Система отвода отработанных газов автомобиля позволяет не только удалять продукты сгорания топлива, но и увеличить эффективность работы силового агрегата, а также значительно снизить шумовой фон. Для этого в системе используется такой узел, как глушитель, который способен подавлять шум, создаваемый выхлопными газами, и значительно снизить уровень их токсичности. Все эти показатели зависят от того, как устроен глушитель.

Независимо от того, изготавливается ли глушитель в заводских условиях, или же собирается своими руками, в его конструкции должны быть следующие обязательные элементы:

• Выпускной коллектор сочленяется непосредственно с двигателем авто через приемную трубу, которая может быть оборудована виброкомпенсатором.
• Отработанные газы из приемной трубы попадают в полость катализатора, в котором догорают остатки топлива, и снижается насыщенность углекислого газа.
• Из катализатора газовые потоки устремляются в камеру резонатора, где гасятся колебания и уравновешивается воздействие их пульсации.
• Затем объем отработанных газовых потоков проходит через камеры заднего глушителя, который призван снижать шум.

Принцип работы

Прежде чем приступить к ремонту глушителя автомобиля или его сборке своими руками, нужно понять основные принципы его работы. Если посмотреть на устройство в разрезе, то можно увидеть множество металлических или керамических перегородок, термостойкую вату, а также присутствие перфорированных труб. Наличие этих элементов в конструкции глушителя замедляет скорость движения газовых потоков. При ремонте своими руками важно заменить изношенные элементы качественными аналогами.

В свою очередь их снижение позволяет сгладить работу мотора с учетом каждого такта.

Не существует стандартов по производству выхлопной системы и отдельных ее элементов, поэтому глушители различных производителей авто могут существенно отличаться друг от друга.

Если вы решили своими руками модернизировать отдельные элементы системы отвода отработанных газов, то необходимо учитывать некоторые нюансы:

• на мощных двигателях автомобилей должен стоять резонатор достаточно большого объема, который будет обеспечивать необходимый уровень сглаживания выхлопа;
• количество перегородок внутри камер, которые сглаживают неравномерность объема отводимых потоков.

Типы шумопоглощающих элементов

Глушители в авто могут быть активными, которые представляют собой достаточно простое устройство, а также реактивными. В первом случае для их производства используются вибростойкие материалы, которые способны выдерживать воздействие высоких температур. Активные устройства наиболее популярны, поскольку неприхотливы в эксплуатации. Существенным их недостатком является их быстрое загрязнение. Реактивные устройства глушителей состоят из сложных элементов камер-резонаторов.

Что касается задней шумопоглощающей камеры автомобиля, то в ее устройстве присутствует множество отсеков, которые содержат в себе специальный наполнитель. Он необходим для снижения звука отводимых газов при работе двигателя авто. В устройстве современных глушителей автомобилей может использоваться несколько технологий поглощения звукового фона и очистки отделяемых газов одновременно. Они могут содержать в себе множество различных материалов, которые обеспечивают максимальное снижение звука отработанных потоков газов, уровня их токсичности и температуры.

Особенности глушителя-прямотока

Такое устройство может быть использовано для увеличения производимой мощности авто. Глушитель-прямоток использует энергию газовых потоков, которая преобразуется в мощность автомобиля. Как бы странно это ни звучало, но такое возможно: вначале из коллектора обеспечивается выпуск потоков газов с минимальным сопротивлением, а двигатель автомобиля в свою очередь затрачивает меньше усилий на преодоление силы их давления. Именно этим и достигается увеличение полезной мощности мотора авто.

При изготовлении глушителя-прямотока используется камера, внутри которой помещается перфорированная труба, а также имеется небольшое количество разделительных перегородок (при изготовлении прямотока своими руками эту важную деталь необходимо учитывать). Отработанные газы практически не испытывают сопротивления внутренних перегородок, а отверстия в трубе позволяет им максимально расширяться, после чего они выходят наружу практически бесшумно. Этому также способствует применение внешних кожухов, пропитанных специальным составом.

