Что находится внутри глушителя автомобиля в разрезе

Глушитель является важным конструктивным элементом выпускной системы, без которого эксплуатация современного автомобиля просто невозможна. Автомобильный глушитель выполняет следующие основные функции:

• снижение уровня шума отработавших газов;

• преобразование энергии отработавших газов, снижение их скорости, температуры, пульсации.

Отработавшие газы, покидающие цилиндры двигателя, имеют высокое давление. При движении отработавших газов по выпускной системе создаются звуковые волны, распространяющиеся быстрее газов. Глушитель преобразует энергию звуковых колебаний в тепловую энергию, чем достигается снижение уровня шума до определенного (заданного) значения. Вместе с тем с применением глушителя в выпускной системе создается противодавление, которое приводит к некоторому снижению мощности двигателя.

В глушителе используется несколько технологий снижения уровня шума:

☑ 1: Устройство глушителя:

1: корпус;
2: теплоизоляция;
3: глухая перегородка;
4: перфорированная труба;
5: дроссель

• расширение (сужение) потока;
• изменение направления потока;
• интерференция звуковых волн;
• поглощение звуковых волн.
• Расширение потока реализовано посредством нескольких камер разного объема, разделенных перегородками.
• Позволяет эффективно гасить низкочастотные звуковые колебания.
• Наряду с расширением в глушителе осуществляется сужение потока с помощью диафрагменного отверстия (дросселя). Используется для гашения высокочастотного шума.

☑ 2:

6. передняя перфорированная труба;
7. впускной патрубок;
8. средняя перегородка;
9. выпускной патрубок;
10. передняя перегородка;
11. задняя перфорированная труба;
12. задняя перегородка;
13. корпус

В глушителе, за исключением прямоточных глушителей, предусматривается изменение направления движения потока отработавших газов. Угол поворота потока находится в пределе 90-360°, чем достигается гашение средне- и высокочастотных звуковых колебаний.

Интерференция звуковых волн, в зависимости от характера их наложения, приводит к увеличению (конструктивная интерференция) или уменьшению (деструктивная интерференция) амплитуды колебаний. В глушителе используются оба вида интерференции. Технология реализована с помощью перфорационных отверстий в трубах глушителя. Изменяя размер отверстий и объем окружающей трубу камеры можно добиться гашения звуковых колебаний в широком диапазоне частот.

☑ 3:

1: звукопоглощающий материал;
2: корпус;
3: прямоточный выпускной патрубок;
4: стальня сетка;
5: перфорированная труба;
6: цельносварные стыки

При прохождении звуковых волн через специальный звукопоглощающий материал происходит их поглощение. Данный способ эффективен при гашении высокочастотных звуковых колебаний.

Для достижения наибольшего эффекта данные технологии в глушителях используются, как правило, в комплексе.

В современных автомобилях устанавливается от одного до пяти глушителей, в основном – два. Ближайший к двигателю глушитель называется предварительным (передним) глушителем или резонатором. За ним следует основной (задний) глушитель. Для каждой конкретной модели автомобиля и марки двигателя используется свой набор глушителей.

☑ Устройство основного глушителя

Основной глушитель обеспечивает окончательное шумоподавление. Он имеет более сложную конструкцию. В металлическом корпусе размещается несколько перфорированных трубок. Корпус разделен перегородками на 2-4 камеры. Некоторые камеры могут заполняться звукопоглощающим материалом. В основном глушителе поток отработавших газов многократно меняет свое направление – лабиринтный глушитель.

Из всех конструктивных элементов выпускной системы больше всех подвергается модернизации (тюнингу) глушитель. При тюнинге выпускной системы устанавливается т.н. прямоточный глушитель (одна прямоточная труба на все камеры без изменения направления потока). Такой глушитель обладает меньшим противодавлением, но существенной прибавки в мощности двигателя он не дает. Основное преимущество прямоточного глушителя «благородное» или «спортивное» звучание автомобиля (кому, что больше нравиться).

☑ Устройство прямоточного глушителя

Конструкция прямоточного глушителя объединяет корпус из нержавеющей стали, в котором размещена перфорированная труба, обернутая стальной сеткой и звукопоглощающим материалом. Стальная сетка обеспечивает в основном защиту звукопоглощающего материала от выдува. В качестве звукопоглощающего материала используется стекловолокно. В прямоточном глушителе звуковые волны беспрепятственно проходят через отверстия трубы, металлическую сетку и поглощаются стекловолокном (преобразуются в тепловую энергию).

