Как устроен глушитель автомобиля
Устройство глушителя автомобиля
Дата публикации: .
Категория: Автотехника.
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.
Резонатор - как работают глушители
Когда волна попадает в отверстие, часть его продолжается в камере, а часть отражается. Волна проходит через камеру, ударяется о заднюю стенку глушителя и отскакивает назад от отверстия. Длина этой камеры рассчитывается таким образом, чтобы эта волна покидала резонаторную камеру сразу после того, как следующая волна отразится за пределами камеры. В идеале, часть волны высокого давления, которая пришла из камеры, выровняется с частью волны низкого давления, которая была отражена от внешней стороны стенки камеры, и две волны погасят друг друга.
Анимация ниже показывает, как работает резонатор в упрощенном глушителе.
Этот контент не совместим с этим устройством.
Отмена волн внутри упрощенного глушителя
На самом деле звук, исходящий из двигателя, представляет собой смесь множества различных частот звука, и, поскольку многие из этих частот зависят от частоты вращения двигателя, звук почти никогда не будет иметь точно такую же частоту, чтобы это происходило.Резонатор спроектирован так, чтобы лучше всего работать в частотном диапазоне, где двигатель производит больше всего шума; но даже если частота не совсем соответствует настройке резонатора, она все равно будет создавать некоторые разрушительные помехи.
Некоторые автомобили, особенно автомобили повышенной комфортности, где бесшумная работа является ключевой особенностью, имеют еще один компонент в выхлопе, который выглядит как глушитель, но называется резонатором. Это устройство работает так же, как резонаторная камера в глушителе - размеры рассчитаны так, что отраженные резонатором волны помогают нейтрализовать определенные частоты звука в выхлопе.
В этом глушителе есть и другие функции, которые помогают по-разному снизить уровень звука. Корпус глушителя состоит из трех слоев: двух тонких металлических слоев с более толстым, слегка изолированным слоем между ними. Это позволяет корпусу глушителя поглощать некоторые импульсы давления. Кроме того, впускная и выпускная трубы, входящие в основную камеру, перфорированы с отверстиями. Это позволяет тысячам крошечных импульсов давления отскакивать в основной камере, в некоторой степени компенсируя друг друга в дополнение к поглощению корпусом глушителя.
, Сколько лошадиных сил добавляет глушитель производительности?Итак ... Производительность глушителей. Мы не говорим о зажимных выхлопных патрубках негабаритных размеров - они вообще ничего не сделают, чтобы повысить производительность вашего автомобиля. На самом деле, они могут замедлить вашу машину. Это потому, что эти детали просто увеличивают вес и сопротивление, фактически не открывая поток выхлопных газов из двигателя - они перекрываются, чтобы создать вид большего выхлопа, но те же стесненные старые трубы все еще выполняют всю работу.Нет, если вы хотите испытать несколько дополнительных лошадиных сил, вы должны инвестировать в высококачественные выхлопные части. (А дешевый имитационный «эстетический» аддон не даст вам слуховых преимуществ, но ... а реальный даст.)
Когда установлен глушитель с реальной производительностью, он обычно является частью более полного обновления системы обратной связи. (Кэт-спина означает просто все, от каталитического нейтрализатора до задней части автомобиля, включая средние трубы, резонатор и глушитель или два.В большинстве штатов нелегально связываться с каталитическим нейтрализатором из-за экологических норм, но допустимо модернизировать компоненты обратной катушки.) Поскольку глушитель (фактически, только выхлопная труба) - это то, что люди на самом деле видят, это один из тех визуальных тесты, которые могут указывать на то, был ли автомобиль модифицирован (если вы находитесь на улице, проверяете соревнования или, возможно, покупаете подержанный автомобиль). Отсюда и все эти ужасные накладные крышки и удлинители выхлопной трубы, которые могут быть достаточно убедительными, чтобы обмануть кого-то с большого расстояния.
Давайте проясним здесь: Говоря о глушителе, поймите, что модернизация системы обратной связи в целом - это единственный способ получить ощутимый прирост мощности. Конечно, не мешает самому модернизировать глушитель, особенно если это изношенный беспорядок и вам все равно нужно его заменить. Но выигрыш, если таковой будет, будет минимальным. Одной замены глушителя вашего автомобиля недостаточно, чтобы открыть ограничительную выхлопную систему и позволить дополнительный воздушный поток, который повышает производительность.Все, что находится перед глушителем, где давление самое большое и потенциал производительности самый высокий, останется напряженным и перегруженным.
MagnaFlow, производитель выхлопных газов на вторичном рынке, говорит, что его клиенты могут рассчитывать на прирост мощности примерно на 10 процентов (что является довольно распространенным показателем). Однако MagnaFlow предупреждает, что это ни в коем случае не является гарантией - общее состояние автомобиля играет огромную роль в его потенциале производительности, независимо от того, есть ли у него другие обновления или нет.Так что не ждите, что только глушитель производительности решит все ваши проблемы. Производительные глушители предназначены для наилучшего функционирования в рамках командной работы.
