Устройство глушителя автомобиля: принцип работы, вид в разрезе

Какую роль выполняет глушитель в автомобиле?

Существует целый ряд задач, который выполняет выхлопная система. Раньше в автомобилях применялись более простые устройства, которые не всегда обеспечивали достаточное устранение шума и вибрации. Сегодня же устройства более эффективные, но дорогостоящие. Поэтому ремонт и эксплуатация таких изделий оказывается дороже. Но зато вы получаете прекрасные возможности эксплуатации и используете машину с минимальным количеством шума.

Итак, основные функции современной системы выхлопа:

изменение сечения потока выхлопа – это становится возможным из-за реализации в системе камер самого разного типа и размера, а также из-за постоянного сужения/расширения потока выхлопа;
рекуперация отработанных газов – современные комплексы отвода выхлопных газов оснащены клапанами EGR, которые делают авто более экономичным, дожигая газы в камере сгорания;
интерференция звуковых волн – это простая и давняя технология, которая реализуется с помощью перфорации некоторых трубок в системе, это эффективно гасит шумы различных частот;
поглощение звуковых волн в резонаторе – это устройство способствует снижению грубых шумов, а также упрощает работу непосредственно глушителю, который установлен следом за резонатором;
поглощение звуковых волн, благодаря наличию в камерах специального материала, такой материал поглощает звуки и создает комфортную эксплуатацию автомобиля в любых условиях.

Также не стоит забывать про каталитическую нейтрализацию отработанных газов. В современных выхлопных системах установлен катализатор, который снижает токсичность выхлопа и позволяет автомобилю подняться по лестнице уровней экологической чистоты. Изменение конструкции каталитического нейтрализатора в последнее время снижает срок службы этого устройства, а также делает его дороже. Но без данной системы автомобиль не сможет пройти в нормы современных стандартов экологической чистоты.

Для чего стали использовать раздвоенный глушитель

Изначально сдвоенный выхлоп стал продолжением конструктива многоцилиндровых моторов V-образной компоновки.

Два ряда цилиндров, две головки блока, два выпускных коллектора. От каждого идёт свой выхлоп, в пространстве они разнесены, особого смысла сводить всё в одну трубу нет.

Если уж двигатель настолько сложен и массивен, то на однотрубной системе много не сэкономить. Всё последующее основывалось на данной схеме, но ею не ограничилось.

Можно свести в список данную причину и её наследие:

Двойной выхлоп двухрядных моторов, как необходимость отводить большое количество газов, не используя труб большого диаметра. Выхлопная система располагается под днищем автомобиля, габаритные трубы снизят дорожный просвет, вызовут компоновочные сложности. Две трубы меньшего диаметра разместить проще, как и автономные глушители на каждый канал. Между тем снижать сечение нельзя, это приведёт к большим насосным потерям и снижению КПД двигателя. Уменьшится мощность, возрастёт расход.
Подобная организация выхлопа стала свидетельствовать об установке солидного мотора. Не все могут позволить себе комплектацию машины подобным силовым агрегатом, а казаться богаче и спортивнее хочется многим. Производители стали помогать своим клиентам, устанавливая двойные патрубки даже на скромные двигатели, где они не требуются. Часто даже не реальные, а декоративные, чистые муляжи, но эффектно выглядят.
То же можно сказать и о звуке выхлопа. Разнесение выпуска цилиндров по нескольким магистралям позволяет точнее настраивать акустику на низкочастотную тембровую окраску и отсутствие неприятных нечётных гармоник звукового спектра.
Высокая степень форсировки даже в случае малоцилиндровых моторов небольшого объёма без использования наддува (атмосферных) требует настройки выхлопа. Соседние цилиндры мешают друг другу, работая на общую магистраль. То есть в пульсациях газов отвод очередной порции может наткнуться на зону высокого давления от другого цилиндра, наполнение резко упадёт, отдача снизится. Настройка сводится к противоположному эффекту, когда порция газов совпадает с разрежением, так очистка усиливается. Но это возможно только с применением многоканальных коллекторов.