Самостоятельный ремонт глушителей

Основной проблемой элементов систем отвода выхлопа является появление дыр, вследствие перепада температур и внешнего ударного воздействия на корпус элементов. При обнаружении пробоины в корпусе резонатора, труб или заднего глушителя, нужно изготовить латки из листового металла. От размеров «свища» необходимо сделать запас около 10-12 мм, после чего место пробоя нужно тщательно обработать.

Ремонт своими руками особых сложностей не представляет. При наложении латок желательно пользоваться полуавтоматической сваркой. При этом необходимо следить за ровностью и непрерывностью сварного шва. Таким же образом реставрируются дефекты труб и внутренних элементов.

Выхлопная система автомобиля (система отвода выхлопных газов) - это, что уже и так понятно из названия, система выпуска отработавших газов. Выхлопная система, вопреки частым мнениям, очень важная система автомобиля. В ее функции входит:

• Снижение токсичности отработавших газов (положительно влияет на экологию)
• Подавление шума (снижает уровень шума)
• Вывод горячих, токсичных газов за корму автомобиля (предотвращает попадания токсичных газов в салон)

Помимо этого выхлопная система создает необходимое сопротивление выхлопных газов, что влияет на эксплуатационные характеристики автомобиля. Также системы удаления выхлопных газов, особенно спортивные выхлопные системы, играют немаловажную роль во внешнем виде автомобиля, а также в звуке, создавая приятный тембр.

В простонародье, выхлопную систему, практически всегда называют просто "глушитель". Но это не совсем верно, так как глушитель это всего лишь одна из составляющих выхлопной системы. Система удаления выхлопных газов состоит из:

• коллектора (соединяет несколько выхлопных выходов в один);
• приемной трубы (соединяет коллектор с катализатором или гофрой);
• гофры (снижает вибрации передаваемые от двигателя)
• катализатора (преобразовывает токсичные газы в безвредные);
• резонатора (снижает уровень шума);
• средней трубы (соединяет резонатор с глушителем);
• глушителя (выполняет ту же функцию, что и резонатор, но устроен несколько иначе и в качестве звукопоглощающего материала использует особенное волокно).

Рассмотрим работу выхлопной системы более подробно. После сгорания топливной смеси, остается много несгоревших токсичных газов, под высоким давлением они попадают в коллектор, задача которого соединить все выхлопные выходы в один. Коллектор обычно создает высокое сопротивление для отработавших газов, поэтому очень часто, в тюнинге и спорте, штатный коллектор заменяется на так называемый "паук". По сути это тот же коллектор, но имеет более плавные изгибы для снижения сопротивления потоку газов. После коллектора газы попадают в приемную трубу, в которой температура может достигать 1000 о С. Из приемной трубы газы попадают через гофру в катализатор, главная задача которого дожечь не сгоревшие вредные соединения и преобразовать токсичные газы в безвредные. В большинстве автомобилей он также снижает уровень шума и придает выхлопу приятный звук. После катализатора уже относительно безвредные газы попадают в резонатор, который значительно снижает уровень шума, далее по средней трубе (которая зачастую имеет странную, причудливую, хитрую, извитленную форму, так как она должна повторять геометрию днища кузова и оставлять место для других агрегатов автомобиля) газы попадают в глушитель, который также снижает уровень шума, как и резонатор, но имеет несколько другое устройство.

Причины выхода выхлопных систем из строя

О том, что выхлопная система автомобиля неисправна и требует ремонта, может сказать любой автолюбитель, так как неисправная система выхлопных газов сопровождается:

• громким "ревом";
• снижением мощности двигателя (ухудшается тяга и ускорение);
• нестабильной работой двигателя (скачки оборотов на холостом ходу)
• попаданием выхлопных газов в салон автомобиля;
• появлением копоти на деталях

Поэтому, с ремонтом выхлопной системы нельзя откладывать, тем более что ремонт "запущенной" системы выхлопных газов обойдется в гораздо большую сумму . Чаще всего причиной выхода выхлопной системы из строя является коррозия и механические повреждения. Ржавчина "съедает" корпуса глушителей, катализаторов и резонаторов, а так же промежуточные трубы и сварочные швы крепления деталей. Как правило, это происходит из-за постоянных, сильных перепадов температур, попадания на выхлопную систему воды, соли и реагентов, скапливающегося конденсата внутри глушителя и резонатора, а так же из-за содержащихся в системе активных химических соединений.