Примечание автора. Сколько лошадиных сил добавляет глушитель производительности?
Можем ли мы немного поговорить об ужасах, которые представляют собой ложные насадки на выхлопные трубы? Никто на самом деле не верит, что у компактного 15-летнего хэтчбека есть настолько мощный выхлоп, что культурист мог бы поднять руку до локтя.Особенно, когда машина все еще звучит ужасно - хрипит, как курильщик из трех пачек в день. А для чего? Соблазнить конкуренцию, с которой машина не справляется?
По большей части кажется, что те дни прошли ... по крайней мере, там, где я живу. Или, может быть, я слишком стар и измучен, чтобы больше это замечать. Но я всегда считал, что лучше просто водить автомобиль полностью в запасе, чем тратить деньги, чтобы он выглядел так, как будто он был модифицирован. Это был липкий аспект автомобильной культуры, когда значительная часть населения могла быть одурачена - это еще хуже, когда трюк пошел своим чередом.
Статьи по теме
Источники
- Abuelsamid, Sam. «Бесполезные дополнения к производительности автомобиля». Популярная механика. (9 мая 2013 г.) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/products/performance-sapping-aftermarket-add-ons
- Аллен, Майк. «Как установить выхлопную систему Cat-back». Популярная механика. 18 декабря 2009 г. (9 мая 2013 г.) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/maintenance/4270747
- MagnaFlow. "ВОПРОСЫ-ОТВЕТЫ." (9 мая 2013 г.) http: // www.magnaflow.com/07techtips/faq/question22.asp
Понимание автозапчастей | HowStuffWorks
Основная идея автомобиля довольно проста - поверните колеса, чтобы потащить вас вниз по дороге. Но, как показывают сотни отдельных деталей, которые продаются в ваших местных Pep Boys, AutoZone или Napa Auto Parts, на самом деле требуется много машин, чтобы заставить автомобили работать.
Если вы пытаетесь выяснить, что делают все детали вашего автомобиля, HowStuffWorks AutoStuff - это то, что вам нужно. Вот коллекция наших ключевых статей автозапчастей.
Система двигателя
Как работают автомобильные двигатели
Это причина, по которой вы можете поставить педаль на металл и перейти от нуля до 60 примерно за 8 секунд. Автомобильный двигатель - это гениальный инженер и одна из самых удивительных машин, которые мы используем ежедневно. Узнайте, как работает четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.
Как работают дизельные двигатели
Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между бензиновым и дизельным двигателями? Дизели более эффективны и дешевле в эксплуатации, чем бензиновые двигатели.Вместо карбюраторного или портового впрыска топлива, дизельные двигатели используют прямой впрыск топлива. Узнайте, что еще отличает дизельные двигатели!
Как работают двигатели Hemi
Двигатель HEMI имеет потрясающий дизайн и отличную производительность, и он довольно уникален в эксплуатации. С оживлением HEMI в грузовиках Dodge 2003 года, промышленность и внимание потребителей вновь обратили внимание на эту интересную конфигурацию. Посмотрите, как работает HEMI, и посмотрите, чем он отличается от типичной конструкции двигателя.
Как работают роторные двигатели
Роторный двигатель - это двигатель внутреннего сгорания, но он не такой, как в большинстве автомобилей. Этот тип двигателя, также называемый двигателем Ванкеля, осуществляет впуск, сжатие, сгорание и выхлоп в другой части корпуса. Узнайте об уникальной роторной установке и ее сравнении по производительности с поршневым двигателем.
Как работают радиальные двигатели
Радиальные двигатели достигли своего зенита во время Второй мировой войны.Но сегодня они не так часто встречаются. Одно место, где вы все еще можете увидеть влияние радиального двигателя, - это двухцилиндровый двигатель мотоцикла Harley-Davidson. Этот замечательный двигатель можно представить как два поршня от радиального двигателя. Узнайте о радиальных двигателях.
Как работают квазитурбинные двигатели
Квазитурбинный двигатель использует концепцию Ванкеля и совершенствует ее: вместо трех камер сгорания он имеет четыре, а настройка квазитурбины обеспечивает непрерывное сгорание.Это означает большую эффективность, чем у любого другого двигателя в своем классе. Узнайте о квазитурбине и почему она может быть самым перспективным двигателем внутреннего сгорания.
Как работают распределительные валы
Распределительный вал оказывает огромное влияние на производительность двигателя. Это помогает впустить воздушно-топливную смесь в двигатель и вывести выхлоп. Узнайте все о распределительном валу и о том, как новый может радикально изменить поведение двигателя.
Как работают нагнетатели
Начиная с изобретения двигателя внутреннего сгорания, инженеры-автомобилестроители, любители скорости и дизайнеры гоночных автомобилей искали способы повысить его мощность.Одним из способов является установка нагнетателя, который нагнетает больше воздуха в камеру сгорания. Узнайте, как нагнетатели могут сделать двигатель более эффективным.
