Принцип работы выхлопной системы – Система выпуска отработавших газов: устройство и принцип работы — Официальная продажа грузовиков MAN и Mercedes, а также полуприцепов Wielton и Shmitz по России

Содержание

Выхлопная система или как понять принцип ее работы? + Видео » АвтоНоватор

Каждый более-менее опытный автомобилист прекрасно знает, что выхлопная система является неотъемлемой частью автомобиля, без которой правильное функционирование машины просто невозможно. Предлагаем поговорить о том, из чего же она состоит, а также с какими неисправностями можно столкнуться в процессе эксплуатации автомобиля.

Выхлопная система – основные узлы и элементы

Один из главных элементов системы выхлопа – коллектор. С помощью данного узла система может выводить отработанные газы из камеры сгорания. Эти отходы поступают в специальные трубки, служащие промежуточными звеньями в процессе отвода газов наружу. Именно коллектор подвергается тюнингу специалистами для того, чтобы обеспечить большим количеством топлива цилиндры, тем самым увеличив мощность двигателя.

После коллектора идет каталитический нейтрализатор. Этот узел способствует тому, чтобы выхлопные газы имели меньший уровень токсичности. Если рассмотреть структуру катализатора в разрезе, то вы увидите внешнюю оболочку из керамики, которая состоит из тонких каналов. Внутри эти каналы покрыты мизерным слоем платины. Вместо платины вполне могут применяться более редкие металлы. Например, палладий или родий.

Внимание! Ввиду того, что при изготовлении катализатора используются дорогие материалы, его стоимость также является недешевой.

После катализатора идет резонатор. Его главная задача – резкое расширение отработанных газов. Благодаря такому процессу, снижается противодавление выхлопного канала, и смягчается ударная волна. Последним узлом, который имеет выхлопная система автомобиля, является глушитель. Именно эта часть ответственна за издаваемый машиной звук. На сегодняшний день используется три вида этого узла:

Отражатель;
Ограничитель;
Поглотитель.

Теперь, когда вы имеете представление о том, каково устройство выхлопной системы автомобиля, можно рассмотреть, по какой схеме система работает.

Принцип работы системы

Разобраться с принципом работы выхлопной системы будет по силу каждому. Выясним, как газы из камеры сгорания попадают наружу. Когда выпускной клапан открывается, масса отработанных газов поступает в выпускной коллектор. Если речь идет о бензиновых двигателях, то после коллектора газы сразу перемещаются в приемную трубу, откуда идут далее по схеме. Если же двигатель дизельный, то отработанные газы сперва активизируют крыльчатку турбокомпрессора, а только затем попадают в трубу.

Как бы то ни было, схема выхлопной системы предполагает, что после приемной трубы газы идут сначала в катализатор, где проходят очистку при повышенных температурах, примерно 250 градусов. Стоит отметить, что температура полностью контролируется лямбда-зондом. В зависимости от того, какие показатели температуры выдает специальный датчик, в цилиндры поступает то или иное количество воздуха и топлива.

Далее отработка проходит процесс гашения в резонаторе и выходит через глушитель наружу.

Неисправности системы и методы их устранения

Большинство автомобилистов уже прекрасно знают, как должна вести себя их машина и какой звук при этом она должна издавать. Таким образом, на слух можно выявить некоторые неисправности системы выхлопа газов. Самой распространенной проблемой считается высокий уровень шума выхлопной системы. Это значит, что повреждена основная или дополнительная части глушителя. Также это могут быть неполадки с потерей плотности соединительных элементов или же износ, или повреждение прокладок.

Совет! Устранение проблемы с повышенным уровнем шума происходит с помощью замены прокладок или же сварки соединений системы вывода выхлопных газов.

Еще одной нередкой проблемой является повышенный уровень окиси углерода или же потеря мощности двигателем. Это первый признак поломки каталитического нейтрализатора. К сожалению, проблема устраняется только полной заменой данного узла системы.

carnovato.ru

Выхлопная система автомобиля

На первый взгляд, это одна из самых незаметных и не доставляющая особых хлопот система автомобиля. Для понимания ее роли и значения, лучше всего вспомнить кадры кинохроники, показывающие первые автомобили – грохочущие, испускающие клубы дыма, медленно передвигающиеся устройства. И сравнить их с современными, тихими, динамичными и экологически безопасными машинами. Часть, и немалую, такого преобразования обеспечила выхлопная система.