Казалось, прошло не так много времени с тех пор, как автомобильный глушитель использовался исключительно для удаления из системы отработанных газов. Второй его задачей было уменьшение уровня шума.

Это и не удивительно. Когда только автомобили появились, существовали лишь специальные клапаны, которые открывались по команде водителя. При этом раздавался настолько громкий свист, что администрациями всех больших городов в мире было запрещено совершать данное действие в городских пределах.

Прошли годы, и появился полноценный автомобильный глушитель. Мало того, с тех пор он претерпел множество модификаций. Одна из последних позволила в значительной мере увеличить эффективность работы двигателя.

Устройство глушителя

Общая Схема

Каждый автомобильный производитель старается создать наиболее производительную систему, которая при этом будет отвечать всем международным нормам. Неудивительно, что они вносят изменения в те или иные детали. Но если брать исключительно выхлопную систему, то существует каноническая конструкция, которая редко изменяется. Её можно разделить на четыре части:

• катализатор,
• заднюю часть или автомобильный глушитель,
• резонатор,
• приёмную трубу.

Работая вместе, все эти детали обеспечивают отвод отработанных газов. Приёмная труба транспортирует газы в катализатор. Некоторые автомобильные производители устанавливают дополнительно виброкомпенсатор. Это устройство берёт на себя часть вибраций. Что позволяет в значительной мере продлить срок эксплуатации выхлопной системы.

В катализаторе происходит сгорание остатков бензина, которые не были воспламенены в цилиндрах. Тем не менее основная роль катализатора заключается в другом. Устройство позволяет перевести углерод в менее вредное состояние.

По внешнему виду катализатор напоминает бачок. При этом внутри находится целая сеть элементов, которые по внешнему виду напоминают пчелиные соты. Когда газы проходят сквозь них, то начинается химическая реакция.

За катализатором установлен резонатор. Немного дальше можно увидеть тот самый автомобильный глушитель. Конструкции этих двух деталей во многом зависят от автомобиля и от его предназначения. К примеру, на спортивном автомобиле вы увидите одно устройство, а на семейном хэтчбеке другое.

Внутренняя конструкция этих двух деталей непросто гасит шум, но и сглаживает такты работы двигателя. Если же говорить про определённые конструкционные особенности, то резонатор не отличается какими-либо изысками. По факту — это просто бачок с трубой.

Другое дело автомобильный глушитель. В некоторых случаях он представляет собой настоящее произведение искусства, которое не только положительно сказывается на работе двигателя, но и представляет собой яркий штрих в дизайне машины.

Конструкция

Вариаций конструкции глушителя для автомобилей существует множество. При этом значение имеют следующие факторы:

• марка машины,
• объём двигателя,
• производитель,
• модель.

К счастью, несмотря на множество вариаций внутреннее устройство у всех глушителей для автомобилей практически идентичное. Оно состоит из перегородок, перфорированных патрубков и жаростойкой ваты.

Главная задача автомобильного глушителя замедлить скорость движения отработанных газов. Это позволяет сгладить такты во время работы мотора. Точных стандартов для внутренней конструкции нет, поэтому каждый производитель старается найти свои уникальные ходы, которые дадут ему преимущества над конкурентами.

Внимание! Разрез одного автомобильного глушителя может крайне отличаться от разреза аналогичной детали другой компании.

Определяющим фактором является общая схема выхлопной системы. В качестве примера возьмём конструкцию, у которой маленький резонатор. Подобное конструкторское решение приведёт к тому, что система не сможет в должной мере сглаживать поток. Это, в свою очередь, повысит нагрузку на глушитель.

Увеличение нагрузки вынуждает конструкторов увеличить размеры автомобильного глушителя. Также изменению подвергается внутреннее строение. Впрочем, вы можете убедиться в этом из картинок выше. Каждая конструкция представляет собой собрание трубок и перегородок. Главная же её задача — максимально эффективное использование объёма.

