Как устроена выхлопная труба

Устройство глушителя автомобиля не оставляет шансов шуму

Еще недавно выхлопная система служила для отвода отработанных газов и снижения уровня шума во время езды. Она воспринималась как вспомогательная и не столь важная, как другие агрегаты. Сейчас устройство глушителя автомобиля играет гораздо большую роль, чем раньше. В первую очередь – повышение эффективной работы двигателя.

1. Схема глушителя простым языком
2. Как устроен глушитель и как он работает?
3. Почему изнашивается глушитель автомобиля?

Схема глушителя простым языком

Выхлопная система с каждой новой моделью авто усложняется и более сильно влияет на характеристики машины. Но, принципиальной разницы в конструкции глушителя пока не существует.

Традиционный глушитель автомобиля можно разделить на четыре части:

• приемную трубу,
• катализатор,
• резонатор,
• заднюю часть, собственно – глушитель.

Приемная труба играет промежуточную роль, отводя газы из выпускного коллектора в катализатор. На ней может быть установлен виброкомпенсатор, в народе называемый «гофрой», который принимает на себя вибрацию двигателя и не дает ей передаваться на выхлопную систему.

После приемной трубы расположен катализатор, в котором дожигаются несгоревшие остатки бензина, а окись углерода переходит в менее вредную фазу. Этот элемент системы представляет бачок, внутри которого находятся керамический или металлический элемент, выполненный в виде сот. Проходя через них выхлопные газы преобразуются за счет химической реакции.

За катализатором расположены резонатор и, собственно, глушитель. Они имеют различную внутреннюю конструкцию и снимают шум не только за счет того что гасят его, но и за счет сглаживания тактов работы двигателя. Резонатор по своей структуре прост, он представляет бачок с перфорированной трубой, ну, а устройство глушителя гораздо сложнее. Именно он выполняет основную функцию по снижению уровня шума выходящих выхлопных газов.

Как устроен глушитель и как он работает?

Все описанное выше – только основные положения. Из чего состоит глушитель зависит от многих факторов, а именно: от марки автомобиля, модели, его объема и типа двигателя, а также от производителя – не всегда вторичные производители придерживаются оригинальной геометрии. При проектировании внутренней начинки глушителя используются стандартные приемы – обустройство перфорированных патрубков, перегородок и набивка жаростойкой ватой.

Принцип работы глушителя прост – он призван замедлить поток газов, чтобы сгладить отдельные такты работы двигателя. Нет каких-либо определенных стандартов по его внутреннему строению, поэтому каждый производитель ищет свои решения. Любой глушитель в разрезе может отличаться от аналогичной детали других производителей.

Немалую роль играет то, как спроектирована выхлопная система автомобиля. Например, если объем резонатора невелик, он не сможет в достаточной мере сглаживать поток выхлопных газов. Соответственно, большая нагрузка приходится на глушитель, он должен иметь немалый объем и соответствующее строение. Глушитель в разрезе напоминает нагромождение трубок с перфорацией и перегородок, но в нем все спроектировано таким образом, чтобы максимально эффективно использовать его объем.

Через отверстия в трубках нагретые газы быстро расширяются и заполняют пространство бачка глушителя, а перегородки отражают их в обратном направлении, чтобы сгладить неравномерность поступления выхлопных газов. Жаропрочная минеральная вата сдерживает ударные волны газов, предохраняя стенки бачка, чтобы избежать лишних шумов.

Почему изнашивается глушитель автомобиля?

Основная причина, по которой глушитель приходит в негодность – прогар сварочных швов. Устройство автомобильного глушителя таково, что в местах соединения и крепления трубок и перегородок, используется обычная сварка, которая более подвержена влиянию температуры и влаги (особенно это касается автомобилей, работающих на бензине).

Она и является слабым местом любого глушителя. Когда на шве появляется небольшая трещинка, она начинает увеличиваться за счет вибрации выхлопной системы, неизбежной при езде. Как результат – трубки обрываются, перегородки отделяются от стенок, и появляется нежелательный шум.

Но есть и вторая причина, по которой глушитель может работать громко – выгорание минеральной ваты. Выхлопные системы дешевых производителей грешат тем, что в них используется некачественная минеральная вата. Она выгорает, волокна разрушаются и их частички выходят с потоком выхлопных газов. Как результат – появление нежелательного шума, который будет все громче с каждым новым километром пробега.

Как мы видим, глушитель это не просто металлическая «банка», подвешенная под днищем автомобиля, равно как и вся выхлопная система, частью которой он является. Его устройство рассчитывается профессионалами, чтобы обеспечить максимально: устойчивую работу двигателя авто и комфортную езду. Качественный глушитель по определению не может быть дешевым, это полноценная деталь автомобиля, которая подлежит периодической замене.

