Если бы не созданный французской компанией Panhar-Levassor первый в мире глушитель, то возможно сегодня бензиновых автомобилей не было бы. Выхлопная система позволила «успокоить» ДВС и дать этому мотору «вторую жизнь».

Первоначально глушители выполняли не много функций и считались больше вспомогательной составляющей, нежели важной, как другие агрегаты. Однако с течением времени выхлопные системы начали играть более значительную роль. Сегодня благодаря глушителям удается не только значительно снижать уровень шума от работающего мотора, но и уменьшать температуру выхлопных газов, выводить отработанные газы за пределы авто и уменьшать уровень вредных выбросов в окружающую среду.

Исходя из этого, стоит обратить внимание на строение глушителя, а также на его разновидности.

Основные элементы выхлопной системы

Конструкция выхлопной системы становится более сложной, но с каждой новой моделью машины она включает в себя все те же элементы.

Коллектор

Приемная труба является промежуточным звеном между двигателем машины и нейтрализатором (катализатором). Коллектор отвечает за вывод газов. Так как в этом случае идет очень сильная механическая и температурная нагрузка, которая может доходить до 1000 градусов, то к этой части глушителя предъявляются довольно строгие требования. Поэтому при изготовлении приемной трубы используют только самые лучшие сплавы чугуна и стали.

Также на этой детали иногда устанавливают вибро-компенсатор (гофру), благодаря которому вибрация двигателя гасится и не переходит дальше по выхлопной системе.

Нейтрализатор

В каталитическом нейтрализаторе (или катализаторе) происходит «дожиг» несгоревших остатков топлива и переработка окиси углерода. Этот элемент выхлопной системы представляет собой специальную камеру или бачок, в котором расположен керамический или металлический элемент в виде сот. Благодаря этим сотам газовые смеси очищаются за счет химических реакций.

Сейчас производители начали изготавливать многосекционные нейтрализаторы, отвечающие всем международным стандартам, которые производят обработку большего спектра вредных веществ.

Передний глушитель (резонатор)

Резонатор - по сути, является одной из тех деталей, которые принято называть глушителями. Этот элемент выполняет функцию снижения шума, но никак не очистки выхлопных газов. Когда газы проходят через резонатор, создается много шума. Поэтому внутренняя «начинка» переднего глушителя представляет собой многочисленные решетки и отверстия, которые позволяют снизить скорость вырывающихся газов, а также вибрацию. По большому счету резонатор - это бак с перфорированной трубой.

Передние глушители бывают:

• Активными. Такие глушители изготавливаются из специальных звукопоглощающих материалов, а их конструкция отличается простотой.
• Реактивными. В глушителях этого типа используются комбинации из расширительных, а также резонаторных камер.

Не стоит путать резонатор с задним глушителем, так как их конструкция сильно отличается.

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.

А сегодня мы рассмотрим из чего состоит и как работает такой важный узел автомобиля, как глушитель.

Выпускная труба автомобиля или глушитель предназначена для отвода из автомобиля выхлопных газов, которые производятся при сгорании топлива в двигателе, и снижения издаваемого двигателем шума.

Из каких частей состоит глушитель?

Любой стандартный глушитель состоит из коллектора, нейтрализатора, переднего и заднего глушителя. Коротко остановимся на каждой из частей в отдельности.

1. Коллектор

Коллектор подключен непосредственно к двигателю и выполняет отвод отработанных газов в глушитель. Он подвергается воздействию высоких температур (до 1000̊С). Поэтому изготавливается он из высокопрочного металла: чугуна или высококачественной стали. Коллектор также подвергается сильным вибрациям и должен быть надежно закреплен.

1. Нейтрализатор

В нейтрализаторе происходит догорание топливной смеси, не сгоревшей в двигателе, а также удержание вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах. Для удержания вредных веществ в нейтрализаторе установлены специальные соты
с напылением из платины и палладия. В некоторых марках автомобилей нейтрализатор устанавливается в коллекторе.

1. Передний глушитель

В переднем глушителе происходит снижение резонанса отработанных газов. Для этого он оборудован специальной системой решеток и отверстий. Они позволяют уменьшить скорость потока выхлопных газов, снизить их температуру и вибрацию.

1. Задний глушитель

Он предназначается для максимального уменьшения производимого автомобилем шума. Он состоит из большого количества воздуховодов, системы перегородок и специального жаропрочного наполнителя. Это позволяет добиться снижения шума, а также температуры и скорости воздушного потока отработанного топлива.

И напоследок несколько советов от бывалых: как выбрать качественный глушитель для своего автомобиля.