Благодаря множеству отверстий в трубках отработанные газы могут быстро рассеиваться в объёме конструкции автомобильного глушителя. В свою очередь роль перегородок заключается в том, чтобы направить их обратно. Это сглаживает неравномерность потока.

Внимание! Роль сдерживающей силы выполняет минеральная жаростойкая вата. Это сохраняет стенки бачка и в значительной мере способствует понижению уровня шума.

Делаем глушитель своими руками

Как видите, автомобильный глушитель не представляет собой особенной сложности. Неудивительно, что многие автомобилисты решаются сделать его самостоятельно. Но не всё так просто как может показаться. К примеру, существует множество модификаций автомобильных глушителей, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Внимание! Перед тем как сделать автомобильный глушитель самостоятельно, вы должны определиться, для каких именно целей он вам нужен. Только после этого вы сможете подобрать оптимальный вариант.

Проверенный метод изготовления глушителя своими руками

Одним из самых простых методов изготовления данного устройства является способ, в основе которого лежит обычный огнетушитель. Именно он послужит заготовкой для будущего изделия. При этом вам понадобится:

• труба со внутренним диаметров в два дюйма;
• детали старого глушителя;
• сварочные электроды;
• аппарат для сварки;
• болгарка,
• отрезные круги для металла.

В качестве основы идеально подойдёт старый автомобильный порошковый огнетушитель. Результатом проделанных манипуляций станет устройство, которое позволит с достаточной эффективностью использовать все возможности двигателя. Алгоритм создания состоит из таких этапов:

1. Открутите от огнетушителя головку и высыпьте порошок.
2. Расширьте имеющееся отверстие под трубу. С противоположной стороны сделайте такое же. При этом оно должно смещаться ближе к стенке.
3. На отрезках труб, что будут внутри, необходимо проделать надрезы болгаркой. Они должны быть сквозными.
4. Вмонтируйте отрезки в баллон. Перфорированные отрезки должны размещаться по центру или максимально близко к нему.
5. Соединения нужно тщательно обварить. При этом соблюдайте придельную осторожность, чтобы не прожечь металл насквозь.
6. Отрежьте от огнетушителя крепежи. Приварите их к автомобильному глушителю.

После того как автомобильный глушитель будет сделан вам понадобится проверить его надёжность. Для этого заткните трубу заглушкой, и заполните устройство водой. Протечек быть не должно.

Внимание! После слива воды перед установкой нужно продуть автомобильный глушитель.

Итоги

Из-за постоянного развития автомобильной промышленности появилось новое поколение глушителей, которые позволяют в значительной мере увеличить эффективность работы двигателя. Создать подобное устройство под силу каждому автомобилисту, достаточно следовать инструкции.

При работе любого двигателя происходит сгорание топлива и выделение газов, являющихся продуктами его сгорания. Для отвода выхлопных газов от двигателя за пределы кузова автомобиля используют систему труб и специальных емкостей, которые в целом и составляют глушитель.

Глушитель, это слишком общее название для системы отвода выхлопных газов. Система состоит из следующих элементов:

Выпускной коллектор
Приемная труба
Катализатор дожига выхлопных газов
Резонатор
Глушитель

Каждому из этих элементов отводится своя роль и в целом они выполняют работу по нейтрализации вредных выбросов и гашения шума отработавших газов.

Всем видимо не раз приходилось на практике сталкиваться с ситуацией, когда прогорает какой – либо из элементов системы выпуска. Это невозможно не услышать, так как резко меняется тихий звук работы мотора на неприятное «рычание».

Чем больше прогорает глушитель, тем громче звук выхлопа. Если же вообще убрать глушитель, то звук вашего мотора способен разбудить всех жителей окрестных домов. Это связано с тем, что сгоревшие газы под большим давлением вырываются наружу и создают звуковые колебания воздуха в несколько сотен децибел.

Задача глушителя помимо снижения звука выхлопа,еще и не создать значительного сопротивления выходу выхлопных газов,иначе это отразится на продувке и наполнении цилиндров, а стало быть неполному сгоранию и потере мощности.

Каким же образом звуковые волны гасятся в глушителе?

