Как устроен глушитель автомобиля внутри
Устройство глушителя и принцип работы
Задачи глушителя автомобиля
Труба. Выхлопная, но труба. Простейшее на первый взгляд устройство, но от системы выхлопа зависит очень многое. Не только эстетическое звучание выхлопа, но и динамика автомобиля, и расход топлива, и комфорт в салоне, и наличие вибраций. Следовательно, если кто-то среди ночи спросит, для чего в автомобиле нужен глушитель, каждый уважающий себя автомобилист без запинки ответит:
Хотя последний пункт носит довольно условный характер.
Выхлопная труба работает в адских условиях. Температура отработанных газов на выходе из выпускного коллектора может достигать 800 градусов, а то и больше. Поэтому металл, из которого выполнен глушитель, должен не просто быть прочным, а и иметь некоторые термостойкие качества. Кроме температуры, на стенки выхлопной системы действует огромное давление, а высокая скорость перемещения выхлопных газов вызывает существенные звуковые колебания.
Причины поломки глушителя:
Рекомендуем: Описание и принцип работы системы курсовой устойчивости ESC
Выхлопные газы и дорожное покрытие – два злейших врага выхлопной трубы
Как понизить шум выхлопа
Звуковая волна способна перемещаться в пространстве значительно быстрее газов, поэтому в конструкции глушителя огромное значение имеет его схема шумоподавления. Физические колебания от звуковых волн передаются на стенки выхлопной системы, а ее конструкция выполнена таким образом, что она преобразует звуковую волну в тепловую энергию, которую выхлопная труба, как радиатор, отдает атмосфере.
Снижение уровня шума глушителя невозможно добиться без создания некоего сопротивления отработанным газам, вследствие чего часть мощности двигателя, довольно незначительная, расходуется на преодоление это сопротивления. Чтобы минимизировать потери мощности, к которым неизбежно приводит шумоподавление, разработан прямоточный глушитель.
Он имеет минимум перегородок, не так сильно противодействует прохождению выхлопных газов и снижению их скорости, поэтому и звучит он совсем по-другому.
Устройство глушителя (схема)
Частично устройство глушителя было уже рассмотрено, теперь больше углубимся в тему.
Вы уже, наверное, поняли, что отличительных особенностей у глушителей много, нет устройств с одинаковой конструкцией, каждый производитель вносить свои новшества, чтобы улучшить конструкцию своего детища.
Основная цель – максимально уменьшить звук без потери мощности двигателя.
В обычном серийном автомобиле глушитель забирает от 5 до 7 % мощности. Чтобы добиться абсолютной тишины, нужно либо наращивать, либо устанавливать дополнительное устройство с резонатором, а это заберет еще от 5 до 7 % мощности. В сумме получается 10 – 15 %, которые никто терять не хочет.
Т.е. оказывается не так просто сделать идеальный глушитель, чтобы и шума было мало и мощность не терялась.
В большей мере на конструкцию изделия влияют:
Классический глушитель у большинства автомобилей состоит из:
Звук, попадающий во внутрь устройства через входную трубу, отражается от стенок и проделывает путь более 1 км постоянно ослабевая.
Резонатор же служит для того, чтобы ослабить самую мощную составляющую звуковой волны, с которой не справляется обычный лабиринт.
Камеры в глушителе имею разный размер потому что длина звуковых волн тоже разная.
Входная труба, как правило, имеет дырочки и считается рассеивающей, так как попадая в нее звук частично рассеивается в первой камере.
Волны хаотичное перемещаются в пространстве отражаясь от стенок и постоянно теряют энергию. Это происходит за счет силы трения о молекулы воздуха.
Чем большая часть волны остается в первой камере, тем больше происходит ослабевание волны.
Оставшиеся волны проходя во вторую рассеивающую камеру при этом им не просто перейти из узкой трубы в открытое пространство так как по закону акустики звуковая волна как бы сталкивается со стеной из воздуха.
