ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

зачем нужен, устройство, чем отличается резонатор от глушителя

Назначение резонатора

Вспышка топливной смеси в камере сгорания поршневой системы - это взрыв небольшой мощности. Сопровождается звуком, характерным для такого взрыва. Это знакомо каждому, кто слышал работу любого ДВС без выхлопной системы. При этом давление отработавших выхлопных газов поступает в выхлопную систему импульсами, от вспышки до вспышки. Периодичность импульсов равна периодичности хода каждого поршня от НМТ к ВМТ.

Функция резонатора:

  • выровнять импульсные перепады давления отработавших газов;
  • первично погасить звуковые вибрации, снизить шум;
  • снизить температуру выхлопных газов.

На современных авто стоят катализаторы (нейтрализаторы). Они могут быть установлены как перед резонатором, так иногда и внутри резонатора.

Чем отличается глушитель от резонатора

Задний глушитель принимает от резонатора смягченный по импульсам давления поток газов, с более низкой температурой. Его задача - окончательно погасить уже приглушенные акустические вибрации (шум) и отвести токсичные газы за пределы авто, чтобы они не попадали в салон или на кузов авто, повреждая поверхности. У резонатора и глушителя несколько разные задачи и нагрузки, потому их конструкция всегда отличается.

Устройство резонатора

У каждой модели ТС, будь то авто, трактор, мопед или какое угодно другое, своя уникальная конструкция выхлопной системы. Общее в устройствах всех резонаторов:

  • входной и выпускной патрубки;
  • расширенная емкость обработки потоков;
  • трубки с отверстиями и деления на камеры внутри;
  • в некоторых моделях звукопоглащающий термостойкий материал, чаще всего базальтовое волокно.

Передовые и хорошо продуманные конструкции современных резонаторов имеют важное свойство. За счет особенностей циркуляции отработанных газов внутри полости резонатора в определенный момент между выхлопами создается разрежение. Оно крайне мало по времени, но помогает вытягивать газы из части системы, стоящей ближе к ДВС. Это помогает избежать загрязнения от нагара и в некоторой степени повышает мощность ДВС.

Неполадки в работе резонатора

Вся система отвода выхлопных газов работает в крайне агрессивных условиях:

  • высокая температура;
  • попадание влаги на раскаленные поверхности;
  • воздействие противоледных реагентов;
  • вибрации, риск механических повреждений о бордюры, камни и т.д.

Причем резонатор принимает более горячий первичный поток отработанных газов, чем задний глушитель. Температура выхлопных газов может достигать 700Со. Некачественные сплавы при таких температурах быстро выгорают, коробятся, ржавеют от попадания влаги и реагентов. А попадание влаги на раскаленную поверхность может вызвать коробление всей конструкции, если она выполнена из неподходящего сплава. Лучшим материалом для таких систем считается нержавеющая сталь в сплаве с металлами и компонентами для повышения стойкости.

Самые обычные неполадки резонатора:

  • Расстыковка соединения резонатора с предыдущими и последующими деталями системы.
  • Разрушение внешней оболочки.
  • Засорение нагаром внутренних деталей, полостей трубок и отверстий, камер и проходов.
  • Разрушение внутренних деталей от выгорания.

Проверка резонатора

Нарушения в работе резонатора всегда заметны. Разрушение внешней оболочки приводит к явному усилению шума при работе двигателя. Место разрушения диагностируется простым визуальным осмотром. Авто ставят на смотровую яму и внимательно осматривают. Причем разрушение может быть, конечно, не только в резонаторе.

Также проверяется расстыковка патрубков. В основном она происходит из-за механического удара или полного выгорания внутренних диаметров патрубков, там, где резонатор соединен с другими деталями.

Разрушение внутренних деталей также приводит к изменению звука работающего двигателя, причем всегда в сторону увеличения шума.

Заполнение внутренних деталей нагаром проявляется противоположными признаками:

  • Двигатель начинает работать тише.
  • Мощность двигателя теряется, иногда значительно.

Последний момент особо важен. Здесь сказываются принципиальные особенности работы всех без исключения выхлопных систем. На то, чтобы преодолеть сопротивление проходу выхлопных газов от выхлопных окон цилиндров через выхлопную систему, требуется давление. На создание этого давления тратится часть мощности любого ДВС. Чем труднее проход газов через выхлопную систему, тем больше мощности уходит на преодоление этого сопротивления. Когда проходы и отверстия трубок резонатора забиты нагаром, двигатель душится и не может работать в полную мощь. При этом. если резонатор забит сильно, облачка дыма могут появляться перед ним, например, на месте стыка его с коллектором.

Резонатор может забиваться нагаром чаще и больше, чем другие детали системы по следующим причинам:

  • Задний глушитель получает выхлопы с меньшим количеством сажи, часть её остается в резонаторе.
  • В коллекторе перед резонатором сажа выгорает из-за высочайших температур.

В любом случае диагностика неполадок резонатора всегда достаточно проста.

Виды автомобильных резонаторов

Резонаторы на разных транспортных средствах отличаются по:

  • Размерам. Могут быть длинными или короткими, круглыми или овальными.
  • Сплавам, из которых изготовлены.
  • Внутренней конструкции, её сложности. Простые называют моноблочными. Сложные - комбинированными.

