам физики существует несколько принципов снижения уровня звука , которые с успехом используются в конструкциях современных автомобильных глушителей. Принцип ограничения : когда в корпусе глушитель имеет зауживание диаметра трубы, которое дает некоторое акустическое сопротивление, а затем следует резкий переход на больший диаметр. В этой «внезапной» емкости звуковая энергия рассеивается.

Принцип отражения : при отражении энергия частично рассеивается, поэтому поставив на пути звука лабиринт из «зеркал» можно значительно снизить уровень шума.

Принцип поглощения : такие системы работают через поглощение звуковых волн, специальным пористым материалом.

Распространенная конструкция автомобильного глушителя:

Каталитический нейтрализатор (катализатор ) - призван снизить вредное воздействие выхлопных газов на окружающую среду (снижение токсичности). Это специальная камера, где происходит дожигание смеси и удерживание вредных веществ посредством сот с напылением из благородных металлов: платины и палладия.

Задний (дополнительный) глушитель выполняет функцию окончательного поглощения шума от выхлопных газов благодаря сложной внутренней структуре или специальному шумогасящему наполнителю. Благодаря большому количеству пористых элементов, сложной системе перегородок и воздуховодов удается еще больше снизить температуру и скорость воздушного потока (поглощение, отражение).

Дополнительный и основной глушитель

Лямбда-датчик :

Для бензиновых двигателей уже давно стало привычным делом использование в конструкции глушителя лямбда-датчиков. Этот датчик определяет концентрацию кислорода в выхлопных газах, тем самым фиксирует, насколько реальная пропорция топлива с воздухом, сгораемая в цилиндрах, отличается от оптимальной (1 порция топлива на 14.7 порций воздуха). Электрический сигнал от кислородного датчика поступает в электронный блок системы управления двигателем. В зависимости от величины сигнала блок управления воздействуют на исполнительные органы подконтрольных ему систем автомобиля и порция подаваемого топлива увеличивается или уменьшается. Благодаря лямбда-датчику в цилиндр подается оптимальная топливно-воздушная смесь.

Ремонт глушителей : часто восстановить поврежденные места глушителя можно сваркой, если он пробит острым предметом. Иногда помогает силикатный клей и стеклоткань. Прогоревший глушитель варить нежелательно, так как в скором времени он «прохудится» снова. В этом случае не избежать покупки нового глушителя.

Покупать, желательно, оригинальный глушитель . Если нет такой возможности, можно подобрать максимально подходящий по форме, размерам и объему глушитель от другого автомобиля. В этом случае надо знать, что, устанавливая «чужой» глушитель, есть риск снизить мощность двигателя или вызвать его чрезмерный износ , так как для каждой модели автомобиля глушитель разрабатывается индивидуально , с учетом объема и характеристик двигателя. Важным условием при подборе неоригинального глушителя является его внешнее и внутреннее сходство с «родным». Так же, двигатель автомобиля, с которого этот глушитель был снят по характеристикам должен походить на установленный в Вашем автомобиле .

Прямоточный глушитель :

Для снижения уровня шума , чаще всего используют длинный резонатор , построенный по сетчатому признаку. Звук, многократно отражаясь от стенок, покрытых ячейками, взаимно гасится. Резонатор позволяет эффективно срезать верхние частоты, придавая звуку благородный, басовый «рык».

Нейтрализация отработавших газов в прямоточном глушителе, как правило, менее надежная, чем в стандартных, и предназначена лишь для удаления основной части вредных соединений.

Для тюнинга можно использовать универсальные, штатные (предназначенные для конкретной модели автомобиля) и оригинальные глушители. Универсальные запчасти, включая тюнинговые или спортивные детали, выпускает множество фирм: ASSO , Blitz , HKS , Powerful , Remus , Sebrin , Walker , Ulfer и т.д. Большинство спортивных глушителей можно поставить на все без исключения автомобили определенного типа (питание, литраж, класс).

Увеличение мощности автомобильного двигателя за счет совершенствования выхлопной системы невозможно без грамотной настройки двигателя под возросшие возможности глушителя. В случае удачной настройки компонентов глушителя и двигателя, прирост мощности может составить 3-7% , что не очень много в абсолютных величинах. Таким образом, тюнинг глушителя скорее вспомогательная мера для увеличения мощности. В основном же тюнинг применяют для придания автомобилю законченного, агрессивного внешнего вида, облагораживании звучания автомобильного мотора.