Часть волны не в состоянии попасть во вторую камеру и отражается назад от границы раздела сред и частично поглощает встречный поток.
Те же волны, которые смогли попасть во вторую камеру, беспорядочно отражаются от стенок поглощая друг друга и теряют энергию при трении о воздух.
Но главная составляющая звуковой волны проходит дальше и попадает в резонатор Гельмгольца.
Звуковой волне снова приходится выходить из узкого пространства в свободную камеру, и она как бы давит на воздух в резонаторе создавая воздушные колебания.
Таким образом создается обратная звуковая волна, имеющая ту же частоту, что и исходная. Они сталкиваются и разрушают друг друга.
Часть волн, оставшихся во второй камере, попадает в еще одну трубу и переправляются в третью камеру.
Там снова происходит потеря звука на трении об воздух, и лишь после этого ослабленная волна попадет в выходную трубу, а оттуда наружу.
Технологии звукопоглощения
Выхлопная система, а в частности глушитель, может использовать одну или сразу несколько технологий звукопоглощения:
В зависимости от того, какие частоты преобладают в спектре звука выхлопа двигателя, такой метод звукоподавления и применяют. У примеру, для подавления низких частот эффективно применение нескольких резонаторных разнообъемных резонаторных камер. Применение разного сечения входных и выходных труб хорошо борются с высокими частотами. А в принципе, глушитель, как хороший музыкальный инструмент, настраивается исключительно под конкретную марку двигателя. Тогда и эффективность шумоподавления гораздо выше, и меньше падения мощности.
Глушитель сломался
Защита от коррозии
У глушителя часто случается выгорание краски, из-за чего коррозия быстро выводит его строя. Одним из эффективных способов защиты поверхности выхлопной системы от коррозии является её окрашивание. Всегда следует помнить, что температура выходящих из выпускного трубопровода газов обычно составляет 420–760 оС, а температура поверхности выхлопной трубы — 200–540 оС. Следовательно, для покраски подойдут исключительно термостойкие, кремнийорганические лаки и эмали.
Чтобы покрасить «глушак», нужно действовать так:
С отслоившейся заводской краской поступите следующим образом:
Бывают случаи, когда ржавчина проникла слишком глубоко и от неё невозможно избавиться. Если это именно ваш вариант, то вам стоит обработать глушитель преобразователем ржавчины.
Существуют и альтернативные способы защиты выхлопной системы:
Рекомендуем: Антифриз G12: свойства, технические характеристики и химический состав
Пока солидол окончательно не выгорит, покрытие не перестанет источать едкий запах, так что проводите все манипуляции в респираторе и на улице, в крайнем случае, в хорошо проветриваемом помещении (гараже).
Глушитель прохудился
Вы провели осмотр, не нашли на глушителе признаков коррозии, но увидели повреждение. К сожалению, такое случается, ведь выхлопная система — самая незащищенная часть автомобиля, на неё влияют как механические воздействие (например, отскочивший камень или неудачная парковка авто), так и химические, в виде агрессивных химических соединений, солей и даже внешней среды. Но бывают и очевидные причины образования дыры: возможно, глушитель сделан из некачественного материала.
Прогорание глушителя
Если вы столкнулись с такой неприятностью, как прогорание глушителя, то не спешите думать, что проблема кроется внутри машины. Начинающие автолюбители считают, что глушители прогорают из-за слишком интенсивных выхлопов, которые создаются двигателем внутреннего сгорания. Но зачастую это не так. На сегодняшний день многие производители автомобилей, причём даже известных марок, выпускают авто с некачественными деталями, без нормальной обработки, которые сильно подвержены воздействию химикатов и окружающей среды.