Также приглашаю Вас посетить «Мой Блог», в котором Вы найдете много полезной и интересной информации на автомобильную тему!

Like no Like — push LiKE

Было полезно? — RePost.

В процессе работы двигателя внутреннего сгорания образуется большой объем газа, нагретого до высоких температур. Глушитель – это элемент выхлопной системы автомобиля, предназначенный для уменьшения уровня шума до установленного уровня. Российским ГОСТ Р 52231-2004 установлены предельно допустимые показатели для разных типов транспортных средств и методы их измерения.

В зависимости от используемой схемы глушителя автомобиля уровень шума для легковых моделей самой массовой категории M1 не может превышать 96 дБ. Это требование также распространяется на грузопассажирские и грузовые машины класса N1. Для автобусов (M2) и грузовиков (N3) этот показатель несколько больше и составляет 100 дБ. Действие нормативного акта распространяется на транспортные средства, находящиеся в эксплуатации на территории Российской Федерации.

Для выполнения этих жестких требований упомянутого стандарта по уровню внешних шумов в конструкции автомобиля предусматриваются соответствующие системы. Речь идет о резонаторе и глушителе схема, которых подбирается конструкторами с учетом мощности силового агрегата. Существуют разные их виды, которые различаются по внешнему виду, конструкции и функционалу. При этом эти элементы выхлопной системы независимо от особенностей их устройства имеют одинаковый принцип действия.

Разобравшись, как работает глушитель легковой машины, вы будет понимать особенности функционирования его грузового аналога. Это элемент выхлопной системы, невзирая на все разнообразие конструкций, решает схожие задачи.

Назначение и функция глушителя в системе выпуска выхлопных газов

Большинство современных автомобилей оснащается четырехтактными двигателями, работающими на бензине (газу) или дизельном топливе. Выход продуктов сгорания из цилиндров осуществляется в процессе такта выпуска через соответствующие клапана. Перегретые газы попадают в систему выпуска, в которой происходит снижение температуры и уменьшение уровня шума. На фото выхлопной системы представлены все ее элементы:

• Коллектор выпускной. Изготавливается из чугуна и предназначен для сбора продуктов сгорания из нескольких цилиндров и направления в одну трубу.
• Каталитический конвертер (нейтрализатор). Применяется для уменьшения токсичности выхлопных газов и снижения содержания CO до нормативных показателей.
• Резонатор. Используется для погашения акустической волны, вызванной взрывным горение топливовоздушной смеси в цилиндре за счет эффекта наложения звуковых колебаний.

Глушитель – устройство, замыкающее цепочку элементов системы выпуска отработанных газов, и предназначенное для уменьшения уровня внешнего шума автомобиля до установленного уровня. В этом конструкционном узле реализуется ряд эффектов, обеспечивает преобразование циклического выхлопа:

• Изменение поперечного сечения газового потока. Высокочастотные колебания гасятся за счет резкого уменьшения диаметра внутренней камеры, что вызывает быстрое увеличение акустического сопротивления. Обратите внимание, как устроен глушитель автомобиля внутри: за местным сужением следует резкое расширение проходного сечения, где и происходит рассеивание звуковых волн.
• Перенаправление газовых потоков. Разбираясь в вопросе, из чего состоит глушитель, обратите внимание на наличие в нем поперечных перегородок. В них со смещением ввариваются короткие трубки. При прохождении через такую конструкцию происходит многократное разворачивание потока выхлопных газов на 90°. В результате громкость звука существенно уменьшается до приемлемых показателей.
• Интерференция акустических волн. В трубках, установленных внутри глушителя в разрезе, высверливаются множество отверстий. Перфорация обеспечивает дробление газового потока, что приводит к взаимному наложению звуковых колебаний друг на друга.
• Высоко- и низкочастотные звуковые волны, сопровождающие прохождение газового потока через глушитель в машине, поглощаются специальными материалами. Преимущественно для этих целей применяется каолиновая или базальтовая вата, которая способна длительное время выдерживать высокие температуры до 700 °C.

Использование перечисленных эффектов обеспечивает значительное уменьшение амплитуды звуковых колебание и снижение громкости выхлопа. Из пояснений становится понятно, для чего нужен глушитель и какова его функция в системе выпуска отработанных газов. Существуют разные варианты конструкции этого устройства, но и при этом назначение его остается неизменным.