Самые большие отличия между резонаторами для двухтактных и четырехтактных ДВС. Первые просты и даже примитивны, вторые на порядок сложнее. Причем чем дальше идет прогресс авто, тем сложнее, но эффективнее становятся выхлопные системы, включая резонаторы.

Резонатор своими руками

Дорогие авто и самодельные резонаторы на них - понятия малосовместимые. Для таких авто заказывают, как правило, оригинальные детали от производителя. Но на большинстве самых массовых авто это не самая сложная деталь. Имея доступ к необходимому металлообрабатывающему и сварочному оборудованию, её вполне можно изготовить собственными силами. Но для корректной работы ДВС дубликат должен точно имитировать оригинал. Каждый резонатор рассчитывается для работы в паре с определенным глушителем. Изменение конструктивных параметров любого изделия из этой пары может привести к самым непредсказуемым изменениям в работе ДВС. Он может либо задыхаться, либо работать слишком громко.

К тому же нельзя сделать резонатор из обычной жести. Он быстро выйдет из строя.

Чаще всего резонаторы не делают полностью своими силами, а подгоняют от других моделей по размерам и креплениям. Иногда это оправданно. Например, если резонатор вышел из строя у почти раритетного импортного микроавтобуса. Запчастей нет. Такая машина без лишних претензий. На неё можно подогнать доступный передний глушитель, например, от "Газели".

Вполне доступен локальный ремонт своими силами прогоревшей внешней оболочки. Задача простая - залатать дыру. Последовательность такого ремонта:

  • Применяется специальная термостойкая мастика с отвердителем. Участок с поврежденной поверхностью зачищают наждаком и обезжиривают, согласно инструкции по применению мастики.
  • Наносят термостойкую мастику, разведенную с отвердителем, также согласно инструкции по её применению.
  • На поврежденное место накладывают пластину из металла, который можно без труда изогнуть по форме резонатора.
  • Пластина крепится с помощью саморезов по металлу (наконечник-сверло) или по просверленным отверстиям сверлом меньшего, чем саморезы, диаметра.
  • Двигатель заводят после полного застывания мастики, согласно сроку, указанному в инструкции.

Но чаще всего такие заплатки ставят при помощи сварки.

Использование обеих способов возможно, только когда повреждение локально, а весь корпус остается крепким.

То есть тогда, когда есть к чему крепить заплату. Поэтому, прежде чем принять решение о таком ремонте, надо прощупать прочность всего корпуса острым металлическим предметом. Полностью пришедший в негодность резонатор проткнется во многих местах.

Снятие и установка резонатора

Вначале нужно обеспечить свободный доступ к днищу автомобиля. Его ставят на эстакаду, смотровую яму или поднимают домкратом. В последнем случае под колеса с обеих сторон подкладывают стандартные башмаки, кирпич или бруски, чтобы не случилось скатывания. А опору домкратом обазательно дублируют опорой из надежных стоек - деревянные пни и т.п.

Демонтаж

Все элементы выхлопной системы крепятся на хомутах с помощью обычных болтов с головками под ключ на 13,14, или 17. Но если на новой машине резьбы не были предусмотрительно обработаны термостойкой смазкой (например, медной), то на машине возрастом от 3 лет и более для демонтажа резонатора потребуются инструменты для спиливания или срыва гаек и болтов. Из-за агрессивной среды, о которой говорилось выше, резьбы разрушаются очень быстро. Вначале можно обработать резьбы средствами типа WD и попытаться открутить обычным способом. Но при демонтаже нужно быть готовым к тому, что это грязная работа, требующая больших усилий. К тому же травмоопасная:

  • Ключи срываются с головок, и рука может пораниться, задев острые металлические детали. Нужно использовать прочные рукавицы или перчатки и предусмотреть, куда двинется рука в случае срыва ключей.
  • Грязь с днища авто может осыпаться и попасть в глаза. Нужно использовать защитные очки.

Монтаж

Ставить на место новый или отремонтированный резонатор - более чистая работа, чем демонтаж. Все сорванные и некачественные болты и хомуты меняются на новые. Резонатор ставится точно так и туда, где он был. Резьбы новых болтов желательно защитить медной смазкой.

В процессе эксплуатации резонатор не требует технического обслуживания. При возникновении проблем он как бы сам сообщает о них владельцу повышенным ревом или, наоборот, снижением мощности ДВС и шума. Это не такая труднодоступная часть, как коленвал. И замена не требует много времени. Поэтому проблемы с резонатором вполне устранимы.

jrepair.ru

Устройство резонатора автомобиля в разрезе


Как устроен глушитель?

Устройство глушителя, несмотря на кажущуюся проделываемую им большую работу в подавлении такого сильнейшего звука работы двигателя, на самом деле достаточно простое: внутри глушителя Вы найдёте обманчиво простой набор трубок с проделанными отверстиями в них. Эти трубки наряду со специальными камерами на самом деле устроены как тонко настроенный музыкальный инструмент, который на сегодняшний день не просто глушит работу двигателя, но и создаёт особый звук, приятный для слуха многих автолюбителей, особенно, в случае применения его на спортивных автомобилях.

Глушитель в разрезе

Таким образом, глушители предназначены для отражения звуковых волн, производимых двигателем таким образом, чтобы они (волны) частично подавляли сами себя. Глушители используют достаточно тонкую технологию, чтобы подавить этот шум. Так как же устроен глушитель? Давайте разберёмся в этом! Но для начала мы должны узнать немного больше о физике звука.

