Не каждый звукопоглощающий материал подходит для звукоизоляции выхлопной системы автомобиля. Для устранения шума двигателя стоит приобрести асбестовую ткань и шнур, стеклоткань и асбестоцементную пасту. Как происходит упаковка?
Выхлопная система автомобиля — принцип работы и схема устройства
Выхлопная система необходима для отвода выхлопных газов из камеры сгорания двигателя. Это также помогает сделать выхлопные газы менее токсичными в соответствии с экологическими нормами. Он состоит из коллектора, каталитического нейтрализатора, глушителя, резонатора, впускной трубы и центральной трубы. Давайте рассмотрим подробнее, как устроен глушитель автомобиля.
В выхлопной системе на первом месте стоит глушитель, за ним следует каталитический нейтрализатор. Это относится к автомобилям, работающим на бензине. Это также может быть сажевый фильтр, который используется для дизельных двигателей. В большинстве случаев на автомобиль устанавливаются два типа глушителей:
- Предварительный, который нужен для поглощения автомобильного шума, а также выравнивания газовых колебаний, выделяющихся из моторного устройства. Монтируется первоначально и называется «передний». К его основным функциям относится система рециркуляции отработавших газов.
- Основной, приспособленный для конечного шумоподавления.
На практике, в связи с механизмом глушителя автомобиля, существуют различные трансформации выхлопа, которые снижают шум автомобиля:
- Исправление сечения для выхода отработавшего газового потока. Выполняется с помощью камер с сечением разного размера, способствует поглощению шумов, имеющих высокую частоту. Эта рабочая технология устроена по максимально простому принципу: в первую очередь с потоком отработавших газов, движущихся из выхлопной трубы, происходит сужение, по причине чего внутри трубы создается акустическое сопротивление. В результате этого явления объем газового потока моментально расширяется. После всех этих этапов волны звука рассеиваются.
- Рециркуляция выхлопов автомобиля. Эта операция выполняется с помощью перегородок и сдвигания осевых частей трубок. Если выхлопные газы в потоке разворачиваются на угол более 90 градусов, шумы на высокой частоте сразу же гасятся.
- Звуковая интерференция или, иными словами, изменение звуковых волн. Данного явления удается достичь за счет перфорированной прослойки в выхлопной трубе. Технология способствует гашению шумов, исходящих от машины.
- В резонаторе Гельмгольца звуковые колебания начинают поглощать сами себя.
- Звукоизоляция. В корпусной части глушителя установлены камера и перфорация, а также специальный звукоизоляционный материал, поглощающий звуковые волны.
Виды глушителей
Рассмотрите типы глушителей:
- Резонансный — принцип работы глушителя основан на встречном действии резонирующих колебаний.
- Прямоточный — поможет тем, кому нужен глушитель без недостатков резонансного глушителя. К ним относится образование обратного давления, которое происходит в тот момент, когда перенаправляются выхлопные газы из выпускной трубы. Для этого потоку угарного газа нужно наткнуться на корпусные перегородки. С этой целью система выпуска тюнингуется, для чего на устройство монтируют глушитель спортивного типа.
Основные элементы выхлопной системы
Выхлопная система автомобиля состоит из множества компонентов. Резонатор (также называемый пламегасителем), встроенный в глушитель, имеет трубчатую структуру с перфорированным слоем. Эта трубка помещена в водонепроницаемый корпус, в котором находится несколько камер сгорания. Эта секция в глушителе состоит из нескольких компонентов:
- корпус, обладающий конфигурацией цилиндра двигателя;
- дроссельная катушка для изменения поперечного разреза потока рециркуляции выхлопных газов;
- глухая перегородка, нужна для переворота потока выхлопных газов;
- прямая труба с перфорацией;
- промежуточный слой теплоизоляции с высокой температурой отработанных газов.
Глушитель основного резонанса имеет более сложную внутреннюю структуру, чем глушитель предварительного резонанса. Выхлопная система автомобиля состоит из ряда перфорированных труб, помещенных в отдельный корпус и установленных на разных осях:
- передняя перфорированная труба;
- задняя перфорированная труба;
- приемная труба (коллектор);
- выхлопная труба.
Между трубами выхлопной системы находятся перегородки, в которые входят передняя, средняя и задняя трубы. Вся конструкция помещена в овальный корпус.
Части глушителя
Эта система не является однородной, а состоит из нескольких частей, в частности пяти:
- Это выпускной коллектор, сейчас многие могут сказать — что он не относится к глушащей системе, но он с ней взаимодействует напрямую – основное его назначение отводить газы из двигателя, поэтому я все же его включу в схему.