Основной принцип работы глушителя автомобиля состоит в разделении и перенаправление потоков отработанных газов. Высокочастотные колебания в системе выпуска при этом гасятся с большой эффективностью за счет применения интерференционных элементов. Остаточные шумы надежно поглощаются специальными наполнителями на основе тугоплавкого минерального волокна.

Устройство глушителя автомобиля

Конструкция выхлопной системы зависит от компоновки транспортного средства и особенностей силового агрегата. На автомобилях с V-образными шести- и восьмицилиндровыми двигателями используются два выпускных коллектора. Нередко отвод продуктов сгорания в таких случаях осуществляется по двум независимым трактам.

Если рассмотреть устройство глушителя автомобиля в разрезе, то мы увидим, что этот конструкционный узел состоит из следующих элементов:

• Корпус. Объединяет все части глушителя, изготавливается обычно из стального листа с антикоррозионным покрытием. В поперечном сечении представляет собой правильный круг либо эллипс, а также может иметь более сложную форму.
• Впускная труба. Вваривается в отверстие в передней стенке корпуса и снабжается всасывающим резонатором.
• Отражающие камеры. Секционное строение глушителя автомобиля формируется за счет установки поперечных перегородок, обеспечивающих перенаправление газовых потоков.
• Интерференционные элементы. Применение в схеме глушителя машины составного элемента «труба в трубе» приводит к взаимному погашению звуковых колебаний за счет подсоса отработанных газов из следующей камеры.
• Поглотители. Материалы из тугоплавкого минерального волокна в некоторых схемах глушителей закладываются в последнюю секцию. Проходя сквозь них, выхлопные газы охлаждаются и теряют энергию.
• Выпускная труба. Выходит, непосредственно в атмосферу и может быть прямой или изогнутой к низу. Некоторые автовладельцы, для которых важно, как выглядит глушитель, надевают на нее дополнительные элементы. Они устанавливаются для красоты и делают внешний вид автомобиля оригинальным.

Описанная конструкция глушителя автомобиля применяется на самых современных моделях, и ее появление стало возможным только с появлением соответствующих материалов и технологий. На машинах, выпускавшихся на заре автомобилестроения, не были предусмотрены устройства для снижения уровня шума.

Простейшее устройство глушителя для автомобиля использовалось на большинстве советских машинах. Такие конструкции имели довольно низкую эффективность и машины были довольно шумными. Ужесточение требований к уровню внешних звуков произошло с началом экспорта автомобилей семейства LADA в европейские страны.

Физический принцип действия глушителя реализуется в его конструкции. В каждой из секций этого элемента системы выпуска последовательно уменьшается амплитуда акустических колебаний и на выходе громкость звука не превышает допустимых значений. При этом также падает температура отработанных газов, что также способствует снижению шумности легкового или грузового транспорта.

Современная конструкция глушителя, устанавливаемого на автомобиль, отличается долговечностью и превосходными характеристиками. Это достигается за счет применения жаропрочных сталей или специальных сплавов. Инженерами подбирается оптимальная форма элементов, производятся компьютерное моделирование поведения газовых потоков. Расчеты оптимальных площадей проходных сечений трубок, размеров интерференционных элементов, диаметров и расположения отверстий перфорации выполняются по специальным методикам с применением высокопроизводительной вычислительной техники.

Основные разновидности глушителей

Консультация бесплатно

Звук, издаваемый двигателем автомобиля со свободным выпуском отработанных газов, можно услышать во время автогонок. Долго такое выдержать невозможно, поэтому в систему выхлопа гражданских транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания ставятся глушители, часто разнообразные, довольно сложные и тонко рассчитанные.

Элементы выхлопной системы автомобиля

Единого принципа построения системы выпуска не существует, но можно рассмотреть типовой её состав, использованный на большинстве автомобилей.

В неё входят:

• выпускной коллектор, сводящий поток газов от нескольких цилиндров в одну магистраль;
• система снижения токсичности, обычно это каталитический нейтрализатор с кислородными датчиками на входе и выходе;
• резонатор, он же дополнительный глушитель, работающий после катализатора и нормализующий основные пульсации потока со снижением температуры газов;
• основной глушитель, снижающий громкость звука выхлопа.