Параллельные трубы и глушители могут быть установлены заводом или предприятиями автосервиса в рамках тюнинга.

Основные элементы выхлопной системы

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

Коллектор

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

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

Нейтрализатор

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

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

Передний глушитель (резонатор)

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

Передние глушители бывают:

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

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

Рекомендуем: Как работает система круиз-контроля на механике и что это такое?

Задний глушитель

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

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

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

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.

Лямбда-зонд

Его также называют кислородным датчиком. Устанавливается возле катализатора в резьбовое соединение. Являет собой чувствительный элемент, который соприкасается с отработавшими газами.

Задача датчика – определить температуру газов и наличие в них кислорода. На основе считанных данных ЭБУ посылает сигнал на впускной коллектор. При необходимости в цилиндры впрыскивается дополнительная порция топлива. Для чего это нужно? Дело в том, что катализатор полностью работает только при условии повышенных температур (не менее 600 градусов). Если газы будут холоднее, никакой фильтрации и преобразования не произойдет. Поэтому система добавляет больше топлива, дабы температура каталитического стержня находилась в рабочем диапазоне. На расход топлива эта система практически не влияет (при условии ее исправности).

Изготовление прямоточного глушителя

Прямоточный глушитель обладает несколько иной конструкцией, его основная отличительная особенность заключается в том, что это ключевой элемент спортивного авто. Любители тюнинга устанавливают подобного рода конструкции и на обычные машины, но стоит помнить, что на повидавших жизнь «Жигулях» такой девайс будет смотреться неуместно.

Конструкция предполагает перемещение отработанных газов и теплоносителей в параллельном направлении по замкнутому кругу. Выхлоп же осуществляется посредством трубы большого диаметра, у неё мало стыков и сглаженные стенки. Шумопоглотитель в данном случае отсутствует. Благодаря конструктивным особенностям отработанные газы быстрее удаляются из двигателя, благодаря чему КПД агрегата возрастает на 15 %, повышается и мощность.

Модернизация такого рода требует тюнинга всех элементов газовыпускной системы. В обязательном порядке необходимо будет воспользоваться специальным стендом для регулировки системы питания авто после завершения всех работ.

Инструменты и материалы

Подготовьте следующие инструменты и материалы:

лист нержавейки;
жаропрочный изолятор;
обычная или минеральная вата;
трубы необходимого диаметра;
сварочный аппарат и УШМ.

Процесс изготовления

Учтите сильное нагревание контура глушителя под воздействием газов, которые поступают из двигателя и подготовьте жаропрочные сорта стали. Поэтапное выполнение работ выглядит следующим образом:

Демонтаж штатного глушителя вместе со всеми элементам штатной конструкции и стенками.
Просверлите в новой трубе отверстие с таким же диаметром, как у штатного глушителя. Для формирования отверстия выберите место соединения двух элементов.
На эту трубу наварите другую трубу диаметром 20 см. Используйте для этого сварочный аппарат. Длина второй трубы должна составлять 1 м.
Поместите полученную конструкцию в ранее разобранный корпус от старого глушителя, воспользуйтесь жаростойким материалом для уплотнения и заварите корпус с двух сторон.
Далее конструкцию необходимо шумоизолировать с помощью нержавейки и стекловаты. Сначала вех глушителя оборачивается стекловатой и затем накрывается листом нержавейки с нахлёстом в 5 см.
Остаётся приварить ушки держателя и завершить монтажные работы.

