Глушитель автомобиля. Что там внутри?
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.
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.
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.
Резонатор служит для предварительного снижения уровня шума и уравновешивания пульсаций потока отработавших газов. Конструктивно резонатор представляет собой перфорированную трубу, помещенную в металлический корпус. Для повышения эффективности гашения колебаний в трубе выполняется дроссельное отверстие.
☑ 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).
Виды, устройство и принцип работы глушителя автомобиля
Глушитель автомобиля предназначен для снижения уровня шума выхлопных газов в системе выпуска до соответствия с международными стандартами. Он представляет собой металлический корпус, внутри которого выполнены перегородки и камеры, образующие каналы со сложными маршрутами. Когда через последние проходят отработавшие газы, происходит поглощение звуковых колебаний различной частоты и преобразование их в тепловую энергию.
Функции глушителя в системе выпуска
В системе выпуска отработавших газов двигателя глушитель устанавливается после катализатора (для автомобиля, работающего на бензине) или сажевого фильтра (для дизельных моторов). В большинстве случаев их предусматривается два:
На практике устройство глушителя автомобиля обеспечивает следующие приводящие к снижению шума преобразования выхлопа:
Особенности работы и виды глушителей
В современных автомобилях используются два вида глушителей: резонансные и прямоточные. Оба могут устанавливаться в комплексе с резонатором (предварительным глушителем). В некоторых случаях прямоточная конструкция может заменять передний глушитель.
Устройство резонатора
Конструктивно резонатор глушителя, который также называют пламегасителем, представляет собой перфорированную трубу, находящуюся в герметичном корпусе, разделенном на несколько камер. Он состоит из следующих элементов:
Конструкция резонансного глушителя
В отличие от предварительного, главный резонансный глушитель устроен сложнее. Он состоит из нескольких перфорированных труб, установленных в общем корпусе, которые разделены перегородками и находятся на разных осях (см. рис. Глушитель в разрезе):
Таким образом, резонансный глушитель использует все виды преобразования звуковых волн различных частот.
Особенности прямоточного глушителя
Основным недостатком резонансного глушителя является эффект создания противодавления, который возникает в результате перенаправления потока отработавших газов (при его столкновении с перегородками). В связи с этим многие автомобилисты выполняют тюнинг системы выхлопа, устанавливая прямоточный глушитель.
Конструктивно прямоточный глушитель состоит из следующих элементов:
На практике глушитель-прямоток имеет следующий принцип работы: через все камеры проходит одна перфорированная труба. Таким образом, гашение шума путем изменения направления и сечения потока газов отсутствует, а подавление шумов реализуется исключительно благодаря интерференции и поглощению.
За счет беспрепятственного прохождения выхлопа через прямоточный глушитель возникающее противодавление очень мало. Однако на практике большого прироста мощности это не обеспечивает (от 3% до 7%). С другой стороны, у автомобиля появляется характерное для спортивных автомобилей звучание, поскольку присутствующие в нем шумопоглощающие технологии устраняют только высокие частоты.
От того, как работает глушитель, зависит комфорт водителя, пассажиров и пешеходов. Так при длительной эксплуатации повышенный шум может причинять серьезные неудобства. На сегодняшний день установка в конструкции прямоточного глушителя для автомобиля, перемещающегося в городской черте, является административным нарушением, которое грозит штрафами и предписанием о демонтаже устройства. Связано это с превышением норм шума, заданных стандартами.
Зачем машине необходим глушитель?
Уже не одно десятилетие глушитель является неотъемлемой частью выхлопной системы автомобиля. Многие автовладельцы понимают, что такой элемент присутствует в их авто, а вот какие конкретно функции он выполняет и как он устроен, знают лишь немногие водители. Давайте детально остановимся на этом и разберемся, что же из себя представляет стандартный глушитель в современном автомобиле.
При разработке новой модели авто инженерные службы производителя в обязательном порядке просчитывают все его системы. Выхлопная система не является исключением. Система выхлопа напрямую влияет на отвод отработанных газов и выброс вредных веществ в атмосферу. Каждый элемент выпускной системы точно рассчитаны под исходные параметры автомобиля. Глушитель необходим для снижения температуры и частичной нейтрализации токсичности выхлопных газов.
Но все же основной функцией глушителя является уменьшение уровня шума, который возникает при работе двигателя. Мотор в процессе эксплуатации создает акустические колебания всех диапазонов частот: высоких, низких и средних. При этом диапазон колебаний зависит от частоты вращения коленвала двигателя внутреннего сгорания. Современные реалии таковы, что глушитель должен эффективно поглощать звуковые волны вне зависимости от оборотов двигателя. Именно поэтому конструкция глушителя не так проста, как это кажется на первый взгляд.
