Признаки выхода глушителя из строя
Первое, что водитель заметит, это:
- Повышенный шум работы двигателя и нестабильная его работа;
- Понижение мощности мотора;
- Копоть из выхлопной трубы;
- Появление звонких звуков под автомобилем;
- Увеличенный расход топлива;
- Появление посторонних запахов в салоне;
- Частые головные боли у водителя и пассажиров, их, при недлительном воздействии, может вызвать окись углерода. Длительное воздействие газа на организм может привести к смерти.
Осмотрите глушитель на наличие проржавелых отверстий, возьмите рукой и пошатайте в стороны, если прогорели перегородки или перфорированные трубы, то они будут греметь.
Что делать если прогорел глушитель читайте здесь.
Появившиеся ржавые отверстия старайтесь сразу же заделывать, способов очень много, но желательно сразу же менять изделие на новое.
Виды автомобильных глушителей
Современные глушители делятся на три вида: диссипативные, реактивные и комбинированные.
В свою очередь вышеперечисленные виды делятся на два типа: прямоточные и лабиринтные.
Диссипативные (поглощающий).
Относятся к типу прямоточных глушителей и имеют не сложную конструкцию.
Состоят из:
- Корпуса;
- Перфорированной трубы;
- Впускного и выпускного патрубков;
- Специального жаропрочного звукопоглощающего наполнителя;
- Стальной сетки;
- Все это соединяется цельносварными стыками.
Принцип работы прост – создающие звук выхлопные газы попадают из перфорированной трубы в камеру где поглощаются жаропрочным звукопоглощающим материалом в результате чего энергия звуковых колебаний преобразуются в тепловую энергию. Часто в качестве такого материала используется минеральная вата, металлическая стружка, стекловата.
Преимуществом такого глушителя является то, что, в зависимости от конструкции, он позволяет увеличить мощность двигателя на 5 – 7%, ведь сопротивление для выхода отработанных газов практически отсутствует.
Недостаток – повышенная шумность, поэтому такие изделия прежде всего являются тюнинговыми и редко используются на обычных автомобилях, как правило, только на спортивных.
Конструктивно поглощающие глушители могу быть:
- Стронгеры или «louvered core glasspack». Представляют из собой трубу с выдавленными вовнутрь лепестками металла. Считаются мало эффективными в плане продувки и используются редко. Ошибочно ставятся вместо катализатора.
- С внутренним диффузором. Не дорогие изделия имеющие свои плюсы и минусы. В плане снижения шумности они эффективнее других аналогов, но вот в плане продувки наоборот. Единственный ощутимый здесь плюс – низкая цена.
- С перфорированными конусами имеющие разную длину — относиться к комбинированному решению. Конуса ввариваются в основную перфорированную трубу благодаря чему значительно снижается шумность и при этом проток газов вполне удовлетворяет многих.
Реактивные.
Принцип работы таких глушителей основан на эффекте гашения отражаемых волн друг друга, что и приводит к снижению шумности.
В данной конструкции наполняющий материал не предусмотрен, вместо этого в корпус ввариваются дополнительные трубы, камеры и перегородки хаотично отражаясь от которых звуковые волны гасятся.
Но такие глушители редко можно встретить на тюнинговых и спортивных автомобилях, так как их конструкция не позволяет добиться хороших результатов в плане аэродинамичности, причина — большая турбулентность выхлопных газов.
Также в плане проектирования реактивные аналоги сложны поэтому в основном изготавливаются в заводских условиях.
Схемы и краткие характеристики реактивных глушителей представлены ниже.
Комбинированные.
В данном виде воплощены конструкторские решения от реактивных и диссипативных глушителей. Для примера можно взять устройства с перфорированными конусами (смотрите выше).
Обладают хорошей КПД в плане понижения шумности, но вот в плане протока газов тут показатели низкие.
Из каких материалов изготавливаются
Глушители всех типов могут изготавливаться из:
- Нержавеющей стали;
- Алюминизированной (сплав алюминия со сталью);
- Обычной черной стали.
Из нержавеющей стали изделие может прослужить, при активной эксплуатации автомобиля, от 6 до 10 лет, так как наименее подвержено коррозии.
Реализуются на рынке в высоком диапазоне цен, их большой плюс – не смотря на высокую цену, выпускаются массово и можно подобрать к большинству марок автомобилей.
Из алюминизированной стали изделия реализуются в среднем диапазоне цен, они тоже достаточно прочные, но их трудно подобрать к конкретной марке авто, так как выбор на рынке не велик (выпускают только несколько компаний).
В гаражных условиях такой глушитель сделать проблематично. Основное преимущество – большой срок службы до 6 лет, мало подвержены коррозии.