Конструкция выхлопной системы автомобиля

В строение системы выхлопа современных машин входят около 5 элементов, каждый из который выполняет свою функцию. В схему выхлопной системы входит:

1. Выпускной коллектор.
2. Приемная труба выхлопных газов, она же «штаны».
3. Каталитический нейтрализатор или катализатор.
4. Пламягаситель или резонатор.
5. Глушитель.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор служит для приемки отработанных газов из камер сгораний цилиндров. Материал: чугун или нержавеющая сталь, или керамика.

Приемная труба

Приемная труба, которую обычно называют штанами служат для объединения выхлопных газов, поступивших из разных цилиндров в один общий коллектор. Дальше смесь выхлопных газов проходит через катализатор. На этом участки часто устанавливают гофру, чтобы гасить вибрации, которая передается на конструкцию выхлопной системы двигателем через жесткое соединение.

Катализатор или каталитический нетрализатор

Катализатор напоминает пчелиные соты из керамики. Сверху катализатор покрыт сплавом иридия и платины. Такие вещества позволяют вступать в химическую реакцию с веществами, содержащимися в выхлопных газах. Здесь происходит разделение на кислород и оксид азота. Отделенный чистый кислород помогает сжигать остатки топливно-воздушной смеси, в результате этого к глушителю подается азото-диоксидоуглеродная смесь. Датчик лябда зонд передает данные работы катализатора на блок управления (ЭБУ). Похожий датчик устанавливается на выпускной коллектор, чтобы анализировать показатели токсичности газов, которые поступили в катализатор.

Резонар или пламегаситель

Это устройство служит для уменьшения температуры отработанных газов. Понижение температуры происходит за счет ячеистой конструкции.

Глушитель

Конечной секцией вывода выхлопных газов является глушитель. В его корпусе находится перфорированная труба (то есть труба с отверстиями), задача которой уменьшить шум.Все секции соединяются между собой болтами через фланцы. Соединения частей должны быть герметичными, поэтому устанавливаются термостойкие уплотнители.

Виды глушителей и их конструкции

В современных автомобилях используются глушители двух типов: резонансные и прямоточные. Оба могут быть установлены вместе с резонатором (предглушителем). В некоторых случаях прямоточная конструкция может заменять передний глушитель.

Конструкция резонатора

Конструктивно резонатор глушителя, который также называют пламегасителем, представляет собой перфорированную трубку, расположенную в герметичном корпусе, разделенном на несколько камер. Он состоит из следующих элементов:

• корпус цилиндрической формы;
• слой теплоизоляции;
• глухая перегородка;
• труба перфорированная;
• дроссель.

Устройство резонансного глушителя

В отличие от предварительного, основной резонансный глушитель более сложен. Он состоит из нескольких перфорированных труб, установленных в общем корпусе, разделенных перегородками и расположенных на разных осях:

• передняя труба с перфорацией;
• задняя труба с перфорацией;
• впускная труба;
• передняя перегородка;
• средняя перегородка;
• задняя перегородка;
• выпускная труба;
• корпус овального сечения.

Таким образом, в резонансном глушителе используются всевозможные преобразования звуковых волн разной частоты.

Характеристики прямого глушителя

Основным недостатком резонансного глушителя является эффект создания противодавления, возникающий в результате перенаправления потока выхлопных газов (при столкновении с перегородками). В связи с этим многие автолюбители проводят тюнинг выхлопной системы путем установки прямого глушителя.

Конструктивно прямой глушитель состоит из следующих компонентов:

• герметичный корпус;
• выпускная и впускная труба;
• труба с перфорацией;
• звукоизоляционный материал — чаще всего используется стекловолокно, устойчивое к высоким температурам и обладающее хорошими звукопоглощающими свойствами.

На практике прямоточный глушитель работает по следующему принципу: перфорированная труба проходит через все камеры. Таким образом, подавление шума путем изменения направления и сечения газового потока отсутствует, а подавление шума достигается только за счет интерференции и поглощения.

Благодаря свободному прохождению выхлопных газов через глушитель-прямоток, результирующее противодавление очень низкое. Однако на практике это не позволяет сильно увеличить мощность (3% — 7%). С другой стороны, становится звук автомобиля характерен для спортивного автомобиля, поскольку присутствующие технологии звукоизоляции подавляют только высокие частоты.

Комфорт водителя, пассажиров и пешеходов зависит от работы глушителя. Таким образом, при длительной эксплуатации увеличение шума может доставлять серьезные неудобства. На сегодняшний день установка прямоточного глушителя в конструкции автомобиля, движущегося в городской местности, является административным правонарушением, которое грозит штрафом и предписанием о демонтаже устройства. Это связано с превышением норм шума, установленных стандартами.

