Выхлопная система автомобиля — принцип работы и схема устройства

Выхлопная система нужна для выхода отработанных газов из камеры сгорания машинного двигателя. Также она помогает сделать выхлоп менее токсичным в соответствии с нормами экологии. Она состоит из коллектора, катализатора, глушителя, резонатора, приемной и средней трубы. Рассмотрим подробнее, как устроен глушитель автомобиля.

Принцип работы выхлопной системы

Внутри exhaust system сначала ставится глушитель, затем катализатор. Это относится к машинам, в основе работы которых лежит бензиновое топливо. Также это может быть сажевый фильтр, который работает на дизельных двигателях. В основной массе ситуаций на автотранспортное средство ставятся глушители двух типов:

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.

В практических ситуациях за счет механизма автомобильного глушителя происходит несколько трансформаций выхлопа, уменьшающих шум от работы машины:

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

Рассмотрим виды 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 элементов. Установленный в глушителе резонатор (другое его название — пламегаситель) имеет трубчатую конструкцию с перфорированным слоем. Эта труба расположена в водонепроницаемом корпусе, в котором имеется целый ряд камер сгорания. Эта деталь внутри глушителя заключает в себе несколько составляющих:

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.

Главный резонансный глушитель изнутри имеет более сложную конструкцию, чем предварительный. В устройство выхлопной системы автомобиля включен ряд труб с перфорацией, стоящих вместе в отдельном корпусе и расположенных на различных осях:

передняя перфорированная труба;задняя перфорированная труба;приемная труба (коллектор);выхлопная труба.

Между этими трубами exhaust system находятся перегородки, среди которых есть передняя, средняя и задняя. Вся конструкция установлена внутри корпуса с поперечным разрезом овальной формы.

Глушитель в разрезе

Все выхлопные системы включают в свою конструкцию несколько составляющих. Осмотрим глушитель в разрезе и все его конструкционные элементы:

интерференционные элементы;отражающая камера;всасывающий резонатор (вваривают трубы);впускающая труба;поглотитель;насос.

Что можно сказать про устройство глушителя автомобиля в разрезе:

Выпускной коллектор — это трубы, приделанные к выводам обмоток статора, помогающие постоянному выделению угарных газов прямо из цилиндров машины. Из-за этого в участках соединений глушителя мотора и коллектора температурные значения могут доходить до 1000 °С. В связи с этим к выпускной трубе предъявляются высокие требования: материал должен быть устойчивым к тепловым нагрузкам и выдерживать механические. Поэтому для изготовления этой детали выхлопной системы оптимально подходят жаростойкие стальные сплавы и чугунный металл.Резонатор exhaust system обычно является трубой, имеющей высверленные дыры с различным диаметром. Эти дыры находятся в камере закрытого типа из-за расширения и выхода газов через отверстия этой трубы. Отверстия резонируют, а колебания затухают, и происходит изменение колебательного контура колебаний звука.Основной глушитель походит на квартиру со множеством комнат, где между отдельными комнатами вместо дверей установлены трубки с внутренними пустотами. В один момент для попадания в соседнюю комнату с выхлопными газами топливу понадобится несколько раз просочиться по трубам из разных комнат в различных направлениях. Данная придумка организована с целью погасить газовую энергию и ее трансформации в тепловую, в силу чего звуковые колебания становятся менее интенсивными.

Какие разновидности тюнинга бывают

Система выпуска отработавших газов устроена таким образом, что отлично подходит для тюнингования моделей автомобильного транспорта. Это достигается за счет легкости в установке составляющих деталей оборудования и широкого выбора комплектующих. Чаще всего водители в качестве одного из методов тюнинга монтируют на свой автомобиль прямой выхлоп (прямоток). Для этого из устройства необходимо предварительно извлечь резонатор.

Виды неисправностей и ремонт выхлопной системы автомобиля

Чтобы поменять уплотнительные детали, стоит купить для глушительного устройства комплект по ремонту глушителя. Сначала крепежные болты откручиваются, после этого производится их замена на новые. Чаще всего выпускная система на автомобиле приходит в неисправное состояние из-за того, что части механизма или стыки становятся менее герметичными. Стоящие в них уплотнительные детали подвергаются значительному износу.

С элементами exhaust system, изготовленными из металлических сплавов с различным составом, происходит сильное нагревание и скачкообразные температурные изменения. Их работа протекает при высоких нагрузках, из-за чего внутренности в скором времени прогорают и наступает их быстрое изнашивание. Для опознания типа неполадки необходимо услышать шум двигателя (он должен быть достаточно громким), а также провести обнаружение ошибок в системе выпуска отработавших газов «на глаз». Когда диагностика будет проведена, стоит произвести замену испорченного компонента системы (если внутри оборудования есть поломки). В другом случае можно сделать ремонт корпуса, используя для этой работы электрический или газовый сварочный аппарат.

Если автомобиль был произведен в последние годы, силовой блок работает за счет управляющего модуля. Он фиксирует сигналы, издаваемые большим количеством датчиков, которые размещены на всех узловых элементах выхлопной системы.

Система выхлопа имеет датчик, наименование которого — лямбда-зонд. Он измеряет уровень токсичных веществ в отработанных газах. Если лямбда-зонд требует ремонта или замены (или просто функционирует неправильно), обязательно понадобится диагностический стенд, после установки которого устройство подлежит замене.

Шумоизоляция глушителя автомобиля своими руками

Для создания шумоизоляции на выхлопной системе авто подойдет далеко не каждый абсорбирующий звук материал. Чтобы качественно устранить шумы в двигателе, стоит взять асбестовую ткань и шнур, стеклоткань и асбестоцементную пасту. Как производится обмотка:

Произвести обезжиривание поверхности и обработать её термостойкой краской, что избавит металл от ржавления.Положить ткань в воду на некоторое время — это позволит ему более герметично обтягивать глушитель.Обернуть устройство изолирующим материалом.Зафиксировать асбестовую ткань при помощи металлических зажимов.

Что будет, если снять глушитель с машины

Одна из основных функций глушителя — предупреждать выброс в окружающую среду токсичных газов и канцерогенов и создавать правильный выхлоп. Если этого не будет происходить, в организм человека будут проникать опасные вещества и здоровье дыхательной системы будет страдать. Поэтому снимать глушитель крайне не рекомендуется — это попросту опасно для здоровья.

Тем не менее многие покупаются на то, что удаление этого устройства позволяет мотору избавиться от минуса в лошадиных силах, в силу чего автотранспортное средство становится более мощным. Но эта прибавка не такая уж и большая, поэтому идти на риск всё же не стоит.

Состав выхлопных газов

В состав отработавших газов входит более 300 компонентов, в том числе и ядовитых для человека. Они представляют собой смешение разнообразных газовых субстанций, обладающих своими свойствами, как физическими, так и химическими.

К нетоксичным веществам, содержащихся в exhaust system двигателя, относятся:

азот;кислород;пары воды;диоксид углерода.

В число токсичных компонентов входят:

оксид серы;оксид углерода;альдегиды;сажа;углеводороды.

Также выхлопные газы содержат канцерогенный бензапирен, доля которого составляет 0,010-0,020 в бензиновых двигателях и до 0,010 в моторах дизельного типа.

Источник