Строение глушителя автомобиля: Устройство глушителя автомобиля. Простыми словами с фото. Читай — запоминай

Схема глушителя автомобиля какая лучше. Устройство выхлопной системы автомобиля. Принцип работы саундмодератора

Ещё на заре появления первых автомобилей в конце 19-го начале 20-го вв., глушитель стал тем средством, которое позволило популяризовать их среди городского населения. Рев мотора и в наше время остается существенной проблемой, когда дело касается транспортных средств. В наше время используются новые методы подавления шума, которые в целом достаточно эффективны. С течением времени устройство глушителя постоянно совершенствовалось.

Современный автомобильный глушитель — это агрегат, предназначенный для снижения уровня шума, а также температуры и токсичности выхлопных газов.

У любого автомобиля подобные параметры должны соответствовать установленным стандартам. Сложность заключается в том, что для выполнения поставленных задач необходимы достаточно сложные системы. Поэтому устройство глушителя включает несколько основных элементов. Каждый из них выполняет определенную функцию.

Основные элементы системы

Конструкция глушителя включает несколько элементов. Фактически она будет, примерно, одинаковой для каждой модели автомобиля.

1. Коллектор;
2. Нейтрализатор;
3. Передний глушитель;
4. Задний глушитель.

Коллектор подключается непосредственно к самому двигателю, выполняя задачу по выводу газов. Нагрузка в данном случае очень высокая и касается это как механического, так и температурного воздействия (вплоть до 1000 градусов). Особые требования предъявляются к материалу, из которого изготавливается эта часть глушителя автомобиля. Для этого применяются лучшие сплавы чугуна и стали.

Согласно международным стандартам производители должны позаботиться о снижении вредоносного воздействия. И эта задача возлагается на каталитический нейтрализатор или конвертер. Он представляет собой особую камеру, где происходит фактическая очистка газовой смеси.

Сейчас производители нередко изготавливают катализаторы, способные проводить очистку в широком диапазоне вредных веществ.

Для этого камеру каталитического нейтрализатора делают многосекционной. Корпус изготавливается из металла или керамики. При этом он имеет ячеистую структуру, благодаря которой увеличивается площадь контакта газов непосредственно с каталитическим слоем.

Какие материалы применяются для каталитических реакций

Непосредственно рабочая зона нейтрализатора глушителя автомобиля покрывается платиной и палладием. При контакте с ними большая часть вредных токсинов в выхлопных газах нейтрализуется. Сам катализатор производители располагают ближе к мотору, так как высокая температура способствует ускорению реакций.

Конечно, до сих пор не существует универсального глушителя, способного нейтрализовать абсолютно все токсины и вредные вещества, но производители все равно постоянно совершенствуют технологии.

Передние и задние глушители

Последние две части — это непосредственно сами глушители автомобиля в том понимании, к которому мы все привыкли. Выделяют передний и задний глушители.

Как раз они предназначаются уже непосредственно для снижения уровня шума, и они ничего не очищают.

Передний глушитель обычно называют резонатором. Газы, проходя по предыдущим частям с высокой скоростью, создают довольно много шума. Различные решетки и многочисленные отверстия, во-первых, снижают скорость продвижения газов, а вместе с этим и вибрацию.

Для поглощения звуковых эффектов применяются специальные материалы. Подобным образом, удается убрать эффект резонанса. Именно здесь происходит основная работа по снижению уровня шума автомобиля.

Выделяют два основных вида:

• Активные;
• Реактивные.

Активные глушители сделаны из звукопоглощающего материала и отличаются относительно простой конструкцией. Единственная проблема — со временем он сильно загрязняется. В реактивных применяются комбинации из расширительных и резонаторных камер.

Последняя часть — это фактически основной глушитель транспортного средства. Функция заднего глушителя заключается в окончательном поглощении шума и отвода выхлопных газов. Его внутренняя структура неоднородна и состоит из серии небольших камер со специальными наполнителями.

Необходимо отметить, что в более новых машинах, как правило, совмещается несколько технологий сразу. Пористая структура, система перегородок и различные воздуховоды позволяют окончательно избавиться от шума и снизить температуру до безопасной.

Схема прямоточного глушителя

Те автомобилисты, которые стремятся всяческими способами повысить мощность своего транспортного средства, устанавливают специальные прямоточные глушители. Особенность устройства прямоточного глушителя заключается в том, что он способен использовать энергию выходящих газов для увеличения мощности автомобиля. Со штатным глушителем такое невозможно.

Суть заключается в том, что выхлопные газы выходит из выпускного коллектора с меньшим сопротивлением. Благодаря этому двигатель тратить чуть меньше энергии, так как ему нужно тратить меньше энергии на преодоление давления. И именно эту разницу удается преобразовать в полезную мощность движения.

Устройство прямоточного глушителя включает прямую трубу с перфорированной поверхностью, фактически заключенную во внешний кожух. Внутри содержится меньше разделителей и различных камер. Таким образом, отработанные газы проходят по прямой без особого сопротивления, но за счет перфорированной поверхности они свободно расширяются, так что особых проблем с выходом не возникает.

Шумопоглощение обеспечивается за счет специального внешнего кожуха с нанесенным поглощающим составом. Благодаря нему газы внутри не резонируют, и звук двигателя находится в пределах допустимых пределов. Для улучшения эффекта могут применяться несколько отдельных внешних сегментов.

Нередко различные системы глушителя разрабатываются непосредственно под конкретные модели автомобилей с учетом его особенностей и рабочих характеристик.

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.

Казалось, прошло не так много времени с тех пор, как автомобильный глушитель использовался исключительно для удаления из системы отработанных газов. Второй его задачей было уменьшение уровня шума.

Это и не удивительно. Когда только автомобили появились, существовали лишь специальные клапаны, которые открывались по команде водителя. При этом раздавался настолько громкий свист, что администрациями всех больших городов в мире было запрещено совершать данное действие в городских пределах.

Прошли годы, и появился полноценный автомобильный глушитель. Мало того, с тех пор он претерпел множество модификаций. Одна из последних позволила в значительной мере увеличить эффективность работы двигателя.

Устройство глушителя

Общая Схема

Каждый автомобильный производитель старается создать наиболее производительную систему, которая при этом будет отвечать всем международным нормам. Неудивительно, что они вносят изменения в те или иные детали. Но если брать исключительно выхлопную систему, то существует каноническая конструкция, которая редко изменяется. Её можно разделить на четыре части:

• катализатор,
• заднюю часть или автомобильный глушитель,
• резонатор,
• приёмную трубу.

Работая вместе, все эти детали обеспечивают отвод отработанных газов. Приёмная труба транспортирует газы в катализатор. Некоторые автомобильные производители устанавливают дополнительно виброкомпенсатор. Это устройство берёт на себя часть вибраций. Что позволяет в значительной мере продлить срок эксплуатации выхлопной системы.

В катализаторе происходит сгорание остатков бензина, которые не были воспламенены в цилиндрах. Тем не менее основная роль катализатора заключается в другом. Устройство позволяет перевести углерод в менее вредное состояние.

По внешнему виду катализатор напоминает бачок. При этом внутри находится целая сеть элементов, которые по внешнему виду напоминают пчелиные соты. Когда газы проходят сквозь них, то начинается химическая реакция.

За катализатором установлен резонатор. Немного дальше можно увидеть тот самый автомобильный глушитель. Конструкции этих двух деталей во многом зависят от автомобиля и от его предназначения. К примеру, на спортивном автомобиле вы увидите одно устройство, а на семейном хэтчбеке другое.

Внутренняя конструкция этих двух деталей непросто гасит шум, но и сглаживает такты работы двигателя. Если же говорить про определённые конструкционные особенности, то резонатор не отличается какими-либо изысками. По факту — это просто бачок с трубой.

Другое дело автомобильный глушитель. В некоторых случаях он представляет собой настоящее произведение искусства, которое не только положительно сказывается на работе двигателя, но и представляет собой яркий штрих в дизайне машины.

Конструкция

Вариаций конструкции глушителя для автомобилей существует множество. При этом значение имеют следующие факторы:

• марка машины,
• объём двигателя,
• производитель,
• модель.

К счастью, несмотря на множество вариаций внутреннее устройство у всех глушителей для автомобилей практически идентичное. Оно состоит из перегородок, перфорированных патрубков и жаростойкой ваты.

Главная задача автомобильного глушителя замедлить скорость движения отработанных газов. Это позволяет сгладить такты во время работы мотора. Точных стандартов для внутренней конструкции нет, поэтому каждый производитель старается найти свои уникальные ходы, которые дадут ему преимущества над конкурентами.

Внимание! Разрез одного автомобильного глушителя может крайне отличаться от разреза аналогичной детали другой компании.

Определяющим фактором является общая схема выхлопной системы. В качестве примера возьмём конструкцию, у которой маленький резонатор. Подобное конструкторское решение приведёт к тому, что система не сможет в должной мере сглаживать поток. Это, в свою очередь, повысит нагрузку на глушитель.

Увеличение нагрузки вынуждает конструкторов увеличить размеры автомобильного глушителя. Также изменению подвергается внутреннее строение. Впрочем, вы можете убедиться в этом из картинок выше. Каждая конструкция представляет собой собрание трубок и перегородок. Главная же её задача — максимально эффективное использование объёма.

Благодаря множеству отверстий в трубках отработанные газы могут быстро рассеиваться в объёме конструкции автомобильного глушителя. В свою очередь роль перегородок заключается в том, чтобы направить их обратно. Это сглаживает неравномерность потока.

Внимание! Роль сдерживающей силы выполняет минеральная жаростойкая вата. Это сохраняет стенки бачка и в значительной мере способствует понижению уровня шума.

Делаем глушитель своими руками

Как видите, автомобильный глушитель не представляет собой особенной сложности. Неудивительно, что многие автомобилисты решаются сделать его самостоятельно. Но не всё так просто как может показаться. К примеру, существует множество модификаций автомобильных глушителей, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Внимание! Перед тем как сделать автомобильный глушитель самостоятельно, вы должны определиться, для каких именно целей он вам нужен. Только после этого вы сможете подобрать оптимальный вариант.

Проверенный метод изготовления глушителя своими руками

Одним из самых простых методов изготовления данного устройства является способ, в основе которого лежит обычный огнетушитель. Именно он послужит заготовкой для будущего изделия. При этом вам понадобится:

• труба со внутренним диаметров в два дюйма;
• детали старого глушителя;
• сварочные электроды;
• аппарат для сварки;
• болгарка,
• отрезные круги для металла.

В качестве основы идеально подойдёт старый автомобильный порошковый огнетушитель. Результатом проделанных манипуляций станет устройство, которое позволит с достаточной эффективностью использовать все возможности двигателя. Алгоритм создания состоит из таких этапов:

1. Открутите от огнетушителя головку и высыпьте порошок.
2. Расширьте имеющееся отверстие под трубу. С противоположной стороны сделайте такое же. При этом оно должно смещаться ближе к стенке.
3. На отрезках труб, что будут внутри, необходимо проделать надрезы болгаркой. Они должны быть сквозными.
4. Вмонтируйте отрезки в баллон. Перфорированные отрезки должны размещаться по центру или максимально близко к нему.
5. Соединения нужно тщательно обварить. При этом соблюдайте придельную осторожность, чтобы не прожечь металл насквозь.
6. Отрежьте от огнетушителя крепежи. Приварите их к автомобильному глушителю.

После того как автомобильный глушитель будет сделан вам понадобится проверить его надёжность. Для этого заткните трубу заглушкой, и заполните устройство водой. Протечек быть не должно.

Внимание! После слива воды перед установкой нужно продуть автомобильный глушитель.

Итоги

Из-за постоянного развития автомобильной промышленности появилось новое поколение глушителей, которые позволяют в значительной мере увеличить эффективность работы двигателя. Создать подобное устройство под силу каждому автомобилисту, достаточно следовать инструкции.

Многие автолюбители даже не представляют, насколько важна выхлопная система автомобиля в безаварийной работе силового агрегата, и не уделяют её обслуживанию должного внимания, в результате чего, может произойти выход из строя двигателя. Именно по этой причине, стоит внимательно ознакомиться с принципом работы выхлопной системы, её конструктивными особенностями, и знать, из чего состоит выхлопная система.

В работе двигателя внутреннего сгорания важная роль отводится своевременному выводу наружу отработавших газов, начинающих скапливаться в камере сгорания головки блока цилиндров сразу после воспламенения топливной смеси. Данную задачу призваны выполнять выхлопные системы, или как говорят автолюбители, глушители, которыми оснащаются все современные машины. Должная работа выхлопной системы, направленная на отвод из мотора остатков отработанной топливной смеси, целиком зависит от исправности всех её составных элементов, имеющих некоторые конструктивные отличия в зависимости от типа двигателя.

Принцип работы выхлопной системы

Современная автомобильная выхлопная система состоит из нескольких частей, в отличие от первых устройств, имеющих вид механического клапана, который принудительно открывался водителем автомобиля вручную. Все элементы выхлопной системы, которые соединяются между собой с помощью крепёжных болтов через расположенные на их концах фланцы, предназначены для:

• отвода из камеры сгорания двигателя выхлопных газов и прочих не сгоревших остатков топливной смеси;
• уменьшения выделяемого мотором во время работы шума;
• уменьшения количества токсичных веществ находящихся в выхлопе автомобиля;
• предотвращения попадания в салон транспортного средства токсичных газов.

Устройство выхлопной системы автомобиля обладает довольно простым принципом работы, которая подразумевает отвод отработанных газов из камеры сгорания, проводя их через трубы к задней части транспортного средства, понижая при этом, за счёт герметичности всей конструкции и соединений через фланцы с термоустойчивыми уплотнителями, выделяемый мотором шум.

