Устройство глушителя (схема)
Частично устройство глушителя было уже рассмотрено, теперь больше углубимся в тему.
Вы уже, наверное, поняли, что отличительных особенностей у глушителей много, нет устройств с одинаковой конструкцией, каждый производитель вносить свои новшества, чтобы улучшить конструкцию своего детища.
Основная цель – максимально уменьшить звук без потери мощности двигателя.
В обычном серийном автомобиле глушитель забирает от 5 до 7 % мощности. Чтобы добиться абсолютной тишины, нужно либо наращивать, либо устанавливать дополнительное устройство с резонатором, а это заберет еще от 5 до 7 % мощности. В сумме получается 10 – 15 %, которые никто терять не хочет.
Т.е. оказывается не так просто сделать идеальный глушитель, чтобы и шума было мало и мощность не терялась.
В большей мере на конструкцию изделия влияют:
- Объем двигателя;
- Тюнинговый или обычный мотор установлен;
- Марка автомобиля и его назначение (спортивный или обычный);
- Кто производитель.
Классический глушитель у большинства автомобилей состоит из:
- Входной и выходной труб;
- Внутренних труб;
- От двух и более расширительных камер;
- Внутренних перегородок;
- Резонатора Гельмгольца.
Звук, попадающий во внутрь устройства через входную трубу, отражается от стенок и проделывает путь более 1 км постоянно ослабевая.
Резонатор же служит для того, чтобы ослабить самую мощную составляющую звуковой волны, с которой не справляется обычный лабиринт.
Камеры в глушителе имею разный размер потому что длина звуковых волн тоже разная.
Входная труба, как правило, имеет дырочки и считается рассеивающей, так как попадая в нее звук частично рассеивается в первой камере.
Волны хаотичное перемещаются в пространстве отражаясь от стенок и постоянно теряют энергию. Это происходит за счет силы трения о молекулы воздуха.
Чем большая часть волны остается в первой камере, тем больше происходит ослабевание волны.
Оставшиеся волны проходя во вторую рассеивающую камеру при этом им не просто перейти из узкой трубы в открытое пространство так как по закону акустики звуковая волна как бы сталкивается со стеной из воздуха.
Часть волны не в состоянии попасть во вторую камеру и отражается назад от границы раздела сред и частично поглощает встречный поток.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Как самостоятельно установить ГБО
Те же волны, которые смогли попасть во вторую камеру, беспорядочно отражаются от стенок поглощая друг друга и теряют энергию при трении о воздух.
Но главная составляющая звуковой волны проходит дальше и попадает в резонатор Гельмгольца.
Звуковой волне снова приходится выходить из узкого пространства в свободную камеру, и она как бы давит на воздух в резонаторе создавая воздушные колебания.
Таким образом создается обратная звуковая волна, имеющая ту же частоту, что и исходная. Они сталкиваются и разрушают друг друга.
Часть волн, оставшихся во второй камере, попадает в еще одну трубу и переправляются в третью камеру.
Там снова происходит потеря звука на трении об воздух, и лишь после этого ослабленная волна попадет в выходную трубу, а оттуда наружу.
Прострелы при заводке
Если в глушителе слышатся хлопки, это может свидетельствовать о самых разных неполадках — от забитого воздушного фильтра до неправильно настроенного карбюратора. Соответственно, и ремонт применяется разный:
- Замена фильтра.
- Настройка карбюратора — проверка уровня топлива в камере, целостности поплавка, чистка жиклеров.
- Нормализация зажигания — «стрелять» может, если оно слишком позднее.
- Регулировка теплового зазора клапанов ГБЦ.
- Подтяжка или замена ремня ГРМ, зубчатого шкива, шлифовка клапанов.
Специалисты определяют причины и следствия путем проведения компьютерной диагностики, это наиболее быстрый способ понять, в какой детали авто заключается проблема.
Особенности холодной сварки
По большому счету холодная сварка (авто-пластилин) это разновидность двухсоставного клея, который применяется почти для всех известных материалов. Этот состав отличается высокой прочностью, за что его и так и прозвали. Помимо этого холодная сварка проявляет высокую устойчивость к химическим реагентам, температурным перепадам и воде. Поэтому если вы задумали ремонт глушителей, сварка станет настоящей находкой, которая восстановит целостность детали и продлит ее «жизнь».
Важно! Использовать холодную сварку для приемной трубы (коллектора) не рекомендуется, так как в этом случае речь обычно идет не о локальном ремонте, а о более серьезной проблеме. Дело в том, что на принимающие патрубки «штаны» приходится самый мощный удар вырывающихся выхлопных газов, поэтому холодная сварка может не выдержать такой нагрузки
Если речь идет о ремонте глушителя, то использование авто-пластилина обладает множеством преимуществ, по сравнению с другими методами:
- Не требует специальной подготовки и использования специализированного оборудования (сварочного аппарата, специальной экипировки и многого другого).