Пример прогоревшего глушителя
Очевидно, что главной причиной прогара системы являются различного толка воздействия окружающей среды на деталь. В том случае, если вы относитесь к своему автомобилю безответственно, он хранится под дождём, снегом или палящим солнцем, то не стоит удивляться быстрому прогоранию части выхлопной системы, ведь этому способствует естественный в таком случае химический процесс — окисление металла.
Ещё одна распространённая причина порчи детали, это работа автомобиля на холостых оборотах и езда на небольшие расстояния. Не стоит забывать, что для глушителя губительны резкие температурные скачки. При низкой температуре в глушителе образуется конденсат, который разрушающе действует на весь металл, кроме нержавеющей стали.
Схемы глушителей автомобилей
Устройство глушителя автомобиля в разрезе позволяет проследить, как именно реализована функция звукоподавления в каждом конкретном глушителе. В прямоточных, к примеру, никогда не применяется метод изменения направления движения газов, а стандартный глушитель использует повороты от 90 до 360 градусов. Изменение амплитуды колебаний звуковой волны реализовано за счет перфорирования внутренних труб. Именно этими внутренними трубами, их диаметром, диаметром и частотой расположения отверстий, можно заглушить шум практически во всем спектре частот.
Но только комплексное использование этих методов может гарантировать высокую эффективность работы всей системы выпуска в целом. Поэтому в современных автомобилях применяют от одного до шести разных глушителей. Основные — это резонатор и главный глушитель.
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.
Основные элементы системы выхлопа
Резонатор глушителя устанавливается сразу после приемной трубы и катализатора, а в задачи его входит нивелирование пульсаций потока газов. В разрезе он выглядит, как перфорированная труба, помещенная внутрь металлической камеры большего диаметра. Труба может изменять сечение на пути от входа до выхода газов.
Главный глушитель может иметь конструкцию посложнее и на нем лежит основная функция по шумоподавлению. Современные системы могут иметь в устройстве задней банки глушителя практически все схемы реализации шумоподавления. Камера, через которую проходит основная труба, может иметь несколько секций, в каждой из которых происходит шумоподавление на своем уровне. Как правило, эти камеры заполнены термостойким волокнистым материалом, что еще больше демпфирует вибрации и поглощает звуковые колебания.
Конструкция автомобильного глушителя постоянно развивается, а мы стараемся следить за новостями из конструкторских бюро самых прогрессивных автопроизводителей и тюнинг-ателье. Оставайтесь с нами, и пускай ваши глушители только ласкают слух заядлых автомобилистов. Удачных всем дорог!
Почему глушители выходят из строя?
Причина выхода из строя данного оборудования проста – конденсат. Дело в том, что во время работы выхлопная система принимает очень горячий поток воздуха из двигателя, а катализатор и вовсе сталкивается с пламенем. Это приводит к тому, что система нагревается, а при остановке двигателя быстро остывает. Это становится причиной образования конденсата. Если автомобиль эксплуатируется каждый день и не простаивает, риски повреждения глушителя коррозией минимальные. Но если речь идет о длительном простое, глушитель сразу же начинает гнить.
Причин разрушения металла множество:
Нужно признать, что факторов разрушения достаточно много. Глушители не служат очень долго даже в идеальных условиях, поскольку они работают в экстремальных температурах и вынуждены постоянно бороться с резкими перепадами. Любой металл сдается достаточно быстро в таких условиях. При поломке глушителя придется менять сегмент. Сварка – достаточно сомнительный метод восстановления, учитывая в каких условиях приходится трудиться металлу. Сварные швы в таких условиях ходят непредсказуемо мало и могут вызвать проблемы уже на следующий день после ремонта.
Устройство глушителя и принцип работы
Собственный автомобиль уже давно перестал быть роскошью и стал обыденным средством передвижения. Мало в какой семье нет собственной машины. А во многих семьях есть и по две, и даже три. Конечно же, такое количество железных коней перегружает городские дороги и трассы. Однако, мы все уже привыкли к автомобильным пробкам, гудкам и рёву двигателей. Каждый автомобиль имеет свой уникальный голос. Эта уникальность зависит, в том числе, и от системы выхлопа. От того, как устроен глушитель автомобиля внутри.