Уменьшение количества токсичных веществ в выхлопных газах достигается за счёт применения в конструкции выхлопной системы каталитических нейтрализаторов (катализаторов), работоспособность которых контролирует специальный датчик, называемый лямбда-зонд. В современных дизельных автомобилях, для повышения показателя экологичности выхлопа, производители используют сажевый фильтр, которым также оснащается выхлопная система дизеля.

В конструкции дизельного мотора, а также современного бензинового агрегата, довольно часто используется турбонагнетатель, который использует для подачи в камеру сгорания воздушную смесь из кислорода и отработавших газов, забираемых из выпускного коллектора. Количество попадающих в турбину выхлопных газов, регулирует датчик, расположенный на корпусе выпускного коллектора.

Устройство конструкции и назначение её составных частей

Детали, составляющие данную конструкцию, имеют различную функциональную нагрузку и собственные обозначения, отражающие этапность их работы. Сама схема выхлопной системы и наименования её частей, выглядят следующим образом:

1. приёмная труба выхлопных газов;
2. катализатор или по-другому каталитический нейтрализатор ;
3. резонатор или пламегаситель ;

Коллектор выпускной, представляет собой навесной тип оборудования силового агрегата, и предназначен для поступления в него отработавших частиц и газов топливной смеси с камер сгорания каждого из цилиндров, и изготавливается в основном из керамики, сплавов чугуна или нержавеющей стали, обладающих повышенной термоустойчивостью.

Приёмная труба, именуемая автолюбителями как «штаны», из-за схожего внешнего вида, предназначена для объединения нескольких потоков выхлопных газов в один, и для дальнейшего их продвижения к каталитическому нейтрализатору (катализатору). Труба зачастую оснащается так называемой гофрой, с помощью которой происходит гашение вибрации, передаваемой на всю конструкцию выхлопной системы работающим мотором.

Катализатор, представляет собой керамические соты, поверхность которых покрыта слоем сплава из платины и иридия, что позволяет вступить в химическую реакцию с ними выхлопным газам, в результате чего происходит их разделение на кислород и оксид азота. Выделенный кислород в катализаторе помогает более эффективно сгорать остаткам топливной смеси, в результате чего к глушителю подаётся исключительно азотно-диаксидноуглеродная смесь. Работу каталитического нейтрализатора контролирует специальный датчик лямбда зонд, передавая сигнал на блок управления силового агрегата автомобиля. Аналогичный датчик, устанавливается и на выпускной коллектор, для анализа показателей токсичности поступающих в катализатор отработанных газов.

Резонатор или пламегаситель, предназначен для понижения высокой температуры отработанных выхлопных газов, что достигается с помощью его ячеистого внутреннего строения. Последней деталью в конструкции, является глушитель, задача которого заключена в понижении шума работающего двигателя за счёт перфорированной трубы внутри его корпуса.

Все составные части выхлопной системы соединены друг с другом через фланцы с помощью крепёжных болтов и термостойких уплотнителей, отвечающих за герметичность данной конструкции, без которой невозможна полноценная работа двигателя современного автомобиля.

Возможные неисправности, методы их устранения и варианты тюнинга

Конструкция выхлопной системы является идеальным вариантом для проведения тюнинга легкового автотранспортного средства, благодаря простате монтажа её составных частей и наличием большого ассортимента различных деталей. Самым частым вариантом тюнинга глушителя является установка так называемого прямоточного выхлопа , когда из системы убирается резонатор.

Наиболее частые неисправности выхлопной системы связаны с потерей герметичности деталей или их соединений, уплотнители в которых могут сильно износиться. Для замены уплотнительных элементов, необходимо приобрести ремонтный комплект выхлопной системы, и открутив крепёжные болты, поменять их на новые.

Сделанные из различных сплавов металла детали выхлопной системы, подвергаются значительному нагреву, резкому перепаду температур, и работают в условиях повышенных нагрузок, в результате чего подвержены сильному износу и прогаранию внутренних частей. Определить данные поломки позволит громкий шум работающего мотора и визуальная диагностика выхлопной системы, после проведения которой, повреждённую деталь конструкции необходимо либо заменить на новую, в случае внутренних неисправностей, либо отремонтировать её корпус с помощью электро/газосварки.

В современных автомобилях работа силового агрегата контролируется блоком управления, который получает определённые сигналы от многочисленных датчиков, расположенных на всех его конструктивных узлах. В конструкции выхлопной системы расположен датчик, именуемый лямбда-зондом, замеряющий количество токсичных веществ в отработанных газах. Его неисправность или некорректную работу способен выявить только диагностический стенд, после чего датчик необходимо заменить.

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.

Автомобильные глушители — Международный Водительский Центр

Первые автомобильные глушители использовались исключительно для удаления из системы отработанных газов. Второй задачей автоглушителей было уменьшение уровня шума. Современный автомобильный глушитель представляет собой настоящее произведение искусства, которое не только положительно сказывается на работе двигателя, но и являет собой яркий штрих в дизайне машины.

Функционал автомобильного глушителя

Главная задача автомобильного глушителя заключается в замедлении скорости движения отработанных газов. Это позволяет сгладить такты во время работы мотора. Точных стандартов для внутренней конструкции нет, поэтому каждый производитель старается найти свои уникальные ходы, которые дадут ему преимущества над конкурентами.

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 удаётся 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:

Особенности конструкции автомобильных глушителей

Вариаций конструкции глушителя для автомобилей существует множество. При этом значение имеют следующие факторы:

– марка машины;

– объём двигателя;

– производитель;

– модель.

К счастью, несмотря на множество вариаций, внутреннее устройство у всех глушителей для автомобилей практически идентичное. Оно состоит из перегородок, перфорированных патрубков и жаростойкой ваты.

В целом выхлопная система состоит из коллектора (приёмной трубы), катализатора (нейтрализатора), переднего глушителя (резонатора, пламегасителя), средней трубы и заднего глушителя. Передние глушители бывают как активными, так и реактивными. Наряду с обычными глушителями существуют и прямоточные.

Увеличение нагрузки вынуждает конструкторов увеличить размеры автомобильного глушителя. Также изменению подвергается внутреннее строение. Каждая конструкция представляет собой собрание трубок и перегородок. Главная же её задача – максимально эффективное использование объёма.

Благодаря множеству отверстий в трубках отработанные газы могут быстро рассеиваться в объёме конструкции автомобильного глушителя. В свою очередь, роль перегородок заключается в том, чтобы направить их обратно. Это сглаживает неравномерность потока.

При массовом производстве глушителей используются:

1.   Обычная (чёрная) сталь.
2.   Нержавеющая сталь.
3.   Аллюминированная (аллюминизированная) сталь.
4.   Аллюмоцинковая сталь.

Из-за постоянного развития автомобильной промышленности появилось новое поколение глушителей, которые позволяют в значительной мере увеличить эффективность работы двигателя. Конструкция автомобильных глушителей постоянно претерпевает изменения, хоть общий принцип работы и сама конструкция остаются неизменными уже много десятков лет. Сегодня это не обычная металлическая «банка», а полноценная система, которая обеспечивает правильную работу двигателя автомобиля.

Как появился первый автомобильный глушитель

Благодаря французской компании Panhard-Levassor на свет родился первый глушитель (звуковой фильтр), «успокоивший» двигатель внутреннего сгорания и давший бензиновому мотору вторую жизнь. Указанная компания делала автомобили на продажу и первой снабжала их звуковыми фильтрами ещё в 1894 г. Однако есть версия, что в 1897 г. глушители использовал Мильтон Ривз, известный создатель шести- и восьмиколёсных автомобилей.

Не исчезает из различных источников и самая известная версия того, кто изобрёл глушитель: многие считают, что последний сконструировала Эль Долорес Джонс в 1917 г.

Эволюция системы выпуска

Первые несовершенные глушители отбирали изрядную часть мощности у слабосильных моторов. Дабы сохранить хоть какую-то динамику, конструкторы предусмотрели клапан, позволявший выпускать выхлоп напрямую. По рекомендациям властей того времени, в пределах населённого пункта клапан следовало закрывать. Позже клапан был убран, и целых полвека принципиально в системе строения глушителя ничего не менялось.

В 1992 г. благодаря введению первого экологического стандарта – Евро-1 – возникла необходимость в новых современных глушителях. Через три года грянул Евро-2, и уже тогда начались первые опыты с каталитическими нейтрализаторами выхлопных газов, снижавшими содержание CO, CH и оксида азота. А при Евро-3 (2000 г.) нейтрализаторы с лямбда-зондами и электронным блоком, обрабатывающим информацию, стали обычной комплектацией. В итоге закрепилась схема с двумя датчиками – на входе в нейтрализатор и на выходе. Нейтрализатор в большинстве случаев помещают между коллектором и резонатором, поскольку он эффективен только при высоких температурах.

Ещё интереснее с инженерной точки зрения обстояли дела с дизелем, который потребовал сначала установить сажевый фильтр. А затем в дополнение к фильтру – инжектор водного раствора очищенной мочевины, который позже эволюционировал в систему SCR (Selective Catalytic Reduction) – сложное устройство с кучей датчиков, фильтров и отдельным блоком управления. Если сначала это коснулось только грузовиков, то в 2015 г. (при переходе на антидизельный стандарт Евро-6) стало актуально и для легковых автомобилей. Более простого эффективного способа выдержать установленные нормативы по содержанию оксидов азота пока не нашли.

Уйдёт ли глушитель с автомобильного рынка вообще – покажет будущее. Ведь объёмы продаж электромобилей растут бешеными темпами. А электрокарам глушители ни к чему. Во всяком случае, в ближайшее время грядёт очередное усложнение выпускной системы – в связи с ожидаемым до конца второго десятилетия XXI в. переходом на стандарт Евро-7. Норматив пока находится в стадии разработки, но инженеры наверняка уже ищут новые решения.

Какой бы системы глушитель не стоял на вашем авто, управлять последним без документов невозможно. Попробуйте оформить международное водительское удостоверение у нас на сайте. Это делается без проблем и проволочек, а обладать международными водительскими правами – уникальная возможность обеспечить себе возможности брать авто напрокат в большинстве стран мира!

принцип работы, схема – Фортуна

Двигатель внутреннего сгорания не будет работать без системы, отводящей продукты сгорания топливной смеси в цилиндрах. Устройство выхлопной системы, возникшей одновременно с изобретением ДВС, постоянно совершенствуется, но основополагающие принципы остаются неизменными.

При сгорании топливовоздушной смеси в системе происходит образование отработанных газов. Их нужно своевременно вывести для заполнения цилиндров очередной порцией топлива. Для этого служит система, состоящая из выпускного коллектора, каталитического конвертера и глушителя.

Выпускной коллектор

Это, по сути, несколько труб, соединяющих камеры сгорания цилиндров мотора с каталитическим конвертером. Для изготовления коллектора используется нержавеющая сталь, чугун или керамика. Коллектор постоянно работает в режиме высокого температурного воздействия. По этой причине чугун и нержавеющая сталь являются наиболее предпочтительными материалами для его изготовления. После остановки двигателя происходит охлаждение системы с образованием конденсата. Это значит, что лучшим материалом для коллектора была и остается нержавеющая сталь. Керамика не способна долгое время выдерживать высокую температуру и трескается.

Каталитический конвертер

Газы из коллектора направляются в нейтрализатор, состоящий из множества керамических сот, покрытых платиноиридиевым сплавом. В конвертере происходит химическая реакция с образованием кислорода и оксидов азота. Кислород участвует в процессе сгорания остатков топлива в выхлопных газах. В конечном счете, на выход направляется смесь, состоящая из диоксида углерода и оксида азота.

Глушитель

Этот оконечный элемент выхлопной системы автомобиля выполняет функцию, соответствующую его названию – снижения шума при прохождении отработанных газов. В нем имеется несколько компонентов:

• труба, соединяющая глушитель с резонатором нейтрализатором;
• собственно глушители;
• выхлопная труба;
• наконечник выхлопной трубы.

Корпус может быть изготовлен из обычной или нержавеющей стали. Обычная сталь прослужит не более шести лет, в то время как нержавейки выходит до пятнадцати лет. Система состоит из нескольких камер, снабженных отверстиями. Многократная фильтрация обеспечивает глушение выхлопных газов за счет гашения звуковой волны. Из глушителя газы следуют в выхлопную трубу, которых, в зависимости от мощности транспортного средства. Может быть до четырех. Наконечник выхлопной трубы, изготовленный из хромированной стали, выполняет только декоративную функцию.

На транспортных средствах с турбонаддувом размеры глушителя меньше, чем на авто в атмосферными двигателями. Причина этого в том, что в турбонаддуве  для работы используется часть выхлопных газов и на выход поступает их незначительная часть.

Все для обслуживания и ремонта авто ищите на страницах интернет-магазина запчастей Фортуна!

Глушитель автомобильного двигателя.

Глушители



Отработавшие газы при выходе из цилиндров создают сильный шум, так как они вырываются через узкую клапанную щель с большой скоростью и под высоким давлением.
Для снижения уровня шума перед выходом из выпускной трубы скорость и давление газов снижают следующими способами:

• многократным изменением направления газового потока;
• расчленением потока на мелкие струйки;
• пропуском потока из малого объема в большой объем;
• охлаждением газа при движении по выпускному тракту.

В глушителе неизбежно теряется часть мощности двигателя, и чем интенсивнее снижается уровень шума, тем эти потери больше.
Так, в легковых автомобилях высокого класса (например, в правительственных машинах), потери на глушение шума выхлопных газов могут достигать 20 % от мощности, производимой двигателем. Это связано, в первую очередь, с тем, что система глушения шума оказывает значительное сопротивление газовому потоку, ухудшая качество смесеобразования в цилиндрах двигателя.
По этой причине, чтобы избежать излишних потерь мощности, грузовые автомобили, трактора и другая техника, предназначенная для работы вдали от жилых кварталов и общественных мест, оборудуются менее эффективными средствами подавления шума.