- Может использоваться в любых условиях, например, если глушитель выйдет из строя прямо на дороге.
- Стоит порядка 200-600 рублей.
Полезно! Для ремонта глушителя подойдет и обычная холодная сварка для металла.
При этом этот состав обладает отличными эксплуатационными характеристиками:
- Прочность «на отрыв» составляет до 120 кгс/см2.
- Стандартные составы отличаются максимальной температурой использования в 150 градусов, но есть и более мощная специализированная автомобильная холодная сварка, способная выдерживать большие температурные нагрузки до 1000 градусов.
- Высокие физико-механические показатели позволяют полноценно использовать глушитель, после его ремонта.
Однако прежде чем выполнить ремонт выхлопной трубы с помощью этого «чудодейственного» состава, стоит обратить внимание на типы сварки
Принцип работы выхлопной системы автомобиля
Своевременному и качественному выводу выхлопных газов отводится большая роль. Потому что, если вовремя отработанные газы не будут удаляться, то они будут оставаться в камерах сгорания цилиндров и заполнять некоторый объем, а значит, это приведет к потере мощности двигателя и нестабильной работе.
Выхлопная система состоит из нескольких секций, соединенных между собой крепежными болтами.
Назначение всех секций:
- выведение из камер сгорания цилиндров мотора все выхлопные газы;
- уменьшение шума работы силового агрегата (двигателя) во время работы;
- уменьшение уровня токсичности в отработанных газах;
- недопущение попадания в салон машины выхлопных газов.
Простая конструкция выхлопной системы выводит газы по трубам. Все наверное знают, что если глушитель или труба глушителя продырявится, то шум работы двигателя увеличивается в несколько раз.
Уровень токсичности понижается за счет установки в выхлопную систему катализаторов. За работой катализатора следит датчик лябда-зонд. В дизельных агрегатах используется сажевый фильтр для уменьшения выбросов вредных веществ.
Как в бензиновых, так в современных дизельных ДВС используется турбонагнетатель, который загоняет смесь из кислорода и отработанных газов, которые он всасывает из выпускного коллектора. На корпусе выпускного коллектора таких машин устанавливается датчик, которые регулирует подачу в турбину выхлопных газов.
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:
- корпус (имеет цилиндрическую форму);
- теплоизоляционная прослойка (выхлопные газы имеют очень высокую температуру);
- глухая перегородка (для поворота потока газов);
- перфорированная труба;
- дроссель (позволяет изменять сечение потока отработавших газов).
Конструкция резонансного глушителя
Глушитель в разрезе
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):
- передняя труба с перфорацией;
- задняя труба с перфорацией;
- впускная труба;
- передняя перегородка;
- средняя перегородка;
- задняя перегородка;
- выпускная труба;
- корпус (овального сечения).
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.
Прямоточный глушитель
Конструктивно прямоточный глушитель состоит из следующих элементов:
- герметичный корпус;
- выпускная и впускная труба;
- труба с перфорацией;
- шумоизоляционный материал — чаще всего используется стекловолокно, которое отличается устойчивостью к высоким температурам и хорошими звукопоглощающими свойствами.
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.
(5 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…
Конструкция и назначение выхлопной системы
Выхлопную систему часто называют глушителем, это не совсем правильно, поскольку глушитель является лишь одним из узлов этой довольно сложной конструкции. Обычно она состоит из следующих элементов:
- выпускной коллектор, в который из цилиндра ДВС выводятся продукты сгорания;
- гофра (сильфон), снижающая вибрации, защищающая кузов от резонанса и предотвращающая преждевременный износ всей системы;
- катализатор (каталитический нейтрализатор), понижающий токсичность выхлопных газов путем их окисления и дожигания несгоревших частичек;
- резонатор, снижающий температуру выхлопных газов и скорость их движения;
- глушитель, сводящий к минимуму уровень шума.
Схема выхлопной системы
Внутри катализатора находятся благородные металлы – родий, платина, иридий, которые контактируют с токсичными частицами, содержащимися в отработанных газах, и окисляют их. Металлы располагаются внутри корпуса в виде скрученной ленты или покрытия многочисленных керамических ячеек, так что площадь их поверхности максимально большая, поэтому контакт происходит активно. Нейтрализатор – самый дорогостоящий элемент выхлопной системы.