Все узлы соединяются трубопроводами, ведущими от двигателя в заднюю часть автомобиля. У мощных многоцилиндровых моторов потоков может быть два и более.

Зачем автомобилю глушитель

Звук создаётся пульсациями давления выхлопных газов. Задача глушителей – максимально снизить амплитуду перепадов давления, тем самым уменьшив акустическое воздействие.

Прочитай: Зачем нужна обмотка глушителя термолентой

Вместе с тем интенсивное гашение акустических волн будет препятствовать качественной очистке цилиндров от выхлопных газов, а значит приведёт к снижению наполнения свежей смесью, уменьшит мощность и заставит сжигать лишнее топливо.

Избежать такого поможет настройка выпуска. Можно обратить вредный эффект на пользу, распределив скачки давления таким образом, что выпуск в каждом цилиндре совпадёт с разрежением в пульсирующем потоке, газовая пробка вылетит с ускорением. Так работают настроенные глушители резонансного типа.

Полностью задействовать резонанс можно лишь при определённых оборотах, что недостижимо в широком диапазоне работы тяговитого автомобильного мотора широкого применения.

Приходится искать компромисс, поэтому правильно настроенный выхлоп достаточно сложен и индивидуален.

Принцип работы

Основной принцип – дросселирование потока. Если пульсирующий газ проходит через относительно узкое отверстие, то его колебания давления сглаживаются, теряют амплитуду, акустическая энергия переходит в тепловую и рассеивается в пространстве.

Но чем сильнее используется данный эффект, тем больше сопротивление выхлопу, что приводит к указанным выше последствиям.

Бороться с сопротивлением можно разными способами. Например, организацией отражений звуковых волн от перегородок. Влияя друг на друга, они гасят громкость, но не мешаю свободному выходу газа.

Второй способ – организация гашения акустической волны звукопоглощающими веществами.

Они могут иметь разное строение, начиная от большого числа мелких отверстий в камерах глушителя, до пористых структур, фактически аналогичных, но с микроскопическими отверстиями для прохода газа.

Даже соты обычного катализатора эффективно гасят самые неприятные участки спектра.

Устройство резонатора и прямоточного глушителя

Именно резонатор, который расположен ближе к выпускному коллектору, берёт на себя основную роль в гашении самой громкой низкочастотной составляющей шума. Его первая гармоника совпадает с частотой чередования вспышек в цилиндрах.

Поэтому типичный резонатор представляет собой две камеры, сообщающиеся через отверстия в трубе круглого сечения.

Расчёт геометрии устройства позволяет использовать оба эффекта гашения – сглаживание пульсаций потока и взаимное гашение низкочастотных волн.

Здесь же происходит основное снижение температуры газа, поскольку его расширение преобладает над сжатием в пиках волны.

Прямоточные глушители принципиально отличаются. Некоторым эффектом снижения шума они обладают, но не располагают перегородками, поэтому не давят низкочастотную составляющую.

Это позволяет настраивать их в резонанс, повышая мощность. Но ни в какие нормы ПДД по шуму такие глушители не уложатся.

Почему прогорает глушитель

Сталь, из которой выполняется выпускная система, интенсивнее всего коррозирует при высокой температуре и влажности. Именно на выхлопе, состоящем большей частью из перегретого водяного пара, условия работы будут наихудшими.

Если использовать обычные конструкционные марки, то сквозная коррозия, а это именно она, а не прогар в классическом понимании, наступит за год-два эксплуатации.

Совершенно справедливо такие выпускные системы считаются расходниками, их разгерметизация никого не удивляет.

Как защитить от коррозии

Наиболее качественные и долговечные глушители выполняются из нержавеющей стали. Их высокая цена – плата за большой срок службы. Потребителю предоставляется свобода выбора – частая замена или высокие затраты.

Частично помогают защитные покрытия. Но они работают в основном от наружной коррозии, изнутри, находясь в потоке горячего газа и пара, никакая защита долго не проживёт.

Иногда используется компромисс – нержавеющая начинка в корпусе из обычной стали, но покрытом алюминиевой или иной защитной краской.

Помогает вентиляция, часто её делают сами владельцы, просверливая внизу глушителя небольшое отверстие для стока конденсата.

Некоторые заботливые владельцы умудряются защитить глушитель и изнутри. Его снимают и проливают различными составами, от металлосодержащих или графитовых жидких смазок до термолаков.