1. Если вы хотите, чтобы глушитель прослужил подольше, покупайте глушитель из алюминия или нержавеющей стали. Качественный алюминиевый глушитель должен иметь ровный алюминиевый цвет. Глушители из алюминия и нержавеющей стали выдерживают высокие температуры, агрессивную среду и практически не ржавеют. Срок службы таких глушителей, как правило, в 2-3 раза больше, чем у обыкновенных глушителей из черновой стали.
2. При покупке глушителя также следует внимательно изучить его устройство, есть ли в нем нейтрализатор, второй слой корпуса, крепкие внутренние перегородки.

Не следует экономить на покупке самого дешевого глушителя. Как известно, скупой всегда платит дважды. Качественный и надежный глушитель прослужит долго и не доставит хлопот при обслуживании.

Оснащенный двигателем внутреннего сгорания автомобиль нуждается в системе, через которую бы осуществлялся выпуск отработанных газов. Такая система, названная выхлопной, появилась одновременно с изобретением двигателя, и наряду с ним на протяжении многих лет совершенствовалась и модернизировалась. Из чего состоит выхлопная система автомобиля, и как работает каждый ее компонент, мы расскажем в этом материале.

Три столпа выхлопной системы

Когда топливовоздушная смесь в цилиндре двигателя сгорает, образуются отработанные газы, которые необходимо вывести, чтобы цилиндр снова наполнился необходимым количеством смеси. Для этих целей автомобильные инженеры изобрели выхлопную систему. Она состоит из трех основных компонентов: выпускного коллектора, каталитического конвертера (), глушителя. Рассмотрим каждый из компонентов этой системы в отдельности.

Схема выхлопной системы. В данном случае резонатор — это дополнительный глушитель.

Выпускной коллектор появился практически одновременно с ДВС. Он представляет собой навесное оборудование двигателя и состоит из нескольких труб, которые соединяют камеру сгорания каждого цилиндра двигателя с каталитическим конвертером. Изготавливается выпускной коллектор из металла (чугун, нержавеющая сталь) или керамики.

Так как коллектор постоянно пребывает под воздействием высоких температур отработанных газов, более «жизнеспособными» являются коллекторы из чугуна и нержавеющей стали. Причем, коллектор из нержавеющей стали предпочтительнее, так как в процессе охлаждения агрегата после остановки автомобиля на нем собирается конденсат. В чугунном коллекторе конденсат может вызвать коррозию, а в коллекторе из нержавейки коррозии не возникает. Преимущество керамического коллектора – в его малом весе, но он не может длительное время выдерживать влияния высоких температур отработанных газов и трескается.

Принцип работы выпускного коллектора прост. Отработанные газы через выпускной клапан попадают в выпускной коллектор, а оттуда – в каталитический нейтрализатор. Кроме основной функции отвода выхлопных газов, коллектор помогает камерам сгорания двигателя продуваться и «забирать» новую порцию отработанных газов. Происходит это благодаря разнице давления газов в камере сгорания и коллектора. В коллекторе давление ниже, чем в камере сгорания, поэтому в трубах коллектора образуется волна, которая, отражаясь пламегасителя (резонатора) или каталитического нейтрализатора, идет назад к камере сгорания, и в момент очередного цикла выхлопа способствуют выведению очередной порции газов. Скорость создания этих волн зависит от скорости оборотов двигателя: чем выше обороты, тем быстрее «ходит» в коллекторе волна, и тем скорее камера сгорания цилиндра освобождается от выхлопных газов. Выпускной коллектор – один из наиболее популярных агрегатов для тюнинга.

Из выпускного коллектора отработанные газы попадают в каталитический конвертер или нейтрализатор. Он состоит из керамических сот, на поверхности которых находится слой платиноиридиевого сплава.

Соприкасаясь с этим слоем, из выхлопных газов посредством химической реакции восстановления образуются оксиды азота и кислород, который используется для более эффективного сгорания находящихся в выхлопе остатков топлива. В результате воздействия реагентов катализатора, из него в выхлопную трубу подается смесь из азота и диоксида углерода.

Наконец, третьим основным элементом выхлопной системы автомобиля является глушитель, который представляет собой устройство, предназначенное для снижения уровня шума при выпуске отработанных газов. Он, в свою очередь, состоит из четырех компонентов: трубы, соединяющей резонатор или каталитический конвертер с глушителем, глушитель, выхлопная труба и наконечник выхлопной трубы.