Системы снижения уровня шума при выпуске отработавших газов состоят из ряда отдельных или комбинированных глушителей для легковых автомобилей и моноблочного глушителя для грузовых автомобилей.
При установке на легковой автомобиль основного 1 (Рис. 1 ) и дополнительного глушителя 5 обеспечивается последовательное двойное расширение отработавших газов и более эффективное снижение уровня шума. Оба глушителя имеют одинаковое устройство и отличаются только размерами и используемыми для их изготовления материалами.



Все детали основного глушителя 1 изготавливаются из коррозионно-стойкой стали, а дополнительного глушителя 5 – из углеродистой стали. Глушители неразборные, сварены из двух штампованных половин.
Внутри глушителей имеются трубы 3 и 7 с большим числом отверстий, а также перегородки 4 и 6. Отработавшие газы, поступающие из приемных труб в глушители (сначала в дополнительный 5, а затем в основной 1), расширяются, меняют направление и, проходя через отверстия в трубах, резко снижают свою скорость и разбиваются на несколько мелких потоков.
Это приводит к значительному снижению уровня шума при выпуске отработавших газов через выхлопную трубу 2.

Системы удаления отработавших газов современных автомобилей, как правило, оборудуются нейтрализаторами продуктов сгорания. Об этом подробнее на следующей страничке.

***

Нейтрализаторы отработавших газов



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Конструкция глушителя выхлопа | Quadratec

Первый глушитель был запатентован в 1897 году Маршаллом и Милтоном Ривзом. Глушитель является основным компонентом выхлопной системы для подавления акустических шумов выхлопных газов. Сегодня доступно множество различных конструкций глушителей. Некоторые из них — это камеры, стеклопакеты, стеклопакеты с прямым проходом и их комбинации. Он разработан для уменьшения громкости и акустического звукового давления, создаваемого процессом горения. Стекловолокно — наиболее часто используемый материал для изготовления традиционных глушителей. Другие материалы могут включать минералы, шерсть, волокнистый мат или простые металлические камеры, чтобы способствовать поглощению и уменьшению нежелательных звуков выхлопа.

Расположение глушителя зависит от марки и модели автомобиля. Большинство глушителей расположено ближе к задней части автомобиля. Внутренние конструкции глушителя (камеры глушителя) определяются звуковыми частотами, нуждающимися в контроле. Глушителю можно придать разные формы, но наиболее распространенными являются круглая и овальная формы.

Для эффективного выполнения своей работы глушитель должен быть специально разработан для автомобиля, с которым он работает. Многие факторы определяют размер, форму и внутреннюю структуру глушителя. Внутренний дизайн специально разработан только для управления звуком и редко проектируется с учетом характеристик на заводе. У более дорогих моделей спортивных автомобилей будут глушители, более рассчитанные на производительность, а не на подавление шума выхлопных газов. Послепродажные выхлопные системы почти всегда будут ориентироваться на аспект производительности и предложить более низкий звук выхлопа.

Внутри глушителя

Внутренняя конструкция глушителя может представлять собой комбинацию камер, перегородок, решетчатых и сплошных труб. Это также может быть единственная конструкция, обычно называемая «сквозной». Проходные конструкции обычно представляют собой стеклопакеты с одной прямой трубой, идущей от входа к выходу.

Количество, расположение и общая конструкция труб, камер и перегородок, используемых в глушителе, зависят от звуковых частот, производимых двигателем.Некоторые камеры внутри глушителя вообще не имеют выхода, а некоторые имеют небольшое отверстие, ведущее в другую камеру. Они называются тюнерами Гемгольца, и они уменьшают низкие звуковые частоты, отклоняя волны друг от друга и вызывая эффект шумоподавления. Камеры меньшего размера или консервные банки подавляют высокие звуковые волны, направляя выхлопные газы через их акустические отверстия в камеры большего размера.

Характеристики внутренней структуры глушителя сильно различаются в зависимости от автомобиля, поскольку он будет «настроен» на это конкретное применение.Это обеспечивает наиболее эффективный способ повышения производительности при изменении формы звука выхлопа. Следует отметить, что чем больше выхлопные газы вращаются в системе, тем выше противодавление создается в глушителе. Поэтому внутренняя конструкция глушителя имеет решающее значение.

Снаружи глушителя

Внешне глушитель должен физически соответствовать ограниченному пространству под кузовом автомобиля. Габаритные размеры и форма глушителя определяются доступным пространством.Правильный дизайн и физическое размещение важны по следующим причинам:

• Обеспечивает надлежащий зазор до автомобиля под кузовом.
• Предотвращает чрезмерный нагрев половиц.
• Обеспечивает безотказную установку.
• Обеспечивает надлежащий зажим для предотвращения опасных утечек.
• Устраняет натяжение подвесных опор.

Конструкция глушителя

Глушитель должен выдерживать условия эксплуатации транспортного средства.Сюда входят звуковые частоты двигателя, опасные условия вождения (бездорожье), и, прежде всего, глушитель должен выдерживать ржавчину и коррозию. Вот некоторые из основных причин преждевременного выхода из строя глушителя:

• Разрыв после пожара (обычно принимаемого за обратный пожар)
  
• Внутренняя коррозия от кислого конденсата
• Внешняя коррозия от природных и искусственных элементов (например, соленая вода и дорожная соль)
• Плохая или неправильная опора выхлопной системы (т.е. — вешалки заржавевшие и сломанные)

Для защиты от повреждений после пожара головки глушителя прикреплены к корпусу с помощью винтовой фиксации, чтобы обеспечить максимальное сопротивление этому сценарию. Внутренняя оболочка и внешняя крышка также устанавливаются на 180 градусов друг от друга с помощью шва механической блокировки. Головки с блокировкой вращения и шов с замком корпуса также обеспечивают газонепроницаемое соединение между головкой и оболочкой.

Когда выхлопные газы проходят через каталитический нейтрализатор, одним из побочных продуктов химической реакции является вода.В нижней части глушителя имеется ряд отверстий для штифтов, через которые вода может выходить. Если эти отверстия забиваются и вода не может выйти или испариться достаточно быстро, глушитель начнет ржаветь изнутри. Не пейте эту воду, она не совсем чистая! Как правило, при езде по шоссе или по городу глушители будут оставаться достаточно горячими, чтобы испарилась вся скопившаяся вода. Движение на короткие расстояния и движение с частыми остановками на низкой скорости могут вызвать скопление чрезмерного количества воды в системе.Однако нечего бояться или волноваться.

• Трубки с жалюзи — Эти трубки обеспечивают лучший поток газа для поддержания более однородной внутренней температуры. Избегая холодных мест внутри глушителя, можно предотвратить конденсацию кислоты.
• Внутренняя дренажная система — Полная внутренняя дренажная система предотвращает скопление большей части воды внутри глушителя. Выходы можно увидеть на дне глушителя или рядом с выпускной трубкой.
  
• Перегородки, сваренные точечной сваркой — Перегородки прикрепляются к кожуху глушителя точечной сваркой. Идея состоит в том, чтобы сохранить прочность, но также оставить небольшое количество места для выхода отработанной воды и ее стекания.
  
• Внутренние трубы с механическим соединением — Чтобы продлить срок службы, внутренние трубы механически соединяются с перегородкой, чтобы обеспечить свободное расширение и сжатие при изменении температуры.Эта уникальная конструкция исключает разрыв точечной сварки и последующее деформацию деталей или проблемы с шумом незакрепленных деталей.

РЕЗОНАТОР

Резонатор — это второй элемент глушителя, который используется на некоторых транспортных средствах с ограниченным пространством кузова. Когда глушитель, необходимый для устранения шума выхлопных газов, слишком велик, чтобы легко поместиться под автомобилем; Затем будут использоваться два глушителя меньшего размера. Резонатор служит для выравнивания любой громкости или неровностей, с которыми не справляется глушитель меньшего размера.

Устройство глушителя — из чего состоит глушитель автомобиля

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания оборудован выхлопной системой. Один из основных его элементов — глушитель. Рассмотрим, зачем он нужен в машине, как работает, что это за устройство, а также несколько советов по его установке.

Что такое автомобильный глушитель?

Глушитель — это объемный глушитель, установленный на конце выхлопной системы. Устанавливается для гашения звуковых волн, возникающих при работе мотора.Это часть всей выхлопной системы автомобиля.

Кроме того, перед удалением выхлопных газов в окружающую среду их необходимо охладить. Это еще одна особенность этой части. Сегодня существует большое количество разнообразных глушителей, которые отличаются друг от друга не только своей эффективностью, но и конструкцией.

Функции глушителя в выхлопной системе

Как известно всем автомобилистам, если снять в машине глушитель, он будет громче, чем гоночный автомобиль. Кому-то это покажется забавным, однако такой машине нет места в тихом спальном районе.

В выхлопной системе глушитель выполняет следующие функции:

• Гасит звук выхлопных газов. При работе двигателя в цилиндрах образуются взрывы, которые сопровождаются громким шумом.
• Снижает скорость выхлопа. Поскольку газы движутся по трубам с большой скоростью, прямой выхлоп доставлял бы значительные неудобства прохожим и машинам, идущим за такой машиной.
• Охлаждает выхлопные газы. Двигатель внутреннего сгорания работает за счет энергии, которая выделяется при сгорании топливовоздушной смеси.В выхлопной системе температура этих газов достигает нескольких сотен градусов. Чтобы не травмировать людей, проходящих мимо машины, а также избежать произвольного возгорания легковоспламеняющихся предметов, необходимо снизить температуру выхлопа.
• Отвод выхлопных газов на передел кузова. Вся выхлопная система устроена таким образом, чтобы выхлопные газы не скапливались под автомобилем, когда он стоит на месте (например, в пробке или на светофоре).

Внутри глушителя создается сопротивление движению выхлопных газов. Важно, чтобы этот параметр не превышал допустимых норм, установленных производителем двигателя. В противном случае мотор просто «задохнется» из-за того, что выхлопная система перекрывает выходное отверстие для потока.

Устройство, принцип действия и типы глушителей

Выхлопная система автомобиля состоит из:

• Приемной трубы;
• Катализатор;
• Резонатор;
• Главный глушитель.

Впускной патрубок соединен с выпускным коллектором. Его предназначение — объединить все выводы от мотора в одну полость. В катализаторе нейтрализуются вредные вещества, входящие в состав выхлопных газов. Благодаря этому элементу выхлоп не так вреден для окружающей среды.

Далее в системе идет резонатор. Основная задача этого элемента — заглушить звук выхлопных газов. Внешне он напоминает уменьшенную версию основного глушителя.

Материалы глушителя

Все глушители изготовлены из стали.Производители используют разные марки этого материала для повышения надежности и эффективности своей продукции при экстремальных нагрузках.

Эта деталь может быть изготовлена ​​из следующих марок стали:

• Углерод
• Алюминированный;
• Оцинкованный;
• Нержавеющая сталь.

Большинство деталей выхлопной системы изготовлены из алюминия, поэтому они имеют более длительный срок службы. Углеродные варианты, напротив, быстрее выходят из строя. Версии из нержавеющей стали встречаются реже. Однако они относятся к самым дорогим типам глушителей.Прямоточные глушители часто изготавливают из нержавеющей стали, так как температура выхлопных газов в таких системах намного выше в конце трассы.

Резонаторное устройство

Резонатор представляет собой плоскую или круглую металлическую банку. Имеет несколько перегородок, в которых закреплены перфорированные трубки. Устанавливаются они не друг напротив друга, а со смещением, чтобы каждый из них был обращен к перегородке.

Когда выхлопные газы попадают в полость из основной трубы, они попадают в перегородку. Отражаясь, они частично гасят звуковую волну поступающей новой порции газов.Затем они попадают в следующую камеру полости, где происходит аналогичный процесс. На выходе из резонатора звук уже не такой прерывистый, а больше похож на гул, а не на выстрелы.

Через выпускной патрубок поток направляется в бачок глушителя. Этот элемент конструктивно легче разместить в задней части машины, так как там больше места.

Устройство глушителя

Сам глушитель имеет аналогичное устройство, что и резонатор. Если посмотреть на него в разрезе, то в нем такие же камеры пожаротушения, только большего размера.Помимо этих элементов в глушителе может присутствовать поглотитель.

Это специальная камера, в которой проходят перфорированные трубы. Он заполнен пористым материалом для поглощения звуковых волн. В качестве поглотителя используется металлическая стружка, минеральная вата или другой пористый материал, способный выдерживать высокие температуры.

На самом деле глушителей существует множество. Они отличаются друг от друга не только конструкцией акустических камер, но и материалом, из которого они сделаны.По типу конструкции различают:

• Ограничительное. В таких глушителях выходное отверстие имеет меньший диаметр, чем входное. Суть в том, что пульсирующий выхлоп подавляется за счет того, что он не может беспрепятственно проходить через выпускное отверстие, поэтому распространяется по всей полости баллона.
• Зеркальное отражение. В таких модификациях выхлопные газы попадают в перегородку акустической камеры, отражаются от нее и попадают в перфорированную трубу, ведущую в следующую камеру.В зависимости от модели деталей у таких камер может быть больше двух.
• Резонатор. Эти глушители имеют до 4 акустических камер. Между собой они соединены перфорированной трубой. Звук подавляется за счет того, что резкие скачки компенсируются большим количеством выходных отверстий вдоль трассы. Такая конструкция не позволяет создавать давление внутри трубы, что снижает расход.
• Поглощающий. Принцип работы таких моделей уже был описан немного ранее.Это модификация глушителей резонаторного типа, только дополнительно используется негорючий пористый наполнитель для поглощения звуковых волн.

Поскольку каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки, производители часто комбинируют эти типы глушителей.

Конструкция резонансного глушителя

Одной из самых сложных конструкций является модель резонансного глушителя. Конструкция таких моделей аналогична конструкции резонатора, только основной элемент имеет резервуар большего размера с увеличенным количеством акустических полостей.