Снижение уровня шума начинается в резонаторе, где подавляются пульсации потока, и заканчивается в глушителе. В активных глушителях снижение уровня шума обеспечивается шумопоглощающей начинкой, а в реактивных (резонаторных) – системой камер и перегородок, заставляющих поток газов менять направление.
В турбированных двигателях в состав выхлопной системы включается дополнительный элемент – турбина. Еще одним важным элементом является лямбда-зонд (датчик кислорода), регулирующий состав топливно-воздушной смеси. Обычно их устанавливают парами, на входе в каталитический нейтрализатор и на выходе из него. В некоторых системах, в основном в отечественных автомобилях, вместо катализатора используется пламегаситель.
Выхлопная система предназначена для решения следующих задач:
- вывод продуктов сгорания из цилиндров ДВС;
- защита водителя и пассажиров от их проникновения в салон – выхлопные газы выбрасываются за корму автомобиля, достаточно далеко от салона;
- снижение шума;
- уменьшение вибраций, которые при передаче на кузов вызывают его ускоренный износ;
- повышение экологичности двигателя.
Если из глушителя капает вода
Конденсат, образующийся в глушителе – это обычная вода, появляющаяся в процессе перехода из газообразного состояния в жидкое. Звучит это довольно безобидно, если бы эта влага не оказывала пагубное влияние не только на саму выхлопную трубу, но и на внутренние системы автомобиля.
Если говорить о том, почему из выхлопной трубы капает вода, то стоит выделить несколько причин:
- Активная эксплуатация автомобиля, особенно в холодное время года, когда происходит сильный нагрев двигателя, а температура воздуха понижена.
- Автомобиль с функцией автозапуска. В этом случае труба будет нагреваться приблизительно за 20 минут. В это время замерзший конденсат тает, но не испаряется полностью. Благодаря этому под влиянием сильного потока выхлопных газов, жидкость выплескивается наружу из глушителя.
Также конденсат может с силой вырываться из трубы, если вы резко нажимаете педаль газа.
Стоит учесть, что образование конденсата в глушителе – это нормальное явление, только если он не появляется:
- В самом моторе. В этом случае на горловине масло-заливной крышки или возле клапанов образуется светлый налет.
- В бензобаке авто. Причиной этого чаще всего является низкокачественное топливо, в котором содержится вода.
В этом случае разбираться в проблеме необходимо незамедлительно, особенно если вы заметили что мотор машины начал сильно греться, а расход топлива увеличился.
Улучшения конструкции
Часто плоские перегородки расширительных камер заменяют выпуклыми. В таком случае они становятся конусообразными или принимают любую другую форму, которая позволяет отклонить поток пороховых газов к периферийной части глушителя. Это не дает возможность совершить обгон пули. Подобный эффект помогает достичь и винтообразная перегородка, которая проходит по всей длине устройства. Иногда расширительные камеры могут частично заполнить теплопоглощающим материалом. В такой роли выступает мелкая алюминиевая сетка, стружка или медная проволока. Но такие наполнители поддаются очистке от порохового нагара с определенными сложностями. Их приходится периодически менять. На эффективность глушения сильное влияние оказывает и материал перегородок. К примеру, если стальные заменить на алюминиевые, то это даст более заметное снижение громкости. Но при частой стрельбе резко уменьшается работоспособность прибора. Так, если с его использованием сделать подряд десяток-второй выстрелов, то бесшумное оружие превратится в самое обычное. Поэтому необходимо стрелять одиночными. Да и между ними делать большие паузы, чтобы дать конструкции время остыть.
Устранение неисправностей глушителя
Самостоятельно провести работы по ликвидации неполадок в глушителе при некоторой сноровке можно достаточно быстро, если соблюдать четкую последовательность действий. Ремонт можно условно поделить на несколько этапов:
- Демонтаж глушителя.
- Визуальный осмотр и выявление неполадки.
- Непосредственно ремонтные работы.
- Обратный монтаж глушителя.
Никаких осложнений при работе возникнуть не должно, а устранение проблем осуществляется одним из способов, описанных далее.
Ремонт глушителя холодной сваркой
Все большую популярность в последнее время приобретает метод холодной сварки, позволяющий быстро и качественно залатать любую пробоину. Холодная сварка – это универсальный состав, который очень быстро застывает и имеет отличную сопротивляемость воздействию масла, бензина и других агрессивных веществ.
Холодная сварка выпускается в двух формах:
- Жидкой. Для создания качественной заплатки используется жидкая смесь: она становится оболочкой и крепежным материалом для армирующих элементов. В результате получается надежное соединение с деталью.
- Пластичной. Такой состав, помимо высокого качества соединения, отличается превосходной адгезией, позволяющей осуществлять ремонт на плохо подготовленных поверхностях.