Расположение глушителя в автомобиле относительно всей выхлопной системы

О звуке

Звуковые волны формируются из импульсов переменного высокого и низкого давления воздуха в цилиндрах двигателя. Эти импульсы делают свой ​​путь по воздуху со скоростью звука. Данные импульсы создаются в двигателе в то время, когда открывается выпускной клапан, и взорванная смесь топлива и воздуха под высоким давлением вдруг выходит в систему выпуска отработавших газов. Молекулы в этом газе сталкиваются с молекулами в трубе, находящимися под более низким давлением. Они, в свою очередь, сталкиваются с молекулами далее вниз по трубе, в результате чего и создаётся такой звук. Таким образом, звуковая волна пробивается вниз по выхлопной системе (а, точнее, спереди назад) гораздо быстрее, чем из неё выходят выхлопные газы.

Когда эти импульсы давления достигают Вашего уха, то они воздействуют на барабанную перепонку, заставляя её вибрировать. А Ваш мозг интерпретирует это движение перепонки как звук. Две основные характеристики волны определяют, как мы воспринимаем такой звук:

  1. Частота звуковой волны - более высокая частота волны просто означает, что давление воздуха колеблется быстрее. Чем быстрее работает двигатель, тем более высокий тон мы слышим (давайте вспомним жужжание болидов Формулы-1 или проезжающих на высокой скорости спортивных мотоциклов). Более медленные колебания звучат более низким тоном (наиболее характерный звук создают дизельные двигатели, двигатели мотоциклов Harley Davidson на холостых или невысоких оборотах).
  2. Уровень давления воздуха - амплитуда волны определяет, насколько громким будет звук. Звуковые волны с большими амплитудами перемещения наших барабанных перепонок имеют большее давление, и мы регистрируем это ощущение как больший объём шума.

Но оказывается, что можно совместить две или более звуковые волны вместе и получить (!)меньший звук. Давайте рассмотрим, как это работает, на примере устройства глушителя!

Главной особенностью нашего восприятия звуковых волн является то, что результирующий шум в нашем ухе является фактически суммой всех звуковых волн, которые достигают барабанной перепонки в одну единицу времени. Если Вы, к примеру, слушаете какую-либо из песен Металлики, то Вы можете слышать одновременно игру на барабанной установке и на трёх гитарах в виде единой сочетающейся музыки, но если прислушаться к любой такой песне, то можно услышать несколько различных источников звука (кроме разве что отличить игру на барабанах и бас-гитаре) - волны звукового давления, достигая барабанной перепонки, складываются вместе, так что Ваша барабанная перепонка только чувствует одно давление в любой конкретный момент времени.

А теперь практическая часть устройства глушителя по части подавления звука: дело в том, что можно производить звуковую волну, которая прямо противоположна другой одинаковой ей волне, и именно это является основой для шумоподавления - две одинаковые волны попросту либо глушат друг друга, либо образуют волну с вдвое бóльшей амплитудой. Взгляните на анимацию ниже. Волна, надвигающаяся сверху и волна посередине являются чистыми одинаковыми тонами. Если эти две волны находятся в унисоне - то есть если они накладываются друг на друга с той же частотой, тогда они образуют одну волну, но с вдвое большей амплитудой. В науке это называется конструктивной интерференцией. Но, если они накладываются друг на друга в противоположных фазах, когда низшая точка амплитуды первой волны в один момент времени совпадает с высшей точкой амплитуды второй волны, то тогда они попросту подавляют друг друга вплоть до нулевого звука. И это уже называется деструктивной интерференцией. В то время когда первая волна достигает своего максимального давления, вторая волна достигает своего минимума. Если бы обе эти волны ударили барабанную перепонку в одно и то же время, то Вы бы не услышали ничего, потому что эти две волны всегда гасят друг друга.

 

 

Как устроен глушитель изнутри?

Глушитель по своей сути представляет собой набор трубок. Эти трубки предназначены для создания отражения звуковых волн, которые мешают друг другу и в конечно итоге уравновешивают друг друга.

Выхлопные газы и звуковые волны вместе с ними (хотя, как мы уже знаем, гораздо раньше) попадают в глушитель через центральную выхлопную трубу. Они отскакивают в заднюю стенку глушителя и отражаются через отверстие в основной части глушителя. Затем они проходят через ряд отверстий в другую камеру, где они снова гасятся и выходят через последнюю трубку, покидая глушитель.

Вторая камера называется резонатором, который соединён с первой камерой через отверстие. Резонатор содержит определённый объём воздуха и имеет определенную длину, которая с педантичной точностью вычисляется для получения такой длины волны, которая сможет компенсировать определённую частоту звука. Как же это происходит? Давайте окинем глушитель более пристальным взглядом...

Резонатор

Когда волна попадает в глушитель, часть её продолжает идти во вторую камеру через отверстие, а другая часть - отражается. Волна распространяется во второй камере, попадает в заднюю стенку глушителя, отражаясь от неё и снова выходит через это же отверстие. Длина этой второй камеры рассчитывается так, что эта волна покидает резонатор только после того, как следующая волна отразится от внешней стороны второй камеры (внутренней стороны первой камеры). В идеале часть звуковой волны высокого давления, которая вышла из второй камеры, будет гаситься частью волны низкого давления, которая отразилась от внешней стороны стенки второй камеры, и именно эти две волны будут уравновешивать друг друга.