Как работают турбокомпрессоры
Когда люди говорят о гоночных автомобилях или спортивных автомобилях с высокими эксплуатационными характеристиками, тема турбонагнетателей почти всегда возникает. Турбокомпрессоры используют некоторые очень крутые технологии, чтобы сделать двигатель более мощным, но концепция действительно довольно проста. Узнайте, как турбины увеличивают скорость.
Как работают системы впрыска топлива
Последний автомобиль, оснащенный карбюратором, сошел с конвейера в 1990 году. С тех пор топливные форсунки стали основным средством подачи бензина в цилиндр двигателя, чтобы он мог сгореть и вы могли двигаться. Узнайте, как работают системы впрыска топлива.
Силовая передача
Как работают ручные коробки передач
Если вы управляете автомобилем с ручкой переключения передач, у вас могут возникнуть несколько вопросов.Задумывались ли вы когда-нибудь: «Что бы произошло, если бы я случайно переключился на задний ход, пока я ускорялся по автостраде? Взорвалась бы вся передача?» Узнайте все о механических коробках передач.
Как работают автоматические трансмиссии
Автоматические коробки передач снимают нагрузку с переключения. Действительно удивительная механическая система, автоматическая коробка передач в автомобиле выполняет все, что делает механическая коробка передач, но делает это с одним набором передач.Узнайте, как работает вся установка.
Как работают муфты
Вы, наверное, знаете, что у любого автомобиля с механической коробкой передач есть сцепление - оно подключает и отключает двигатель и трансмиссию. Но знаете ли вы, что у автоматики тоже есть сцепления? Узнайте, как работает сцепление в вашем автомобиле, и узнайте о некоторых интересных и, возможно, удивительных местах, где можно найти сцепления.
Как работают вариаторы
В обычной трансмиссии шестерни - это буквальные шестерни - сцепные, зубчатые колеса.С другой стороны, бесступенчатые коробки передач не имеют блокирующих передач. Наиболее распространенный тип работает на системе шкивов. Узнайте все о бесперебойной, ультра-эффективной CVT.
Как работают дифференциалы
Без дифференциала ведомые колеса (передние колеса в автомобиле с передним приводом или задние колеса в автомобиле с задним приводом) должны были бы быть заблокированы вместе, чтобы вращаться с одинаковой скоростью. Узнайте, как этот важный компонент позволяет колесам вращаться с разной скоростью.
Тормозная система
Как работают тормоза
Тормоза автомобиля, пожалуй, самая важная система в автомобиле - если они выходят из строя, у вас есть серьезная проблема. Благодаря рычагам, гидравлике и трению тормозные системы обеспечивают невероятную тормозную способность. Узнайте, что происходит после нажатия на педаль тормоза.
Как работают дисковые тормоза
Дисковые тормоза - самые распространенные тормоза на передних колесах автомобиля, и они часто используются на всех четырех колесах.Это часть тормозной системы, которая выполняет фактическую работу по остановке автомобиля. Узнайте все о дисковых тормозах - даже когда заменить колодки.
Как работают антиблокировочные тормоза
Остановка машины в спешке на скользкой дороге может быть сложной в лучшем случае, а в худшем - очень, очень страшной. Антиблокировочная система тормозов (ABS) помогает снизить опасность. Узнайте, как антиблокировочная система тормозов предотвращает занос, посмотрите, что это за распыление, и выясните, насколько они эффективны.
Как работают силовые тормоза
Силовые тормоза- довольно изобретательные машины - они позволяют вам остановить автомобиль простым движением ноги. В основе системы силового торможения лежит концепция умножения силы - большого умножения силы. Войдите в черную канистру, которая обеспечивает власть.
Как работают главные цилиндры и комбинированные клапаны
Все мы знаем, что нажатие на педаль тормоза замедляет автомобиль до упора.Мы зависим от этого каждый день, когда едем. Но как это происходит? Главный цилиндр обеспечивает давление, которое задействует тормоза вашего автомобиля. Узнайте, как главный цилиндр работает с комбинированным клапаном, чтобы обеспечить безопасное торможение.
Рулевое управление, подвеска и шины
Как работает рулевое управление
Когда дело доходит до важнейших автомобильных систем, рулевое управление всегда рядом с двигателем и тормозами. Системы гидроусилителя руля значительно облегчают работу, а внутренняя работа довольно крутая.Что происходит, когда вы поворачиваете свою машину не так просто, как вы думаете. Узнайте все о системах рулевого управления автомобиля.
Как работают автомобильные подвески
Вся мощность, вырабатываемая двигателем автомобиля, бесполезна, если водитель не может управлять автомобилем. Работа подвески автомобиля огромна: максимально увеличить трение между шинами и поверхностью дороги, обеспечить устойчивость рулевого управления и обеспечить комфорт пассажиров. Узнайте, как работают автомобильные подвески и куда движется дизайн в будущем.
Как работают шины
На рынке новых комплектов шин? Специалисты по продажам шин или «эксперты» выкрикивают все различные спецификации шин и вводят в заблуждение жаргон, которые кричат вам
.