Удивительно, но несмотря на огромное разнообразие автомобилей, внутреннее устройство у всех глушителей практически идентично. Конструктивно глушитель представляет из себя полую бочку внутри которой пространство разделено на полости-камеры при помощи перфорированных перегородок и патрубков, заполненных шумопоглощающими материалами. Точных стандартов устройства глушителя нет. Каждый производитель старается спроектировать уникальную конструкцию, которая будет оптимально снижать уровень шума в его авто, что в итоге даст ему преимущество перед конкурентами.
Как глушитель влияет на мощность двигателя
При этом, если у Вас есть опыт подобных работ, и вы уверены в результате, то подобный тюнинг может показать отличные результаты. Однако, как правило, новички и неопытные любители модернизации своей машины чаще всего добиваются неутешительных результатов: начиная от многократного увеличения шума при работе авто и, заканчивая, неожиданным падением мощности двигателя.
Также, как вы уже поняли из этой статьи, любой тюнинг, увеличивающий производительность и мощность ДВС, должен проходить в комплексе с переработкой системы выхлопа.
В любом случае, прежде чем приступать к тюнингу выхлопной системы, лучше проконсультироваться в сервисе, специализирующемся на проведении подобных работ.
Виды, принцип работы и устройство глушителя в автомобиле
Содержание статьи:
Глушитель — устройство, входящее в конструкцию автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, и предназначенное для уменьшения уровня шума при выходе выхлопных газов, чтобы он соответствовал установленным законом стандартам. Глушитель представляет собой корпус из металла, оснащенный внутри камерами и перегородками, чтобы выхлоп выходил по максимально сложному маршруту. При этом колебания звука поглощаются и преобразуются в тепло.
Для чего нужен автомобильный глушитель
Четыре основных функции этого компонента авто:
А теперь рассмотрим, как устроен глушитель в машине и как он работает, чтобы достигать таких результатов.
Устройство глушителя автомобиля
Есть два основных вида глушителей, используемых в современных авто — резонансные или прямоточные. И тот, и другой зачастую монтируют вместе с предварительным глушителем, под названием «резонатор». Прямоточное устройство иногда служит заменой переднего глушителя.
Резонатор представляет из себя трубу с отверстиями, расположенную внутри герметичного корпуса соответствующего размера, при помощи перегородок поделенного на несколько камер. Компоненты резонатора:
Что касается основного, а не предварительного, резонансного глушителя, то он изготавливается немного сложнее. Он включает в себя сразу несколько труб с отверстиями, которые располагаются в одном корпусе и разделяются между собой перегородками. Можно увидеть на картинке схему глушителя такого типа. Он собран из следующих частей:
Это позволяет резонансному глушителю бороться со звуковыми волнами самых разных частот. Однако у него есть недостаток: во время перенаправления потока газов в нем создается противодавление. Чтобы этого избежать, зачастую владельцы ставят на машину прямоточный глушитель. Такой вид включает в себя:
Принцип работы прямоточного глушителя заключается в том, что одна труба с перфорацией проложена через все камеры, что внутри конструкции бачка. Следовательно, отсутствует гашение звуковых волн при помощи изменения сечения и перенаправления газовых потоков. Шум подавляется только за счет поглощения, а также интерференции. Понятнее будет, если взглянуть на глушитель в разрезе.
Благодаря беспрепятственному прохождению выхлопных газов сквозь глушитель, противодавление минимально. Это позволяет обеспечить незначительных прирост мощности двигателя внутреннего сгорания (ДВС). В то же время такое устройство внутренностей позволяет придать автомобилю «спортивное» звучание, состоящее только из низких частот. Поэтому популярна услуга по замене глушителя штатного типа на прямоток.
Заключение
Знать, из чего состоит глушитель и зачем он нужен, желательно для того, чтобы грамотно устранять поломки или усовершенствовать конструкцию. Тем не менее, ремонт своими руками обычно подразумевает существенные затраты времени и сил.
Поэтому предлагаем обратиться в «Мастер глушителей» (г. Санкт-Петербург) для решения проблем с выхлопной системой на ВАЗ или иномарке. Компания работает с 2007 года, и специалисты в штате имеют большой опыт в починке всех систем автомобилей независимо от марки и модели. Запишитесь на диагностику по телефону, указанному на сайте.