Несколько перфорированных трубок помещены в полость баллона. Их устанавливают не друг напротив друга, а в разных плоскостях, чтобы выхлоп рассыпался по всей полости. Благодаря этому глушитель подавляет все частоты звуковых волн. Как и следовало ожидать, такие разновидности элементов выхлопной системы также создают определенное сопротивление, которое сказывается на мощности мотора.

Характеристики глушитель выхлопной трубы

Особенностью всех глушителей является то, что при устранении температурного и звукового воздействия мощность двигателя частично снижается.Внутри выхлопной системы создается определенное сопротивление. Этот фактор влияет на ход поршня в такте выпуска.

Чем больше это сопротивление, тем труднее ему удалить продукты сгорания. Это означает, что коленчатый вал будет вращаться с меньшей скоростью. Для решения этой «проблемы» некоторые мастера модернизируют выхлопные трубы, удаляя из их полостей перегородки. Некоторые вообще снимают классический глушитель, а устанавливают прямоточный.

Естественно, в таких моделях выхлопные газы удаляются быстрее (энергия не тратится на преодоление различных преград).В результате мощность двигателя увеличивается примерно на 7 процентов. Еще больше мощности можно получить, удалив катализатор из системы.

Перед установкой такого глушителя в свой автомобиль следует помнить две вещи:

1. В черте города нельзя использовать автомобили, звук которых превышает определенный уровень децибел. Рядный глушитель под эти параметры не укладывается. Автомобиль с подобной выхлопной системой может устроить настоящий ажиотаж во дворе многоэтажного дома. Такой системой можно оборудовать автомобиль, который едет по рельсам.
2. Если в автомобиле снять каталитический нейтрализатор, уровень загрязнения значительно возрастет. В результате автомобиль может не пройти технический осмотр. Даже если проверка не проводится, то забота об окружающей среде — задача каждого жителя планеты, а не отдельных организаций.

Как выбрать глушитель

Обратите внимание, что не каждый глушитель можно установить на свой автомобиль. Проблема в том, что каждый элемент выхлопной системы создается под параметры мотора — его объем и мощность.

Если на машине установлена ​​неподходящая деталь, в выхлопной системе может возникнуть чрезмерное сопротивление для выпуска выхлопных газов. Из-за этого может значительно снизиться мощность мотора.

Вот на что обращать внимание при выборе нового глушителя:

• Объем бидона. Чем больше банк. Лучше звукопоглощение и лучшее удаление газов.
• Качественные детали. Если видны металлические складки или окрашенная деталь, то такой глушитель лучше не покупать.
• Подходящий глушитель можно найти по VIN автомобиля. Так проще забрать оригинальную запчасть. Если такой возможности нет, то поиск следует производить по марке и модели автомобиля.

Отдельно стоит упомянуть возможность покупки б / у запчастей. В случае глушителей это плохая идея. Неизвестно, в каких условиях хранилась запчасть. Поскольку основным материалом, из которого они изготовлены, является сталь, они подвержены коррозии. Велика вероятность купить уже протухший глушитель, но внешне это не будет заметно.

Brand Tour

Покупая любую деталь (а не только элементы выхлопной системы), крайне важно выбирать продукцию известных брендов. Среди производителей, предлагающих качественные глушители, можно выделить:

• Bosal. Бельгийская компания, которая зарекомендовала себя с качественной продукцией.
• Уокер. Шведский бренд также продает прочные и эффективные глушители.
• Польмостров. Особенность польской компании в том, что она предлагает своим покупателям широкий выбор различных модификаций глушителей.Часто продукция компании продается по средней цене.
• Ассо. Итальянские детали качественные, но часто нуждаются в доработке, ведь даже модель, для которой они созданы, глушитель может не подойти. Это усложняет ремонт выхлопной системы.
• Атихо. Несмотря на то, что продукция российского производителя не отличается таким же высоким качеством, как европейские аналоги, все товары продаются по доступной цене.

Выбор глушителя зависит от самого автомобилиста и его финансовых возможностей.

Как распознать подделку

Часто недобросовестные продавцы продают китайские или турецкие товары по цене оригинала. Иногда сами не подозревают, что продают подделку. Вот факторы для расчета некачественной продукции:

• Тонкий металл. Из такого материала делают дешевые детали. Чаще всего такие глушители довольно легкие и поддаются деформации.
• Упаковка. Если на глушителе отсутствует маркировка производителя (тиснения, насечки, логотипы с голограммами и т. Д.)), то это, скорее всего, подделка.
• Объем банки. Оригинальная деталь всегда больше, чем подделка, ведь во втором случае производитель не гонится за качеством, чтобы получить больше преимуществ, сэкономив на материале.
• Стоимость. Оригинал всегда дороже. Однако это не должно быть единственным фактором, по которому определяется качество запчасти. Часто незнанием покупателя пользуются недобросовестные продавцы, реализуя подделку по цене оригинала.

Как установить глушитель

Схема установки автомобильного глушителя довольно проста.Для этого нужно приподнять машину на домкрате или подъемнике. Следующим шагом будет демонтаж старой детали. Все части выхлопной системы соединяются с помощью специальных соединителей — сережек (металлическое кольцо, которое вставляется в стык элементов) и металлического хомута.

Важно, чтобы все края патрубков плотно прилегали друг к другу, иначе выхлопные газы будут вытекать через образовавшееся отверстие. Об этом сразу станет известно, когда водитель запустит двигатель.

Стоит учесть, что в процессе работы выхлопной системы ее элементы сильно нагреваются.Часто это приводит к запеканию стыков. Ввиду этого иногда бывает необходимо ослабить патрубок при демонтаже. В этом случае нужно быть осторожным, чтобы не повредить гофру (если она есть) или выхлопную трубу.

АНАЛОГИЧНЫЕ СТАТЬИ

5 основных элементов тюнинга двигателя | ТЮНИНГ

ТЮНИНГ

5 основных элементов тюнинга двигателя

Детали впускные

Для повышения эффективности всасывания самое важное — удалить все, что может стать препятствием, и беспрепятственно направить воздух в двигатель.Однако стандартный воздухоочиститель разработан для снижения шума всасывания и предотвращения засорения фильтра в течение длительного периода использования в различных условиях. Это делает штатную систему забора воздуха очень неэффективной с точки зрения производительности. Это похоже на марафон в противогазе!
HKS разработала и создала Super Hybrid Filter и Super Power Flow как часть своей линейки воздухозаборников. Супергибридный фильтр — это стандартный фильтр заменяемого типа, в котором используется стандартная коробка воздухоочистителя и заменяется фильтр на фильтр, обеспечивающий больший поток воздуха, тем самым повышая общую эффективность всасывания.Комплект Super Power Flow удаляет корпус воздухоочистителя и заменяет его узлом открытого типа с фильтром, который способен справиться с требованиями более высоких уровней настройки. Хотя эти системы впуска сменного типа воздушной камеры способны обеспечить повышенную эффективность забора воздуха, цикл обслуживания короче, чем у стандартного воздушного фильтра, и поэтому для поддержания оптимальной производительности требуется регулярное обслуживание.

Детали выхлопной системы

Основы настройки выхлопа заключаются в повышении эффективности выхлопа, но неверно предполагать, что наименьшее сопротивление приводит к наивысшей эффективности.При снятии глушителя сопротивление выхлопа радикально снижается, но также уменьшается крутящий момент двигателя, что отрицательно сказывается на запуске и ускорении транспортного средства, поэтому необходимо иметь правильную величину противодавления (сопротивления) выхлопных газов. Выпускные коллекторы являются хорошим примером этого, когда можно изменять характеристики двигателя с помощью формы, стыков и длины коллектора. Выхлопная система играет жизненно важную роль в выбросах выхлопных газов и уровне шума автомобиля. Стандартные глушители, как правило, имеют крутые изгибы и раздробленные участки, чтобы снизить производственные затраты и снизить затраты на компоновку.Особое внимание в конструкции уделяется снижению уровня шума и увеличению крутящего момента на самых низких оборотах двигателя. Спортивные глушители имеют более плавные изгибы для повышения эффективности выхлопной системы, и каждая система настроена на конкретный автомобиль, так что спортивные автомобили могут иметь эффективную мощность во всем диапазоне оборотов, в то время как седаны и универсалы будут уделять больше внимания созданию крутящего момента. Звук также настраивается в соответствии с приложением, в то же время давая достаточно, чтобы констатировать его присутствие. Турбины (подробности позже) используют энергию выхлопных газов для выработки мощности и, таким образом, становятся сопротивлением в выхлопной системе, поэтому глушители для автомобилей с турбонаддувом имеют меньшее сопротивление по сравнению с автомобилями Северной Америки.В зависимости от типа транспортного средства и глушителя можно повысить уровень наддува и добиться значительного увеличения мощности.

Сток глушитель

Обычно угол изгиба патрубков штатных выхлопных систем достаточно острый, потому что при проектировании системы основное внимание уделяется затратам, снижению шума и низкому крутящему моменту. Глушитель представляет собой конструкцию переборки, которая отводит выхлопные газы с перегородкой внутри глушителя.

Спортивный глушитель

Выхлопные системы спортивного типа обычно ориентированы на повышение эффективности выхлопа; следовательно, угол изгиба трубы ровный, а глушитель представляет собой прямую конструкцию, через которую труба проходит прямо внутри глушителя.Уровень шума выхлопных газов имеет тенденцию становиться выше, но в последнее время увеличивается количество бесшумных выхлопных систем спортивного типа.

Металлический катализатор улучшил как эффективность выхлопа, так и очищающие свойства

Катализатор очищает выхлопные газы, делая их менее вредными для окружающей среды. Катализатор имеет мелкоячеистую структуру с множеством крошечных отверстий, препятствующих потоку выхлопных газов. Если рассматривать только эффективность выхлопа, наилучшие результаты будут достигнуты при удалении катализатора, но это приведет к выбросу большого количества вредных газов в атмосферу и сделает звук выхлопа очень громким.По этим причинам снятие катализатора с автомобиля запрещено законом во многих странах. Чтобы решить эту проблему, был разработан металлический катализатор с ячейками HKS 150, который имеет гораздо более крупную сетку (ячейку), что обеспечивает более эффективный поток выхлопных газов, сохраняя при этом очищающие свойства благодаря инновационному дизайну, сочетающему эффективность с социальной ответственностью.

Перейти к HKS EXHAUST Products

Принудительная индукция

Что такое турбокомпрессор?

Используя энергию выхлопных газов двигателя, лопасти, подобные тем, что используются в ветряной мельнице, вращаются с помощью компрессора, установленного на той же оси.Это сжимает воздух и нагнетает его в двигатель, позволяя получить от двигателя более высокую мощность. Количество воздуха (давления), нагнетаемого в двигатель, называется давлением наддува, и его можно регулировать, контролируя количество выхлопных газов, проходящих через турбонагнетатель. Эта регулировка выполняется с помощью перепускного клапана, который находится между двигателем и турбонаддувом и может выпускать выхлопные газы, не проходя через турбонаддув. Это активируется давлением компрессора.
Повышая давление наддува, двигатель может всасывать больше воздуха, но из-за ограничений в мощности двигателя и экстремального сгорания (известного как детонация или детонация) давление наддува ограничено.Стандартное давление наддува обычно ограничивается большим запасом прочности, чтобы справиться с широким спектром применений, а также по экологическим причинам.

2 типа перепускного клапана

Байпасные клапаны делятся на 2 основных типа. Типы приводов и типы перепускных клапанов. Оба работают, открывая перепускной клапан при достижении заданного уровня наддува и позволяя выхлопным газам выходить без прохождения через турбонагнетатель, что предотвращает дальнейшее повышение наддува.Оба они выполняют одну и ту же работу, но привод является компактным и может быть выполнен как единое целое с турбоагрегатом, в то время как перепускная заслонка требует трубопроводов и фитингов перед турбонаддувом, пропускная способность байпаса может быть увеличена на перепускной заслонке, что дает более стабильные настройки наддува. Исходя из этих характеристик, обычно приводы используются на стандартных и небольших турбинах, в то время как перепускные клапаны используются на более крупных турбинах для приложений с большей мощностью.

Что такое «Boost Up»?

Увеличивая количество нагнетаемого в двигатель воздуха, увеличивается сила взрыва, что увеличивает мощность двигателя.«Boost up» увеличивает консервативные уровни роста акций, чтобы раскрыть весь потенциал сетапа акций. Наиболее распространенный способ повышения наддува — установка контроллера наддува EVC (электронный контроллер клапана). Также можно заменить привод на более прочную пружину. Хотя форсирование — это относительно простой способ увеличения мощности, существует множество возможных осложнений, таких как детонация управления подачей топлива или прекращение форсирования, которые могут привести к возможному повреждению двигателя, поэтому важно знать возможности автомобиля.

Что такое «Турбо-своппинг»?

Турбо-замена — это следующий шаг по сравнению с ускорением. Ограничения стандартного турбонаддува могут быть легко достигнуты, и те, кому нужно больше, могут заменить свой турбо на тот, который может обрабатывать больший воздушный поток.
Обычно можно подумать, что с одним и тем же двигателем и давлением наддува малый турбонаддув и большой турбонаддув будут производить одинаковую мощность. Однако это не так, и больший турбонаддув будет производить больше мощности.Это вызвано разницей в эффективности турбонаддува, поскольку турбонагнетатель каждого размера имеет давление наддува (расход воздуха), при котором он может работать наиболее эффективно, а использование неэффективного давления наддува вызовет повышение температуры воздуха, снижая плотность воздуха, тем самым уменьшая количество воздуха. в двигатель даже при том же давлении наддува.

Что такое интеркулер?

Интеркулер — это теплообменник (охлаждающее устройство), предназначенный для охлаждения воздуха, нагретого турбиной во время сжатия.
Популярная настройка в этой области включает добавление или замену промежуточного охладителя на более производительный и эффективный. Хороший интеркулер должен уменьшать сопротивление воздушному потоку (потерю давления), а также максимально снижать температуру воздуха. Это два противоположных свойства, поэтому добиться того и другого вместе сложно. HKS продолжила разработку промежуточных охладителей, стремясь достичь обоих критериев.