Основная часть глушителя спрятана от зрителей и увидеть можно лишь банку на глушитель, поэтому к ней, как к элементу стайлинга, особое внимание:

Многие автолюбители даже не представляют, насколько важна выхлопная система автомобиля в безаварийной работе силового агрегата, и не уделяют её обслуживанию должного внимания, в результате чего, может произойти выход из строя двигателя. Именно по этой причине, стоит внимательно ознакомиться с принципом работы выхлопной системы, её конструктивными особенностями, и знать, из чего состоит выхлопная система.

В работе двигателя внутреннего сгорания важная роль отводится своевременному выводу наружу отработавших газов, начинающих скапливаться в камере сгорания головки блока цилиндров сразу после воспламенения топливной смеси. Данную задачу призваны выполнять выхлопные системы, или как говорят автолюбители, глушители, которыми оснащаются все современные машины. Должная работа выхлопной системы, направленная на отвод из мотора остатков отработанной топливной смеси, целиком зависит от исправности всех её составных элементов, имеющих некоторые конструктивные отличия в зависимости от типа двигателя.

Принцип работы выхлопной системы

Современная автомобильная выхлопная система состоит из нескольких частей, в отличие от первых устройств, имеющих вид механического клапана, который принудительно открывался водителем автомобиля вручную. Все элементы выхлопной системы, которые соединяются между собой с помощью крепёжных болтов через расположенные на их концах фланцы, предназначены для:

• отвода из камеры сгорания двигателя выхлопных газов и прочих не сгоревших остатков топливной смеси;
• уменьшения выделяемого мотором во время работы шума;
• уменьшения количества токсичных веществ находящихся в выхлопе автомобиля;
• предотвращения попадания в салон транспортного средства токсичных газов.

Устройство выхлопной системы автомобиля обладает довольно простым принципом работы, которая подразумевает отвод отработанных газов из камеры сгорания, проводя их через трубы к задней части транспортного средства, понижая при этом, за счёт герметичности всей конструкции и соединений через фланцы с термоустойчивыми уплотнителями, выделяемый мотором шум.

Уменьшение количества токсичных веществ в выхлопных газах достигается за счёт применения в конструкции выхлопной системы каталитических нейтрализаторов (катализаторов), работоспособность которых контролирует специальный датчик, называемый лямбда-зонд. В современных дизельных автомобилях, для повышения показателя экологичности выхлопа, производители используют сажевый фильтр, которым также оснащается выхлопная система дизеля.

В конструкции дизельного мотора, а также современного бензинового агрегата, довольно часто используется турбонагнетатель, который использует для подачи в камеру сгорания воздушную смесь из кислорода и отработавших газов, забираемых из выпускного коллектора. Количество попадающих в турбину выхлопных газов, регулирует датчик, расположенный на корпусе выпускного коллектора.

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. приёмная труба выхлопных газов;
2. катализатор или по-другому каталитический нейтрализатор ;
3. резонатор или пламегаситель ;

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.

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.

Резонатор или пламегаситель, предназначен для понижения высокой температуры отработанных выхлопных газов, что достигается с помощью его ячеистого внутреннего строения. Последней деталью в конструкции, является глушитель, задача которого заключена в понижении шума работающего двигателя за счёт перфорированной трубы внутри его корпуса.

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.

Возможные неисправности, методы их устранения и варианты тюнинга

Конструкция выхлопной системы является идеальным вариантом для проведения тюнинга легкового автотранспортного средства, благодаря простате монтажа её составных частей и наличием большого ассортимента различных деталей. Самым частым вариантом тюнинга глушителя является установка так называемого прямоточного выхлопа , когда из системы убирается резонатор.

Наиболее частые неисправности выхлопной системы связаны с потерей герметичности деталей или их соединений, уплотнители в которых могут сильно износиться. Для замены уплотнительных элементов, необходимо приобрести ремонтный комплект выхлопной системы, и открутив крепёжные болты, поменять их на новые.

Сделанные из различных сплавов металла детали выхлопной системы, подвергаются значительному нагреву, резкому перепаду температур, и работают в условиях повышенных нагрузок, в результате чего подвержены сильному износу и прогаранию внутренних частей. Определить данные поломки позволит громкий шум работающего мотора и визуальная диагностика выхлопной системы, после проведения которой, повреждённую деталь конструкции необходимо либо заменить на новую, в случае внутренних неисправностей, либо отремонтировать её корпус с помощью электро/газосварки.