Анимация ниже показывает, как резонатор работает в упрощенном варианте глушителя:

 

 

На самом деле, звук, исходящий от двигателя, представляет собой смесь различных частот звука, а, так как многие из этих частот зависят от оборотов двигателя, звук почти никогда не включается в нужные диапазоны частот, чтобы глушить его идеально. Резонатор предназначен для работы в лучшем диапазоне частот, в котором двигатель делает больше всего шума, но даже если частота другая, он все равно будет производить значительную долю деструктивной интерференции.

Некоторые автомобили, особенно роскошные, где тихая работа является ключевой особенностью, есть ещё один компонент в выхлопе, который выглядит как глушитель, но называется резонатором. Это устройство работает как и резонатор камеры в глушителе - размеры рассчитываются так, чтобы глушённые волны производили затем определённый "красивый" звук на выходе, чтобы удивлять и восхищать окружающих и, собственно, людей в салоне таких машин.

Есть и другие особенности внутри глушителя, которые помогают ему снизить уровень звука по-разному. Тело глушителя обычно делается в три слоя: два тонких слоя металла и один более толстой, немного изолированный слой между ними. Это позволяет глушителю поглощать некоторые из импульсов давления. Кроме того, впускные и выпускные трубы, идущие в главную камеру, перфорированы отверстиями. Это позволяет тысячам импульсов крошечного давления гаситься в основной камере, "поедая" друг друга в какой-то степени в дополнение к поглощению в глушителе.

Недостатки глушителя и другие типы глушителей

Одним из важных недостатков глушителя является его противодействие давлению, которое оказывает на него двигатель - эта характеристика называется обратным давлением. Из-за всех извилин и дырок в глушит

motorsmarine.ru

Резонатор. Устройство резонатора (среднего глушителя)

Первый, промежуточный, средний глушитель - как только не называют этот компонент выхлопной системы. Но во всех случаях в виду имеется резонатор. Рассмотрим, что это за устройство, за что отвечает и как работает.

Назначение, принцип работы и устройство резонатора

Если спросить любого мало-мальски разбирающегося в устройстве машины автомобилиста о назначении резонатора, он ответит, что данный элемент обеспечивает уменьшение уровня шума. В принципе, такое утверждение верно. Но большинство из нас не подозревают, что у этого компонента выхлопной системы есть и другие функции. Помимо уменьшения звука резонатор отвечает и за уменьшение сопротивления системы движению выхлопных газов (и происходит это за счет сглаживание пульсаций). Подтверждением этому является тот факт, что выхлопная система без резонатора на многих автомобилях работает не совсем корректно. Само-собой повышается шумность, а вместе с этим многие автомобилисты, кто решился на необдуманный шаг и самовольно удалили резонатор, заменив его отрезком трубы, жалуются на то, что авто не держит обороты ХХ. И происходит это, как раз за счет того, что повышается обратное сопротивление системы, и нету сглаживания пульсаций (выхлопные газы же поступают не одновременно от всех цилиндров, а, так сказать, «партиями»). Поэтому труба вместо резонатора - «не есть хорошо»: это, в принципе возможно, но доверять такую переделку нужно профессионалам, которые проведут необходимые расчеты и сделают все правильно. Также в этом элементе происходит снижение кинетической энергии выхлопных газов и уменьшение их температуры (порядка 300-400 градусов на выходе против 700-800, а то и боле - на входе резонатора).

Как устроен и работает резонатор

Работа данного элемента основана на следующих физических процессах:

  • Расширение и сужение потока выхлопных газов. Это обеспечивается за счет использования нескольких камер в рассматриваемом элементе.
  • Гашение средне- и высокочастотных пульсаций. Выхлопные резонаторы для автомобилей имеют для этого внутри трубопроводы, размещающиеся со смещением относительно друг друга.
  • Интерференция звуковых волн. За счет этого происходит увеличение суммарной амплитуды, а, следовательно - уменьшение частоты колебаний. Добиваются этого за счет использования камер разного объема, а также при помощи перфорационных отверстий на трубах внутри резонатора.
  • Использование закрытых камер, в которых накапливаются газы. Поступая через перфорационные отверстия газы стравливаются в определенный момент времени.

Также, в зависимости от конструкции, средняя часть глушителя (или резонатор) может иметь несколько камер. Последняя, для уменьшения шумности, может производиться с использованием специального звукоизоляционного материала. Что касается корпуса, оригинальный или универсальный резонатор выхлопной системы может выпускаться из нержавеющей стали, или так называемой алюминиевой стали (покрытой слоем алюминия для защиты от коррозии). Первый вариант - более дорогостоящий, но он характеризуется лучшими показателями устойчивости к коррозии.