Что такое нагнетатель?

В отличие от турбонагнетателя, который использует мощность выхлопных газов, нагнетатель заимствует небольшую мощность непосредственно от двигателя для работы компрессора.В частности, для вращения компрессора чаще всего используют ремень и шкив от коленчатого вала двигателя. В результате компрессор будет работать на низких оборотах, обеспечивая хороший отклик с момента нажатия педали акселератора. В турбонагнетателе, в котором используется поток выхлопных газов, возникает задержка перед генерацией потока выхлопных газов, необходимых для работы компрессора. Однако при более высоких оборотах двигателя (об / мин) нагнетатели, использующие мощность двигателя, становятся менее эффективными, чем турбокомпрессор.

Обычные типы нагнетателей

Тип корней: 2 ротора сцепляются вместе и выталкивают воздух из корпуса.Большинство обычных нагнетателей относятся к этому типу. Поскольку нагнетатель типа Рутс не сжимает воздух внутри устройства, для получения большой выходной мощности может потребоваться корпус большего размера.

Центробежный тип: имеет форму турбины, но приводится в движение непосредственно двигателем, а не выхлопными газами. Внутренняя структура делится на несколько дополнительных подгрупп. HKS использует так называемый «тип привода с реакцией на крутящий момент» и с внутренним механизмом сжатия и тяги, способным обеспечить подходящее сжатие на всех оборотах двигателя.

Перейти к продукту HKS

Управление топливом

Для полного сгорания топлива необходимо примерно 15 г воздуха на каждый 1 г топлива (15: 1), и это называется стехиометрическим соотношением воздух-топливо. Однако на практике воздушно-топливное соотношение двигателя имеет тенденцию быть богаче топливом, чем стехиометрическое соотношение из-за таких условий, как распыление топлива (насколько хорошо топливо смешивается с воздухом) и охлаждающего эффекта, который топливо оказывает на двигатель.Датчик A / F (воздух-топливо) используется для измерения соотношения, и многие системы контроля запасов будут использовать датчик O2 для грубой регулировки. В нормальных условиях бортовой компьютер автомобиля измеряет количество воздуха, втянутого двигателем, с помощью расходомера воздуха и рассчитывает необходимое количество необходимого топлива. Это зависит от того, что транспортное средство находится в стандартных условиях, и после того, как количество воздуха изменится с помощью «наддува» или подобного, то заправку, как правило, следует отрегулировать в соответствии с требованиями. При настройке заправки можно использовать опыт, но использование измерителя A / F и регистратора данных, которые могут регистрировать различные различные параметры, является обычной практикой.
Компания HKS разработала F-CON как продукт, который может контролировать заправку топливом. В сигнал форсунки вносятся изменения для регулирования объема топлива при различных обстоятельствах. Также можно изменить сигнал расходомера воздуха, чтобы компьютер запаса обнаруживал расход воздуха, отличный от того, который фактически присутствует, чтобы повлиять на заправку топливом. HKS AFR и FCD являются продуктами этого типа.

F-CON V Pro совместим с системами D-Jetronic

Во многих традиционных установках количество впрыскиваемого топлива рассчитывается с помощью расходомера воздуха с использованием того, что часто называют системой L-Jetronic.В системах L-Jetronic обычно используется датчик с горячей пружиной, который размещается во впускном трубопроводе, который может ограничивать поток воздуха, а также имеет ограничения на объем воздуха, который они могут измерять. Системы D-Jetronic используют датчик давления во впускном коллекторе для измерения количества присутствующего воздуха, что делает его более эффективным для воздушного потока. Системы D-Jetronic могут также называться «безвоздушными», а использование F-CON V Pro может превратить систему L-Jetronic в систему D-Jetronic.

Инструмент регулировки топлива для обеспечения полного сгорания

Зажигание

Самый популярный вариант при настройке системы зажигания — это замена свечей зажигания.Свечи зажигания имеют значение теплового диапазона, и, как правило, более низкие значения (тип с низким тепловым диапазоном) подходят для использования в более низких тепловых условиях, однако в более горячих условиях свечи зажигания могут вызывать детонацию (детонацию). Свечи зажигания с большим диапазоном нагрева хорошо работают при более высоких температурах, но могут вызывать более слабое зажигание при более низких температурах и, возможно, пропуски зажигания. Во время разгона или другой настройки взрывная сила в камере сгорания увеличивается, повышая температуру, что облегчает возникновение детонации, которая может привести к повреждению двигателя, и поэтому необходимо перейти на свечи зажигания с более высоким диапазоном нагрева.
Также важно контролировать момент зажигания, что обычно достигается с помощью компьютерного управления, например, заправки топливом. Время зажигания означает, когда сгорает топливно-воздушная смесь, и правильное время зажигания может варьироваться в зависимости от условий. Как правило, более раннее (расширенное) зажигание увеличивает мощность, но становится более восприимчивым к детонации, тогда как отложенное (замедленное) зажигание снижает вероятность детонации, но также имеет тенденцию к снижению мощности и реакции. Продукция HKS F-CON может точно настраивать угол опережения зажигания в зависимости от потребностей пользователя.

Детали системы зажигания, обеспечивающие получение сильных искр и надежное зажигание

Узнайте о структуре выхлопа автомобиля — ElectroDealPro

Выхлоп автомобиля состоит из множества частей, выполняющих разные функции, наиболее важной из которых является автомобильный глушитель.

Но все мы знаем, что в соответствии с принципом работы двигателя автомобиля, когда автомобиль работает, он производит выбросы. Эти выхлопные газы будут вытеснены во внешнюю среду через выхлопную систему, называемую выхлопной или выхлопной трубой.Старые автомобили часто имеют неэффективные системы вентиляции, что часто приводит к связанным с ними проблемам. Однако в настоящее время, благодаря высокому научно-техническому уровню, система улавливания автомобильных выбросов все более совершенствуется. Это помогает автопроизводителям минимизировать выбросы выхлопных газов и снизить уровень шума, производимого выхлопными трубами автомобилей.

Подробнее:

• Цена Innova 2017 старый этаж №
• Дешевый старый автомобиль Vios
• I10 2014 старый

Схема выхлопа автомобиля

Современная конструкция автомобильных выхлопных труб часто имеет круглое поперечное сечение и состоит из множества сегментов.Выхлопная часть автомобиля будет вытягиваться от двигателя к задней части. Это будет направлять желаемый выхлопной газ и контролировать давление выхлопа. Кроме того, система с одной или двумя трубами будет зависеть от конструкции двигателя и стиля, который хочет производитель.

Система автомобильных труб будет включать 5 основных частей, включая головку блока цилиндров, газовый коллектор, турбокомпрессор, процессор выхлопных газов и автомобильный глушитель. Все эти компоненты предназначены для сведения к минимуму количества токсичного газа, присутствующего в выхлопных газах, а также шума.

Подробнее:

• Напольное покрытие из автомобильной резины
• Устройство для измерения давления в шинах
• Мини пылесос для автомобилей

Головка блока цилиндров

В конструкции выхлопной системы автомобиля головка блока цилиндров является первым приемником выхлопных газов. Это часть, которая контролирует количество проходящего воздуха и контролирует процесс впуска / выпуска через распределительный вал.

Кроме того, головка блока цилиндров — это еще и место для крепления конструкции системы.Во всей системе задние части будут соединяться неопреновой подушкой, только эта часть соединена полностью твердым металлом.

Головка блока цилиндров в квадратной рамке

См. Также: Причины автомобильного выхлопа

Коллектор выхлопных газов

Далее коллектор выхлопных газов поможет собрать все выхлопные газы из нескольких цилиндров в одну трубу. Это похоже на воронку, используемую для контроля выбросов, она будет иметь множество отдельных труб, соединяющихся вместе и выталкивающих одну трубку.Такая конструкция поможет обеспечить стабильное давление выхлопных газов из труб. Чугун, нержавеющая сталь или литой алюминий часто являются сырьем для сбора выхлопных газов в популярных автомобилях из-за низкой стоимости. Однако эффективность невысока, потому что поверхность не слишком гладкая, поэтому потеря кинетической энергии и объема довольно велики.

Коллектор выхлопных газов

Следовательно, у 3-х производителей есть способы побороть проблему для потребителей.Заменив типы коммутаторов материалом Titannium, ваш автомобиль будет иметь лучшие характеристики и значительно снизит общий вес автомобиля. Кроме того, эта выхлопная система обычно продается с радиатором, чтобы улучшить качество вашего автомобиля.

Ссылка:

• Крышки потолочные кабины
• Кожаный чехол на сиденье автомобиля
• Покрытие автомобилей

Турбокомпрессор

Это устройство, использующее сильные выхлопные газы для вращения вентилятора, чтобы поглощать чистый воздух с большей мощностью.Эта деталь может не входить в состав выхлопной системы автомобиля, в зависимости от конструкции и общей конструкции всего двигателя автомобиля. Однако, если это присутствует, давление выхлопных газов будет значительно снижено, так что глушитель может затем снизить давление.

Турбокомпрессор

Очистка выхлопных газов

В более старых моделях эта деталь недоступна. Однако для современных моделей это просто необходимо. Эта часть состоит из катализаторов и таких материалов, как золото, платина… Когда выхлопные газы находятся здесь, они вступают в реакцию с поглотителями в этой части и превращаются в безопасные вещества.больше нравится вода и СО2…

Подробнее:

• Дымит в машинах
• Удаление пятен с автомобильных стекол
• Фонари шаровые нижние

Глушитель

Для того, чтобы соответствовать нормам шума страны и избежать слишком большого шума от выхлопных газов, был поставлен глушитель. Глядя на название, любой может догадаться, что это деталь, используемая для минимизации звука, издаваемого двигателем автомобиля. Демпфер работает по одному принципу: при высоком давлении газа высокая скорость газа вызывает громкий шум.

Демпфер

Тогда это будет глушитель, который снизит скорость выхлопных газов и соответственно уменьшится шум. Конструкция глушителя очень проста, просто зигзагообразные отсеки, чтобы перемещать газ на большие расстояния и замедлять скорость газа, и, наконец, когда он выходит из выхлопной трубы, выхлоп не будет издавать никакого шума. .

См .: Почему выхлоп автомобиля издает странный звук

Как мы видим, после многих лет разработки выхлопная система автомобиля претерпела множество улучшений, чтобы соответствовать текущим тенденциям.Кроме того, производители стремятся создать выхлопную систему с высочайшим дизайном и эффективностью. Однако независимо от того, насколько сильно, если пользователь автомобиля не занимается обслуживанием и чисткой выхлопных газов. Часто эта система легко выходит из строя, влияя на общую работу автомобиля.

Минь Тан

Признаки неисправности или неисправности выхлопных опор

Под вашим автомобилем находится несколько серий различных систем, которые поддерживают его в рабочем состоянии, включая выхлопную систему, которая соединяет металлические кронштейны выхлопной трубы и глушителя с ходовой частью с помощью очень толстых резиновых амортизаторов.Эта выхлопная опора, или выхлопная подвеска, стягивает вместе все детали, связанные с выхлопом, и удерживает их плотно прилегающими к автомобилю, чтобы они не повредились.

Вибрация в этой области транспортного средства может быть огромной, а непосредственная близость к земле дает широкие возможности для дорожного мусора, чтобы подпрыгнуть и попытаться сбить выхлопную систему с места возле двигателя. Опоры выхлопной системы сделаны из более гибкой резины, а не из прочной стали, чтобы дать выхлопу некоторое пространство для движения вместе с транспортным средством, а также обеспечить определенную амортизацию от дорожных ударов.

Наряду с шумоподавлением выхлопные опоры защищают выхлопную трубу и конструкцию выхлопной системы от повреждений, что делает эту деталь важной для быстрого ремонта. Вот несколько общих симптомов, указывающих на неисправность опор выхлопной системы:

1. Выхлопная труба ослаблена или покачивается

Каждый раз, когда выхлопная труба или труба свисают низко или выглядят так, как будто они качаются под автомобилем, самое время проверить выхлопные опоры, чтобы убедиться, что они все еще работают.Возможно, их потребуется только отрегулировать, поэтому проконсультируйтесь с квалифицированным специалистом.

2. Глушитель висит на земле

Глушитель, буквально волочащийся по земле, — это глушитель с полностью отказавшей выхлопной опорой — он даже мог полностью соскользнуть с автомобиля. В любом случае, скорее проверь глушитель.

3. Выхлоп громче обычного

Существует несколько причин, по которым ваш выхлоп может быть громче обычного, но дрожание и движение выхлопной трубы при выходе из строя опоры — одна из возможных причин для изучения.

Хотя выхлопные опоры не являются частью регулярного технического обслуживания, если вы обнаружите необходимость в замене опорных частей выхлопной системы, неплохо было бы пойти дальше и заменить выхлопные опоры.

Оптимизация шума глушителя выхлопа спецтехники на основе улучшенного генетического алгоритма

1. Введение

Все более серьезные выбросы и шумовое загрязнение были вызваны быстрым развитием автомобильной промышленности, и во многих странах были приняты обязательные стандарты, касающиеся шума транспортных средств.В автомобиле было много источников шума, включая шумы системы охлаждения, шумы двигателя, шумы вибрации кузова, аэродинамические шумы и шумы системы привода. Согласно множеству экспериментов, на шум автомобиля в основном влияли шумы двигателя и выхлопных газов. Однако на шум двигателя повлияло множество факторов, оптимизация которых была очень сложной. Напротив, конструкция глушителя с низким уровнем шума и снижение шума выхлопных газов были экономичным и эффективным методом.

