Глушитель в машине что это
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, 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.
Глушитель автомобиля. Типы глушителей и принцип работы.
Глушитель автомобиля — это основной элемент выпускной системы, который позволяет снижать шум от выходящих в атмосферу выхлопных газов.
Глушитель автомобиля представляет собой герметически закрытый объём в несколько литров. Внутри глушитель разделен большим количеством перегородок с отверстиями, которые образуют камеры меньшим объёмом и расположены они в шахматном порядке. При прохождении выхлопных газов по такому сложному маршруту, происходит поглощение пульсаций давления потока, которые образуются вследствие работы двигателя и рассеивание звуковых волн с преобразованием этой энергии в тепловую.
Типы глушителей.
При схожем наборе составных частей выпускного тракта у разных автомобилей каждый элемент в системе может отличаться конструктивно. Так, глушители бывают четырёх типов:
Выглядят разные типы порой одинаково. Все отличия внутри.
Резонаторные глушители.
Резонаторные конструкции состоят из двух и более камер различной длины, разделённых между собой глухой перегородкой. Сквозь весь глушитель, не прерываясь и не изменяя траектории, проходит перфорированный трубопровод системы. Разные объёмы замкнутых полостей создают в отверстии перегородки колебания собственной резонансной частоты, которые эффективно глушат друг друга. Особенно заметен результат при устранении высокочастотных колебаний. Этот тип внутренней структуры не создаёт значительного сопротивления потоку газов. Поэтому часто и применяется он в качестве дополнительного глушителя-резонатора, который устанавливается сразу за приёмной трубой.
Отражательный глушитель.
Отражательный тип является частным случаем резонаторного глушителя. Обычно здесь перегородок гораздо больше, а трубопроводы входа и выхода располагаются параллельно друг другу. Большое количество отражательных элементов помогает бороться с любым спектром звуковых волн, но сопротивление потоку очень большое. Из-за этого подобные конструкции находят место только в хвосте выхлопного тракта, подальше от мотора.
Ограничительный глушитель.
Ограничительный тип в качестве задних “банок” не получил признание. Низкие частоты в этой схеме гасятся чрезмерным сопротивлением потоку и очень большими габаритами. Ведь гашение колебаний происходит за счёт рассеивания их во внутреннем объёме камеры. Но в роли резонаторов применяется часто, несмотря на сужение входного трубопровода, тормозящего поток, поскольку у этой конструкции есть сильный козырь — низкая цена.
Поглотительный глушитель.
Глушители поглотительного типа часто называют прямоточными. Эти конструкции очень популярны в области тюнинга, потому что создают наименьшее сопротивление потоку выхлопа. Перфорированная труба общей магистрали проходит сквозь корпус, в котором нет никаких перегородок. Гашение звука здесь осуществляется за счёт заполняющего корпус длинноволокнистого звукопоглощающего материала. В дешевых изделиях применяется стекловата, в дорогих — вата из минеральных волокон на основе бальзата или силикатов. Поглотительный тип применяется как в основных глушителях, так и в дополнительных. Степень подавления шума у таких глушителей ниже в сравнении с остальными видами конструкций. Но она компенсируется широкими возможностями в настройке тембра голоса прямотоков, зависящего от количества, материала и плотности набивки. Этим успешно пользуются производители, выпуская продукцию на любой музыкальный вкус.
Нередко основные глушители сочетают в одном корпусе разные принципиальные типы внутреннего устройства. Такой подход свойственен при проектировании систем для дорогих автомобилей ради достижения незначительного противодавления выпускного тракта при особенно тихом его звучании. Общий объём глушителей превосходит рабочий объём двигателя, с которым они работают, в 3—8 раз. Приобрести глушитель для своего автомобиля можно тут.
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,
Устройство глушителя автомобиля
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:
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.