В мире существует несколько авто гигантов, выпускающих различные марки авто. И у каждой модели свой особенный голос. Но мало кто задумывался над тем, какой вред могли бы приносить машины всем нам и окружающей среде, если бы не эффективная система выбросов выхлопных газов, образующихся в результате переработки топлива. Кстати, и звук, издаваемый двигателем, был бы далёк от приятного урчания, если бы не применение всё той же системы выхлопа. А между тем, в мире давно установлены нормы допустимого уровня шума, как допустимые нормы выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. И вот за соответствие этим двум нормам отвечает система выхлопа.
Сегодня об этом механизме и пойдёт речь. В этой статье мы подробно рассмотрим как устроена эта система изнутри, какие её типы существуют, как она работает и что будет, если снять её с автомобиля. Но обо всем по порядку.
Функции глушителя в системе выхлопа
Он выполняет одновременно две функции. Снижает уровень шума и токсичность выхлопных газов. Установлены нормы содержания угарных газов в продуктах сгорания топлива. И за это тоже отвечает этот необходимый механизм. Его устройство разработано таким образом, чтобы один процесс не мешал другому. Это достаточно сложный механизм, который совершенствовался вместе с машинами. Внешне, он выглядит как цилиндр с трубой с обоих концов. Казалось бы, что сложного.
Выхлопные газы из двигателя, проходя сквозь лабиринт патрубков и камер, очищаются. Звуковая же волна, встречая на своём пути сопротивление, теряет мощность и на выходе это уже не грохот, а довольно приятный слуху звук.
Кто его придумал?
Кто же изобрёл первый глушитель? Существуют 3 версии.
По одной из версий, первыми его сконструировала компания Panhard-Levassor в 1894 г. Эта компания занималась производством и продажей машин. И они сразу оснащали свои автомобили этой системой.
Однако, по второй версии, глушитель создал Мильтон Ривз в 1897 г. Он создал автомобили с шестью и восемью колёсами.
И третья версия. Согласно этой версии, создателем механизма подавления шума автомобиля в 1917 году является Эль Долорес Джонс.
Для каждой модели машины, механизмы выбросов выхлопных газов создаются индивидуально. При их разработке учитываются технические характеристики двигателя, особенности кузова автомобиля и многое другое. Несмотря на множество различий в конструкции, глушители делятся на несколько типов.
Ограничительный
Это тип, в котором гашение звуковых волн происходит за счёт того, что диаметр выходной трубы, меньше входной. Выхлопные газы, поступившие в камеру по более широкому входному патрубку, рассеиваются по всему её объёму, теряя часть своей мощности. А выходят из неё по более узком патрубку, оставив часть своей силы внутри.
Отражательный
Этот тип является одним из самых распространённых. Внутри такого механизма создана система, которая заставляет звуковые волны проходить через препятствия в виде нескольких камер и патрубков различного диаметра. Они расположены таким образом, что звуковая волна несколько раз меняет направление движения внутри цилиндра. Ударяясь о стенки, она отражается от них, тем самым теряя часть своей мощности. За счёт этого и происходит снижение уровня шума. Отрицательный эффект данного вида заключается в том, что частично снижается мощность двигателя. Примерно на 5-7%. Это происходит из-за того, что поток газов, проходя внутри цилиндра, встречает сопротивление своему движению и из-за этого создаётся обратный поток, так называемый противоток. Именно он и не позволяет двигателю работать на 100%.
Резонаторный
Этот тип часто применяется в качестве дополнительного узла в системе выхлопа. Внутри него, перфорированная труба проходит напрямую. Она не меняет своего направления и не прерывается. Гашение звука происходит за счёт того, что сам цилиндр, через который и проходит трубка, разделён глухим перегородками, на две, три или четыре камеры. Там и происходит потеря мощности звуковой волны. Она частично рассеивается выходя через отверстия (перфорацию) трубы внутри каждой камеры. И на выходе уже слышен звук мотора, не раздражающий слух окружающих.