- Приемная труба.
- Катализатор.
- Резонатор .
- И последняя часть, собственно сам глушитель.
Мы уже рассказывали о выпускном коллекторе, вы также можете прочитать о нем в этой статье. Он предназначен для соединения между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором. Как и то, что вы видите, шланг и труба — но часто устанавливается так называемый демпфер (просто рифленый), который гасит вибрации двигателя и не передает их дальше на кузов или глушитель.
Задача каталитического нейтрализатора — обрабатывать выхлопные газы, то есть очищать их. Выхлопные газы электростанции содержат множество вредных элементов. Катализатор сжигает их, делает безвредными, и концентрация снижается во много раз. Конечно, полностью избавиться от него невозможно, но прогресс налицо. Если бы не было каталитических преобразователей, большие города просто задохнулись бы от выхлопных газов. О дизайне читайте здесь.
Резонатор и глушитель — эти две детали уже сталкиваются с потоком газа и звука и предназначены в первую очередь для гашения звука и лишь во вторую очередь для снижения температуры. Выхлопные газы, прошедшие через каталитический нейтрализатор, проходят по трубам сначала в резонатор, а затем в глушитель.
Подробнее об устройстве глушителя и резонатора
Откровенно говоря, сегодня не существует единой структуры глушителя, каждый производитель ищет свое решение и свои методы производства. Но почему так происходит?
Это довольно сложный цикл, поскольку глушитель должен поглощать звук и не извлекать мощность из двигателя. Как уверяют производители, можно сделать автомобиль практически бесшумным, добавив еще один резонатор и увеличив объем глушителя — но при этом мощность двигателя становится гораздо «жирнее». Если стандартная версия вычитает от 5 до 7 %, то установка новых резонаторов увеличивает этот параметр до 10-15 %! Нужно ли нам это? Именно поэтому производители работают с таким форматом, чтобы вы слышали только «шум» устройства, а производительность была на одном уровне.
Что такое резонатор в разрезе — если разрез — это несколько перфорированных трубок внутри металлического корпуса, то они находятся не в одной плоскости, а как бы параллельно. Поток «выхлопных газов» — попадает в резонатор, где он сначала ударяется о стенки и теряет давление и часть звука. При этом волна ударяется о стену, и возникает встречная волна, которая ударяет по новым газам, поступающим внутрь, т.е. энергия гасится. В параллельной трубке ток перетекает в другую камеру, где также ударяется о стенку и снова теряет часть энергии. В нижней части этой камеры находится третья трубка, через которую газы попадают в глушитель. Таким образом, на уровне резонатора ослабляется 30-40 % давления газа и связанного с ним звука (особенно низких тонов). Но почему не все? Если вы сделаете резонатор большего размера, он просто не поместится под автомобилем посередине — он будет слишком большим и к тому же снизит мощность двигателя.
Глушитель находится сзади, где больше всего места. Это самая крупная из всех частей и действительно отличается от резонатора только объемом (есть еще камеры и «глухие» стенки). Еще одним отличием является камера с так называемым поглотителем — газы и звук вытекают из перфорированной трубки в поглотитель, где большая часть энергии и звука остается.
Устройство поглотителя
Камера абсорбера, как я уже писал, имеет перфорированную трубку в верхней части (проще говоря, перфорированную множеством отверстий) и окруженный рядом абсорбер — мягкий и пористый материал. Он в основном поглощает звуковые колебания.
Этот материал может быть невоспламеняющимся веществом:
- Стекловала или прочая минеральная вата.
- Металлическая стружка
- Металлическая вата
- Прочие пористые не горючие материалы
Таким образом, звук уходит в стекловату, а большая часть звуковой энергии остается там. Когда мягкий материал впитывается, он нагревается, но не горит, поскольку обладает высокой устойчивостью к горению.
Следует отметить, что в системе может быть два глушителя! Например, для 3-4 цилиндров с каждой стороны блока.
Прямоточный глушитель
При использовании обычных глушителей часть мощности двигателя теряется из-за сопротивления выхлопа. Хотя эта потеря незначительна, многие водители ищут способы сделать глушитель тише без снижения мощности двигателя. Для этой цели производители разработали специальные прямоточные модели.
Конструкция такого глушителя отличается от обычной системы. В отличие от обычных моделей, мощность двигателя не только снижается, но и увеличивается за счет использования энергии выхлопных газов.
