Полезные советы для автолюбителей

Как это работает: устройство глушителя

Ненадежный, вонючий и шумный. Только такое мнение о двигателях внутреннего сгорания могло звучать в начале XX века. А чего еще было ждать? Самый громкий звук, который слышал тогда человек — работа промышленного пресса или шум от паровоза. Но эти шумы были хоть как-то предсказуемы. Автомобиль тех лет был абсолютно непредсказуем ни по поведению, ни по уровню шума, который доставал горожан.

Автомобили в начале 20 века

Еще в начале 20 века автомобили ездили без глушителей

Глушитель спасет ДВС

Ведь был же тихий и спокойный электродвигатель, который уже к началу века активно трудился и на электромобилях, в том числе. Идея применения электрической энергии взамен энергии нефти нравилась далеко не всем, поэтому большинство проектов, связанных с электричеством, были свернуты, чертежи конфискованы, изобретатели в срочном порядке болели странными болезнями и скоропостижно умирали, а бензиновые двигатели активно развивались. При содействии правительств и всесторонней поддержке, несмотря на массовое недовольство.

Действительно, глушитель стал одним из фактором спасения бензинового проекта. Началось все с французов, с компании Панар-Левассор. Именно они прикрутили трубу к ДВС, чтобы хоть как-то успокоить его. Получилось относительно неплохо, шумоподавитель начал активно развиваться и обрастать все новыми элементами и конструкционными особенностями.

Видеоурок о выпускном клапане, резонаторе, прямотоке

Зачем нужен глушитель

В двигателе и в камере сгорания творится такой ад, что трудно себе даже представить — огромные температуры, 130 мощных полноценных взрывов в секунду, невероятные нагрузки и перепады давления. И все это сопровождается звуками. Громкими и постоянными звуками, от которых нужно изолировать водителя и всех, кто находится в радиусе досягаемости. Пока что лучше того устройства, которое в учебниках по автоделу называют глушителем, не придумали ничего.

Шум — это колебания воздуха разной частоты, которые способно воспринимать человеческое ухо. Именно для нейтрализации акустических волн предназначен глушитель автомобиля. Это его первая и самая главная функция. От выхлопной системы и ее состояния также зависит мощность двигателя. Незначительное, но влияние на мощность глушитель все-таки оказывает. Неуемные американцы научились даже использовать недостатки глушителя с пользой. А именно — разработали турбо-глушитель, который одновременно гасит колебания, отправляет их назад в двигатель, а там они работают на эффективность сгорания топлива, а как следствие, повышение мощности. Проект довольно спорный и сложный, но он есть.

Катализатор заботится. Об экологии?

Глушитель фото

На фото глушитель, который необходим для отвода выхлопных газов

Еще одна функция глушителя — отвод токсичных газов от глаз подальше, за пределы кузова машины. Также предпринимаются попытки при помощи глушителя снизить уровень токсичности отработанных газов. Этим занимается каталитический нейтрализатор, катализатор в обиходе. На самом деле он ничего там не снижает и не очищает отработавшие газы и тем более не озонирует их. Он просто вычисляет уровень СО и дает распоряжение электронному блоку управления подкорректировать пропорцию топлива и воздуха таким образом, чтобы вредных веществ в отработанных газах было как можно меньше.

Этим самым он вступает в некоторое противоречие с топливной системой, которая старается обеспечить максимальную мощность и наполняемость цилиндров рабочей смесью, а катализатор мощность эту имел в виду. Ему главное — поменьше вредных выбросов. Катализаторы делятся по уровню влияния и уровню жесткости контроля за выбросами. Если системы Евро 2 имели только один датчик кислорода, лямбда-зонд в приемной трубе глушителя, то система Евро 3 оборудована уже двумя лямбда-зондами, и чем выше класс безопасности Евро, тем ощутимее сказываются влияния катализатора на работу двигателя.