Еще одна конструкция

Следует привести еще один довольно типичный образец исполнения глушителя – отечественный прибор бесшумной стрельбы, также известный как ПБС. Он может быть навинчен на дульную часть ствола автоматов «семейства Калашниковых». Как устроен этот образец? На определенном расстоянии перед дулом находится толстая резиновая шайба. Опережающие газы в ней задерживаются. Затем через специальные каналы они направляются в расширительную камеру. Оттуда они уже плавно начинают вытекать в воздух. Когда пуля пронзает шайбу, то основная часть газов будет следовать за нею. Но последовательно проходя через расширительные камеры, они будут вырываться в атмосферу, постепенно теряя значительную часть своей энергии. Использование ПБС позволяет снижать громкость выстрелов в 20 раз. Поэтому, на расстоянии уже в 200 метров услышать АКМ очень сложно. К тому же, прибор бесшумной стрельбы довольно живуч – его хватает до двухсот выстрелов. Для специального оружия это вполне приемлемый результат. Недостаток данной конструкции – старение резины.

Конструкция глушителя ВАЗ

Автомобильным глушителем называется устройство, которое предназначено для уменьшения уровня шума, температуры и токсичности продуктов горения. Сегодня мы обсудим выхлопную систему автомобиля ВАЗ, а именно в представленной статье мы предоставим ответы на такие распространенные вопросы как:

Конструкция глушителей автомобиля ВАЗ;
Особенности конструкции прямоточного глушителя;
Как проводится замена главного и дополнительного глушителя ВАЗ.

Основная информация

Глушитель автомобиля ВАЗ всегда находится на повышенном внимании, потому как его главная задача заключается в понижении уровня шума, что немаловажно. Для начала давайте рассмотрим, как устроен предварительный глушитель или как его еще называют резонатор, автомобиля ВАЗ

Резонатором считается средний тип глушителя, который располагается посередине системы выхлопа. Итак, предварительный глушитель состоит из таких основных элементов:

Дроссель;
Корпус;
Глухая преграда;
Теплоизоляция;
Перфорированная трубка.

Теперь рассмотрим конструкцию данной части транспорта:

Корпус;
Задняя преграда;
Средняя преграда;
Передняя перфорированная трубка;
Задняя перфорированная трубка;
Патрубок впуска;
Патрубок выпуска.

Конструкция глушителя ВАЗ

Какие существуют особенности конструкции прямоточного глушителя? Главным элементом представленного типа глушителя считается перфорированная трубка. При помощи перфорации продукты горения, которые поступают в глушитель, довольно эффективно расширяются в его корпусе. Благодаря этим действиям обеспечивается ускорение отвода продуктов горения

Стоит обратить внимание на то, что качественное проведение тюнингования может составлять больше восьмидесяти процентов прямой трубки. Это означает, что при использовании представленного типа глушителя уровень сопротивления системы выхлопа будет составлять около десяти процентов, а это намного больше, нежели без него

Самостоятельная замена главного и дополнительного глушителя

Система выхлопа каждого транспортного средства регулярно страдает от накопления грязи, пыли, влаги, едких и горячих газов, а также ударов. Причем накладывание латок на сквозные отверстия поможет решить проблему только на какой-то определенный срок, а в итоге так или иначе придется производить полную замену.

Система выхлопа автомобиля марки ВАЗ может подвергаться таким основным факторам разрушения как:

Нагревание конструкции до высоких температур;
Внутренняя коррозия;
Внешняя коррозия;
Удары;
Различные повреждения и деформации;
Постоянная вибрация;
Частые перемены режима температур, от процесса нагревания и до быстрого охлаждения;
Отсутствуют эффективные средства защиты металлических элементов конструкции;
Загрязнения;
Влияние абразивных частичек, попадающих с проезжей части;

Самым уязвимым местом выхлопной системы, которое требует регулярного наблюдения, является глушитель. Давайте попробуем разобраться с заменой главного глушителя. Основные признаки, которые указывают на необходимость замены корпуса данного устройства:

Очаги сквозной коррозии;
Разломы патрубка;
Разломы корпуса;
Деформирование.

Главный глушитель прикреплен к днищу транспортного средства при помощи кронштейнов и подвесных резинок, а крепление к резонаторному патрубку происходит с помощью скрепления двух частей хомутов болтиками, которые стягивают развальцованные кончики.