В современных автомобилях работа силового агрегата контролируется блоком управления, который получает определённые сигналы от многочисленных датчиков, расположенных на всех его конструктивных узлах. В конструкции выхлопной системы расположен датчик, именуемый лямбда-зондом, замеряющий количество токсичных веществ в отработанных газах. Его неисправность или некорректную работу способен выявить только диагностический стенд, после чего датчик необходимо заменить.

Ненадежный, вонючий и шумный. Только такое мнение о двигателях внутреннего сгорания могло звучать в начале XX века. А чего еще было ждать? Самый громкий звук, который слышал тогда человек - работа промышленного пресса или шум от паровоза. Но эти шумы были хоть как-то предсказуемы. Автомобиль тех лет был абсолютно непредсказуем ни по поведению, ни по уровню шума, который доставал горожан.

Глушитель спасет ДВС

Ведь был же тихий и спокойный электродвигатель, который уже к началу века активно трудился и на электромобилях, в том числе. Идея применения электрической энергии взамен энергии нефти нравилась далеко не всем, поэтому большинство проектов, связанных с электричеством, были свернуты, чертежи конфискованы, изобретатели в срочном порядке болели странными болезнями и скоропостижно умирали, а бензиновые двигатели активно развивались. При содействии правительств и всесторонней поддержке, несмотря на массовое недовольство.

Действительно, глушитель стал одним из фактором спасения бензинового проекта. Началось все с французов, с компании Панар-Левассор. Именно они прикрутили трубу к ДВС, чтобы хоть как-то успокоить его. Получилось относительно неплохо, шумоподавитель начал активно развиваться и обрастать все новыми элементами и конструкционными особенностями.

Видеоурок о выпускном клапане, резонаторе, прямотоке

Зачем нужен глушитель

В двигателе и в камере сгорания творится такой ад, что трудно себе даже представить - огромные температуры, 130 мощных полноценных взрывов в секунду, невероятные нагрузки и перепады давления. И все это сопровождается звуками. Громкими и постоянными звуками, от которых нужно изолировать водителя и всех, кто находится в радиусе досягаемости. Пока что лучше того устройства, которое в учебниках по автоделу называют глушителем, не придумали ничего.

Шум - это колебания воздуха разной частоты, которые способно воспринимать человеческое ухо. Именно для нейтрализации акустических волн предназначен глушитель автомобиля. Это его первая и самая главная функция. От выхлопной системы и ее состояния также зависит мощность двигателя. Незначительное, но влияние на мощность глушитель все-таки оказывает. Неуемные американцы научились даже использовать недостатки глушителя с пользой. А именно - разработали турбо-глушитель, который одновременно гасит колебания, отправляет их назад в двигатель, а там они работают на эффективность сгорания топлива, а как следствие, повышение мощности. Проект довольно спорный и сложный, но он есть.

Катализатор заботится. Об экологии?

Еще одна функция глушителя - отвод токсичных газов от глаз подальше, за пределы кузова машины. Также предпринимаются попытки при помощи глушителя снизить уровень токсичности отработанных газов. Этим занимается каталитический нейтрализатор, катализатор в обиходе. На самом деле он ничего там не снижает и не очищает отработавшие газы и тем более не озонирует их. Он просто вычисляет уровень СО и дает распоряжение электронному блоку управления подкорректировать пропорцию топлива и воздуха таким образом, чтобы вредных веществ в отработанных газах было как можно меньше.

Этим самым он вступает в некоторое противоречие с топливной системой, которая старается обеспечить максимальную мощность и наполняемость цилиндров рабочей смесью, а катализатор мощность эту имел в виду. Ему главное - поменьше вредных выбросов. Катализаторы делятся по уровню влияния и уровню жесткости контроля за выбросами. Если системы Евро 2 имели только один датчик кислорода, лямбда-зонд в приемной трубе глушителя, то система Евро 3 оборудована уже двумя лямбда-зондами, и чем выше класс безопасности Евро, тем ощутимее сказываются влияния катализатора на работу двигателя.