Назначение и общее описание выхлопной системы

Суть явлений, происходящих внутри ДВС, можно кратко охарактеризовать одним словом – взрыв. Все это сопровождается сопутствующими эффектами – звуковой волной и продуктами сгорания. Вот для минимизации подобных вторичных явлений работы ДВС и служит выхлопная система автомобиля. По сути дела, она решает следующие задачи:

вывод продуктов горения из цилиндров двигателя;
снижение шума от работы мотора;
снижение в отработанных газах токсичных веществ;

вывод за пределы автомобиля и исключение попадания в салон токсичных газов.

При всей своей внешней простоте система отвода выхлопных газов, установленная на автомобиле, является достаточно сложным устройством, а не просто набором труб и каких-то непонятного назначения цилиндров. Исторически получилось так, что первоначальной задачей выхлопной системы был отвод отработанных газов и снижение шума работы ДВС. Это оказалось реализовано введением в конструкцию автомашины нового специализированного устройства – глушителя.
По мере развития ДВС и самого автомобиля, ужесточения требований к автотранспорту (снижения уровня шума и загрязнения) на смену глушителю пришла целая система отвода выхлопных газов, в которую для успешного решения появляющихся задач вводились новые элементы.

Конструкция выхлопной системы

В общем виде устройство выхлопной системы, соответствующей, если можно сказать, среднему автомобилю, показано ниже на рисунке. Она названа так по одной причине – устройство выхлопной системы для различных автомашин может сильно различаться. Если для старых машин хватало обыкновенного глушителя, то в конструкции современного автомобиля появляется несколько новых, довольно специфических элементов.

Работа выхлопной системы производится таким образом: у ДВС в четвертом такте открывается выпускной клапан, и остатки продуктов горения, а также несгоревшие частицы топлива выводятся из цилиндра. Если двигатель многоцилиндровый, то используется специальное устройство – выпускной коллектор, объединяющие потоки газов из всех цилиндров в один. Приемная труба соединяет выпускной коллектор и катализатор.

Назначение последнего – преобразовать токсичные газы, поступающие из цилиндров ДВС, в относительно безвредные. У следующего элемента выхлопной системы – резонатора, назначение совсем другое. Он служит для уменьшения шумов и температуры выхлопных газов. Последним элементом, которым оснащена система отвода выхлопных газов, и наличие которого является обязательным, будет глушитель.

Вот так упрощенно выглядит схема удаления отработанных газов для обычного автомобиля. Однако в зависимости от марки машины, фирмы-производителя, возраста транспортного средства, конкретная конструкция может иметь отличия. Так, в состав системы могут входить два катализатора или может присутствовать такой элемент, как лямбда-зонд. Поэтому имеет смысл более подробно рассмотреть отдельные узлы системы и немного коснуться отдельных ее узлов.

Устройство катализатора

Это специальное устройство, служащее для снижения токсичных веществ в составе отработанных газов. Внутри катализатора, представляющего собой металлический корпус, находится керамический блок, внутри которого расположено множество тонких каналов, покрытых слоем платины с добавкой редких металлов – родия, иридия и палладия. Другая разновидность катализатора – ленточный металлический. Такая конструкция используется, чтобы площадь контакта металла и выхлопных газов была больше.

Внутри катализатора происходят следующие процессы – несгоревшие частицы (NO, CH, CO) при попадании на поверхность металлов, окисляются кислородом (дожигаются), который присутствует в составе выхлопных газов. В результате таких процессов, проходящих внутри катализатора, содержание в составе выбросов ДВС токсичных веществ приводится в соответствие с утвержденными нормами токсичности.
Стоимость катализатора благодаря использованию редких металлов достаточно высока, к тому же он при использовании некачественного бензина быстро забивается, что приводит к падению мощности мотора.

Устройство пламегасителя

Во многих случаях, когда не предъявляются такие высокие требования к составу отработанных газов, например, у нас в стране, практикуют использование пламегасителя вместо катализатора, что оказывается значительно дешевле. По сути дела, это своеобразная конструкция резонатора, назначение пламегасителя – первичная разбивка потока газов из цилиндров, а также уменьшение их энергии и температуры. Надо отдавать себе отчет, что он не сможет выполнить окисление несгоревшего топлива и не снизит в отработанных газах содержание токсичных веществ. Однако при этом он значительно дешевле катализатора и обеспечивает нормальную работу мотора.

Устройство пламегасителя само по себе достаточно простое – двойной корпус, выполненный из нержавеющей стали, выдерживающей воздействие очень высоких температур, и внутри отдельные камеры. Некоторые модели пламегасителя имеют в своем составе диффузорные рассекатели, которые повышают эффективность работы системы в целом.
Применение пламегасителя с наполнителем существенно облегчает работу резонатора. Одним из лучших вариантов может считаться установка пламегасителя с наполнителем из керамо-волокна. Он способен выдерживать температуры до тысячи трехсот градусов и обеспечивает продолжительный срок работы пламегасителя.