Суть «прямоточных глушителей» заключается в том, что при выходе газов из коллектора требуется меньшее сопротивление. Это означает, что двигателю не нужно затрачивать дополнительную энергию для преодоления давления. Полученная разница преобразуется в полезную мощность привода.
Сам прямоточный глушитель представляет собой прямую трубу с перфорированной поверхностью. Как правило, он окружен внешним корпусом. Внутри глушителя также имеются проставки и камеры, только меньшего размера, чем в обычных системах. Благодаря такой конструкции выхлопные газы движутся по прямой линии и не встречают сильного сопротивления. В то же время они могут свободно расширяться и выходить благодаря перфорированной поверхности.
Внешняя оболочка прямого глушителя покрыта специальной поглощающей массой, благодаря чему газы внутри не резонируют, а шум двигателя не превышает допустимых пределов. Это снижает уровень шума до минимума.
Для усиления эффекта некоторые автовладельцы используют дополнительные детали экстерьера.
Как еще можно снизить уровень шума глушителя
Для снижения шума можно также установить глушитель зеркал. Эти модели работают по тому же принципу, что и акустические зеркала. Наиболее распространенный тип глушителя находится в выхлопных системах двухтактных мотоциклов и скутеров. В этом случае глушитель состоит из выпускного коллектора и резонатора, в котором происходит «успокоение» выхлопных газов. В этом случае сопротивление значительно ниже, и мощность двигателя не расходуется впустую. Однако следует учитывать, что температура выхлопной трубы будет повышаться из-за зеркального эффекта.
Аналогичный принцип используется в системах автомобилей ВАЗ 2107, Нива, 2115 и многих других.
Кроме того, существуют поглощающие и ограничивающие глушители, которые также снижают уровень шума.
Функции глушителя в системе выпуска
Каждый водитель знает, что автомобиль, у которого снят глушитель, ревет громче, чем гоночный автомобиль. Это может показаться смешным, но автомобилю не место в тихом жилом районе.
Глушитель выполняет эти функции в выхлопной системе:
- Гасит звук выхлопа отработанных газов. Во время работы мотора в цилиндрах образуются взрывы, которые сопровождаются сильным шумом.
- Снижает скорость выхлопных газов. Так как в трубах газы движутся с большой скоростью, прямой выхлоп причинял бы значительные неудобства для прохожих и автомобилей, следующих за такой машиной.
- Охлаждает отработанные газы. Двигатель внутреннего сгорания работает за счет энергии, которая высвобождается в процессе горения воздушно-топливной смеси. В выхлопной системе температура этих газов достигает нескольких сотен градусов. Чтобы не травмировать людей, проходящих мимо машины, а также избежать произвольного возгорания легко воспламеняющихся предметов, необходимо снизить температуру выхлопа.
- Отвод отработанных газов за переделы кузова. Вся выхлопная система устроена таким образом, чтобы выхлопные газы не скапливались под авто, пока оно стоит на месте (например, в пробке или на светофоре).
Внутри глушителя создается сопротивление, которое перемещает выхлопные газы. Важно, чтобы в процессе не были превышены допустимые пределы производителя двигателя. В противном случае двигатель просто «заглохнет», так как выхлопная система блокирует поток.
Конструкция, принцип действия и виды глушителей
Выхлопная система автомобиля состоит из:
- Приемной трубы;
- Катализатора;
- Резонатора;
- Основного глушителя.
Впускная труба соединена с выпускным коллектором. Он служит для объединения всех выходов двигателя в единую полость. Каталитический нейтрализатор нейтрализует загрязняющие вещества, входящие в состав выхлопных газов. Благодаря этому элементу выхлопные газы не так вредны для окружающей среды.
Следующим компонентом системы является резонатор. Основная функция этого элемента — гасить звук выхлопных газов. Он выглядит как уменьшенная версия основного глушителя.
Материалы для глушителей
Все глушители изготовлены из стали. Производители используют различные марки этих материалов, чтобы обеспечить надежность и эффективность своей продукции в экстремальных условиях.
Этот компонент может быть изготовлен из этих видов стали:
- Углеродистой;
- Алюминизированной;
- Алюмооцинкованной;
- Нержавеющей.
Большинство компонентов выхлопной системы изготовлены из алюминия и поэтому имеют более длительный срок службы. Карбоновые версии, напротив, быстрее выходят из строя. Варианты из нержавеющей стали встречаются реже. Но это самые дорогие типы глушителей. Прямые глушители обычно изготавливаются из нержавеющей стали, поскольку температура выхлопных газов в таких системах гораздо выше на конце трубы.