Для качественного ремонта глушителя при помощи холодной сварки необходимо соблюдать следующий алгоритм работы:
- Сначала поврежденный участок обрабатывается наждачной бумагой для создания ровной поверхности, на которой материалу будет легче закрепиться.
- Далее очищенный участок необходимо обезжирить. Для этих целей хорошо подходит бензин или спирт.
- После подготовки участка нужно взять необходимое количество клеевого состава и привести его в рабочее состояние согласно приложенной инструкции.
- Готовая смесь наносится на поврежденный участок и разравнивается. Работу нужно выполнять как можно быстрее: герметики начинают засыхать уже через несколько минут после нанесения.
- Финальный этап – просушка. Готовую деталь необходимо оставить на некоторое время, чтобы дать клею полностью высохнуть.
Ремонт глушителя холодной сваркой – это быстрый и надежный способ избавиться от небольших прогаров или отверстий в детали, но при серьезных повреждениях лучше воспользоваться более надежными методами.
Как быть, если деталь отвалилась в дороге
Первым делом придется придумать, как приподнять автомобиль. Если с собой нет домкрата, то можно заехать передним колесом на какое-нибудь возвышение.
Сам ремонт требует определенного внимания — даже если вы собираетесь только доехать до ближайшего сервиса. Если вы просто расслабите гайки, удерживающие хомут, вставите трубу на место и снова затянете гайки, то от малейшего сотрясения конструкция может развалиться. Лучше под гайки подложить дополнительные шайбы или же гайки чуть большего диаметра, а только потом затянуть хомут.
К счастью, если оторвался глушитель, то вернуть его на место можно без специальных приспособлений. Но желательно отыскать в багажнике что-то, что позволит временно закрепить устройство в случае полного проблем со штатными креплениями. К примеру — прочную веревку или проволоку. Чтобы выхлопной газ не прорывался через щель, можно обтянуть тканью или полиэтиленовой пленкой стык между отвалившейся частью глушителя и его основанием. Но пленка не лучший выход, так как может расплавиться от горячего газа. Другое удачное решение — обтянуть поврежденное место разрезанной вдоль алюминиевой банкой из-под газировки и стянуть ее части проволокой.
Всё это временные меры. В дальнейшем кусок, который оторвало, желательно приварить. Этот процесс включает в себя следующие этапы:
Демонтировать глушитель. Чтобы легко снять его с резинок, используют WD-40 или аналогичное средство. Затем откручивается остаток трубы.
Подготовить две разделенные части к соединению. Совместить трубу так, как она должна быть, провести сварку в 3-4 местах для первичного закрепления.
Обварить по шву в пределах видимой зоны.
Шов под кронштейном может быть не виден. Тогда требуются радикальные меры — вырезание части кронштейна болгаркой
Делать это необходимо со всеми мерами предосторожности.
Приварить оставшуюся часть и затем вернуть на место вырезанный кусок
При этом для снижения вибрации и дополнительной надежности можно неподалеку от шва приварить трубу к кронштейну.
В процессе охватите вниманием и остальные детали, которые находятся в зоне видимости. К примеру, часто возникает потребность в замене уплотнительного кольца в месте соединения средней части с глушителем.
Шов следует варить очень качественно. Если вы не уверены в своих силах, то лучше не экспериментируйте и обращайтесь к специалистам. То же относится к ввариванию на прежнее место куска кронштейна.
«Мастер глушителей» — сервис с двадцатилетним стажем. Поможем с любыми проблемами, возникающими в выхлопной системе. В описанной выше ситуации разумнее будет обратиться к нам, чем чинить своими руками по советам с форумов — мы отремонтируем не только эффективнее, но и быстрее.
Принцип работы
Теперь, когда мы знаем причины звука, давайте разберем, как устроен глушитель для оружия. Основная задача этого приспособления – понижать температуру и давление пороховых газов. Для этого необходимо сделать, чтобы у них была возможность расшириться еще до того, как они вступят в контакт с атмосферным воздухом. Именно для этого в глушителе и необходимы камеры. В каждой из них пороховые газы последовательно теряют энергию. Это ведет к одной закономерности. С ростом числа камер становится меньше разность давлений наружного воздуха и выходящего газа. Закономерный результат – звук ослабевает. Но это верно лишь относительно к тем, которые идут за пулей. Часть газов, как было сказано ранее, ее опережает. Поскольку диаметр отверстий больше размера снаряда, то часть из них по-прежнему будет истекать из глушителя с превышением скорости звука. То есть будет создаваться баллистическая ударная волна. Чтобы отсечь и замедлить газы, вместо диафрагм с отверстиями часто используют мембраны из упругого материала, в которых есть щели. Они позволяют пропустить пулю и затем снова смыкаются. Как альтернатива – устанавливают глухие прокладки, которые называются обтюраторами.