Поглотительный
Это тот же резонаторный, но слегка модифицированный. Его отличие заключается в том, что камеры, созданные для гашения звуковых волн заполнены специальным наполнителем, который и поглощает звук. Так как температура выхлопных газов достаточно высокая, а иногда выброс сопровождается образованием искр, то материалы для этого наполнителя применяются негорючие.
Устройство механизма шумоподавления
Рассмотрим из чего он состоит:
Существуют две разновидности:
Внутри активный глушитель довольно прост. Он заполнен шумоподавляющим веществом. Его минус в том, что спустя какое-то время он сильно загрязняется.
Что будет, если снять глушитель с машины
Ну тут и так всё понятно. Если снять эту деталь с машины, это может привести к потере мощности двигателя, а также собьются настройки расхода топлива. Помимо этого, все находящиеся внутри авто, задохнутся от неочищенных и не отведенных, положенным образом, выхлопных газов. А так же, вместе со всеми окружающими, просто оглохнут от шума, издаваемого работающим двигателем.
Из всего вышеизложенного становится понятно, что положительный эффект достигается именно благодаря тому, как устроен глушитель автомобиля внутри, его непростой системе, которая постоянно совершенствуется, чтобы работа двигателей могла соответствовать мировым стандартам и не наносить вреда как окружающей среде, так и здоровью людей.
Резонаторы и глушители моего производства. Небольшой ликбез.
Для большинства моих подписчиков не секрет что я специализируюсь на изготовлении элементов выхлопной системы, а именно на изготовлении резонаторов и глушителей.
К написанию данной записи побудил очередной вопрос «почему так дорого?». Вопрос символический или риторический я не знаю, но так как это я слышу не в первый раз то решил немного разжевать эту тему.
Начнем с резонатора.
Сначала внесу небольшую выдержку из Википедии:
Пламегаситель или «предварительный глушитель» (также известный как «резонатор») — обеспечивает отражение волн выхлопа (отсюда название «резонатор») и первую ступень снижения шума и пульсаций газов.
Приведу основные критерии тишины выхлопной системы и ее элементов:
— Диаметр трубы. Чем больше тем громче, но это не значит что лучше. Всему есть свои разумные размеры. Сюда же можно отнести и изгибы самой трубы, но они уже влияют на громкость в меньшей степени.
Поток выхлопного газа должен иметь скорость на выходе, а не свободно метатться по трубе.
Тут принцип «пацаны одобряют» или «говорят что сразу полетит» при выборе диаметра не подойдет, лучше посмотрите графики чуть ниже. Придумано не мной, а проверенно многочисленными замерами.
— Объем резонаторов/глушителей и их количество. Тут все наоборот нежели с диаметром трубы, чем больше — тем тише. Если нет возможности сделать большой резонатор/глушитель, то можно установить два поменьше.
Чем больше объем тем лучше, но нужно использовать этот объем с умом, потому что чем больше волна преломляется тем тише. То есть чем ниже скорость потока выхлопных газов, тем тише звук выхлопа.
Внутренняя набивка резонаторов глушителей должна держать температуру выхлопных газов и не должна вылетать со временем (для справки: температура выхлопных газов атмосферного/турбированного автомобиля обычно не превышает 800 градусов, выше только при использовании спортивного топлива).
Вернемся к моему процессу изготовления. Для меня изготовление резонаторов обкатано и каких либо радикальных изменений в его конструкции уже не будет.
Конструкция проста: перфорированная труба и набивка.
Естественно все делается не ТЯП ЛЯП. Изначально труба расчеркивается по лекалу, далее устанавливается на специальное приспособление и сверлится. Все это нужно что бы ряды и отверстия были ровными и в необходимом количестве.