Помогает, но не принципиально. Радикальный способ один – установка заказного выхлопа из «нержавейки», очень эффективно, но недёшево.

Глушитель является одним из ключевых элементов в конструкции выхлопной системы автомобиля. От правильной работы глушителя зависит мощность двигателя, расход топлива, экологичность выхлопа и даже комфорт в салоне. Давайте разберемся, как устроен глушитель в разрезе, из чего он состоит и как правильно его эксплуатировать.

Назначение глушителя в выхлопной системе

Основная функция глушителя — это снижение уровня шума от работы двигателя. Благодаря сложной внутренней конструкции глушитель поглощает и нейтрализует звуковые волны, исходящие от выхлопа. Это делает работу двигателя практически бесшумной для комфорта водителя и пассажиров.

Кроме того, глушитель выполняет еще несколько важных функций:

• Снижает температуру отработанных газов
• Уменьшает противодавление выхлопа, улучшая наполнение цилиндров
• Способствует лучшему сгоранию топлива за счет резонанса

Таким образом, правильно подобранный и исправный глушитель положительно влияет на мощностные показатели двигателя и снижает расход топлива.

Компоненты глушителя и их функции

Рассмотрим глушитель в разрезе, чтобы понять его внутреннее устройство. Ключевыми элементами глушителя являются:

1. Корпус с камерами гашения звука
2. Перфорированные перегородки и патрубки
3. Резонаторы
4. Фланцы крепления
5. Теплоизоляция
6. Гофрированный компенсатор

Корпус глушителя представляет собой металлическую трубу с внутренними камерами разного размера. Звуковые волны отражаются от стенок этих камер, теряя энергию и гаснуть. Перфорация внутренних перегородок также способствует поглощению шума.

Наиболее эффективно глушение звука происходит за счет резонанса — настройки определенной камеры на частоту работы двигателя.

Резонаторы располагаются ближе к выхлопному коллектору, гася низкочастотную составляющую шума. Гофрированный компенсатор компенсирует тепловое расширение и вибрации.

Конструкция глушителя в разрезе

Чтобы лучше разобраться во внутреннем устройстве, давайте рассмотрим типичную конструкцию глушителя в разрезе:

Как видно на фото, внутри корпуса глушитель имеет несколько камер разного размера, соединенных между собой перфорированными патрубками. Проходя через этот лабиринт, звуковые волны теряют энергию и затухают.

Оптимальная геометрия внутренних камер подбирается конструкторами для каждой модели автомобиля индивидуально, чтобы добиться максимального глушения при минимальном противодавлении.

Главное правило при разработке глушителя автомобиля в разрезе — компромисс между эффективностью шумоподавления и свободным выпуском отработанных газов.

Резонаторы и катализаторы

Как уже упоминалось выше, важную роль в работе глушителя играют резонаторы. Резонатор представляет собой полость определенного объема, настроенную в резонанс с рабочей частотой двигателя.

Принцип действия резонатора основан на явлении акустического резонанса — усилении колебаний воздуха в замкнутом объеме при совпадении частоты колебаний с собственной частотой полости. За счет этого резонатор эффективно гасит низкочастотную составляющую шума выхлопа.

Еще одним важным элементом современных глушителей является каталитический нейтрализатор. Он представляет собой керамический материал со специальным покрытием, который превращает вредные вещества выхлопа в безопасные.

Даже сотовая структура катализатора эффективно поглощает звуковые волны в высокочастотном диапазоне, дополнительно улучшая шумовые характеристики выхлопа.

Таким образом, резонатор и катализатор выполняют в глушителе сразу две функции — шумогашение и очистку отработанных газов.

Типы глушителей для автомобилей

Существует несколько основных типов конструкций глушителей, используемых на современных автомобилях:

1. Резонаторный глушитель — самый распространенный тип, эффективно снижает шум за счет резонанса
2. Абсорбционный глушитель — использует пористые материалы для поглощения звука
3. Комбинированный глушитель — сочетает резонатор и абсорбер в одном корпусе
4. Активный глушитель — гасит шум, генерируя антифазную звуковую волну

Каждый тип глушителя имеет свои преимущества и недостатки. Например, активные глушители эффективно подавляют звук, но дороги в производстве и ремонте.