Глушители для труб с микроперфорацией, основанные на теории звукопоглощения микроперфорированной пластины [1-3], были предложены для шумоподавления в воздуховоде.Благодаря хорошим акустическим характеристикам [4] он широко используется в различных областях [5-10]. Рабочие характеристики глушителей для перфорированных труб были изучены, и Луи провел расчет по оптимизации на основе метода конечных элементов [11]. Принимая во внимание соединение между глушителем с перфорированной трубой и двигателями, компания Zhong исследовала метод оптимизации конструкции глушителя [12]. С помощью метода конечных элементов (FEM) Росс [13] смоделировал акустическую систему перфорированных пластин и рассчитал потери передачи простой перфорации.Его результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальным результатом по низкой частоте, но большим отклонениям в средней и высокой частоте. Джи [14] предложил многодоменный МГЭ для прогнозирования характеристик устранения шума глушителя с трехходовой перфорированной трубой, результаты численного прогнозирования которого согласовывались с экспериментальным результатом. Применяя одномерный аналитический метод и трехмерную подструктуру BEM, Джи [15] предсказал характеристики шумоподавления прямоточного трубного глушителя, указав эффективный частотный диапазон одномерной теории.Кроме того, им было исследовано влияние скорости перфорации и геометрических параметров на акустические характеристики перфорированных легких глушителей.

Тем не менее, исследуемый перфорированный глушитель был в основном нацелен на средне-высокочастотный шум свыше 100 Гц, в то время как низкочастотные шумы ниже 100 Гц было трудно устранить. Чтобы устранить шумы менее 100 Гц, есть два способа. Один из способов — увеличить объем выхлопной системы, а другой — изменить внутреннюю структуру глушителя и улучшить звукопоглощающую способность на низких частотах, когда объем глушителя такой же.Из-за ограниченного пространства шасси автомобиля увеличение объема выхлопной системы практически невозможно реализовать. Поэтому внутренняя структура выхлопной системы изменена для увеличения способности глушить низкочастотный звук при неизменном объеме выхлопной системы.

2. Рев-диагностика выхлопной системы для спецавтомобиля

На примере спецтехники проведена субъективная оценка. Результаты экспериментов показали, что значительный рев был при ускорении второй передачи, а скорость вращения составляла около 1400 об / мин.Автомобиль испытывался на второй передаче и полном разгоне. Как показано на рис. 1, микрофоны были помещены в правые уши водителя и второго пилота перед автомобилем. Как выяснилось из результатов, уровни звукового давления (SPL) в правом ухе водителя имеют значительное пиковое значение при 1400 об / мин, в то время как правое ухо второго пилота — нет. Чтобы решить эту проблему, были извлечены кривые звукового давления второго и четвертого порядка на драйвере, а затем соответствующие результаты сравнивались с результатами в целом, как показано на рис.2.

Рис. 1. Положения микрофона для проверки внутреннего шума

Рис. 2. Кривые уровня звукового давления правого уха водителя

Как видно из рис. 2, рев при 1400 об / мин вызван в основном вторым порядком. Шум второго порядка исходит в основном от глушителя двигателя [11]. Поэтому глушители необходимо изучить. Кроме того, шум в салоне также велик при примерно 5500 об / мин.Однако двигатель транспортного средства не может развивать такую ​​высокую скорость при нормальном вождении, на что можно не обращать внимания.

2.1. Эксперименты по шуму выхлопной трубы

Чтобы дополнительно проверить влияние глушителя выхлопа на внутренний шум, был проведен эксперимент по внутреннему вкладу в полубезэховой камере для шума выхлопной трубы специального автомобиля. Как показано на рис. 3, автомобиль был закреплен на вращающейся ступице. В правом ухе водителя был помещен микрофон, а другой микрофон был расположен на расстоянии 50 см прямо от выхлопной трубы и под углом 45 градусов к оси выхлопной трубы.

Эксперимент проводился на второй передаче и полностью открытой дроссельной заслонке для сбора данных в диапазоне от 1000 до 6000 об / мин. Сначала был проведен эксперимент с исходным состоянием, а затем безэховая коробка была снова подключена к выхлопной трубе для эксперимента, при этом положение микрофона на выхлопной трубе осталось неизменным.

Рис. 3. Полевые испытания автомобилей с вращающейся ступицей

2.2. Анализ экспериментальных данных

Затем данные, полученные экспериментально, были обработаны, результаты которых показаны на рис. 4.

Как показано на рис. 4, рев при 1400 об / мин эффективно устраняется после подключения безэховой коробки к выхлопной трубе, что указывает на то, что такая проблема в автомобиле действительно вызвана нерациональной конструкцией глушителей. Поэтому необходимо провести оптимизацию конструкции глушителя. Если только путем экспериментов, то срок проектирования глушителей будет увеличен, а также увеличена его стоимость.Поэтому в статье для оптимизации конструкции глушителя делается попытка использовать трехмерный метод конечных элементов.

3. Основные теории

3.1. Трехмерный FEM

С учетом двух сред, включая отверстия для поглощения воздуха и звука, глушитель с перфорированной трубой разделен на две области Ωa и Ωb. И граница разделена на вход, выход, жесткую стенку и перфорированную стенку, которые представлены Si, So, Sw и Sp соответственно. Во всех регионах основным уравнением трехмерного распространения звука является уравнение Гельмгольца, как показано ниже.

В области Ωa может быть получена следующая формула:

Аналогичным образом в области Ωb может быть получена следующая формула:

, где pa, pb, ka и kb — звуковое давление и волновое число воздуха и звукопоглощающей среды, соответственно.

Рис. 4. Сравнение шума до и после подключения безэховой коробки

a) Общий уровень звукового давления до и после подключения безэховой коробки

б) Состояние второго порядка до и после подключения безэховой коробки

c) Состояние четвертого порядка до и после подключения безэховой коробки

Граничные условия расчета звукового поля для глушителей следующие.

1) Наружная поверхность глушителей представляет собой жесткую стенку, нормальная скорость которой равна 0. Следовательно, можно получить следующее уравнение:

2) Вход глушителя определяется как граничное условие скорости частицы, которое здесь установлено un = 1. Следовательно, можно получить следующее уравнение:

3) Выход глушителя настроен на полное всасывание, а именно:

4) Посредством контакта акустического импеданса перфорированных элементов скорость вибрации un и скачок давления Δp нормальной частицы в точках Sp1 и Sp2 перфорированных участков стенки, показанных ниже:

(6)

pp1-pp2uana = ρacaξp.

ξp — акустический импеданс перфорированной стенки, pp1 и pp2 — звуковые давления с одной стороны от воздуха и звукопоглощающего материала в перфорированной стене.

Уравнение конечных элементов имеет следующий вид:

(7)

Ma00Mb-Sa00Sb + Da000papb + jkaξpCp11-Cp12-Cp21Cp22papb = Fa0,

где:

(8)

Ma = Ωa∇N∇NTdV,

(9)

Mb = ρaρb∫Ωb∇N∇NTdV,

(11)

Sb = ρaρb∫Ωbkb2NNTdV,

(13)

Cp11 = Cp12 = ∫Sp1NNTdS,

(14)

Cp21 = Cp22 = ∫Sp2NNTdS,

, где N — вектор-столбец действительной функции.

Звуковое давление в каждом узле может быть получено путем решения уравнения. (7). В результате можно вычислить потери передачи глушителя.

3.2. Потеря передачи

Потери при передаче определяются как разница между уровнями падающей звуковой мощности на входе и уровнями звуковой мощности передачи на выходе, которая может быть выражена следующим образом:

(16)

TL = 20lg10S1S21 / 2p1 + ρ0c0υ12p2,

, где p1 и υ1 — звуковое давление и скорость частиц на входе соответственно.p2 — звуковое давление на выходе. Когда заданы скорость частицы и скорость частицы υ1 на входе, можно применить метод конечных элементов для вычисления звукового давления p1 и p2 на входе и выходе. Затем потери передачи глушителя можно получить, подставив их в формулу. (16).

4. Численный расчет и экспериментальная проверка потерь передачи

4.1. Численный расчет потерь передачи

Как видно из рис. 5, глушитель представляет собой трехкамерную конструкцию и вывод впускного патрубка расположен близко.Воздушный поток выбрасывается из небольшого отверстия, проходит во вторую камеру (которая заполнена пеной глушителя) через перфорированную пластину, а затем снова попадает в первую камеру через перфорированную трубу. По конструкции выхлопной системы было получено, что этот глушитель не может снизить шум на низких частотах, а увеличение объема выхлопной системы — наиболее удобный и эффективный способ улучшить звукопоглощающие способности на низких частотах. . Однако улучшение объема выхлопной системы не может быть достигнуто из-за ограниченного пространства шасси.Следовательно, увеличение звукоизоляции на низких частотах может быть реализовано только путем регулировки внутренней конструкции выхлопной системы.

Рис. 5. Внутреннее устройство глушителей

Рис. 6. ПЭМ сеток глушителя

Рис. 7. Перспективная модель МКЭ сеток глушителя.

Во-первых, в ГИПЕРМЕШ импортирована геометрическая модель глушителя.Затем была проведена очистка геометрии галтелей и небольших отверстий глушителя, чтобы улучшить качество сетки и точность вычислений. Конструкция глушителя была разделена на ячейки тетраэдрическими элементами, размер элемента составлял 3 мм. Внутренние перегородки соединялись с камерами совмещенными узлами. Внутренний воздух обрабатывался с помощью элементов тетраэдра, и воздух был связан со структурой глушителя также соузлами. Для средней камеры, показанной на рис.5, между перфорированной трубой и внешней структурой глушителя был заполнен пенопласт глушителя, и это также можно было смоделировать с помощью совмещенных узлов. Итоговая сеточная модель глушителя представлена ​​на рис. 6 и содержала 68958 элементов и 78539 узлов. Глушитель был стальным. Модуль упругости 210 ГПа. Плотность составляла 7800 кг / м ³ , а коэффициент Пуассона составлял 0,3. Скорость звука во внутреннем воздухе составляла 340 м / с, а плотность внутреннего воздуха составляла 1,225 кг / м ³ .На рис. 7 показан прозрачный вариант сетчатой ​​модели глушителя, из которого видно, что глушитель имел три камеры и две перегородки.

Рис. 8. Путь передачи звука в глушителе

Путь распространения шума внутри глушителя показан на рис. 8. Глушитель имел три камеры. Звук сначала шел из трубы 1 в глушитель. После этого часть звука передавалась в трубу 2 и камеру 2 через небольшие отверстия в трубе 1, а другой звук передавался непосредственно в камеру 3 через небольшие отверстия на конце трубы 1.Поскольку камера 3 была закрыта, звук будет перемещаться внутри нее и постепенно рассеиваться. Через небольшие отверстия в Pipe1 и Pipe 2 звук попадет в камеру 2 и будет быстро поглощен пеной глушителя внутри этой камеры. Часть звука внутри трубы 2 войдет в камеру 1, которая также была закрытой структурой, а затем звук будет распространяться внутри этой камеры и постепенно рассеиваться. Кроме того, часть звука из трубы 2 будет напрямую распространяться в окружающую среду.Конечно-элементная модель глушителя была построена на основе геометрической структуры, а внутренние трубы и отверстия будут включены в конечно-элементную модель. Поэтому модель конечных элементов затем была импортирована в программное обеспечение для акустической обработки Virtual.lab и были установлены свойства материала. Между тем, сетка была предварительно обработана, чтобы получить сетку огибающей поверхности глушителя, которая использовалась в качестве акустической сетки. Затем были определены свойства конструкционного материала и воздуха.Отверстия в двух трубах были смоделированы с использованием проводимости для повышения эффективности и точности вычислений. Затем к входу трубы 1 в модели конечных элементов применялось возбуждение, и две точки поля были установлены на расстоянии 50 мм от входа и выхода, соответственно, как показано на рис. 9. И затем акустические характеристики трубы. глушитель был рассчитан, и контур звукового давления для поверхности глушителя был извлечен, как показано на рис. 9. Кроме того, кривые уровня звукового давления для двух точек поля могут быть извлечены, а звуковые давления на входе и выходе были обработаны для получения потерь передачи глушителя, как показано на рис.10.

Рис. 9. Контур звукового давления поверхности глушителя

4.2. Экспериментальная проверка потерь передачи

Как видно из рис. 7, было известно, что внутренняя конструкция глушителей очень сложна. Следовательно, необходимо было проверить потери передачи, рассчитанные методом FEM.

Было два глушителя спереди и сзади автомобиля, как показано на рис.11, которые были подключены через прямую трубу. Затем на одном конце был установлен динамик в качестве источника звука. Кроме того, как на входе, так и на выходе, исследуемых в данной статье, был размещен датчик. Наконец, программа MATLAB была применена для обработки звукового давления на входе и выходе. Наконец, были получены потери передачи глушителей и сопоставлены с расчетным результатом, как показано на рис. 12.

Рис. 10. Кривая трансмиссионных потерь глушителей

Рис.11. Эксперимент по потерям трансмиссии глушителей

Рис. 12. Сравнение экспериментальных и симуляционных потерь при передаче

Как видно из рис. 12, результаты экспериментов и моделирования потерь передачи мало различаются, максимальная разница не превышает 5 дБ. Указывается, что расчетная модель в этой статье надежна и может быть использована для последующего оптимизационного анализа.