Для чего нужен и как работает глушитель?
При сгорании топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя возникают колебания воздуха. Глушитель нужен для того, чтобы снизить уровень воздействия акустических волн. От наличия глушителя также зависят и некоторые другие характеристики автомобиля, в частности, мощность самого двигателя, уровень содержания токсических веществ в выхлопных газах и ресурс.
Снижению шума способствует наличие в автомобиле основного глушителя, а в некоторых случаях и некоторое количество вспомогательных. Наличие каталитического нейтрализатора также способствует уменьшению уровня шума.
Как же происходит поглощение шума посредством глушителя? Всё предельно просто. При работе двигателя во время сгорания воздушно-топливной смеси образуются колебания различных частот: низкие, средние и высокие. Амплитуда этих колебаний так же различная. Конструкция глушителя подразумевает собой наличие нескольких камер, проходя через которые звуковые колебания преобразуются в тепло. Также при этом происходит сглаживание колебаний, и звук становится не таким резким. Диапазон звуковых колебаний зависит от величины оборотов двигателя.
Мощность и уровень шума напрямую зависят от конструктивных особенностей глушителя:
Но есть и противоречие. Понижение уровня шума это, конечно, положительный фактор, но что делать со скоплениями отработанных газов в цилиндрах. Ведь, как известно, элементы, находящиеся в глушителе, создают и преграду для выхода отработанных газов.
При определении всех параметров глушителя учитывается усреднённый показатель частоты вращения коленчатого вала. Находясь в салоне при низких частотах звука (50-300 Гц), водитель утомляется быстрее, а это может привести к плачевным последствиям (создание аварийной ситуации). Поэтому при проектировке глушителя принимают во внимание результаты спектрального анализа звука.
Снижение уровня шума достигается привлечением двух физических явлений: резонансом и поглощением звука. Эти принципы являются основными функциями всех типов глушителей.
Существует четыре вида глушителей:
Принцип работы ограничительного глушителя заключается в погашении колебаний, которые попадают в камеру, расположенную за проходным отверстием. Диаметр самого проходного отверстия значительно уменьшен, что увеличивает эффективность всего устройства к поглощению звуковых колебаний. Но есть один минус- снижение мощности двигателя.
Принцип работы зеркальных глушителей заключается в преобразовании звуковых колебаний в тепловую энергию посредством интерференции. Звуковые волны отражаются от стенок глушителя, проходя по многочисленным лабиринтам конструкции. При этом и образуется преобразованная энергия, вызывая нагрев поверхности. Это более эффективный способ уменьшения уровня шума. Также препятствий для выхода выхлопа гораздо меньше, а, следовательно, и потери мощности двигателя не такие большие. Данный тип глушителей используется в конструкциях популярных марок отечественного автомобилестроения.
Резонаторы в конструкциях глушителей выступают в роли вспомогательного глушителя. Эта конструкция включает в себя наличие четырёх цельных камер, которые соединены трубопроводами.
Эти трубопроводы имеют сквозные отверстия определённого диаметра. Камера и трубопровод является резонансной парой, которая имеет свою частоту, не совпадающую с выхлопными колебаниями. Этот факт приводит к сглаживанию акустических колебаний, а следственно, и к понижению уровня шума. При прохождении газов через многокамерные резонаторы происходит отклонение потока этих газов, так как сечение камер и трубопровода разное. Применение резонаторного канала сквозного типа приводит к значительному понижению уровня шума в области собственных колебаний. Разрыва газового потока при этом не происходит.
Поглотительные глушители снижают уровень шума за счёт наличия звукоизоляционного материала. Глушитель заполняется шумопоглащающим материалом, а сквозь него проходит гофрированная труба. Газы, проходя по этой трубе, проникают в её отверстия и поглощаются базальтовой ватой. При этом энергия газа преобразуется в тепловую, вследствие возникшего трения об волокна материала. В результате образуется тепло. При простоте конструкции и способности поглощать колебания различных частот, эффективность всё же оставляет желать лучшего.
Для того чтобы конструкция выхлопной системы работала эффективнее, и при этом её вес был небольшим, производители иногда прибегают к объединению нескольких типов глушителей в одном корпусе.
Условия, при которых приходится эксплуатировать глушитель, являются, мягко говоря, невыносимыми. На внутренние стенки воздействуют повышенные температуры и давление, а также токсичные газы. Внешним раздражителем является смесь снега и соли. К тому же, при движении автомобиля возникает вибрация и опасность причинения механического повреждения, при движении по неровному дорожному покрытию. Чтобы не допустить преждевременного износа и повреждений, выхлопная система изготавливается из качественных материалов с обязательным соблюдением специальных технологий.