Устройство глушителя и резонатора
Сразу отметим, разные производители автомобилей и выхлопных систем используют различные конструктивные решения. Это значит, что на разных авто даже одного производителя устройство глушителя может отличаться. Дело в том, что глушитель должен не только поглощать звук, но и не отнимать мощность двигателя.
На практике, можно установить несколько глушителей разного объема и резонаторов, что сделает авто бесшумным. Однако мощность двигателя также будет значительно снижена. Даже стандартные и относительно простые системы отнимают до 6-7% процентов. По этой причине автопроизводители постоянно разрабатывают различные конструкции, чтобы получить оптимальный баланс.
Резонатор
По конструкции резонатор представляет собой несколько перфорированных труб, которые находятся внутри металлического корпуса. Трубы размещены на разном уровне, при этом параллельны. Когда общий поток выхлопных газов попадает в резонатор, он ударяется об стенки, что позволяет снизить давление и частично погасить шум.
Волна после удара об стенку отражается, сталкивается с потоком поступающих газов и происходит «самогашение». Далее поток попадает в параллельную трубу и переходит в следующую камеру, где процесс повторяется. Это позволяет в резонаторе снизить давление и уменьшить уровень шума на 40%. Преимущественно в резонаторе «гасятся» низкочастотные шумы.
В нижней части имеется еще одна труба, через которую газы далее проходят в глушитель. При этом резонатор можно сделать более эффективным, однако для этого нужно увеличивать его объем. С учетом того, что резонатор установлен в средней части под машиной, возникнут проблемы с установкой. Также повышение эффективности резонатора приведет к снижению мощности двигателя.
Глушитель
Глушитель обычно ставится в задней части автомобиля, так как там достаточно места для его установки. Глушитель — самый большой по размеру элемент выхлопной системы и конструктивно похож на резонатор. В его устройстве также используются камеры и стенки.
Однако в глушителе также есть особая камера с поглотителем. После выхода из перфорированной трубы газы проходят через поглотитель, где дополнительно гасится их энергия и звук. Фактически, перфорированная трубка обложена таким поглотителем.
Сам материал пористый и мягкий, хорошо устраняет колебания звука. В качестве поглотителя используют: стекловату, минвату, могут добавлять металлическую стружку и т.д. Главное, чтобы материал был пористым и не горючим:
- для эффективного поглощения звука;
- отсутствия рисков возгорания при нагреве;
Еще добавим, что в выхлопной системе может использоваться два глушителя. Обычно такое решение используется на моторах V6 или V8 (по одному глушителю на 3 или 4 цилиндра с каждой стороны V-образного двигателя).
Чем чреваты поломки глушителя
Часто устройство рассыпается или оплавляется, что должно заставить вас проверить систему зажигания. Именно из-за некорректной работы этой системы приходит в негодность катализатор. Когда есть неисправность, горючее не сгорает совсем как уже упоминалось, попадая в отсек выхлопа. Поэтому функция дожига возлагается на катализатор, который уже, итак, достаточно раскален. Под высокими температурами соты сильно нагреваются, спекаясь вовсе при этом.
Масштабная проблема может крыться в свечах зажигания, катушках, также высоковольтных кабелях. Как следствие, неисправные форсунки, начинающие переливание топливной жидкости. Все это изнашивает маслосъемные цилиндропоршневые кольца. Та же участь может постигнуть маслосъемные колпачки. В итоге в катализаторе будет догорать теперь уже масло.
К частой причине поломки можно отнести механическую деформацию корпуса. Стоит уяснить, что соты имеют тонкую структуру стенок, легко поддающиеся даже малым физическим нагрузкам. Желательно оснастить днище машины дополнительной защитой.
Чем страшна поломка катализатора, какую опасность он несет? Дело в том, что керамические крупицы проникают посредством выпускного тракта прямым ходом в цилиндры мотора. Находясь внутри, почти мгновенно царапают цилиндры, полностью деактивируя двигатель.
Пострадает от керамических частиц турбина, если она имеется. От перегрева деформируется головка блока, сокращая потенциал силового агрегата.
Избежать гибель мотора своего авто можно, если своевременно выявлять и устранять неисправности глушителя. Старайтесь, не доводить машину до критического состояния, избавление которого выльется в страшные последствия и дорогой ремонт. Тем более, заменить вышедший из строя катализатор можно собственноручно.