Глушитель

Существует два типа глушителя:

активные;
реактивные.

Независимо от вида глушителя его основное значение – уменьшение уровня шума. В активных шум снижается использованием звукопоглощающего материала. Недостатком подобного глушителя является закоксование внутренней начинки.

У реактивного глушителя используются специальные камеры, резонансные и расширительные. Они образуются благодаря системе перегородок внутри корпуса глушителя и изменяют направление движения отработанных газов, что обеспечивает снижение шума.
Однако не стоит забывать, что для глушителя характерно оказывать влияние на мощность двигателя, он ее уменьшает.
Для современных автомобилей обязательной является такая схема построения нейтрализации и отвода отработанных газов автомобиля, которая позволяет снизить их токсичность и обеспечить требуемый срок службы.

znanieavto.ru

Выхлопная система автомобиля — как она устроена?

Одной из основных систем автомобиля является выхлопная система, которая предназначена для отвода отработанных продуктов сгорания топливной смеси из КС (камеры сгорания). Помимо этого она выполняет несколько других функций, в числе которых снижение шума выхлопов двигателя. Важное внимание выхлопному тракту уделяется при тюнинге. При этом правильный выхлоп оказывает существенное влияние на звук работы автомобиля.

Устройство выхлопной системы автомобиля

Конструктивно устройство выхлопной системы автомобиля реализовано на базе выпускного коллектора, катализатора, резонатора, глушителя, соединительных труб, специального гофра и крепёжных элементов. В системах выхлопа современных автомобилей устанавливается дополнительно датчик кислорода (лямда-зонд), который обеспечивает контроль кислорода в отработанных газах.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор крепится непосредственно на выходное отверстие двигателя с помощью фланца. Он является началом любой системы выхлопа. В коллекторе отработанные газы из каждого цилиндра объединяются в общий поток, который поступает в соединительную трубу. На выходе из камеры сгорания создаётся высокое давление газов и большая температура.

Поэтому для обеспечения требуемой герметичности применяются специальные уплотнительные прокладки, изготовленные из огнеупорного графитового материала. Как правило, уплотнитель обрамлён кольцами из меди, что гарантирует максимально плотное соединение коллектора с двигателем.

Из-за специфики расположения коллектор постоянно работает в экстремальном режиме. Температура потока выхлопных газов может достигать +1000оС и более. После выключения двигателя температура внутри конструкции коллектора резко уменьшается. В такого резкого температурного перепада образуется конденсат, что приводит к образованию ржавчины.

Форма и размеры выпускного коллектора оказывает непосредственное влияние на характер пульсации потока выхлопа. В свою очередь, это сказывается на мощности силового агрегата. Для защиты узлов двигателя и элементов выхлопного тракта от вибрации и колебаний в современных автомобилях предусмотрена специальная виброизолирующая муфта (гофр), выполненная в виде гибкого металлического шланга, смонтированного в стальном кожухе.

Эффективность работы катализатора определяется степенью концентрации кислорода в выхлопных газах. Оптимальным является соотношение кислорода в топливной смеси 14,7 к 1. То есть, чтобы в выхлопе было минимальное количество вредных веществ, необходимо смешивать 1 часть топлива и 14,7 частей кислорода. Контроль этого соотношения в топливной смеси реализован путём измерения остатка кислорода в выхлопе. Поэтому лямбда-зонд установлен перед катализатором.

Катализатор выхлопной системы

Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.

Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

Резонатор обеспечивает снижение шума двигателя, гашение пламени и транспортировку продуктов выхлопа по соединительной трубе к глушителю. Схема выхлопной системы предполагает монтаж резонатора за катализатором. В результате многочисленных испытаний установлено, что качество и эффективность работы резонатора оказывают непосредственное влияние на мощность двигателя. Надёжный и правильно работающий резонатор обеспечивает не только минимальный шум работы двигателя, но и существенно продлевает срок службы всей системы выхлопа.

Роль глушителя в выхлопной системе авто

Глушитель, как и резонатор, предназначен для снижения шумов выхлопа, но конструктивно выполнен по другой схеме. Как правило, он представляет собой металлический бак (ёмкость), внутри которого устроено несколько перегородок. Как вариант, перфорированная труба. В результате неоднократной смены направления потока снижается уровень шума. Внутри банки дополнительно устанавливаются звукопоглотители, изготовленные из специального волокна. В модернизированных типах глушителей внутри конструкции или в средней части перфорированной трубы оборудуются отсек большего диаметра. За счёт этого снижается скорость потока газов, что положительно сказывается на поглощении шума.