Устройство резонатора
Глушитель представляет собой плоский или круглый металлический контейнер. Он имеет несколько перегородок, к которым прикреплены перфорированные трубы. Они установлены не напротив друг друга, а смещены так, что каждый из них выступает в диафрагму.
Когда отработанные газы из основной трубы попадают в полость, они ударяются о мембрану. При ударе они частично гасят звуковую волну поступающей новой порции газа. Затем они попадают в следующую резонаторную камеру, где происходит аналогичный процесс. На выходе из резонатора звук уже не такой прерывистый, а больше похож на гул, чем на выстрел.
Через выпускную трубу поток направляется в бак-глушитель. Конструктивно этот элемент проще разместить в задней части машины, так как там больше места.
Устройство глушителя
Сам глушитель имеет конструкцию, аналогичную резонатору. В поперечном сечении он имеет аналогичную камеру подавления, только большего размера. В дополнение к этим элементам глушитель может содержать абсорбер.
Это специальная камера, в которую вставляются перфорированные трубки. Он заполнен пористым материалом для поглощения звуковых волн. В качестве поглотителей используются металлические фрагменты, минеральная вата или другие пористые материалы, способные выдерживать высокие температуры.
Как делают глушители?
Чтобы убедиться, что новинка выполняет свою основную функцию и не создает чрезмерного противодавления (сопротивления выхлопа, в результате которого двигателю приходится прикладывать часть крутящего момента для преодоления этого давления), производители рассчитывают, насколько высоким будет противодавление в конкретном случае. Исходя из этого, можно определить, для каких приводных агрегатов такой глушитель менее критичен.
По этой причине глушители для разных моделей автомобилей могут иметь разные размеры и вес (на это влияет наличие дополнительных проставок и труб в поршне глушителя). Однако для удовлетворения потребностей любителей визуального тюнинга также разрабатываются двойные выхлопные системы или выхлопные системы с двумя глушителями.
Сами лампы изготавливаются из различных видов стали путем сварки. Швы обработаны ингибиторами коррозии и антипиренами для предотвращения ржавления и возгорания глушителя. Существуют также более дорогие варианты из нержавеющей стали.
ВАЗ 2114/2115
В глушителях ВАЗ 2114/2115 нет никаких новшеств, они имеют те же четыре камеры и три перегородки, три перфорированные трубы и выпускную трубу увеличенного диаметра.
Как правило, металл гниет у выпускной трубы, и оттуда он гремит.
Давайте теперь рассмотрим конструкцию глушителя на примере УАЗ Патриот.
Сначала идет верхний кожух, под которым находится слой стекловолоконной ткани.
Внутри находятся три камеры, разделенные двумя перегородками и двумя перфорированными трубками без сужений. Амортизирующие материалы отсутствуют.
Внутренний диаметр выходной трубки 52 мм, входной трубки 53 мм. Наружный диаметр входной трубки 57 мм, выходной трубки 55 мм. Длина тела 50 см.
В остальном глушитель УАЗ Патриот не представляет собой ничего особенного. Глушитель сильно заржавел изнутри.
Автомобиль ОКА
Глушитель автомобиля Lada Oka установлен вертикально на кузове.
Внутри устройства находятся три камеры, две перегородки и три перфорированные трубы. В конструкции изделия не было сделано никаких особых инноваций, поэтому принцип работы остался прежним.
Признаки выхода глушителя из строя
Первое, что заметит водитель:
- Повышенный шум работы двигателя и нестабильная его работа;
- Понижение мощности мотора;
- Копоть из выхлопной трубы;
- Появление звонких звуков под автомобилем;
- Увеличенный расход топлива;
- Появление посторонних запахов в салоне;
- Частые головные боли у водителя и пассажиров, их, при недлительном воздействии, может вызвать окись углерода. Длительное воздействие газа на организм может привести к смерти.
Осмотрите глушитель на наличие коррозионных отверстий, возьмите его в руку и потрясите из стороны в сторону, если дефлекторы или перфорированные трубы прогорели, они будут дребезжать.
Что делать, если выхлопная труба заржавела, читайте здесь.
Старайтесь заделывать ржавые отверстия, как только они появляются. Существует множество вариантов, но рекомендуется сразу же заменить изделие на новое.
Получайте новые товары в режиме реального времени.