Правильный выбор типа глушителя в соответствии с параметрами автомобиля — залог оптимального соотношения шума, мощности и стоимости.

Материалы для производства глушителей

Выбор материалов для производства глушителей имеет большое значение для обеспечения их прочности, долговечности и коррозионной стойкости.

Наиболее распространенным материалом для изготовления корпуса глушителя является конструкционная или нержавеющая сталь. Стальной корпус обеспечивает высокую механическую прочность при относительно невысокой стоимости.

Однако сталь подвержена коррозии от конденсата и химически активных компонентов отработавших газов. Поэтому применяют защитные покрытия, а иногда используют более дорогую нержавеющую сталь, особенно для высококлассных автомобилей.

Гофра и виброкомпенсаторы

Важный элемент глушителя в разрезе — это гофрированный компенсатор, или гофра. Она выполняется из гофрированной стальной трубы и служит для гашения вибраций и компенсации теплового расширения выхлопной системы.

Гофра может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Горизонтальная гофра лучше гасит изгибные колебания, а вертикальная — устойчивее к сжатию.

Качественные гофры имеют трехслойную конструкцию с внутренним слоем типа интерлок или иннербрейд для повышенной прочности и долговечности.

Диагностика неисправностей глушителя

Чтобы вовремя определить неисправности глушителя автомобиля в разрезе, необходимо регулярно проводить диагностику по таким признакам:

• Повышенный шум при работе двигателя
• Изменение звучания выхлопа
• Появление дыма или запаха бензина из выхлопной трубы
• Падение мощности и увеличение расхода топлива

При появлении одного или нескольких из этих симптомов следует как можно быстрее проверить состояние глушителя у специалиста.

Замена и ремонт глушителя своими руками

Существует несколько способов ремонта глушителя своими руками в домашних условиях:

1. Зачистка и сварка трещин в корпусе
2. Заделка пробоин и сквозных отверстий
3. Ремонт компенсатора и гофры скотчем или термоклеем
4. Промазывание внутренних поверхностей составом для защиты от коррозии

Однако такой ремонт, как правило, носит временный характер. Для полноценного ремонта лучше обратиться в специализированный сервис.

При необходимости можно самостоятельно заменить глушитель автомобильный в разрезе целиком, предварительно приобретя необходимый комплект запчастей и инструменты.

Главное — точно следовать инструкции для своей модели автомобиля и соблюдать меры предосторожности, чтобы не повредить другие элементы выхлопной системы.

Правила эксплуатации и ухода за глушителем

Для обеспечения максимального срока службы глушителя необходимо соблюдать следующие правила его эксплуатации и ухода:

1. Регулярно проверять крепления глушителя и при необходимости подтягивать хомуты
2. Не допускать механических повреждений глушителя и выхлопной системы
3. Следить за уровнем масла в двигателе, не допускать подтеканий
4. Периодически промывать глушитель специальными составами
5. Контролировать герметичность соединений и сальников

При эксплуатации автомобиля в условиях повышенной влажности или на бездорожье требуется усиленный уход за глушителем и чаще проводить его осмотр.

Выбор оптимального глушителя для вашего автомобиля

При выборе глушителя для конкретной модели автомобиля стоит учитывать следующие критерии:

• Соответствие техническим параметрам автомобиля
• Тип двигателя и особенности выхлопной системы
• Условия эксплуатации
• Требования по уровню шума и токсичности выхлопа
• Стоимость и срок службы

Оптимальный вариант — приобретать оригинальный глушитель от производителя автомобиля или качественный аналог со строгим соблюдением размеров и технических параметров.

Тюнинг глушителя для улучшения звука

Многие автолюбители занимаются тюнингом глушителя, чтобы улучшить звучание выхлопа своего автомобиля.

Самый распространенный вариант тюнинга — установка прямоточного или спортивного глушителя. Он отличается минимумом перегородок внутри и создает громкий и агрессивный звук.

Однако такой глушитель сильно увеличивает шумность выхлопа, что не соответствует нормам ПДД. Кроме того, он снижает эффективность шумоподавления.

Более грамотный подход — подбор резонаторного глушителя с улучшенным низкочастотным звучанием, не нарушающим нормативы по шуму.