Система контроля уровня СО усложняется с каждым годом, но планета Земля чище почему-то не становится. Зато системы каталитических нейтрализаторов становятся все дороже и вырезать их из недр глушителя становится все сложнее. Так, на инжекторной ВАЗ 2107 или 2109 достаточно было просто не полениться и вырезать стоковый пламегаситель, который довольно сильно душил мотор. Двигатели 2109, 2114, 2110 первых лет выпуска соответствовали нормам Евро 2 и в системе выхлопа стоял всего один лямбда-зонд. Он контролировал только обстановку на участке выпускного коллектора до входа в приемную трубу глушителя .Что там было дальше, катализатор контролировать не мог. Система Евро 3 предполагает установку двух датчиков, поэтому поздние двигатели Калина, Приора, Гранта уже не так охотно поддаются хирургическому вмешательству.

Глушитель — нейтрализатор шума

Много работы у глушителя, но лучше всего у него получается бороться с шумом. Чтобы заглушить звук выхлопа не в принципе, а конкретного двигателя, определенной модели, с определенным объемом и определенным количеством цилиндров, универсального глушителя быть не может. Каждый двигатель создает свои индивидуальные колебания, которые мы воспринимаем, как шум. Звуки разной частоты, разной амплитуды поглощаются стенками нескольких резонаторных камер, находящихся на пути у выхлопного газа.

Двигатель внутреннего сгорания

Самым шумным местом в авто является двигатель внутреннего сгорания

Ему приходится проходить через массу отверстий, сотни раз отражаться от стен и менять направление, прежде, чем вырваться наружу. Во время этих метаний газа по выхлопной трубе происходит активное выделение тепла, но и это не самое сложное в разработке систем выхлопа. Внутреннее колебание любого диапазона, высокочастотного, низкочастотного, среднечастотного, при определенных оборотах мотора обязывают подстраиваться под них.

Геометрия системы выпуска — один из важнейших факторов в борьбе с шумом. Самый простой пример показывает простейший глушитель трактора Т 74 или двухтактного Т 25. Длина всей выхлопной системы не более метра, состоит она из короткой приемной трубы, выпускного коллектора и простейшего резонатора. Эффективность такой системы очень сомнительна, поскольку геометрия глушителя практически не создает помех и не гасит резонансные частоты. Также на шумность работы ДВС влияет диаметр и количество отверстий, через которые проходит отработанный газ. Чем сложнее геометрия системы и чем больше в ней отверстий и изгибов, тем эффективнее гасятся шумовые волны. Только при этом возникает определенное противоречие — каждое дополнительное препятствие для газов приводит к ухудшению продувки цилиндров и, как следствие, к ухудшению наполняемости их топливо-воздушной смесью. Вот теперь мы вплотную подошли к вопросу о том, как объем и сложность системы выпуска снижает мощность двигателя.

Опытным путем установлено, что объем системы выпуска должен в 5-7 раз превышать рабочий объем двигателя. Только в этом случае система может обеспечить защиту от шума. Но при разработке систем выхлопа учитывается и спектральный анализ звуковых колебаний, который у каждой модели машины индивидуальный и обобщенного подхода в этом вопросе быть не может. Влияние шума на организм человека тоже разное — низкочастотные шумы до 250 Гц способствуют утомляемости водителя и быстрому снижению работоспособности, времени реакции.

Как бороться с автомобильным шумом

Пока есть только два варианта борьбы с шумами двигателя — звукопоглощение и резонанс. Поэтому и глушители есть четырех основных типов:

  • резонаторные;
  • зеркальные;
  • поглотительные;
  • ограничительные.

Самый простой тип, тот, о котором мы упоминали в примере с трактором, работает по принципу ограничения. Его задача — просто задушить вредный пульсирующий поток отработанных газов. Для этого достаточно просто уменьшить диаметр выходного отверстия. Результат не ахти какой, да и мощность мотора здорово падает.