Основные причины выхода из строя глушителя

Есть несколько основных причин, вследствие которых глушитель может выходить из строя, а именно:

Прогорают швы сварки — это основная причина, которая встречается чаще других. Сварка является слабым звеном в любой конструкции — под влиянием влаги и температуры может образоваться трещина, которая будет расти вследствие вибраций. Результат — обрыв трубок и выход устройства из строя.

Обрыв выхлопной трубы вследствие програра сварочных швов
Выгорает наполнитель (минеральная вата). Если используется некачественный материал, волокна начинают разрушаться под воздействием высоких температур, вследствие чего появляются шумы.

Глушители: новый и с выгоревшим наполнителем

Эти две причины выхода из строя являются наиболее «популярными», они встречаются чаще всего.

Глушитель hand made

Желающим создать автомобильный глушитель своими руками предлагаем следующую информацию. Тюнинг авто — ответственное дело важное и нужное, поэтому рекомендуется начать именно с подбора необходимых материалов. Прямоточный глушитель состоит из корпуса, специального наполнителя, сетки и перфорированной трубы.

Подбираем материал

Во-первых, нужно будет купить обыкновенный глушитель, стандартную трубу или цилиндр, край которого нужно «заглушить». Необходима стекловата или минеральная вата или какой-то иной изолирующий материал, выдерживающий температурное давление до 400 градусов по Цельсию.

Кроме того, необходимо найти жестяной лист и трубу, которая соответствует радиусу выхлопной системы авто, подвергаемого процессу тюнинга. Учитывайте, что громкость мотора будет зависеть от радиуса трубы, чем больше радиус, тем тише звук при работе мотора. Но чрезмерно не увлекайтесь, диаметр не должен превышать 12 сантиметров.

Как правильно использовать виниловые наклейки и сделать вашу машину неповторимой вы узнаете в статье.

Как правильно использовать светодиоды для подсветки вашего автомобиля вы узнаете по http://avtopolza.ru/tyuning/delaem-svetodiodnuyu-podsvetku-avto-svoimi-rukami/ ссылке.

Приступаем к работе

После приобретения всех необходимых расходных материалов можно приступить к работе. Сначала стоит удалить существующий глушитель авто. На приобретенной трубе проделываем множество сквозных отверстий, радиус таких отверстий должен не превышать 4 сантиметра.

В трубе делаем отверстие под банку. Теперь берем банку и с одной стороны сооружаем заглушку. Через отверстие ставим в нее трубу, привариваем заготовку и прикрепляем ко дну авто. После этого очень важно провести обезжиривание материала и его покраску для увеличения срока службы. На заключительном этапе нужно набить термоизоляционным материалом прямоточный глушитель.

Шумоизоляция глушителя автомобиля своими руками

В шумоизоляции глушителя среди водителей нет единого мнения, и это понятно, тут как говорится палка двух концов, с одной стороны шумоизоляция глушителя снизит уровень шумовых колебаний, но с другой стороны создаст перегрев всех частей глушителя.

В основном для шумоизоляции глушителя используют материалы, такие как асбестовая ткань, или более современные жаростойкие и вибростойкие материалы.

Сама шумоизоляции сводится как правило к обматыванию этим жаростойким и звукопоглощающими материалом всех частей глушителя.

Некоторые умельцы даже обматывают и выпускной коллектор глушителя автомобиля, что так же вызывает много вопрос, как по перегреву самого коллектора, так и затруднение охлаждение части двигателя в месте соединения выхлопного коллектора с двигателем. Тут стоит взвесить все за и против такой процедуры. Но то, что будет большой перегрев всего глушителя из-за его обмотки шум изоляционными материалами это сто процентов.

Глушитель на ВАЗ 2108/2109

Сегодня автомагазины предлагают большой выбор оригинальных и тюнингованных глушителей для автомобилей ВАЗ 2108 и ВАЗ 2109. Конструктивно все они похожи, единственное различие — это срок службы.

Оригинальные глушители высокого качества изготавливаются на самом «АвтоВАЗе». При этом в изготовлении используются как алюминий, так и нержавеющая сталь, благодаря чему стенки корпуса долго не прогорают. Самодельные механизмы и подделки быстро выходят из строя, так как толщина стенки резонатора должна быть не менее 2 мм.

Глушитель выполнен из нержавеющей стали, что придаёт ему долговечности

Устройство

Вся выхлопная система ВАЗ 2108/2109 состоит из трёх элементов:

• приёмная труба;
• дополнительный глушитель (или резонатор);
• основной механизм.