Конструкция глушителя изготавливается из стали. Корпус его принято завальцовывать.
Так как резонаторные трубки и внутренние перегородки так же сделаны из стали, то для создания качественной «начинки» корпуса используют контактную сварку. При этом электроды применяют в виде вальцовочных роликов.
Последняя камера во многих конструкциях глушителей заполняется шумопоглащающим материалом. Изготовление выхлопной системы из дорогостоящей нержавеющей или оцинкованной стали приводит к увеличению ресурса глушителя, но при этом значительно увеличивается стоимость самого автомобиля.
Глушитель крепится к днищу автомобиля, при этом учитывается расстояние до оного. Это делается для того, чтобы избежать воздействия на кузов колебаний при резонансе и влияния высокой температуры. Дополнительная теплоизоляция и гашение вибраций корпуса достигается посредством изготовления глушителя с двойными стенками. При этом пространство между ними заполняют специальным материалом.
В связи с низкой посадкой большинства современных автомобилей, конструкция глушителя претерпевает некоторые изменения своей формы «сплюснутые» и растянутые ёмкости неправильной формы. Несмотря на это, они обладают отличными шумопонижающими качествами и пониженным аэродинамическим сопротивлением.
Также для защиты кузова от колебаний и недопущения разгерметизации глушителя в некоторых конструкциях используют гибкие материалы для изготовления трубопровода.
Чем отличаются друг от друга различные глушители?
Производителей деталей выхлопной системы для иномарок, чьи глушители представлены на отечественном рынке, несколько десятков. И неискушённому потребителю порой тяжело принять решение, на продукции кого из них остановить свой выбор. Одни дешевле, другие дороже, одни красивые, вид других вовсе не внушает доверия, марка одних у всех на слуху, а названия других не говорят ни о чём. Мы не будем здесь рекламировать какие-либо брэнды, а просто расскажем о том, какие бывают глушители, и чем одни хуже или лучше других.
В первую очередь для детали выпускной системы важно качество материала, из которого она изготовлена. В производстве глушителей используются:
1) Нержавеющая сталь.
2) Аллюминированная (аллюминизированная) сталь.
3) Аллюмоцинковая сталь.
4) Обычная (чёрная) сталь.
Глушители из нержавеющей стали встречаются в продаже достаточно редко, в основном это оригинальные детали. Связана такая ситуация с тем, что цены на глушители из нержавейки существенно выше, а большинство людей не хотят переплачивать за то, что такой глушитель будет служить дольше. Некоторые не собираются ездить на своей машине больше 2-3 лет, а некоторые предпочтут поменять глушитель ещё раз через те же 2-3 года. По этой причине аллюминированные детали выпускаются и продаются в намного больших количествах.
Не менее важным качеством для глушителя является его начинка. Это только внешне детали различных фирм могут быть схожи, но, как они будут работать на машине и глушить звук выхлопа, зависит от следующих факторов, тайна которых скрыта от наших глаз под корпусом:
1) Внутреннее устройство перегородок и перфорированных труб. Соответствие глушителя по этому признаку именно той системе выпуска, которая установлена на данном автомобиле.
2) Качество звукопоглощающей набивки. Её термостойкость, плотность и устойчивость к выдуванию.
3) Объём самого глушителя.
4) Наличие второго слоя корпуса.
Зачем нужен автомобилю глушитель?
Есть такой старый анекдот: К владельцу «Оки» подходит сосед. Смотрит на его миниатюрную машину сзади и говорит:
— Жалко, что у твоей машины только один глушитель…
Многие автолюбители, желая увеличить мощность своего автомобиля, устанавливают вместо штатного глушителя спортивные прямоточные. Однако, каково же бывает разочарование, когда после установки дешевого «спортивного» глушителя, не достигается ничего, кроме повышенного шума, за который, кстати, ГАИ может и оштрафовать. Почему так происходит? Потому, что дешевый прямоточный глушитель может быть некачественно изготовлен и иметь внутренние шероховатости, заусенцы и другие выступы, которые могут свести на нет все преимущество глушителя такого типа.
По вопросам приобретения и консультации звоните нашим менеджерам:
(057) 759-76-46,
097-085-18-69,
093-185-42-82,
050-401-28-70,
067-577-02-84,
050-10-079-01,