Итак, алгоритм проведения замены:

Раскрутите болтики, которые стягивают половинки хомутов;
Снимите графитовые уплотнительные кольца;
Снимите деталь с подвесных резиночек. В случае возникновения такой надобности, нужно заменить подвесные резиночки.
Подвесьте новый;
Установите на стыке патрубков графитовый уплотнитель;
Наденьте хомут;
Стяните половинки хомута при помощи болтиков.

Теперь переходим к рассмотрению замены дополнительного глушителя. Дополнительные глушители не закрепляются к днищу транспортного средства. Они соединяются с входными трубками при помощи стяжных хомутов.

Итак, алгоритм проведения замены:

Снимите основной глушитель;
Немного отпустите гайку стяжного хомута;
При помощи отвертки разведите хомут и переместите его по трубке;
Раскачайте и снимите их от трубки коллектора спускания.

Основная информация о выхлопной системе Стингер

Основной задачей выхлопной системы stinger является отвод отработанных газов из цилиндров автомобильных двигателей, а также их охлаждение, снижение уровня шума и токсичности. Функционирование представленной системы очень тесно связано с газораспределительным механизмом, а если конкретнее, то с клапанами и коллектором выпуска.

Система выхлопа оснащается множеством конструктивных элементов, к которым относятся:

Резонатор. Так называемая банка глушителя, в которой проходит разделение потока переработанных продуктов горения. К тому же, здесь уменьшается скорость отдачи продуктов горения, а производится резонатор из устойчивого к огню металла;
Глушитель. Является металлической емкостью, так называемой банкой, в середине которой размещается несколько преград. Перегородки размещаются в середине банки, для проведения перемены направления выхлопного потока отработанных газов, а значит, уменьшения уровня шума.
Датчик (зонд-лямбда). Датчик является чувствительным кислородным элементом, который устанавливается на соединение резьбы, при этом он обязан касаться чувствительным элементом отработанных газов;
Катализатор. Катализатор является устройством для очищения выхлопного потока. Производится эта емкость из устойчивого к огню металла. В середине данной ёмкости размещается основа катализатора, которая условно разделяется на несколько категорий, керамическую и металлическую. Металлическая часть катализатора изготавливается из гофрированной фольги, которая покрывается активным покрытием. Керамическая часть катализатора изготавливается из трех компонентов нейтрализации выхлопа, к которым относится проволочная сеточка, керамическая подушка и теплоизоляция;
Трубка приема. Имеет вид изогнутой трубки, которая изготавливается из устойчивого к огню металла (очень редко из нержавеющей стали).

Все элементы конструкции этой системы располагаются под днищем транспортного средства. Процесс доработки выхлопной системы является первой операцией, так как именно с нее начинается тюнингование транспортного средства. Представленная операция является первой из-за того, что она не требует особых затрат денежных средств на приобретение запчастей, а эффективность достаточно ощутима. Выхлопная система stinger оснащается выпускающим коллектором, который еще называется пауком и имеет 2 основные схемы (4-2-1 и 4-1), прямоточный резонатор и основной глушитель, прямоугольной формы.

Как функционирует система выхлопа?

Функционирование выхлопной системы stinger заключается в открытии выпускающего клапана, причем переработанные продукты переходят в выпускающий коллектор. На бензиновых автомобильных двигателях переработанные продукты проходят по трубке приема, а на дизельных по трубкам компрессора и уже после этого в трубку приема. После этого газы переходят к катализатору, а там они оседают на поверхности активного элемента вредоносных добавок

Стоит обратить ваше внимание на то, что катализатор может функционировать исключительно на высоких температурах, которые составляют около 250⁰. При помощи датчиков передается руководящий сигнал к системе руководства и зависимо от количества вредоносных добавок подается воздухо-топливная смесь к цилиндрам. Также стоит обратить ваше внимание на то, что уровень эффективности перехода выхлопных газов напрямую зависит от степени очищения глушителя, катализатора и диаметра трубок

В ином случае переработанные продукты горения будут накапливаться в цилиндрах, а это может привести к понижению уровня мощи автомобильного двигателя, а иногда даже полной поломке топливной системы

Основная информация о выхлопной системе

Перед тем как рассказывать о ремонте механизма выхлопа, мы кратко поговорим о том, что такое механизм выхлопа и в чем заключается ее основная функция. Механизм выхлопа занимается выпусканием переработанных продуктов горения.