Прямоточный резонатор

Одной из разновидностью рассматриваемого элемента выхлопной системы является прямоточный (или спортивный) резонатор. Его отличие от «обычного» заключается в том, что здесь имеет место более низкое обратное сопротивление. И получается оно в ущерб сглаживанию пульсаций и уменьшению звука. Такой резонатор, как правило, не имеет камер и не изменяет направление движения потока выхлопных газов. По сути это - ровный «тоннель», имеющий перфорированные стенки. А это значит что, учитывая рассмотренные выше проблемы, которые могут быть вызваны пульсациями, выбирать такой элемент для своего авто нужно очень тщательно. А лучше доверьте это дело профессионалам. Итак, мы разобрались, для чего нужен резонатор и как он работает. Если вам нужен ремонт или замена данного элемента (в том числе и установка прямоточного), обращайтесь к специалистам GSAvto. 

gsavto.ru

3 типа и 3 признака неисправности

Разновидности устройства

Все подобные устройства можно условно разделить на несколько групп. Каждая из них используется в двигателях следующих видов.

  1. Двухтактный. Для такого мотора установка механизма является обязательной. При отсутствии резонатора в машине увеличится расход топлива, повысится удаление газов, резко упадёт скорость автомобиля.
  2. Четырёхтактный. Установка резонаторной трубы в таком двигателе гасит мощность мотора. При отсутствии детали мощность повышается на 15 %, при этом увеличивается шум.

Такие приспособления имеют и некоторые конструктивные особенности. На рынке можно увидеть моноблочные изделия. Самыми популярными остаются комбинированные модели. В их состав входит классическая конструкция с трубой. Внутри изделия установлены перегородки и камера, заполненная шумопоглощающим материалом. Обычно используется базальтовое волокно.

В настоящее время комбинированные изделия считаются самыми производительными и эффективными. Глушители подразделяются на несколько типов:

  • короткие;
  • средние;
  • длинные.

Каждый глушитель имеет свой объём. Этот показатель влияет на эффективность его работы. При недостатке объёма сильное нажатие на педаль акселератора сделает шум сильнее.

Для изготовления небольших глушителей используется алюминированная сталь. Она представляет собой обычный металл, на поверхность которого нанесён тонкий алюминиевый слой. Он защищает резонатор от появления коррозии. Наиболее качественными считаются модели, изготовленные из нержавеющей стали и имеющие двойной корпус. Они рассчитаны на более длительную эксплуатацию.

Из-за того, что устройство в выхлопной системе постоянно находится под воздействием высоких температур, детали быстро выходят из строя. Такие механизмы требуют периодической диагностики. Она позволяет своевременно обнаружить возможные неисправности.

Особенности работы

Если взглянуть на резонатор в разрезе, можно обнаружить его сходство с обычным глушителем. Устройство резонатора выхлопной системы довольно простое. В конструкцию входит несколько камер, разделённых специальной сеткой. В результате газовые потоки начинают сужаться или расширяться, так как их поступление происходит нестабильно — резкими рывками.

Благодаря резонатору начинает происходить выравнивание пульсаций. Двигающиеся газовые потоки постепенно становятся равномерными.

Принцип работы резонатора выхлопной системы связан со смещением камер, направляющих движение токсичных газов. Оно резко меняется, благодаря чему неравномерные пульсации становятся более гладкими. Чтобы понять, как устроен резонатор глушителя, необходимо знать, для чего внутри трубы имеется специальная перфорация. Она снижает шум от звукового выхлопа.

Для достижения стабильной работы дополнительной трубы требуется постоянно проводить её диагностику. Чтобы получить максимальную работоспособность и высокую эффективность изделия, необходимо учитывать несколько важных факторов:

  • состояние катализатора, уменьшающего токсичные вещества в выхлопе;
  • диаметр трубы;
  • чистоту глушителя.

Принцип работы трубы состоит в использовании закрытых полостей, находящихся около трубопровода. Они соединены с изделием многочисленными отверстиями. Обычно в корпусе находятся два разных объёма, разделённых сплошной перегородкой.

Признаки неисправностей

Когда резонатор начинает выходить из строя, появляется посторонний шум. При этом падает мощность двигателя. Основными признаками неполадок в работе дополнительного глушителя считаются следующие моменты.

  1. Выхлопная система работает слишком громко. Звуки напоминают рёв работающего трактора.
  2. В местах крепления резонатора слышен характерный вибрирующий звук. Одной из причин такой неполадки может быть прогорание внутренней части изделия.
  3. Падение мощности двигателя. Причиной является снижение пропускной способности специального глушителя.

При появлении таких признаков требуется по возможности выполнить ремонт детали или установить новый резонатор. Опытные автомобилисты обычно не пытаются отремонтировать это изделие, так как его стоимость намного ниже цены ремонтных работ.

Пожалуйста, оцените этот материал!

Загрузка...

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

motorsguide.ru

Как устроен резонатор?

Любой автомобильный механизм в рабочем процессе создает определенный шумовой эффект. Особенно это касается двигателей внутреннего сгорания. Для снижения шумового эффекта каждая автомашина в штатном режиме оборудуется глушителем, являющимся элементом выхлопной системы.

Любая выхлопная система включает несколько комплектующих элементов и является одной из важных автомобильных систем. Она не только влияет на экологичность автомобиля, чему последнее время уделяется особое значение, но и на качество функционирования и безопасность автомобиля. От состояния ГРМ зависит и срок полезной эксплуатации авто.

Функции резонатора и необходимость его наличия

Резонатор является неотъемлемой частью выхлопной системы. Он отвечает за точное по времени удаление из камеры силового агрегата уже отработанных газов, соответственно, освобождая камеру для новых.