Слышимый нами шум, это акустические волны, несущие в себе энергию. Задача глушителя заключается в том, чтобы энергию колебаний воздуха перевести в тепловую энергию.
Для того, чтобы провести это преобразование энергии существует несколько типов устройства глушителей автомобиля , которые можно поделить на четыре группы: ограничители, резонаторы, отражатели и поглотители.

Ограничители

Один из простейших преобразователей энергии колебаний. В корпусе глушителя входящая труба заметно сужается, создавая акустическое сопротивление, а сразу за сужением большой объем емкости корпуса глушителя. Продавливаясь через сопротивление на сужении трубы, звуковые колебания на выходе сглаживаются объемом. Энергия начинает рассеиваться в в дросселе, нагревая газ. Получается, что чем меньше отверстие (дроссель) тем больше сопротивление, а стало быть более эффективное сглаживание. Однако это создает серьезное сопротивление потоку и как глушитель, это неподходящий вариант. Хотя как предварительный глушитель – весьма распространенная конструкция.

Резонаторы

В глушителях резонаторного типа применяют замкнутые пространства, расположенные рядом с трубой и соединенные с ней несколькими рядами отверстий. Зачастую в одном корпусе выполняется два разных по объему отделения, разделяемых глухой переборкой.

Получается, что каждое из отверстий в глухой полости представляет собой резонатор, который возбуждает колебания собственной частоты. Резонансная частота резко гасится благодаря изменению условий ее распространения вследствие трения частиц выхлопного газа в отверстии. Подобные устройства глушителя автомобиля эффективно гасят низкие частоты и применяются в основном как предварительные, стоящие первыми в системе выпуска. Они не оказывают сопротивление потоку в большой степени,та к как не уменьшаю сечение.

Отражатели

В корпусе глушителя помещается несколько пар акустических зеркал, от которых отражаются звуковые волны. Если сделать своеобразный лабиринт из подобных зеркал, то в итоге рассеется вся энергия звуковых колебаний и на выходе будет лишь чуть слышимый звук.

Подобным образом устроен пистолетный глушитель. Это уже более совершенная конструкция глушителя, хотя она и создает определенное сопротивление выхлопным газам. В основном нашла применение в стандартных системах как оконечный глушитель.

Поглотитель

Принцип действия такого глушителя основан на поглощении акустических колебаний каким –либо пористым материалом. Скажем направив звук в минвату, он вызовет колебания ее волокон и их трение друг о друга. Произойдет преобразование звуковых колебаний в тепло.

Применение поглотителей позволяет выполнить устройство глушителя автомобиля не уменьшая сечения трубопровода, просто окружив трубу с просверленными в ней отверстиями слоем поглотителя. Сопротивление потоку в таком глушителе будет минимальным, но и снижение шума будет также минимальным.

Поэтому в заводских глушителях применяют в основном комбинированные системы, добиваясь существенного снижения шума при минимальном сопротивлении потоку.

Ещё на заре появления первых автомобилей в конце 19-го начале 20-го вв., глушитель стал тем средством, которое позволило популяризовать их среди городского населения. Рев мотора и в наше время остается существенной проблемой, когда дело касается транспортных средств. В наше время используются новые методы подавления шума, которые в целом достаточно эффективны. С течением времени устройство глушителя постоянно совершенствовалось.

Современный автомобильный глушитель — это агрегат, предназначенный для снижения уровня шума, а также температуры и токсичности выхлопных газов.

У любого автомобиля подобные параметры должны соответствовать установленным стандартам. Сложность заключается в том, что для выполнения поставленных задач необходимы достаточно сложные системы. Поэтому устройство глушителя включает несколько основных элементов. Каждый из них выполняет определенную функцию.

Основные элементы системы

Конструкция глушителя включает несколько элементов. Фактически она будет, примерно, одинаковой для каждой модели автомобиля.

1. Коллектор;
2. Нейтрализатор;
3. Передний глушитель;
4. Задний глушитель.