Система контроля уровня СО усложняется с каждым годом, но планета Земля чище почему-то не становится. Зато системы каталитических нейтрализаторов становятся все дороже и вырезать их из недр глушителя становится все сложнее. Так, на инжекторной ВАЗ 2107 или 2109 достаточно было просто не полениться и вырезать стоковый пламегаситель, который довольно сильно душил мотор. Двигатели 2109, 2114, 2110 первых лет выпуска соответствовали нормам Евро 2 и в системе выхлопа стоял всего один лямбда-зонд. Он контролировал только обстановку на участке выпускного коллектора до входа в приемную трубу глушителя.Что там было дальше, катализатор контролировать не мог. Система Евро 3 предполагает установку двух датчиков, поэтому поздние двигатели Калина, Приора, Гранта уже не так охотно поддаются хирургическому вмешательству.

Глушитель - нейтрализатор шума

Много работы у глушителя, но лучше всего у него получается бороться с шумом. Чтобы заглушить звук выхлопа не в принципе, а конкретного двигателя, определенной модели, с определенным объемом и определенным количеством цилиндров, универсального глушителя быть не может. Каждый двигатель создает свои индивидуальные колебания, которые мы воспринимаем, как шум. Звуки разной частоты, разной амплитуды поглощаются стенками нескольких резонаторных камер, находящихся на пути у выхлопного газа.

Ему приходится проходить через массу отверстий, сотни раз отражаться от стен и менять направление, прежде, чем вырваться наружу. Во время этих метаний газа по выхлопной трубе происходит активное выделение тепла, но и это не самое сложное в разработке систем выхлопа. Внутреннее колебание любого диапазона, высокочастотного, низкочастотного, среднечастотного, при определенных оборотах мотора обязывают подстраиваться под них.

Геометрия системы выпуска - один из важнейших факторов в борьбе с шумом. Самый простой пример показывает простейший глушитель трактора Т 74 или двухтактного Т 25. Длина всей выхлопной системы не более метра, состоит она из короткой приемной трубы, выпускного коллектора и простейшего резонатора. Эффективность такой системы очень сомнительна, поскольку геометрия глушителя практически не создает помех и не гасит резонансные частоты. Также на шумность работы ДВС влияет диаметр и количество отверстий, через которые проходит отработанный газ. Чем сложнее геометрия системы и чем больше в ней отверстий и изгибов, тем эффективнее гасятся шумовые волны. Только при этом возникает определенное противоречие - каждое дополнительное препятствие для газов приводит к ухудшению продувки цилиндров и, как следствие, к ухудшению наполняемости их топливо-воздушной смесью. Вот теперь мы вплотную подошли к вопросу о том, как объем и сложность системы выпуска снижает мощность двигателя.

Опытным путем установлено, что объем системы выпуска должен в 5-7 раз превышать рабочий объем двигателя. Только в этом случае система может обеспечить защиту от шума. Но при разработке систем выхлопа учитывается и спектральный анализ звуковых колебаний, который у каждой модели машины индивидуальный и обобщенного подхода в этом вопросе быть не может. Влияние шума на организм человека тоже разное - низкочастотные шумы до 250 Гц способствуют утомляемости водителя и быстрому снижению работоспособности, времени реакции.

Как бороться с автомобильным шумом

Пока есть только два варианта борьбы с шумами двигателя - звукопоглощение и резонанс. Поэтому и глушители есть четырех основных типов:

• резонаторные;
• зеркальные;
• поглотительные;
• ограничительные.

Самый простой тип, тот, о котором мы упоминали в примере с трактором, работает по принципу ограничения. Его задача - просто задушить вредный пульсирующий поток отработанных газов. Для этого достаточно просто уменьшить диаметр выходного отверстия. Результат не ахти какой, да и мощность мотора здорово падает.

Зеркальные глушители - более эффективны и работают по принципу акустических зеркал. Самый яркий пример таких глушителей - выхлопные системы двухтактного мотора мотоцикла и скутера. Пример простого зеркально-ограничительного глушителя - Иж Планета, мопед Карпаты. Глушитель состоит из выпускного колена и резонаторной банки, в которой и происходит утихомиривание отработанных газов. Сопротивление, создаваемое глушителем, гораздо меньше, потери в мощности не так ощутимы, но за счет зеркального эффекта повышается температура выхлопной трубы. Этот принцип лежит также в основе устройства глушителя ВАЗ 2107, 2115, 2109, Нива.