Большинство профессионалов полагает, что исключительно качество резонатора определяет полезную и возможную к получению мощность двигателя. Именно по этой причине спортивные авто с высокими мощностными характеристиками являются модернизированными в части замены штатных (стандартных) резонаторов на более совершенные варианты.

Резонатор расположен за прямотоком, что обеспечивает его способность принимать основной объем токсичных и высокотемпературных газов. Несложно понять, что высококачественная работа резонатора прямо влияет на улучшение ходовых свойств автомашины.

Базовый принцип функционирования резонатора

Резонатор конструктивно представляет собой многоуровневую структуру, где определенный уровень отвечает за выполнение своих функций:

  • резонатор воздушного фильтра включает в свой состав отражатели, гасящие попадающие на них потоки газообразной среды посредством трения частиц газообразной среды, следующих двумя потоками внутри резонатора впуска; 
  • резонаторы выпуска и впуска одинаковы по своей роли, продвигая через систему газообразную среду.

Действенность и предельная по своим возможностям работоспособность резонатора зависимы от трех основных аспектов:

  • состояние катализатора; 
  • диаметр труб; 
  • незасоренность глушителя.

Типы резонаторов

Все резонаторы соответствуют определенному типу двигателя, поэтому бывают лишь 2-х видов:

  • для 2-тактных двигателей; 
  • для 4-тактных двигателей.

Эксплуатационным путем был отмечен факт того, что вкупе с 4-тактным двигателем резонатор представляет собой скорее помеху, нежели действенную помощь. Демонтаж резонатора в данном случае способен привести к увеличению мощностных характеристик примерно на 15%. При работе в паре с 2-тактным двигателем, удаление резонатора приведёт к противоположному эффекту. Его отсутствие приведет к удалению не только газов, но и не сгоревшего полностью топлива. Как следствие – падение скорости на фоне повышенного топливного расхода.

avtoglush.ru

Резонатор глушителя – устройство и назначение +видео

Резонатор – один из самых незаменимых компонентов выхлопной системы, по внешнему виду напоминающий небольших размеров дополнительный глушитель. Некоторые побочные эффекты его работы, действительно способствуют существенному снижению издаваемых двигателем шумов, однако, это далеко не самая основная его функция.

Функции и принципы работы резонатора глушителя

На видео замена резонатора глушителя ВАЗ

Прежде всего, резонатор способствует своевременному удалению отработанных выхлопов двигателя, равномерно распределяя их по выхлопной системе и освобождая камеры силового агрегата для новых газов.

Специалисты утверждают, что при помощи резонатора, удается добиться равномерного давления газов в выхлопной системе, что обеспечивает минимальное их сопротивление и повышение продуктивности работы как ее самой, так и двигателя.

Именно с его помощью удается достичь максимальной эффективности работы двигателя, высвобождая всю его полезную мощь.

Примечательно, что резонатор имеет не только внешние сходства с глушителем, подобие отмечается и во внутреннем строении этих деталей. Так, отметим самые основные моменты, на которых основана работа резонатора и его схожесть с глушителем:

  • Резонатор разбит на несколько разных камер, за счет которых осуществляется периодичное сужение и расширение потоков газов, которое выравнивает их неравномерную пульсацию;
  • Указанные камеры имеют некоторое смещение, за счет чего изменяется направление потока движения выхлопов, которое также способствует погашению неравномерных пульсаций;
  • Внутренняя перфорация позволяет погасить частоту выхлопных газов, что обеспечит существенное снижение громкости звука выхлопа.

Как уже стало понятно, резонатор – это составная часть глушителя, находящаяся между глушителем и нейтрализатором или приемным коллектором. Отметим, что в зависимости от модели автомобиля, его конкретное местонахождение в выхлопной системе может меняться. Однако, вне зависимости от этого, резонатор всегда существенно влияет на ходовые свойства автомобиля и комфорт нахождения в салоне. Поэтому обеспечение его качественной работы – одна из первостепенных задач водителя.

«Симптомы» неисправностей резонатора

Поскольку поломка резонатора, способна негативно влиять не только на звуковые свойства глушителя, но и на мощность двигателя, крайне важно выявить и исключить неисправность до появления более серьезных проблем. Так, в качестве основных проблем, которые будут свидетельствовать о поломке резонатора, следует выделить:

  • Ухудшение работы глушителя – увеличение громкости звука работы выхлопной системы. При поломке резонатора, он негативно влияет на работу глушителя, следствием чего становится появление звуков при езде, характерных для пробитого глушителя.
  • Наличие дребезжащего металлического звука в районе нахождения резонатора. Если такой звук имеет место, то, скорее всего, прогорел один из внутренних компонентов резонатора, следствием чего стал его отрыв и «болтание» в одной из камер.
  • Существенное падение мощности двигателя. Вследствие поломки резонатора, сильно уменьшается его пропускная способность, ввиду чего он больше не может гасить неравномерные пульсации выхлопов, негативно влияющие на работу силового агрегата.

При обнаружении таких симптомов и определении неисправности именно резонатора следует производить его замену, поскольку он не подлежит ремонту. В целях максимально сократить ваши затраты, разберёмся, как сделать это своими руками.