Коллектор подключается непосредственно к самому двигателю, выполняя задачу по выводу газов. Нагрузка в данном случае очень высокая и касается это как механического, так и температурного воздействия (вплоть до 1000 градусов). Особые требования предъявляются к материалу, из которого изготавливается эта часть глушителя автомобиля. Для этого применяются лучшие сплавы чугуна и стали.

Согласно международным стандартам производители должны позаботиться о снижении вредоносного воздействия. И эта задача возлагается на каталитический нейтрализатор или конвертер. Он представляет собой особую камеру, где происходит фактическая очистка газовой смеси.

Сейчас производители нередко изготавливают катализаторы, способные проводить очистку в широком диапазоне вредных веществ. Для этого камеру каталитического нейтрализатора делают многосекционной. Корпус изготавливается из металла или керамики. При этом он имеет ячеистую структуру, благодаря которой увеличивается площадь контакта газов непосредственно с каталитическим слоем.

Какие материалы применяются для каталитических реакций

Непосредственно рабочая зона нейтрализатора глушителя автомобиля покрывается платиной и палладием. При контакте с ними большая часть вредных токсинов в выхлопных газах нейтрализуется. Сам катализатор производители располагают ближе к мотору, так как высокая температура способствует ускорению реакций.

Конечно, до сих пор не существует универсального глушителя, способного нейтрализовать абсолютно все токсины и вредные вещества, но производители все равно постоянно совершенствуют технологии.

Передние и задние глушители

Последние две части — это непосредственно сами глушители автомобиля в том понимании, к которому мы все привыкли. Выделяют передний и задний глушители. Как раз они предназначаются уже непосредственно для снижения уровня шума, и они ничего не очищают.

Передний глушитель обычно называют резонатором. Газы, проходя по предыдущим частям с высокой скоростью, создают довольно много шума. Различные решетки и многочисленные отверстия, во-первых, снижают скорость продвижения газов, а вместе с этим и вибрацию. Для поглощения звуковых эффектов применяются специальные материалы. Подобным образом, удается убрать эффект резонанса. Именно здесь происходит основная работа по снижению уровня шума автомобиля.

Выделяют два основных вида:

• Активные;
• Реактивные.

Активные глушители сделаны из звукопоглощающего материала и отличаются относительно простой конструкцией. Единственная проблема — со временем он сильно загрязняется. В реактивных применяются комбинации из расширительных и резонаторных камер.

Последняя часть — это фактически основной глушитель транспортного средства.

Функция заднего глушителя заключается в окончательном поглощении шума и отвода выхлопных газов. Его внутренняя структура неоднородна и состоит из серии небольших камер со специальными наполнителями.

Необходимо отметить, что в более новых машинах, как правило, совмещается несколько технологий сразу. Пористая структура, система перегородок и различные воздуховоды позволяют окончательно избавиться от шума и снизить температуру до безопасной.

Устройство прямоточного глушителя

Те автомобилисты, которые стремятся всяческими способами повысить мощность своего транспортного средства, устанавливают специальные прямоточные глушители .

Особенность устройства прямоточного глушителя заключается в том, что он способен использовать энергию выходящих газов для увеличения мощности автомобиля. Со штатным глушителем такое невозможно.

Суть заключается в том, что выхлопные газы выходит из выпускного коллектора с меньшим сопротивлением. Благодаря этому двигатель тратить чуть меньше энергии, так как ему нужно тратить меньше энергии на преодоление давления. И именно эту разницу удается преобразовать в полезную мощность движения.


Устройство прямоточного глушителя включает прямую трубу с перфорированной поверхностью, фактически заключенную во внешний кожух. Внутри содержится меньше разделителей и различных камер. Таким образом, отработанные газы проходят по прямой без особого сопротивления, но за счет перфорированной поверхности они свободно расширяются, так что особых проблем с выходом не возникает.

Шумопоглощение обеспечивается за счет специального внешнего кожуха с нанесенным поглощающим составом. Благодаря нему газы внутри не резонируют, и звук двигателя находится в пределах допустимых пределов. Для улучшения эффекта могут применяться несколько отдельных внешних сегментов.

Нередко различные системы глушителя разрабатываются непосредственно под конкретные модели автомобилей с учетом его особенностей и рабочих характеристик.