Изделия из черной стали выпускаются массово, так как самые дешевые. Их можно сделать и гаражных условиях для любой марки авто, но вот служить они будут 3, максимум 5 лет, дальше агрессивная среда и ржавчина сделают свое черное дело.
Устройство
Глушитель является частью системы выхлопа. Полное ее устройство такое:
- выпускной коллектор. Через него газы проникают в «штаны»;
- «штаны» (приемная труба). Отделяются от коллектора специальной прокладкой, которая герметично удерживает крепление;
- труба. Которая крепится к коробке передач при помощи кронштейна;
- дополнительные резонаторы. Крепятся к основному глушителю и приемной трубе хомутами. Образуют собой дополнительный глушитель;
- основной глушитель. Фиксируется за днище автомобиля для предотвращения передачи вибраций на кузов;
- труба выхлопа.
ВАЗ 2107 (инжектор) снабжен деталью, которая короче аналогичной 2104 из-за длины самого кузова.
Назначение и конструкция глушителя автомобилей ВАЗ 2104–2107
Отработавшие газы вырываются из цилиндров двигателя под высоким давлением и с сильным шумом. Глушитель принимает и замедляет газы, преобразует их кинетическую энергию в тепловую, сглаживает пульсации и приглушает звук, затем выпускает ослабленный выхлоп в атмосферу.
Таки образом, среди основных функций глушителя:
- уменьшение шума работы мотора;
- преобразование энергии отработавших газов;
- безопасный выпуск газов в атмосферу.
В обиходе глушителем называют выпускной тракт или систему выпуска отработавших газов. На самом деле он лишь один, хотя и самый важный, элемент топливной системы. У автомобилей ВАЗ классической компоновки она состоит из подсоединённой к выпускному коллектору двигателя приёмной трубы, дополнительного (резонатора) и основного глушителя.
Всё перечисленное находится под днищем автомобиля. Элементы системы — труба, резонатор и глушитель — крепятся друг к другу хомутами. Приёмная труба жёстко прикручена к коллектору и крышке коробки передач, корпус основного глушителя подвешен к кузову резиновыми ремнями, выхлопная труба — с помощью резиновой подушки.
На Политбюро министр автомобильной промышленности Александр Михайлович Тарасов выступил с докладом, в котором рассказывал о положении дел в автопроме и говорил о необходимости постройки нового завода с использованием зарубежного опыта, а Дмитрий Фёдорович Устинов, бывший глава Минобороны, курировавший вопросы военно-промышленного комплекса, возразил, что имея такую «оборонку», ничего не стоит построить новый завод собственными силами. И тогда Косыгин предложил строить два завода — один по советским «лекалам», а второй — с иностранцами. Идея была принята, и в результате появилось два завода: «Ижмаш» на 220 000 автомобилей в год и ВАЗ с годовой мощностью в 660 000 авто.
Дальше — больше
С приемной трубой хлопот оказалось как минимум столько же, если не больше. Как ты помнишь их тут целых две и обе нужно изогнуть так, чтобы они не ограничивали движения рулевой трапеции. А места там ну совсем мало. В итоге пришлось делать очень сложные изгибы труб в нескольких плоскостях и затем соединять их в одну, диаметром 51 мм. Сразу же после этого соединения специалисты U – Power внедрили гофру, которая обеспечивает выпуску необходимую подвижность.
Далее по ходу пьесы, то есть движения выхлопных газов, идет основная трасса с резонатором и тем самым четвертьволновым фильтром. Обычно его проектируют таким образом, чтобы дополнительная закрытая труба была ориентирована к задней части автомобиля. Но поскольку конструкция «Жигулей» предполагает только единственное возможное расположение резонатора около задней оси, трубу пришлось развернуть в обратную сторону по направлению к мотору. Сечение все то же — 51 мм. Интересно, что для изготовления труб и элементов с большим количеством изгибов в U — Power применяется сталь AISI — 321 с добавлением титана, что делает ее более эластичной, вто время как прямые участки выпускной системы изготавливаются из стали AISI — 304, более дешевой и менее пластичной.
Ну и наконец, основной глушитель с так называемым «гусем» — участком выпускной магистрали, проходящим над задним мостом и потому имеющим характерный изгиб. Сам глушитель, который получился гораздо больше предыдущего и уж тем более стандартного, все же получилось закрепить на штатных креплениях. Опыт и профессионализм специалистов U — Power виден даже в таких мелочах. В качестве декоративной насадки выбрали трубу из полированной стали, диаметром 70 мм.