Очищенные от вредных примесей выхлопные газы поступают от катализатора по трубе в собственно глушитель. Корпус глушителя изготовляют из различных видов стали: обычной (срок службы – до 2 лет), алюминизированной (срок службы – 3-6 лет) или нержавеющей (срок службы – 10-15 лет). Он имеет многокамерное строение, при этом каждая камера снабжена отверстием, через которое выхлопные газы поступают в следующую по очереди камеру. За счет такой многократной фильтрации, выхлопные газы глушатся, звуковые волны выхлопа гасятся. Далее газы поступают в выхлопную трубу. В зависимости от мощности установленного на автомобиль двигателя, может варьироваться количество выхлопных труб: от одной до четырех. Последним элементом выступает наконечник выхлопной трубы. Он изготавливается из хромированной стали и выполняет эстетическую функцию. Выхлопная труба и ее наконечники также являются элементами тюнинга автомобиля.

На автомобилях с устанавливают глушители меньших размеров, чем на машинах с атмосферными моторами. Дело в том, что турбина использует для работы выхлопные газы, поэтому в выхлопную систему попадает лишь некоторая их часть – вот почему у таких моделей маленькие глушители.

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:

• Предварительный (резонатор глушителя) — предназначен для грубого подавления шума и стабилизации колебаний потока выхлопных газов, выходящих из двигателя. Он устанавливается первым, поэтому его часто называют «передним». Одной из его главных функций является распределение отработавших газов в системе.
• Основной глушитель — предназначен для окончательного подавления шума.

На практике устройство глушителя автомобиля обеспечивает следующие приводящие к снижению шума преобразования выхлопа:

• Изменение сечения потока выхлопа. Реализуется благодаря присутствию в конструкции камер различного сечения, что позволяет поглотить шумы высокой частоты. Принцип технологии прост: вначале движущийся поток отработавших газов сужается, что создает некоторое акустическое сопротивление, а затем резко расширяется, в результате чего звуковые волны рассеиваются.
• Перенаправление отработавших газов. Осуществляется перегородками и смещением оси трубок. При развороте потока выхлопных газов на угол от 90 градусов достигается гашение шумов высокой частоты.
• Изменение колебаний газов (интерференция звуковых волн). Достигается за счет присутствия перфорации в трубках, по которым проходит выхлоп. Эта технология позволяет гасить шумы различных частот.
• «Самопоглощение» звуковых волн волн в резонаторе Гельмгольца.
• Поглощение звуковых волн. Помимо камер и перфорации в корпусе глушителя присутствует звукопоглощающий материал, изолирующий шумы.

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

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):

1. передняя труба с перфорацией;
2. задняя труба с перфорацией;
3. впускная труба;
4. передняя перегородка;
5. средняя перегородка;
6. задняя перегородка;
7. выпускная труба;
8. 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.

Конструктивно прямоточный глушитель состоит из следующих элементов:

1. герметичный корпус;
2. выпускная и впускная труба;
3. труба с перфорацией;
4. 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.

Глушитель являет собою достаточно важную деталь автомобиля, без которой его эксплуатация является невозможной. По своей сути данное устройство отвечает за снижение объема отработанных выхлопных газов, которые выпускаются в атмосферу и наносят ей весьма большой ущерб. Данное происходит посредством из-за особого свойства сопротивления потоку газов, которые выходят наружу из двигательных цилиндров.

Так, данная особенность позволяет развивать значительно большую мощность автомобиля, способствовать уменьшению расходности транспортного средства и сохранению окружающей среды. Помимо этого, устройство глушителя отвечает за уменьшение шума. Это, в свою очередь, происходит из-за того, что глушители могут притуплять силу создаваемого посредством потока воздуха звука, который выходит непосредственно из цилиндров двигателя.

Тем не менее, как и все конструктивные составные автомобиля, данное устройство не является вечным и со временем может приходить в негодность. Так, зачастую это износ, основной причиной которого выступает достаточная близость к влажному или мокрому покрытию дороги. Кроме того, на его благоприятное состояние влияет и качество дорожного покрытия, так как постоянное движение автомобиля по ямам и кочкам может достаточно плачевно сказаться на его функционировании. Бесследно и не пройдет наличие химических веществ, которые, бывает, входят в состав посыпающей смеси на дорогу в зимние времена. Не очень позитивно на устройстве глушителя сказывается работа при высоких и низких температурах.

Таким образом, все вышеуказанные причины могут тем или иным образом принести вред глушителю. А в совокупности еще и с выхлопными газами, устройство глушителя может подвергнуться вследствие чего, тотальному выходу агрегата из строя.

Поскольку автомобильный глушитель является одним из важнейших эксплуатационных элементов автомобиля, он выполняет ряд достаточно важных функций, посредством которых заслуживает особого внимания. Так, кроме того, что глушитель способствует значительному снижению уровня выходящих отработанных газов , данное устройство позволяет преобразовывать энергию этих отработанных газов, что сможет уменьшить их скорость, температуру и пульсацию.