После сверления трубу необходимо обработать с внутренней стороны для удаления заусенций образовавшихся в процессе сверления, которые в последствии могут испортить звук своим свистом.
Основная часть готова, укладываем звукопоглощающий материал (набивку). Я использую стеклорогожу или по простому крупная, плетенная стеклоткань.
Данная стеклорогожа не плавится в печи на раскаленных углях, а плетенная структура предотвращает ее вылетание через отверстия. Так же проверял ткань после использования резонатора на автомобиле, даже цвет не поменяла.
Уложили ткань, зафиксировали и закрываем корпус.
На днях было изготовлено два резонатора на 50 и 60мм трубе.
Единственно над чем еще стоит поработать это «внешность» моей продукции. Все таки качество качеством, а красота играет тоже не маловажную роль.
Заварили корпус, почистили, протерли и красим. Краска высокотемпературная, до 650 градусов. На Волге после 4000 км. краска все так же сидит на трубе и глушителях с резонаторами, лишь на коллекторах места ошелушилась, но там и температура выше.
Кстати, направление потока в моем резонаторе тоже играет роль.
Глушитель.
Тут все сложнее, а именно сама конструкция, так как глушитель или конечная банка должна придать окончательный звук и сделать его необходимой громкости. Потому конструкция везде может быть разной.
Но принцип всегда один: ниже скорость потока на выходе — тише звук.
Пустые камеры гасят низы, заполненные камеры — верха. Различное деление потока так же создает глушение звука за счет наложения волн.
К тому же, в отличии от резонаторов которые имеют +/- стандартные размеры, глушители изготавливаются по индивидуальным размерам, разной формы и разной сложности.
И приведу пример вчерашней работы по изготовлению круглого глушителя.
Немного калькуляции затрат на производство одного резонатора/глушителя:
— Труба от 250 руб.
— Листовой металл от 150 руб.
— Набивка от 250руб.
— Краска, растворитель — от 30 руб.
— Расходы на резак, болгарку, сварку, свет и т.д. — *** руб.
А теперь скажите сколько такая работа должна стоить?
Комментарии 200
здраствуйте нужен резонатор
Сейчас делаете глушители?
Здравствуйте. А какую набивку в глушителе используете?
На сценик 2 резонатор в какую стоимость будет стоить
Привет, для хороших шовчиков полуавтомат нужен, если из чермета варишь. Или аргон, если нержа.
То и было MIG поварено)))
Металл тонкий? Или проволока толстая? Или опыта мало? Полуавтоматические швы аккуратнее можно положить.
Скажим так, в его случае играют все факторы, и тонкий метал, и подача проволки много, или ток мал был.
В его случае, я бы варил большим током, и точками, тогда был бы низинький катит, и красивый шов)
Но, есть минус, тогда деталь долго варится, или надо было делать зазоры, тогда шов вплавлялся а нутыр, и красивее было бы)
Позже фото прикреплю)
Подскажи как с размерами определиться, длина, диаметр наружний, длина резонатор, сколько на стекло ткани витков.
Чем длиньше тем лучше, а вот наружный диаметр 100-120мм делай что бы сильно снизу не торчал
Глушак на 3х литровый турбо мотор очень тихий в какую цену обойдется?
грамотно.швы по аккуратней и можно ставить пломбу и задирать ценник.я пробовал из нерж варить разбирали как горячие пирожи.Удачи в трудах
Михаил, заинтересовала фраза про глушитель на уаз взамен штатного, если можно в личку отпишитесь — стоимость, какие улучшения наблюдаются в двигателе и т.п.
Добрый вечер, а можно попросить у вас чертеж или хотя бы размеры глушителя для Уаз, есть желание самостоятельно сделать
таджик на стройке ржавым гвоздем лучше сварит.кусок г а не глушитель