Все три элемента соединяются между собой концами труб, которые идеально входят друг в друга и полностью герметизируют внутреннее пространство. Для надёжности фиксации используются также армированные прокладки. Труба крепится к выпускному коллектору двигателя — для этого используется плоский фланец и четыре шпильки.

Задняя часть устройства (непосредственно выпускная труба) фиксируется к днищу пятью резиновыми подвесками. Она составлена из двух труб, первая подсоединяется к фланцу у коллектора, вторая — к газоприёмнику.

Резонатор (или дополнительный глушитель) представляет собой бочонок, внутри которого имеются перегородки и расположена трубка с отверстиями. Проходя через отверстия, звуки и шумы попадают в камеры резонатора и быстро преобразуются в тепловую энергию.

По своему строению основной «глушак» схож с конструкцией резонатора. Он также собран закатным методом, то есть без применения сварочного аппарата. Такая методика позволяет избежать коррозии.

1-фланец, 2-армированная прокладка, 3-крепёжная скоба, 4-основной глушитель, 5 и 7-подвесные резинки, 6-резонатор, 8-скобы, 9-катализатор, 10-вставка, 11 и 12 — крепления к коллектору

То есть система отвода выработанных газов на ВАЗ 2108/2109 устроена точно так же, как и на предыдущих моделях ВАЗ. Единственное отличие имеется в глушителях «девятки» — там установлен каталитический нейтрализатор (на инжекторных версиях). Задача катализатора — снизить токсичность выбросов в окружающую среду и повысить продуктивность мотора за счёт низкой сопротивляемости выхлопов.

Устройство резонатора

Конечно, резонатор очень непростая деталь, и состоит она из большого количества слоев. Таким образом, каждый слой играет свою роль. Значит, когда только создаётся горячий пар, он начинает движение в резонанс, но перед этим ему необходимо преодолеть отражатели. Остатки отработанного пара прекращают горение, из-за того, что проследовали через обтекатели в нескольких потоках. Выпускной, а также впускной резонатор, производит одинаковое количество работы, из-за того, что проводят через всю выхлопную трубу образовавшиеся выхлопы.

Исправная и безотказная работа любой части резонатора, очень сильно оказывает давление на работу всего мотора. Так как на всю систему выхлопов и резонатор, всегда производят воздействие большая температура с внешним вмешательством, и эти факторы очень часто производят сбои в вашем автотранспорте. Дабы не допустить поломки, автомобилисту нужно регулярно проводить уход за системой выхлопа, а также проверять на поломки.

Когда производится диагностика на СТО, вам необходимо знать о работе выхлопного резонатора, и на что он влияет:

· качество и эффективность катализатора;

· чистая трубка глушителя;

· диаметр и объем самой трубы глушителя.

Эффективно работает резонатор, за счет применения большого количества заглушенных полостей, которые имеют прямое отношение к трубопроводу с достаточно большим числом отверстий. В середине резонатора имеется несколько отсеков, но объём в них разный, и разделены они при помощи специализированной сетки. Таким образом, каждое отверстие, выполняет работу по созданию колебаний нужной частоты. Но чистота всегда изменяется из-за трения. Значит данные глушителя, создадут отличный уровень звука, без задействования большого сопротивления.

Сам резонатор напоминает чем-то мини глушитель. Большинство граждан прозвали его, как не странно маленьким глушителем. Сам резонатор может уменьшать шум работы выхлопов и выброса сгоревших паров. Выходной клапан способствует проходу потоков образовавшихся газов, и температура при этом может быть разной. А сама разница такого давления отталкивается от образовавшегося числа частоты оборотов в моторе автомобиля. Для эффективной работы, созданное давление обязано распространятся равномерно. Такое действие даст возможность системе выхлопов оказывать минимальное сопротивление, которое не окажет воздействие на уменьшение оборотов мотора. В самой камере выхлопной системы резонатора, создаётся выравнивание абсолютно всех потоков, той или иной величины. Также в этих двух камерах происходит уменьшение потока, а также увеличение. Конечно, при помощи специализированных дырочек в середине резонатора, давление выхлопных паров становится меньше. Такие дырочки очень часто применяются в прямых формах резонатора.

Устройство прямоточного глушителя

Строение прямоточного глушителя соединяет корпус из нержавеющей стали, в котором расположена специальная перфорированная труба, которая обернута стальной сеткой и особым звукопоглощающим материалом. Стальная сетка защищает звукопоглощающий материал от выдува. В качестве звукопоглощающего материала используется простое стекловолокно. В прямоточном глушителе звуковые волны без проблем проходят через отверстия трубы, металлическую сетку и поглощаются стекловолокном (преобразуются в простую тепловую энергию).