Соединительные элементы

Соединительные трубы обеспечивают соединение основных узлов в единый выхлопной тракт. Приёмная труба монтируется между выпускным коллектором и катализатором. Для соединения резонатора с глушителем применяется средняя труба, которая повторяет конфигурацию днища с учётом расположения различных узлов и элементов ходовой части.

Гофр является важным элементом, без которого не обходятся выхлопные системы. Он обеспечивает компенсацию вибрации и колебаний, которые возникают между компонентами конструкции выхлопа. Отработанные газы поступают из двигателя не равномерно. При открытии выпускных клапанов создаётся мощный поток, а при закрытии он прекращается. Чем больше количество цилиндров, тем выше частота колебаний.

vipwash.ru

Как устроен резонатор выхлопной трубы глушителя, принцип его работы и ремонт

Во время движение, каждый транспорт издает звуки. Сами звуки могут быть разные, как сильные так и не очень. Моторы на бензиновом топливе, особенно громкие. И для того, дабы уменьшить рёв, был придуман глушитель, который стал основным звеном всей выхлопной системы. Сам глушитель состоит из пары деталей, и одна из них резонатор.

Резонатор выхлопной трубы глушителя

Таким образом, выхлопная труба состоит из нескольких предметов, соединённых в одно целое. Что несет в себе ответственность за уменьшение рёва автомобиля и также экономию топлива. Сам резонатор отвечает за уменьшение звука, который образуется при сгорании топлива в моторе. Не каждый автомобилист знает, что диаметр такой детали отталкивается напрямую от степени издаваемого рёва. Также немаловажную функцию возлагает на себя сама форма резонатора. Значит, если резонатор поломается, то это сразу выскажется на работе во всём выхлопном оборудовании автотранспорта. Таким образом, газы образуются внутри мотора во время возгорание топлива. И как только пошло возгорание, отработанные пары перемещаются в впускной коллектор и проходят по трубам. Сама температура таких паров может быть и выше 650 градусов. Значит вся выхлопная система, пропускает через себя большую нагрузку и пары.

Устройство резонатора

Конечно, резонатор очень непростая деталь, и состоит она из большого количества слоев. Таким образом, каждый слой играет свою роль. Значит, когда только создаётся горячий пар, он начинает движение в резонанс, но перед этим ему необходимо преодолеть отражатели. Остатки отработанного пара прекращают горение, из-за того, что проследовали через обтекатели в нескольких потоках. Выпускной, а также впускной резонатор, производит одинаковое количество работы, из-за того, что проводят через всю выхлопную трубу образовавшиеся выхлопы.

Исправная и безотказная работа любой части резонатора, очень сильно оказывает давление на работу всего мотора. Так как на всю систему выхлопов и резонатор, всегда производят воздействие большая температура с внешним вмешательством, и эти факторы очень часто производят сбои в вашем автотранспорте. Дабы не допустить поломки, автомобилисту нужно регулярно проводить уход за системой выхлопа, а также проверять на поломки.

Когда производится диагностика на СТО, вам необходимо знать о работе выхлопного резонатора, и на что он влияет:

· качество и эффективность катализатора;

· чистая трубка глушителя;

· диаметр и объем самой трубы глушителя.

Эффективно работает резонатор, за счет применения большого количества заглушенных полостей, которые имеют прямое отношение к трубопроводу с достаточно большим числом отверстий. В середине резонатора имеется несколько отсеков, но объём в них разный, и разделены они при помощи специализированной сетки. Таким образом, каждое отверстие, выполняет работу по созданию колебаний нужной частоты. Но чистота всегда изменяется из-за трения. Значит данные глушителя, создадут отличный уровень звука, без задействования большого сопротивления.

Сам резонатор напоминает чем-то мини глушитель. Большинство граждан прозвали его, как не странно маленьким глушителем. Сам резонатор может уменьшать шум работы выхлопов и выброса сгоревших паров. Выходной клапан способствует проходу потоков образовавшихся газов, и температура при этом может быть разной. А сама разница такого давления отталкивается от образовавшегося числа частоты оборотов в моторе автомобиля. Для эффективной работы, созданное давление обязано распространятся равномерно. Такое действие даст возможность системе выхлопов оказывать минимальное сопротивление, которое не окажет воздействие на уменьшение оборотов мотора. В самой камере выхлопной системы резонатора, создаётся выравнивание абсолютно всех потоков, той или иной величины. Также в этих двух камерах происходит уменьшение потока, а также увеличение. Конечно, при помощи специализированных дырочек в середине резонатора, давление выхлопных паров становится меньше. Такие дырочки очень часто применяются в прямых формах резонатора.