Конструкция стандартного механизма выхлопа включает в себя такие основные элементы:

Нейтрализатор или как его еще называют каталитический конвертер. Представленное устройство начало использоваться в современных автомобилях совсем недавно. Его основная функция заключается в дожигании угарного газа и сведении токсичности продуктов выхлопа к минимуму;
Выпускающий коллектор, который является к части навесного устройства автомобиля. Его основная функция заключается в собирании продуктов горения в одной трубке;
Глушитель. Его основная функция заключается в понижении шума, который образовывается в процессе выхода переработанных продуктов горения в окружающую среду.

Основные неисправности

В случае повреждения резонатора или глушителя водитель будет слышать достаточно громкий рев, механизм выхлопа начнет стрелять. К тому же, повреждение системы выхлопа может привести к следующим проблемам:

Снижению мощности двигателя;
Нестабильности оборотов двигателя;
Попаданию в автомобильный салон продуктов горения;
Образование копоти над глушителем.

Ремонтировать систему выхлопа нужно сразу же при возникновении такой потребности, так как это может привести к более серьезным поломкам. Одной из самых частых причин поломок системы выхлопа считается прогорание элементов и швов системы выхлопа.

Также поломка может заключаться в большом скоплении солей и реагентов, или же разных химических соединений. Вместе с резкими перепадами температуры это может привести к поломке функциональных элементов выхлопной системы. Таким же поломкам подвергается и резонатор.

Диагностика выхлопной системы

Процесс диагностирования является достаточно простым, так как вы сразу же сможете услышать неисправность системы выхлопа по специфическому шуму, которое исходит из-под автомобиля. После проведения шумовой диагностики нужно провести визуальную диагностику, но для этого сначала нужно загнать транспортное средство на подъемник или на смотровую яму. Основные причины неисправностей:

Механические повреждения;
Функционирование глушителя при экстремальных условиях.

Существует несколько способов решения представленных проблем:

Ремонт выхлопных систем;
Полная замена выхлопной системы.

Самостоятельный ремонт выхлопной системы

В случае неаккуратного вождения транспортного средства или же езды по плохому дорожному покрытию, обычно повреждаются элементы системы выхлопа автомобиля. В представленной системе температура и давление находятся в постоянном движении, поэтому лучшим ремонтом в случае ее поломки будет смена выхлопной системы или каких-то ее элементов.

Итак, давайте рассмотрим алгоритм проведения ремонта системы выхлопа:

Если во время проведения диагностики системы каких-либо внешних повреждений найдено не было, то причиной поломки является поломка внутреннего резонатора. Тогда необходимо провести полную замену резонатора;
Если во время проведения диагностики были найдены небольшие прогары неких элементов глушителя, то их можно устранить при помощи специального герметика. Но перед тем как приступать к устранению этой поломки, нужно зачистить края от ржавчины и нагаров;
Если был обнаружен достаточно большой участок прогара, то отверстие можно заделать с помощью специальной стеклоткани и эпоксидной смолы. После произведения этого действия запустите двигатель и дайте ему немного поработать на холостом ходу, не меньше тридцати минут. Благодаря этому вы сможете достичь качественного и надежного затвердения специального вещества;
Если в процессе диагностики были обнаружены прогорания в местах соединения трубок с резонатором, то проблемные места заделываются с помощью сварки или же специальных синтетических смол.