Выхлоп как искусство
За помощью мы обратились не куда-нибудь, а к одному из самых компетентных производителей выпускных систем в Москве , которая с удовольствием согласилась поучаствовать в нашем проекте. Ее колоссальный опыт в проектировании и разработке выпускных систем в сочетании с собственными запатентованными технологиями позволяют спроектировать настроенную прямоточную систему для любых типов двигателей, устанавливаемых как на гражданские, так и спортивные автомобили.
резонатор Гельмгольца
Например, U — Power — одна из немногих компаний в мире, которая применяет в своих системах так называемый резонатор Гельмгольца, или четвертьволновой фильтр. Он представляет собой трубу закрытого типа, выходящую из резонатора вместе с основной магистралью. Длина этой трубы оптимизирована для типовых конфигураций ДВС и равна четверти длины звуковой волны мотора, за счет чего неоднородный по плотности поток выхлопных газов удается сделать более однородным. Это в свою очередь позволяет не только существенно понизить уровень шума и сделать звук более мягким, но и, при прочих равных, получить прибавку в моменте примерно в 1,5-2%.
Немного, но именно эти доли дают ощущение эластичности мотора, которое мы так любим. Кроме того, все элементы выпускных систем делаются в U – Power исключительно из аустенитных жаропрочных сталей марок AISI – 304 или AISI – 321, обладающих высокой коррозионной стойкостью при нагреве вплоть до 850С. В зависимости от типа двигателя, его объема и степени форсировки, а также персональных пожеланий владельца, специалисты компании подбирают оптимальные компоненты для выхлопа. Так что им можно доверить как кольцевой болид, что, собственно, и делают многие наши спортсмены, или же гражданский автомобиль, как поступили мы.
Ощущения
Получилось очень красиво и даже как-то по — американски. Сплошная гармония с множеством хромированных элементов на кузове и, конечно, с хромированными разварками. Но самое главное то, какой у мотора получился звук. Признаться честно, в тот вечер, когда я забирал машину из U — Power и ехал домой, я не понимал в чем дело. Где тот бубнящий бас на холостых и пронизывающий гул на скорости? Все куда-то исчезло. Поначалу мне даже показалось это скучным. Но потом я проникся новым звуком и понял, что в этом и есть кайф — естественные звуки мотора и ничего более. Это как сравнить дешевую фонограмму в каком-нибудь загородном клубе и поставленный театральный голос на концерте. Разница очевидна, а, следовательно, и выбор!
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.
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.
Устройство глушителей ВАЗ 2101/2107/2109/2110/2015
Несмотря на то, что принцип работы у всех глушителей ВАЗ классика и более поздних моделей одинаковый, конструктивные отличительные особенности все же у них есть.
Для примера рассмотрим устройство глушителя на ВАЗ 2101.
В изделии предусмотрено три камеры, общее устройство представлено ниже:
- Верхний полу-корпус;
- Теплоизоляция;
- Кожух;
- Перегородки правой и левой камер;
- Впускная труба;
- Передняя перегородка;
- Перфорированная выпускная труба;
- Перфорированная труба внутренняя;
- Кожух трубы впускной перфорированной;
- Перегородка задняя;
- Полу-корпус нижний;
- Выпускная труба;
- Передняя труба выхлопной системы;
- Основной глушитель;
- Ремень для подвески;
- Подушка подвески;
- Выпасная труба.
Устройство глушителя поздних моделей на примере ВАЗ 2110.
- Труба приёмная;
- Кронштейн;
- Хомуты;
- Резонатор;
- Подушки подвески;
- Основной глушитель;
- Труба выпускная;
- Перфорированная задняя труба резонатора;
- Задняя перегородка;
- Передняя перегородка;
- Перфорированная передняя труба резонатора;
- Корпус;
- Передняя перфорированная труба;
- Впускная труба;
- Выпускной патрубок;
- Корпус;
- Задняя перегородка;
- Средняя перегородка;
- Задняя перфорированная труба;
- Перегородка передняя.
Где находится и принцип его работы
Глушитель устанавливается на днище автомобиля в конце выхлопной системы.
Как правило, перед ним, ближе к двигателю, устанавливается резонатор, который уменьшает низкочастотные колебания и в выхлопной системе играет роль дополнительного компонента.
Не смотря на, казалось бы, небольшие размеры устройства, звуковая волна проходит через него несколько километров. Достигается это наличием внутри глушителя лабиринтов, которые ослабляют звуковые волны.
Чем больше расстояния проходит волна, тем больше энергии она теряет и тем меньше становиться звук.
Чтобы разобраться из чего состоит глушитель, нужно понять, какие виды устройств бывают и чем они отличаются друг от друга.