Зеркальные автомобильные глушители

Наиболее эффективными являются зеркальные автомобильные глушители

Зеркальные глушители — более эффективны и работают по принципу акустических зеркал. Самый яркий пример таких глушителей — выхлопные системы двухтактного мотора мотоцикла и скутера. Пример простого зеркально-ограничительного глушителя — Иж Планета, мопед Карпаты. Глушитель состоит из выпускного колена и резонаторной банки, в которой и происходит утихомиривание отработанных газов. Сопротивление, создаваемое глушителем, гораздо меньше, потери в мощности не так ощутимы, но за счет зеркального эффекта повышается температура выхлопной трубы. Этот принцип лежит также в основе устройства глушителя ВАЗ 2107, 2115, 2109, Нива.

Резонатор же представляет собой несколько замкнутых камер, которые соединены между собой трубками с проделанными в них отверстиями. Они и составляют вместе с банкой резонансную пару, служащую для тихого выхлопа. Таким образом, акустические колебания сглаживаются частично за счет отклонений направления потоков газов, а частично за счет акустического резонирования. Такие резонаторы чаще всего устанавливаются отдельно, как на автомобилях УАЗ, ГАЗ, Газель. Более сложные системы, применяющиеся на автомобилях Фольксваген, Лада Приора, Калина 2 — поглотительного типа. Резонаторы таких систем в разрезе представляют собой простой трубчатый двух- или четырехкамерный резонатор, но со слоем звукопоглощающего материала. Сквозь отверстия в соединительных трубах газы поступают в массив из базальтовой ваты, где расходуют энергию на колебание волокон материала. Простая конструкция, но эффективность ее высока только в случае комплексного использования с другими системами.

Устройство глушителя современного автомобиля конструктивно выполнено в виде сварного или завальцованного корпуса, выполненного из стали. Внутренние перегородки делают из той же стали, но вся начинка должна быть тщательно проварена. Для сохранения структуры металла применяется контактная электрическая сварка, так выполнены глушители у Рено Логана, ВАЗ 2110, Дэу Ланос и у большинства отечественных автомобилей. Иногда для увеличения ресурса глушителя его делают из оцинкованной стали или из нержавейки, правда стоимость таких глушителей не всегда может быть оправдана. Чаще всего дорогие материалы применяются в конструкции тюнингованного прямоточного глушителя.

Современный глушитель постоянно совершенствуется, а по законодательству Германии максимальный уровень шума легкового автомобиля упал с 82 децибел, официально разрешенных в 1974-м, до 72, которые утвердили уже в 1995 году.

  • Новости
  • Практикум
ГИБДД оштрафовала россиянина, переделавшего Ладу в Мустанг
Читать далее...
Дизайнеры уже занялись доработкой Lada XCODE
Читать далее...
Самые популярные автомобили на вторичном рынке: рейтинг
Читать далее...
Что можно купить вместо новой Lada: эксперты дали точный ответ
Читать далее...
В этом году трассу М7 снова парализуют пробки
Читать далее...
Секретный армейский Урал 8х8: первое фото
Читать далее...
Названы самые ненадёжные универсалы
Читать далее...
Hyundai создаст кроссовер со смелым дизайном
Читать далее...
Пьянство за рулём: Госдума одобрила новый способ борьбы
Читать далее...
Новый дорогой кроссовер Honda: первые фото
Читать далее...
КАК выбрать машину, Покупка и продажа.
0 Читать далее...
Какие машины в 2016 году чаще всех покупают в России
0 Читать далее...
ВЫБИРАЕМ автомобиль: "европеец" или "японец", Покупка и продажа.
0 Читать далее...
Рейтинг 2016: видеорегистраторы с радар детектором
0 Читать далее...
Какой седан выбрать: Camry, Mazda6, Accord, Malibu или Optima
0 Читать далее...
Какой внедорожник выбрать: Juke, C4 Aircross или Mokka
0 Читать далее...
КАК заказать автомобиль из Германии, как заказать машину из германии.
0 Читать далее...
КАК выбрать свой первый автомобиль, выбрать первую машину.
0 Читать далее...
ЧТО нужно знать, чтобы взять автомобиль в кредит?, как долго взять авто в кредит.
0 Читать далее...
Хиты 2016: рейтинг кроссоверов по стоимости и качеству
0 Читать далее...
  • Обсуждение
  • Вконтакте