Как самостоятельно заменить резонатор глушителя

Для того чтоб произвести замену резонатора самостоятельно, вам понадобится:

  • Эстакада или гаражная яма;
  • Новый резонатор;
  • Новые прокладки для резонатора;
  • Новые крепления и уплотнительное соединительное кольцо;
  • Два ключа на  17;
  • Антикоррозийный аэрозоль.
  • И материалы для ремонта выхлопной системы.

Для проведения замены, загоняем автомобиль на эстакаду или гаражную яму и ставим на передачу, после чего:

  • Обрабатываем болты крепления резонатора к глушителю антикоррозийным аэрозолем, после чего приступаем к их снятию. В случае возникновения проблем, аэрозоль следует применять несколько раз за снятие. Отметим, что чаще всего болты при таком снятии срываются, однако, возможно, именно вам удастся их сохранить.
  • Разъединяем хомут крепления резонатора к глушителю, после чего разъединяем трубы и вынимаем металлический уплотнитель.
  • Ослабляем гайки крепления резонатора к нейтрализатору или коллектору, после  чего, приподняв резонатор, снимаем с кронштейнов прикрепленные подушки подвески.
  • Окончательно откручиваем гайки крепления резонатора к нейтрализатору или впускной трубе, после чего снимаем сам резонатор.
  • Установка детали осуществляется в обратном порядке.

Важно! Соединяя резонатор и глушитель, тщательно проверьте место их стыка, в котором не должно быть щелей (зазоров).

При их наличии, эффективность работы резонатора существенно падает, к тому же это чревато появлением неприятного громкого звука.

cartore.ru

Как устроен глушитель?

Устройство глушителя, несмотря на кажущуюся проделываемую им большую работу в подавлении такого сильнейшего звука работы двигателя, на самом деле достаточно простое: внутри глушителя Вы найдёте обманчиво простой набор трубок с проделанными отверстиями в них. Эти трубки наряду со специальными камерами на самом деле устроены как тонко настроенный музыкальный инструмент, который на сегодняшний день не просто глушит работу двигателя, но и создаёт особый звук, приятный для слуха многих автолюбителей, особенно, в случае применения его на спортивных автомобилях.

Глушитель в разрезе

Таким образом, глушители предназначены для отражения звуковых волн, производимых двигателем таким образом, чтобы они (волны) частично подавляли сами себя. Глушители используют достаточно тонкую технологию, чтобы подавить этот шум. Так как же устроен глушитель? Давайте разберёмся в этом! Но для начала мы должны узнать немного больше о физике звука.

Расположение глушителя в автомобиле относительно всей выхлопной системы

О звуке

Звуковые волны формируются из импульсов переменного высокого и низкого давления воздуха в цилиндрах двигателя. Эти импульсы делают свой ​​путь по воздуху со скоростью звука. Данные импульсы создаются в двигателе в то время, когда открывается выпускной клапан, и взорванная смесь топлива и воздуха под высоким давлением вдруг выходит в систему выпуска отработавших газов. Молекулы в этом газе сталкиваются с молекулами в трубе, находящимися под более низким давлением. Они, в свою очередь, сталкиваются с молекулами далее вниз по трубе, в результате чего и создаётся такой звук. Таким образом, звуковая волна пробивается вниз по выхлопной системе (а, точнее, спереди назад) гораздо быстрее, чем из неё выходят выхлопные газы.

Когда эти импульсы давления достигают Вашего уха, то они воздействуют на барабанную перепонку, заставляя её вибрировать. А Ваш мозг интерпретирует это движение перепонки как звук. Две основные характеристики волны определяют, как мы воспринимаем такой звук:

  1. Частота звуковой волны - более высокая частота волны просто означает, что давление воздуха колеблется быстрее. Чем быстрее работает двигатель, тем более высокий тон мы слышим (давайте вспомним жужжание болидов Формулы-1 или проезжающих на высокой скорости спортивных мотоциклов). Более медленные колебания звучат более низким тоном (наиболее характерный звук создают дизельные двигатели, двигатели мотоциклов Harley Davidson на холостых или невысоких оборотах).
  2. Уровень давления воздуха - амплитуда волны определяет, насколько громким будет звук. Звуковые волны с большими амплитудами перемещения наших барабанных перепонок имеют большее давление, и мы регистрируем это ощущение как больший объём шума.

Но оказывается, что можно совместить две или более звуковые волны вместе и получить (!)меньший звук. Давайте рассмотрим, как это работает, на примере устройства глушителя!

Главной особенностью нашего восприятия звуковых волн является то, что результирующий шум в нашем ухе является фактически суммой всех звуковых волн, которые достигают барабанной перепонки в одну единицу времени. Если Вы, к примеру, слушаете какую-либо из песен Металлики, то Вы можете слышать одновременно игру на барабанной установке и на трёх гитарах в виде единой сочетающейся музыки, но если прислушаться к любой такой песне, то можно услышать несколько различных источников звука (кроме разве что отличить игру на барабанах и бас-гитаре) - волны звукового давления, достигая барабанной перепонки, складываются вместе, так что Ваша барабанная перепонка только чувствует одно давление в любой конкретный момент времени.