Резонатор же представляет собой несколько замкнутых камер, которые соединены между собой трубками с проделанными в них отверстиями. Они и составляют вместе с банкой резонансную пару, служащую для тихого выхлопа. Таким образом, акустические колебания сглаживаются частично за счет отклонений направления потоков газов, а частично за счет акустического резонирования. Такие резонаторы чаще всего устанавливаются отдельно, как на автомобилях УАЗ, ГАЗ, Газель. Более сложные системы, применяющиеся на автомобилях Фольксваген, Лада Приора, Калина 2 - поглотительного типа. Резонаторы таких систем в разрезе представляют собой простой трубчатый двух- или четырехкамерный резонатор, но со слоем звукопоглощающего материала. Сквозь отверстия в соединительных трубах газы поступают в массив из базальтовой ваты, где расходуют энергию на колебание волокон материала. Простая конструкция, но эффективность ее высока только в случае комплексного использования с другими системами.

Устройство глушителя современного автомобиля конструктивно выполнено в виде сварного или завальцованного корпуса, выполненного из стали. Внутренние перегородки делают из той же стали, но вся начинка должна быть тщательно проварена. Для сохранения структуры металла применяется контактная электрическая сварка, так выполнены глушители у Рено Логана, ВАЗ 2110, Дэу Ланос и у большинства отечественных автомобилей. Иногда для увеличения ресурса глушителя его делают из оцинкованной стали или из нержавейки, правда стоимость таких глушителей не всегда может быть оправдана. Чаще всего дорогие материалы применяются в конструкции тюнингованного прямоточного глушителя.

Современный глушитель постоянно совершенствуется, а по законодательству Германии максимальный уровень шума легкового автомобиля упал с 82 децибел, официально разрешенных в 1974-м, до 72, которые утвердили уже в 1995 году.

• Новости
• Практикум

Российскому автопрому снова выделили миллиарды рублей

Премьер-министр России Дмитрий Медведев подписал постановление, которое предусматривает выделение 3,3 млрд рублей бюджетных средств для российских производителей автомобилей. Соответствующий документ размещен на сайте правительства. Отмечается, что бюджетные ассигнования были изначально предусмотрены федеральным бюджетом на 2016 год. В свою очередь, подписанное премьером постановление утверждает правила предоставления...

Дороги в России: не выдержали даже дети. Фото дня

В последний раз этот участок, расположенный в небольшом городке Иркутской области, ремонтировали 8 лет назад. Дети, чьи имена не называются, решили исправить данную проблему самостоятельно, чтобы можно было кататься на велосипедах, передает портал «УК24». О реакции местной администрации на фотографию, которая уже стала настоящим хитом в сети, не сообщается. ...

Новый бортовой КамАЗ: с автоматом и подъемной осью (фото)

Новый бортовой магистральный грузовик - из флагманской серии 6520. Ноинка укомплектована кабиной от Mercedes-Benz Axor первого поколения, двигателем Daimler, автоматической коробкой передач ZF, и ведущим мостом Daimler. При этом последняя ось - подъемная (так называемый «ленивец»), что позволяет «значительно сократить затраты энергоресурсов и в конечном счёте...

Объявлены цены на спортивную версию седана Volkswagen Polo

Автомобиль, оснащенный 1,4-литровым 125-сильным мотором будет предлагаться по цене от 819 900 рублей за версию с 6-ступенчатой механической трансмиссией. Помимо 6-ступенчатой механики, покупателям будет доступна также версия, оснащенная 7-ступенчатым «роботом» DSG. За такой Volkswagen Polo GT попросят от 889 900 рублей. Как уже рассказывал «Авто Mail.Ru», от обычного седана...

Либерализация ОСАГО: решение отложено

Как пояснил зампред Центробанка Владимир Чистюхин, двигаться в данном направлении нельзя, поскольку вначале требуется решение других важных проблем страховой отрасли, сообщает ТАСС. Кратко напомним: подготовка «дорожной карты» по либерализации тарифов ОСАГО началась в ноябре 2015 года. Предполагалось, что первым этапом на этом пути должно стать...

Лимузин для президента: раскрыты очередные подробности

Сайт Федеральной патентной службой продолжает оставаться единственным открытым источником информации об «автомобиле для президента». Сначала НАМИ запатентовал промышленные модели двух автомобилей - лимузина и кроссовера, которые являются частью проекта «Кортеж». Затем намишники зарегистрировали промышленный образец под названием «Панель приборов автомобиля» (скорее всего, именно...