Особенности глушителей для грузовиков и спорткаров

Для грузовых автомобилей и спорткаров применяются глушители со своими конструктивными особенностями:

• Увеличенные размеры камер для большего объема отработанных газов
• Использование дополнительных резонаторов и абсорберов
• Прочные крепления, армированные оплеткой
• Термостойкие материалы конструкции

Для спортивных автомобилей также применяют облегченные глушители из титана для снижения веса. А в гоночных болидах используют прямоточные глушители.

Таким образом, конструкция глушителя всегда ориентирована на особенности конкретного транспортного средства.

Благодаря авто глушителю снижается не только уровень вредных веществ в выхлопных газах, но и уровень шума от вырывающихся в процессе работы двигателя паров. Читайте подробнее о строении глушителя.

Если бы не созданный французской компанией Panhar-Levassor первый в мире глушитель, то возможно сегодня бензиновых автомобилей не было бы. Выхлопная система позволила «успокоить» ДВС и дать этому мотору «вторую жизнь».

Первоначально глушители выполняли не много функций и считались больше вспомогательной составляющей, нежели важной, как другие агрегаты. Однако с течением времени выхлопные системы начали играть более значительную роль. Сегодня благодаря глушителям удается не только значительно снижать уровень шума от работающего мотора, но и уменьшать температуру выхлопных газов, выводить отработанные газы за пределы авто и уменьшать уровень вредных выбросов в окружающую среду.

Исходя из этого, стоит обратить внимание на строение глушителя, а также на его разновидности.

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.

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.

Прямоточный глушитель

В обычных глушителях в процессе сопротивления отработанным выхлопным газам, теряется часть мощности мотора. Хоть этот расход и незначительный, многие автолюбители ищут способы, как сделать глушитель тише без потери мощностей двигателя. Для этих целей производители разработали специальные прямоточные модели.

Устройство такого глушителя отличается от привычной схемы. В отличие от штатных моделей, в прямоточных агрегатах мощность двигателя не только снижается, но и повышается, за счет использования энергии выходящих газов.

Суть работы «прямотоков» заключается в том, что при выходе газов из коллектора требуется меньшее сопротивление. Благодаря этому мотору не приходится затрачивать лишней энергии, чтобы преодолеть давление. Полученная разница преобразуется в полезную мощность движения.

Сам прямоточный глушитель представляет собой прямую трубу с перфорированной поверхностью. По большому счету она заключена во внешний кожух. Внутри глушителя также есть разделители и камеры, просто их меньше, чем у штатных систем. Благодаря такой конструкции, отработанные выхлопные газы движутся по прямой и не встречают сильного сопротивления. В то же время, благодаря перфорированной поверхности они расширяются и свободно выходят.

Внешний кожух прямоточного глушителя покрыт специальным поглощающим составом, за счет чего газы, находящиеся внутри, не резонируют, а звук мотора не превышает допустимых пределов. Таким образом, уровень шума сводится к минимуму.

Чтобы усилить эффект некоторые автовладельцы используют дополнительные внешние сегменты.

Как еще можно снизить уровень шума глушителя

Также для снижения шума можно установить зеркальный глушитель. Такие модели работают по такому же принципу, как и акустические зеркала. Чаще всего зеркальные глушители можно встретить в выхлопных системах двухтактных моторов мотоциклов и скутеров. Устройство глушителя в этом случае представляет собой выпускное колено и резонаторную банку, в которой отработанные газы «утихомириваются». При этом уровень сопротивления будет значительно ниже, а на мощность двигателя не будет расходоваться. Однако стоит учитывать, что из-за зеркального эффекта температура выхлопной трубы будет повышаться.

Подобный принцип используется в системах автомобилей ВАЗ 2107, Нива, 2115 и многих других.

Помимо этого существуют поглотительные и ограничительные глушители, которые также понижают шум.

В заключении

Конструкция автомобильных глушителей постоянно претерпевает изменения, хоть общий принцип работы и сама конструкция остается неизменной уже много десятков лет. Сегодня это не обычная металлическая «банка» а полноценная система, которая обеспечивает правильную работу двигателя автомобиля. Именно поэтому, если из глушителя начинает идти пар или раздаются хлопки, необходимо незамедлительно производить диагностику и ремонт этого немаловажного узла.

Устройство и принцип работы глушителя автомобиля

Автоликбез30 августа 2017

Содержание

• 1 Где находится элемент и как он выглядит?
• 2 Конструкция и принцип действия
• 3 О прямоточной системе
• 4 Характерные неисправности

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 устроен данный 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.