А теперь практическая часть устройства глушителя по части подавления звука: дело в том, что можно производить звуковую волну, которая прямо противоположна другой одинаковой ей волне, и именно это является основой для шумоподавления - две одинаковые волны попросту либо глушат друг друга, либо образуют волну с вдвое бóльшей амплитудой. Взгляните на анимацию ниже. Волна, надвигающаяся сверху и волна посередине являются чистыми одинаковыми тонами. Если эти две волны находятся в унисоне - то есть если они накладываются друг на друга с той же частотой, тогда они образуют одну волну, но с вдвое большей амплитудой. В науке это называется конструктивной интерференцией. Но, если они накладываются друг на друга в противоположных фазах, когда низшая точка амплитуды первой волны в один момент времени совпадает с высшей точкой амплитуды второй волны, то тогда они попросту подавляют друг друга вплоть до нулевого звука. И это уже называется деструктивной интерференцией. В то время когда первая волна достигает своего максимального давления, вторая волна достигает своего минимума. Если бы обе эти волны ударили барабанную перепонку в одно и то же время, то Вы бы не услышали ничего, потому что эти две волны всегда гасят друг друга.

 

 

Как устроен глушитель изнутри?

Глушитель по своей сути представляет собой набор трубок. Эти трубки предназначены для создания отражения звуковых волн, которые мешают друг другу и в конечно итоге уравновешивают друг друга.

Выхлопные газы и звуковые волны вместе с ними (хотя, как мы уже знаем, гораздо раньше) попадают в глушитель через центральную выхлопную трубу. Они отскакивают в заднюю стенку глушителя и отражаются через отверстие в основной части глушителя. Затем они проходят через ряд отверстий в другую камеру, где они снова гасятся и выходят через последнюю трубку, покидая глушитель.

Вторая камера называется резонатором, который соединён с первой камерой через отверстие. Резонатор содержит определённый объём воздуха и имеет определенную длину, которая с педантичной точностью вычисляется для получения такой длины волны, которая сможет компенсировать определённую частоту звука. Как же это происходит? Давайте окинем глушитель более пристальным взглядом...

Резонатор

Когда волна попадает в глушитель, часть её продолжает идти во вторую камеру через отверстие, а другая часть - отражается. Волна распространяется во второй камере, попадает в заднюю стенку глушителя, отражаясь от неё и снова выходит через это же отверстие. Длина этой второй камеры рассчитывается так, что эта волна покидает резонатор только после того, как следующая волна отразится от внешней стороны второй камеры (внутренней стороны первой камеры). В идеале часть звуковой волны высокого давления, которая вышла из второй камеры, будет гаситься частью волны низкого давления, которая отразилась от внешней стороны стенки второй камеры, и именно эти две волны будут уравновешивать друг друга.

Анимация ниже показывает, как резонатор работает в упрощенном варианте глушителя:

 

 

На самом деле, звук, исходящий от двигателя, представляет собой смесь различных частот звука, а, так как многие из этих частот зависят от оборотов двигателя, звук почти никогда не включается в нужные диапазоны частот, чтобы глушить его идеально. Резонатор предназначен для работы в лучшем диапазоне частот, в котором двигатель делает больше всего шума, но даже если частота другая, он все равно будет производить значительную долю деструктивной интерференции.

Некоторые автомобили, особенно роскошные, где тихая работа является ключевой особенностью, есть ещё один компонент в выхлопе, который выглядит как глушитель, но называется резонатором. Это устройство работает как и резонатор камеры в глушителе - размеры рассчитываются так, чтобы глушённые волны производили затем определённый "красивый" звук на выходе, чтобы удивлять и восхищать окружающих и, собственно, людей в салоне таких машин.

Есть и другие особенности внутри глушителя, которые помогают ему снизить уровень звука по-разному. Тело глушителя обычно делается в три слоя: два тонких слоя металла и один более толстой, немного изолированный слой между ними. Это позволяет глушителю поглощать некоторые из импульсов давления. Кроме того, впускные и выпускные трубы, идущие в главную камеру, перфорированы отверстиями. Это позволяет тысячам импульсов крошечного давления гаситься в основной камере, "поедая" друг друга в какой-то степени в дополнение к поглощению в глушителе.

Недостатки глушителя и другие типы глушителей

Одним из важных недостатков глушителя является его противодействие давлению, которое оказывает на него двигатель - эта характеристика называется обратным давлением. Из-за всех извилин и дырок в глушителе выхлоп должен пройти немалый путь, чтобы в конечном счёте выйти в окружающую атмосферу. Глушители, описанные выше, производят достаточно высокое противодавление, что отнимает немного мощности двигателя, ведь открытый клапан цилиндра позволяет выходить сгоревшему топливу, а топливо это выходит за счёт взрыва в соседних цилиндрах, как мы помним из статьи о работе двигателя.

Есть и другие типы глушителей, которые могут уменьшить обратное давление. Один из таких типов, который иногда называют "стеклопакетом", использует только поглощение, а не отражение, чтобы уменьшить звук. В таком глушителе выпускной патрубок напрямую соединён с впускной выхлопной трубой, которая перфорирована отверстиями. Вокруг этой трубы нанесён слой стеклянной изоляции, которая и поглощает часть импульсов давления. Изоляцию окружает стальной слой.

Устройство глушителя-"стеклопакета"

Такие глушители тоже имеют существенный недостаток: они производят гораздо меньше обратного давления, тем самым лишь незначительно "съедая" мощность авто, но они не снижают уровень звука настолько де хорошо, насколько обычные глушители.

howcarworks.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о