Резонаторы и их виды

Как и большинство запчастей, резонаторы подразделяются на виды, а это отталкивается от мотора. Также еще можно встретить резонаторы на мотор четырёхтактный и двухтактный. В наше время было определено что, при функционировании резонатора с четырёхтактным мотором, обороты становятся заметно ниже. Если исключить резонатор с работы, то мощность мотора заметно вырастит на 15%. А вот в двухтактном моторе все по-другому. Таким образом, если его тоже не использовать в работе, то обороты начнут теряться, а расход бензина вырастит в несколько раз. И тогда автомобилисту нужно будет расходовать денежные средства чаще, так как надо будет очень часто приобретать топливо. Характеристики вашего транспортного средства также уменьшатся.

Ремонт резонатора выхлопной трубы

В основном в резонаторе образуются дыры от ржавчины или трещины. И дабы избежать ремонта такой поломки, необходимо прибегнуть к помощи специалистов на СТО, а также можно еще устранить самому.

И чтоб отремонтировать резонатор, и устранить дыры нужно:

· Собственноручно заготовить из нержавейки или жести заготовки в виде пластин, больше по диаметру, чем отверстие в резонаторе.

· Потом нужно, воспользоваться наждаком, и обработать возле основания отверстия.

· Далее с помощью дрели, сделать на заготовке и резонаторе несколько дырочек, для дальнейшего крепления.

· Также вам понадобится шпаклёвка и отвердитель, дабы закрепить заготовку на выхлопной трубе.

· После того, как заготовка прикреплена, необходимо вкрутить шурупы в ранее заготовленные дырки.

· Также не рекомендуется после починки резонатора запуск двигателя, так как используемое вещество еще не засохло.

Такой метод починки выхлопной трубы поможет вам устранить дырки, и избавит от покупки новой детали на пару лет.

Как произвести замен глушителя собственноручно

Для этой починки необходимо:

· Сам резонатор, приобретённый в автомагазине;

· Прокладки специально для резонатора;

· Крепёжные принадлежности, уплотнительные кольца;

· Специализированная жидкость в виде спрея WD-40, дабы в дальнейшем ваша деталь и крепления отстали от ржавчины.

И делать такой ремонт нужно в строении с ямой.

Производим ремонт, последовательно:

1. Берем в руки спрей и наносим его на головку гайки. Далее нужно попробовать раскрутить крепление выхлопной трубы. Но в случае проблем с откручиванием креплений, необходимо снова нанести жидкость.

2. Далее с резонатора нужно снять крепление в виде хомута, а также с разъединённых труб извлечь уплотнитель.

3. Раскрутив все крепежи, производим полный демонтаж резонатора.

4. При установке новой выхлопной трубы повторяем то же самое, что указано выше, только в обратном порядке.

Когда устанавливаете резонатор, обязательно обследуйте часть возле соединения с глушителем, и всегда нужно помнить об этом, а также не допустить никаких зазоров. Таким образом, при наличии зазоров после установки, эффективность выхлопной трубы будет меньше. И при активном моторе будет сопровождаться громким звуком.

Резонатор выхлопной трубы и основные его неисправности

Как указано выше несправный или поврежденный резонатор, создаст не только рёв во время работы мотора, но и окажет воздействие на понижение оборотов. Значит самой первое, что должен сделать автомобилист, произвести немедленный ремонт, пока не стало еще хуже.

Самые частые неисправности считаются:

· Не качественная работа выхлопной трубы, которая считается неисправностью резонатора. Узнать о ней не сложно, так как будет сильный рёв мотора.

· Почувствуете, как металл вибрирует, значит, внутри резонатор испорчен. И тогда не исключается отсоединения камеры, которая может там болтаться.

· Маленькие обороты при работе мотора, происходят от 100% поломки выхлопной трубы.

Значит при нахождении той или иной поломки, нужно немедленная замена выхлопного резонатора. А произвести ремонт на СТО не дешёвое удовольствие, значит, берем и ставим резонатор сами. Но если вы далеки от ремонта или опыта в нём, то правильным выбором будет обратиться к специалистам. Помните, резонатор не копейки стоит, значит, при подобных признаках нужно отогнать ваш автомобиль на диагностику.

bilety-pdd.com

Принцип работы резонатора выхлопной системы