Все газы такого рода, которые покидают цилиндры двигателя, находят в своем составе достаточно высокое давление. При своем непосредственном передвижение отработанные газы создают во выпускной системе определенные звуковые волны, которые распространяются значительно быстрее тех же газов. Само устройство глушителя преобразует всю энергию колебаний звуковых в энергию тепловую, посредством чего случается снижение шума в определенном значении. Кроме того, в выпускной системе, посредством применения глушителя, создается определенное противодавление, которое способствует снижению мощности мотора.

1. Схема глушителя простым языком.

Конечно же, на развитие технологий строения выхлопной системы влияет непосредственно технологический прогресс, которые улучшает каждую новую модель автомобиля. Вследствие этого глушители усложняются и сильнее влияют на все технические параметры транспортного средства. Тем не менее, в автомобильной природе до сих пор не было найдено принципиальной разницы в конструкционных составных устройства глушителя. Так, традиционное устройство глушителя автомобиля будет иметь четыре части: катализатор, приемную трубу, резонатор, и сам глушитель – заднюю часть.

Самую косвенную и посредственную роль играет приемная труба, которая отводит газы в катализатор из выпускного коллектора. Данное устройство в своем арсенале может иметь виброкомпенсатор, который называется «гофра», принимающий всю вибрацию двигателя на себя. Кроме того, данная гофра не дает этой вибрации возможности в том, чтобы перебраться на всю выхлопную систему.

Вслед за приемной трубой располагается катализатор. Данное устройство предназначено для того, чтобы в нем происходило дожигание всех остатков несгоревшего бензина. Кроме того в данном устройстве окись углерода будет переходить в наименее вредную фазу. Такой элемент выхлопной системы составляет бачок, в котором находится металлический или керамический элемент, который имеет вид сот. Через такие элементы все выхлопные газы, при их проходе, будут преобразовываться посредством определенных химических реакций.

Непосредственно за устройством катализатора располагается резонатор и сам глушитель. Данные элементы имеют разности в конструкционных составных и могут снижать шум посредством его гашения, за счет сглаживания всех периодов эксплуатации двигателя. Резонатор являет собою бачок, который имеет перфорированную трубу. Само же устройство глушителя является самым сложным элементом, так как и выполняет самую сложную работу по снижению уровня шума всех выходящих отработанных газов.

2. Как устроен глушитель и как он работает?

Разнообразие глушителей в современном мире просто огромно. Так, его конструкция может зависеть от множества различных факторов: от модели и марки машины, типа и объема двигателя, самого производителя, которые не всегда придерживаются определенной геометрии.

Рабочий принцип устройства глушителя является достаточно простым, так как устройство способствует замедлению потока газов, с целью сглаживания отдельных тактов работы мотора. Определенных стандартов, которые касаются внутреннего строения устройства – нет. Следовательно, производители самостоятельно выбирают формат своего устройства.

Немаловажно строение и проекция самой транспортного средства, способности сглаживания потолка выхлопных газов и тому подобное. Конечно же, самая большая нагрузка будет приходится непосредственно на устройство глушителя , который должен иметь достаточно внушительный объем и соответственное строение. Если заглянуть в разрез глушителя, то устройство будет напоминать определенное количество трубок с перегородками и перфорацией. Тем не менее, в таком устройстве все силы производителя на тотальном использовании необходимого объема.

Нагретые газы будут достаточно быстро расширятся и заполнять пространство бачка глушителя, посредством отверстия в трубках. Сами перегородки будут отражать все газы в обратном направлении, с целью сглаживания неравномерности поступления отработанных газов.

3. Почему изнашивается глушитель автомобиля?

Главная причина из-за которой приходит в негодность устройство глушителя заключается в прогаре сварочных швов. Устройство глушителя автомобильного имеет некоторые недостатки, так как в местах крепления и соединения перегородок и трубок используется обычная сварка, которая подвергается влиянию влаги и температуры. Данные места являются самыми слабыми и опасными во всем устройстве. Так, если на шве возникает маленькая трещинка, из-за вибрации она постепенно разрастается, что приводит к тотальному краху всего устройства.

Существует еще одна причина, из-за которой устройство глушителя работает достаточно громко. Проблема заключается в выгорании минеральной ваты. Все дешевые выхлопные системы используют некачественную минеральную вату. Данная деталь имеет свойство выгорать, вследствие чего и возникает такой нежелательный шум. Так, глушитель является достаточно сложным устройством, которое неотъемлемое для всех автомобилей, которые используют определенное топливо, которое выделяет выхлопные газы. Именно данное устройство позволяет обеспечить устойчивую работу двигателя автомобиля и комфортабельное передвижение всего транспортного средства.