Mercedes выпустит мини-Гелендеваген: новые подробности

Новая модель, призванная стать альтернативой изящному Mercedes-Benz GLA, получит брутальную внешность в стилистике «Гелендевагена» - Mercedes-Benz G-класса. Немецкому изданию Auto Bild удалось разузнать новые подробности об этой модели. Итак, если верить инсайдерской информации, то Mercedes-Benz GLB будет отличаться угловатым дизайном. С другой стороны, полного...

Новые реалии: деньги на дороги есть, но их не успевают тратить

Если до 1 сентября региональные власти не успеют потратить субсидии, направленные в 2015 году на реконструкцию и строительство дорог, деньги вернутся в федеральный бюджет, сообщают «Известия». О нарушении сроков освоения средств стало известно на совещании Росавтодора с представителями администраций десяти дальневосточных субъектов. В ведомстве поясняют, что общий размер федеральных субсидий на ремонт дорог...

Минпромторг: госпрограммы дают половину спроса на новые машины

Напомним, что сейчас на территории России действуют программы обновления парка, а также льготных автокредитования и лизинг. С помощью этого комплекса поддержки отечественного автопрома по состоянию на 28 августа 2016 года было реализовано 435 308 новых автомобилей всех типов, сообщает «Автостат» со ссылкой на пресс-службу Минпромторга. Отметим, что, согласно вчерашнему докладу...

Как правильно реагировать на затопление улиц. Видео и фото дня

О том, что этот тезис - больше, чем просто красивые слова, наглядно доказывают видеоролики и фото, появившиеся после потопа, произошедшего в Москве 15 августа. Напомним, на столицу менее, чем за сутки, выпало более месячной нормы осадков, в результате чего канализация не справилась с потоком воды, а многие дороги просто затопило. Между тем, как...

Какие машины угоняют в Москве чаще всего?

За последний 2017 год самые угоняемые машины в Москве – это Toyota Camry, Mitsubishi Lancer, Toyota Land Cruiser 200 и Lexus RX350. Абсолютный лидер среди угнанных машин – это седан Camry. Он занимает «высокое» положение даже, невзирая на то, что...

Какой седан выбрать: Camry, Mazda6, Accord, Malibu или Optima

Мощный сюжет Название «Шевроле» является самой историей становления американских автомобилей. Имя «Малибу» так и манит своими пляжами, на которых снимались многочисленные кинофильмы и телесериалы. Тем ни менее, с первых минут в автомобиле «Шевроле Малибу» ощущается проза жизни. Довольно простые приборы...

ВЫБИРАЕМ автомобиль: "европеец" или "японец", Покупка и продажа.

Выбираем автомобиль: «европеец» или «японец» Собираясь приобрести новый автомобиль, автолюбитель несомненно столкнется с вопросом о том, что же предпочесть: левый руль «японца» или правый – законный – «европейца». ...

КАКОЙ автомобиль российского производства самый лучший, лучшие российские автомобили.

Какой автомобиль российского производства самый лучший В истории отечественной автомобильной промышленности было много хороших автомобилей. И лучший из них выбрать трудно. Тем более, что критерии, по которым оценивается та или иная модель, могут быть очень разными. ...

Устройство и конструкция стойки автомобиля

Какой бы не был дорогой и современный автомобиль удобство и комфорт передвижения в первую очередь зависят от работы подвески на нем. Особенно остро это ощущается на отечественных дорогах. Не секрет, что самой важной частью подвески отвечающей за комфорт является амортизатор. ...

Самые покупаемые машины в 2018-2019 году в России

Как выбрать новый автомобиль? Кроме вкусовых предпочтений и технических характеристик будущего автомобиля, вам может помочь список или рейтинг самых продающихся и популярных автомобилей в России в 2016–2017 году. Если автомобиль пользуется спросом, значит, он заслуживает вашего внимания. Очевидный факт россияне...

Они появились в результате генетического моделирования, они синтетические, как одноразовый стаканчик, они практически бесполезные, как пекинесы, но их любят и ждут. Те, кто хочет боевую собаку, заводят себе бультерьера, кому нужна спортивная и стройная, отдают предпочтение афганским борзым, кому нужна...

Какая машина является самым дорогим джипом в мире

Все автомобили мира можно разделить по категориям, в которых будет непременный лидер. Так можно выделить самый быстрый, мощный, экономичный автомобиль. Существует огромное количество подобных классификаций, но одна всегда пользуются особым интересом – самый дорогой автомобиль в мире. В этой статье...

• Обсуждение
• Вконтакте