Потери передачи глушителя были относительно плавными на рис. 12 и были нормальными. Действительно, было много пиков и впадин в потерях передачи для общих конструкций, таких как приборная панель, крышка головки блока цилиндров и другие тонкостенные детали. И основные причины были следующие. С одной стороны, их структурные модалы были плотными. С другой стороны, их структурная вибрация может легко вызвать радиационные шумы. Однако для глушителя, изучаемого в этой статье, кривые потерь при передаче были относительно гладкими, и соответствующие причины могут быть получены из следующих пунктов.Во-первых, глушитель имел несколько резонансных камер, и когда звук попадал в резонансные камеры, он терял большую часть своей энергии и едва мог погаснуть. В результате невозможно представить шумы вибрационного излучения, вызванные множеством структурных модалей. Во-вторых, в этой статье изучались только низкочастотные шумы (ниже 500 Гц), а количество модалей для низких частот было относительно небольшим, поэтому соответствующие кривые потерь передачи выглядели гладкими. Собственно, кривые потерь передачи для глушителей в опубликованных статьях также были очень гладкими.Например, применив метод модального зацепления, Ву исследовал потери передачи цилиндрического глушителя с камерой расширения [16]. Когда анализируемая частота была ниже 500 Гц, кривая потерь передачи была очень гладкой. Ву также обнаружил, что отношение длины к диаметру расширительной камеры глушителя влияет на уровень флуктуации потерь передачи на средних и высоких частотах, но не оказывает значительного влияния на форму низкочастотных шумов. Чиу провел экспериментальные и теоретические исследования потерь передачи в многокамерном глушителе [17].Когда анализируемая частота была ниже 500 Гц, кривая потерь передачи также была очень гладкой. Основываясь на расчетной гидродинамике, Мидделберг проанализировал потери при передаче глушителя с несколькими камерами расширения [18] и сравнил результаты расчетов с результатами экспериментов. Кривые как для экспериментальных, так и для численных результатов были очень гладкими. Следовательно, потери передачи глушителя в этой статье также были разумными, а кривые не обрабатывались никаким инструментом.

5. Оптимизация конструкции глушителей

Как было проанализировано на основании экспериментальных данных и потерь при передаче, грохот в основном вызван недостаточной звукоизоляционной способностью выхлопной системы на низких частотах, и, особенно, радиационные шумы второго и четвертого порядка в выхлопной трубе выше. На основе оригинальных глушителей конструкция была улучшена для решения вышеуказанных проблем.

Было два улучшения глушителей. Во-первых, конструкция глушителя была изменена с трехкамерной на четырехкамерную, а с использованием четвертой камеры был разработан низкочастотный резонатор.Внутренняя конструкция улучшенного глушителя представлена ​​на рис. 13, а 2, 3 и 4 перегородки показаны на рис. 14. Три внутренние перегородки были установлены спереди назад внутри глушителя, а внутренние были разделены на четыре части. камеры, включая 9, 10, 11 и 12, соответственно слева направо. Передний конец глушителей был снабжен входной трубой 6, а на заднем конце был расположен выходной патрубок 7. Вставная труба 8 была закреплена на перегородке 2, 3 и 4 с помощью точечной сварки. Передний конец трубы был соединен с камерой 9, а задний конец — с камерой 12.В качестве герметичной камеры камера 12 и вставная труба 8 образуют камеру низкочастотного резонатора.

Рис.13. Внутренняя структура улучшенного глушителя

Рис.14. Вид в разрезе перегородки

a) Перегородка 2 и 3

б) Перегородка 4

Некоторые параметры улучшенного глушителя не могут быть оптимальными.В результате потери передачи улучшенного глушителя могут быть не самыми большими, поэтому параметры улучшенного глушителя следует дополнительно оптимизировать.

Потери при передаче были одним из важных показателей для оценки характеристик глушителя, и при проектировании конструкции следует также учитывать требование легкости. Поэтому в этой статье максимизация средних потерь при передаче и минимизация массы рассматривались как цель оптимизации глушителя.Выбранные параметры оптимизации были следующими: радиус r1 входной трубы, радиус r2 средней трубы, радиус r3 выходной трубы, радиус r4 расширительной камеры, длина l1 камеры 9, длина l2. камеры 10, длины l3 камеры 11 и длины l4 камеры 12. Во время процесса оптимизации необходимо убедиться, что общий внешний размер глушителя не был увеличен, иначе глушитель нельзя было установить так, чтобы днище автомобиля.Поэтому предотвращение увеличения общего внешнего размера глушителя считалось ограничением. Математическое выражение оптимизации было показано следующим образом:

(17)

Мин. (Вт), Макс. (TL)
20≤r1≤30,
10≤r2≤20,
20≤r3≤30,
30≤r4≤98,
20≤l1≤100,
20≤l2≤100 ,
20≤l3≤100,
20≤l4≤100,
l1 + l2 + l3 + l4≤300.

В формуле. (17), W — полная масса глушителя. TL — средние потери при передаче глушителя.

Рис.15. Поток улучшенного генетического алгоритма

На основании приведенного выше анализа можно сделать вывод, что оптимизация глушителей была сложной задачей, включающей несколько целей и множество переменных. И генетический алгоритм широко применяется для решения многоцелевой оптимизации. Поэтому в данной статье для оптимизации конструкции глушителя был выбран генетический алгоритм. Согласно большому количеству опубликованных статей, традиционный генетический алгоритм может легко получить локально оптимальное решение в процессе поиска.То есть это приведет к преждевременной конвергенции и быстрому достижению 90% оптимального решения. Чтобы избежать локально оптимального решения, необходимо было расширить пространство поиска и увеличить разнообразие населения.

Метод случайного испытания, также называемый методом Монте-Карло, использует относительно меньше памяти и обладает хорошими статистическими свойствами. В статье, при сохранении скорости кроссовера и скорости мутаций, был принят метод случайных проб, чтобы предотвратить локальную конвергенцию.Другими словами, когда никаких изменений не произошло с оптимальными индивидами в непрерывных n поколениях, это показало, что алгоритм обнаружил локальный экстремум, и необходимо принять некоторые меры для решения этой проблемы. Когда возникла вышеупомянутая проблема, следует провести случайные пробные операции с популяцией, а к развивающейся популяции следует применить большое возмущение, чтобы алгоритм мог избавиться от локально оптимальных точек и начать новый поиск. Конкретные операции заключались в следующем: сохранить только оптимальные значения и восстановить остальных индивидов.Цель случайных пробных операций заключалась в том, чтобы как можно быстрее избавиться от состояния медленной эволюции и начать новый поиск, а не вырождать популяцию. Последовательность усовершенствованного генетического алгоритма, включающего метод случайного испытания, показана на рис. 15. В процессе оптимизации исходная популяция составляла 50, частота кроссовера составляла 0,95, а частота мутаций составляла 0,05. Как значение приспособленности генетического алгоритма изменяется с числом эволюционных поколений, показано на рис.16.

Рис.16. Значение приспособленности меняется вместе с эволюционным поколением.

Рис.17. Сравнение потерь передачи до и после оптимизации

Согласно рис. 16, целевая функция могла иметь стабильные значения после почти 80 поколений. Конструктивные параметры оптимизированного глушителя приведены в таблице 1. Согласно таблице 1 общая масса глушителя уменьшена на 0.9 кг, а средние потери передачи были увеличены на 3,2 дБ, что дало очевидный эффект оптимизации. На основании этих параметров глушитель был смоделирован заново, в результате чего была получена четырехкамерная конструкция глушителя, показанная на рис. 13 в статье. Затем был использован метод конечных элементов для расчета потерь передачи глушителя, и расчетные значения были сопоставлены со значениями исходной конструкции, как показано на рис. 17.

Рис.18. Сравнение уровня звукового давления правого уха водителя до и после оптимизации

a) Общие уровни звукового давления до и после оптимизации

б) Уровни звукового давления второго порядка до и после оптимизации

c) Уровни звукового давления ниже четвертого порядка до и после оптимизации

Как видно из рис.17, потери передачи оптимизированного глушителя резко увеличиваются на низкой частоте. Для дальнейшей проверки фактического эффекта оптимизированного глушителя был изготовлен образец. После субъективной оценки рев глушителя выхлопа исчез при 1400 об / мин, и эксперимент с транспортным средством также проводился в полубезэховой камере, который сравнивался с исходным результатом. На рис. 18 сравнивается звуковое давление в правом ухе водителя при второй передаче и при полном разгоне до и после оптимизации.На рис. 19 также сравнивались звуковые давления в положениях выхлопной трубы на второй передаче и при полном разгоне до и после оптимизации.

Как видно из рис. 18, уровень звукового давления на ухо водителя значительно улучшился около 1400 об / мин, а грохот исчез. Кроме того, из рисунка 19 видно, что радиационный шум в положении выхлопной трубы снижается на 3-7 дБ при 1000–2000 об / мин, шум второго порядка снижается на 5–12 дБ при 1200 об / мин. -2350 об / мин, а шум четвертого порядка снижается на 3–7 дБ при 1000–1500 об / мин.Из этих результатов видно, что оптимизированный глушитель в этой статье возможен.

Рис.19. Сравнение уровней звукового давления положения выхлопных труб до и после оптимизации

a) Общие уровни звукового давления до и после оптимизации

б) Уровни звукового давления второго порядка до и после оптимизации

c) Уровни звукового давления ниже четвертого порядка до и после оптимизации

Таблица 1. Сравнение всех параметров до и после оптимизации

Переменные	Оригинал	Оптимизировано
Радиус входной трубы r1 / мм	30	28
Радиус средней трубы r2 / мм	20	13
Радиус выпускной трубы r3 / мм	30	27
Радиус расширительной камеры r4 / мм	98	85
Длина камеры 1 л1 / мм	75	50
Длина камеры 2 l2 / мм	75	92
Длина камеры 3 л3 / мм	75	41
Длина камеры 4 л4 / мм	75	85
Общая длина л / мм	300	268
Общая масса Вт / кг	5.2	4,3
Средние потери передачи TL / дБ	39,1	42,3

6. Выводы

1) Общий уровень звукового давления правого уха водителя проверяется и сравнивается с уровнем звукового давления второго и четвертого порядка.Как видно из результата, рев при 1400 об / мин в основном вызван чрезмерным шумом второго порядка.

2) Безэховая коробка помещается в конец выхлопной трубы транспортного средства, и затем проверяется соответствующий шум, который сравнивается с предыдущими результатами. Указывается, что после установки безэховой коробки пиковый шум при 1400 об / мин был значительно улучшен, что дополнительно показывает, что рев в этом положении вызван звукоизоляционной способностью выхлопной системы на низкой частоте.

3) Метод конечных элементов применяется для расчета потерь передачи глушителей, результаты которого сравниваются с экспериментальным результатом. Они согласуются друг с другом, и это показывает, что численная модель потерь передачи надежна и может быть использована для последующего анализа.

4) На основе оригинального глушителя улучшена его конструкция, но параметры улучшенного глушителя не могут быть оптимальными. В результате улучшенный генетический алгоритм принят для оптимизации улучшенной структуры.Затем вычислительная модель применяется для расчета потерь при передаче глушителей, результаты которых, наконец, сравниваются с исходными результатами. Как показали результаты, потери передачи оптимизированной конструкции были значительно увеличены.

5) Чтобы проверить действительные эффекты оптимизированной структуры, для реальных экспериментов производятся образцы, результат которых затем сравнивается с исходным значением. Пиковые шумы как в правом ухе водителя, так и в выхлопной трубе были значительно уменьшены, что свидетельствует о том, что предложенная в документе оптимизация является реальной и эффективной.

Насколько сильно нагревается автомобильный выхлоп? 🏎️

Зная диапазон температур, в котором обычно должны находиться выхлопные трубы, водителю будет легче определить любое необычное повышение или снижение температуры в выхлопной системе вашего автомобиля.

В камере сгорания автомобиля выделяются отработанные токсичные газы. Выхлопная система отводит эти газы сгорания от двигателя к точке выхода. Эти пары необходимо охладить, так как они очень горячие, и очистить их. Выхлопные трубы, вероятно, самая горячая часть вашего автомобиля.Очень мощные автомобили могут заставить выпускной коллектор светиться в моторном отсеке.

Следуйте этой статье, чтобы узнать, насколько нагревается выхлопная труба автомобиля и какие факторы определяют эти температуры:

Температура выхлопной трубы или глушителя — около 1000F

Средний диапазон температур выхлопной системы составляет от 600 до 930 по Фаренгейту. Вождение в течение длительного времени или более интенсивное вождение автомобиля также может привести к повышению температуры до 1600 — 1800 по Фаренгейту.

Выхлопная система состоит из множества частей. Это означает, что температура будет различаться в разных частях выхлопной трубы. Вокруг каталитического нейтрализатора и изгибы выхлопной трубы рядом с цилиндром являются наиболее горячими частями выхлопной системы.

Глушители — 1200F

Горячие дымовые газы из двигателя попадают в глушитель. Глушитель рассеивает мощные звуковые волны из выхлопных газов. В результате глушитель достигает температуры 1200 по Фаренгейту, пока двигатель работает.Чем выше частота вращения, тем выше температура в глушителе.

Температура может также повыситься из-за неэффективного сгорания газов.

Каталитические нейтрализаторы — 1400F

Каталитические нейтрализаторы удаляют любые вредные выбросы, присутствующие в выхлопных газах. Они часто достигают температуры 1400 по Фаренгейту. Однако, если несгоревшие газы из камеры сгорания проходят через каталитический нейтрализатор, температура значительно повышается.

Кислородный или лямбда-зонд

Кислородный датчик на самом деле является одной из самых горячих точек в выхлопной системе.Датчик измеряет процентное содержание кислорода в выхлопных газах, передает эту информацию в систему управления двигателем или ЭБУ, а затем соответствующим образом регулирует топливно-воздушную смесь.

Датчик устанавливается после (и перед в некоторых автомобилях) каталитического нейтрализатора и работает с чрезвычайно высокими температурами, настолько горячими, что в некоторых автомобилях он иногда светится белым.

Как работает выхлопная система автомобиля?

Прежде чем мы определим, почему компоненты выхлопной системы автомобиля достигают экстремальных температур, нам необходимо понять, как работает выхлопная система.

Каковы основные функции выхлопной системы? Чтобы снизить уровень шума, удалите выхлопные газы, чтобы снизить расход топлива и повысить производительность двигателя.

Выхлопная система состоит из следующих элементов: выпускной коллектор, резонатор, каталитический нейтрализатор, кислородный или лямбда-зонд, глушитель, выхлопная труба и выхлопная труба. В зависимости от марки вашего автомобиля компоновка системы может отличаться.

Начнем с выпускного коллектора. Здесь токсичные газы из камеры сгорания собираются из головки блока цилиндров и направляются от двигателя в выхлопную трубу.Теперь газы имеют очень высокую температуру, и, поскольку выпускной коллектор сделан из чугуна, он может выдерживать эти горячие пары.

Обычно есть 3 или 4 цилиндра, которые помогают удалять газы, а затем выпускают их через единственный цилиндр, называемый передней трубой.

В современных автомобилях выхлопные газы достигают первого кислородного датчика. Датчик кислорода измеряет количество кислорода в выхлопных газах, отправляет эту информацию в ЭБУ, затем компьютер использует эту информацию, чтобы определить, сколько топлива впрыскивается в двигатель.

Затем выхлопные газы, содержащие окись водорода и окись углерода, проходят через каталитический нейтрализатор, где они превращаются в инертные, менее вредные газы. После этого газы пройдут через второй датчик кислорода, и он сравнит количество кислорода с первым датчиком кислорода, убедившись, что каталитический нейтрализатор работает.

Вновь преобразованные газы проходят через резонатор. Резонатор изменяется и немного приглушает звуки, исходящие от двигателя.Он издает более приятный звук, прежде чем он достигнет глушителя, без снижения мощности, вырабатываемой двигателем.

Глушитель формирует и снижает уровень шума, производимого выхлопными газами автомобиля. Чтобы подавить шум этих звуковых волн, они проходят через несколько камер разного размера, где звуковые волны сталкиваются со стенками и разрушаются из-за трения.

Наконец, выхлопные газы, состоящие из менее вредных газов вместе со значительно слабыми звуковыми волнами, выходят из выхлопной трубы в атмосферу.

Насколько сильно нагревается выхлопная труба автомобиля?

Теперь, когда мы установили типичные температуры различных компонентов в выхлопной системе, мы можем определить, какие различные факторы могут вызывать колебания температуры в выхлопной трубе.

Состояние выхлопной системы

Общее состояние выхлопной системы должно быть удовлетворительным, так как оно будет определять различные температуры, которые вы получите в трубе.Выхлопная система всегда должна быть в хорошем состоянии для максимальной эффективности выброса топлива.

Ненормально высокие температуры могут быть достигнуты, если в вашей выхлопной системе много изгибов или сужений. Это связано с тем, что горячие выхлопные газы не могут легко уйти.

Обороты двигателя

Конечно, газы сгорания поступают из двигателя. Таким образом, чем быстрее движется автомобиль, тем быстрее работает двигатель, а это означает, что выпускной клапан посылает больше сгоревших газов с высокими температурами, каждый раз нагревая выхлопную трубу.

Если во время движения двигатель работает со скоростью 2000 об / мин или более, температура выхлопных газов может значительно подняться до 1100 по Фаренгейту или даже больше, что приведет к более горячей выхлопной трубе. Однако, если двигатель работает на 700 об / мин или меньше, температура выхлопных газов будет 660 по Фаренгейту или даже меньше, что приведет к более прохладной выхлопной трубе.

Чем выше частота вращения, тем горячее выхлопная труба.

Длина выхлопной трубы

Выхлопная труба предназначена для отвода выхлопных газов из глушителя в заднюю часть автомобиля в атмосферу.

Длина выхлопной трубы может определять, насколько горячей или холодной остается выхлопная труба, когда автомобиль неподвижен или движется.

Чем дольше проходят горячие выхлопные газы, тем больше тепла будет потеряно перед выходом из автомобиля. С другой стороны, чем короче расстояние, тем больше вероятность, что газы будут теплее и, следовательно, иметь более горячую выхлопную трубу.

Наличие более длинной выхлопной трубы в некоторых случаях более выгодно для выхлопной системы, поскольку выхлопные трубы будут холоднее, чем короче.

Состояние двигателя

Чтобы определить, находится ли ваш двигатель в оптимальном состоянии, автомобиль должен иметь хорошие рабочие характеристики и выделять необходимое количество тепла в выхлопных газах. Двигатель будет потреблять максимальное количество топлива и вырабатывать наибольшее количество лошадиных сил. Таким образом, температура естественным образом повышается с увеличением числа оборотов.

Неисправный или старый двигатель с техническими проблемами не работает должным образом, что может привести к перегреву.

Если в выхлопную систему попадают газы сгорания с более высокой температурой, чем обычно, выхлопные трубы станут более горячими, а также будут работать недостаточно эффективно.

Советы по предотвращению повреждения компонентов выхлопной системы

Температура выхлопной системы и выхлопных труб очень высока, поэтому компоненты вокруг выхлопной трубы также могут быть повреждены.

Вот несколько способов, которыми вы можете принять меры предосторожности, чтобы избежать этого:

Изолировать выхлопную трубу

Это очень эффективный способ удержания тепла внутри и предотвращения утечки тепла в другие части автомобиля вокруг выхлопной трубы.

Несмотря на то, что тепло не уходит, это не снижает производительность выхлопной системы.

Выхлопные обертки или ленты наматываются по спирали вокруг выхлопной трубы или коллектора для изоляции труб. Кремнезем, стекловолокно, базальт и керамика — это материалы, которые вы можете использовать для выхлопных труб, которые могут выдерживать более высокие температуры. Стекловолокно начинает плавиться при температуре 1500 по Фаренгейту.

Они доказали свою эффективность, поскольку испытания показали, что выхлопные кожухи, изготовленные из таких материалов, могут снизить температуру моторного отсека на 50%.

Используйте светоотражающий барьер между моторным отсеком и выхлопной трубой

Иногда бывает трудно предотвратить попадание тепла в пространство от выхлопной трубы. Напротив, вы можете отражать тепло от моторного отсека и других компонентов вокруг него.

Тепло может быть отражено с помощью отражающего барьера или материала, который стоит между моторным отсеком и выхлопной трубой.

Контроль нагрева проявился в последних моделях автомобилей, поскольку производители автомобилей создали рельефные тепловые экраны из алюминия или стали.Эти экраны находятся на расстоянии 1-2 см от выпускного и выпускного коллектора, и это создает воздушный зазор, который помогает избавиться от избыточного тепла.

Как изолировать компоненты вокруг выхлопной трубы

Вместо непосредственной изоляции выхлопных газов вы можете защитить компоненты, окружающие выхлоп. Это, что касается изоляции выхлопа, будет проще и не потребует изоляции, не пропуская избыток тепла.

Такие компоненты, как кабели, проводка, шланги и жесткие трубопроводы, которые находятся рядом с выхлопом, можно изолировать с помощью тепловых рукавов.Они уменьшают тепловое повреждение и используются во многих отсеках двигателей новых автомобилей. Нагревательные рукава обычно изготавливаются из алюминиевой фольги и изолирующего стекловолокна. Отражающая алюминиевая фольга отражает тепло, исходящее от выхлопных газов.

Наружный слой из лавсановой фольги — еще один популярный материал для тепловых рукавов. Майлар состоит из микроскопического слоя фольги, приклеенного к внешнему слою полиэфирной смолы с изолирующей основой из стекловолокна. Этот внешний слой из полиэстера делает майлар очень прочным, но он может гореть при температуре 400 по Фаренгейту.

Однако с дополнительным более толстым внешним слоем из алюминиевой фольги и изолирующего стекловолокна тепловой рукав способен изолировать брандмауэры, двигатели или другие компоненты и выдерживать более высокие температуры, до 1220 по Фаренгейту.

А как насчет использования воздуха?

Когда воздух попадает в маленькие карманы, он действует как отличный изолятор. Подумайте, как устроены стеклопакеты.

В пенополистироле и изоляционных тканях потолка они задерживают воздушные карманы и снижают теплопроводность.В результате, как выхлопные трубы и тепловые рукава, тепло не может передаваться через материал и действует как тепловой блок. Именно воздух, находящийся между волокнами, снижает теплопроводность.

Как определить неисправный выхлоп

Неисправный выхлоп можно определить по множеству признаков и симптомов. Если ваша выхлопная труба горячее или холоднее, чем обычно, то водитель может подозревать, что проблема в выхлопной системе или в состоянии двигателя.

Если у вас возникла какая-либо из проблем с выхлопной системой, перечисленных ниже, ее нельзя избегать, и вам необходимо принять немедленные меры.

Почему моя выхлопная система издает странные звуки?

Один из явных признаков неисправности выхлопной системы — это издаваемый ею звук. Разные звуки отражают поврежденный компонент выхлопной системы.

Если ваш выхлоп издает громкий рев, проверьте глушитель. Поскольку глушитель находится дальше всего от двигателя и конденсирует коррозионные кислоты, глушитель может подвергнуться коррозии, что приведет к утечке газов и, как следствие, к возникновению шума.

Пыхтящий шум означает, что в выхлопной системе может быть закупорка.

Если есть трещина в выхлопной системе, выхлопной трубе или протекающая прокладка, это приведет к шипению или свисту.

Выхлопная система, которая сместилась или смещена, может издавать дребезжащий звук из-под автомобиля.

Кронштейны и кронштейны удерживают выхлопные системы на месте и обеспечивают опору для выхлопного кожуха. Если опорный кронштейн, зажим или крепление ослабли, будет производиться громкая металлическая вибрация.Что-то, касающееся выхлопной трубы, также будет издавать такой же звук. Если какой-либо из опорных элементов сломается, подвергнется коррозии или отвалится, это может привести к преждевременному отказу выхлопной системы, поскольку корпус выхлопной системы не закреплен.

A Low Fuel Efficiency

Автомобиль с проблемой выхлопа потребляет больше топлива, чем обычно. Это происходит, когда устройство контроля выбросов выхлопных газов не работает должным образом. Двигатель должен работать еще больше, чтобы это компенсировать, и в результате сливается топливо, чтобы автомобиль продолжал движение.

Чтобы избежать этого увеличения расходов на топливо, проверьте всю выхлопную систему, чтобы устранить эту проблему как можно скорее.

Дымовые утечки в автомобиль

Многие токсичные газы уносятся от двигателя через выхлопную систему и из выхлопной трубы в атмосферу. Однако если выхлопные газы можно обнаружить из автомобиля по запаху, значит, с вашей выхлопной системой что-то не так.

Воздействие таких газов, как окись углерода, может быть очень опасным при вдыхании, вызывая сонливость у пассажиров в автомобиле.Кроме того, негерметичная выхлопная труба также приведет к появлению запаха газа, попадающего в кабину. В этом случае не садитесь за руль.

Конденсированные выхлопные трубы

Токсичные газы направляются от двигателя и превращаются в воду и углекислый газ в каталитической камере. Однако, если вода не может выйти, крошечные отверстия, вызывающие утечки и ржавчину, могут образоваться в результате конденсации в глушителе.

Конденсированные негерметичные выхлопные трубы следует рассматривать как опасные, и необходимо немедленно проверить всю выхлопную систему.

Визуальная проверка

Знание того, как выглядит хорошая и эффективная выхлопная система, имеет решающее значение для выявления любых физических повреждений. Выхлопная труба, которая находится не на своем месте, волочится или свисает, является ненормальным. Это может вызвать утечки в трубе и появление неприятных звуков. Свисающие выхлопные трубы могут в любой момент оторваться и нанести ущерб другим транспортным средствам и автомобилистам.

При движении по бездорожью или по ухабам такой толчок автомобиля может привести к потере деталей выхлопной системы.Поэтому важно визуально проверить всю выхлопную систему на предмет каких-либо дефектов и исправить или заменить ее.

Ржавчина

Другая проблема ржавчины, которую можно определить визуально.

Ржавчина образуется в результате контакта воды с выхлопными газами и соединения с дымовыми газами, что приводит к коррозии системы. Часто в глушителе, если газы недостаточно горячие для испарения, происходит внутренняя конденсация из-за отложения воды, которая вызывает ржавчину внутри глушителя.В условиях сильного снегопада и дождя чаще всего возникают проблемы с ржавчиной в автомобилях.

Использование вашего автомобиля в коротких поездках приведет к большей коррозии выхлопной системы, чем дальние поездки.

Если ржавчина обнаружена на поверхности любого из компонентов выхлопной системы, это может не выглядеть серьезно. Ржавчина может пройти через поверхность компонентов или заржаветь изнутри.

Если один компонент подвергся коррозии, вполне вероятно, что другие части, которые были установлены в то же время, также будут подвержены коррозии.В некоторых ситуациях различные компоненты выхлопной системы могут фактически слиться вместе из-за накопления тепла, а также будут вместе подвергаться коррозии. Таким образом, разделить эти части чрезвычайно сложно.

С помощью отвертки вы можете аккуратно соскрести ржавчину, чтобы проверить, не ослабла ли какая-либо из поверхностей. Если отверстие образуется легко, то эти компоненты необходимо заменить.

Низкая мощность и ускорение

Выхлопная система соединена с двигателем. Таким образом, если выхлоп неэффективен, например, выхлопные газы перегревают систему, то двигателю придется работать усерднее.Это приведет к снижению мощности и ускорению двигателя.

Каталитические преобразователи

Мы знаем типичную температуру каталитического нейтрализатора. Итак, какой ущерб каталитической камере могут нанести экстремальные температуры?

Чрезвычайно высокие температуры из-за несгоревших газов в выхлопе могут вызвать повреждение мелкодисперсного материала катализатора. По мере того, как происходит меньшее химическое превращение, каталитический нейтрализатор становится менее эффективным, и производительность двигателя снижается.Это опасно для окружающей среды, так как теперь из выхлопных газов выходит больше вредных газов.

С другой стороны, когда каталитический нейтрализатор нагревается до более низких температур, это также создает проблемы. Например, если камера погружена в воду, внутренняя сотовая структура может разорваться, а это означает, что выход в выхлопную трубу будет заблокирован.