Для чего нужна выхлопная система автомобиля
Перейти к содержимому

Для чего нужна выхлопная система автомобиля

  • автор:

Матчасть 22. Выхлопная система.

это система отвода выхлопных газов(образованных в цилиндрах).

Из чего состоит выхлопная система?
Выпускной коллектор
Каталитический конвертер-нейтрализатор
Глушитель (акустический фильтр)

Разберем выпускной коллектор, это чаще всего(другие варианты потом) соединяющиеся трубы выходящие от цилиндров и приходящие к катализатору, данная приблуда служит для помощи в освобождении цилиндров от выхлопных газов, путем резонирования волн, и для первичного охлаждения. Как происходит резонирование, спросите вы? Я представляю, но приведу вам текст из википедии:

для таких тугих как я есть гифки

Дополнительно к своей основной функции — удаление выхлопных газов из камеры сгорания, выпускной коллектор помогает в продуве камеры сгорания и её наполнении. Это происходит в результате резонирующих волн выхлопа. Во время открытия выпускного клапана, в камере сгорания газ находится под давлением, тогда как в коллекторе давление нормальное. Сразу после открытия выпускного клапана из-за разницы давлений создаётся волна. Отражаясь от ближайшего препятствия (которым в обычных автомобилях является резонатор или катализатор), она идёт обратно к цилиндру и, в некотором диапазоне оборотов (как правило, средних), подходит к цилиндру ко времени очередного такта выпуска, «помогая» следующей порции отработанных газов покидать цилиндр.

Стоячие волны (резонанс) возникают в трубе в достаточно широком диапазоне оборотов, так как волна распространяется не со скоростью звука, а со скоростью выхода из цилиндра, соответственно чем больше обороты двигателя, тем быстрее выходят газы из цилиндра, тем быстрее движется и возвращается волна, и как раз успевает вернуться к более короткому (по времени, для больших оборотов) очередному циклу.

Как вы наверное уже догадались что эта штука выглядит вот так новой

Но обычно ржавой из за конденсата и быстрого остывания. Зовут еще эту штуку "паук" так говорят стритракеры)

Основные варианты соединения 4-2-1 4-1. то есть первое это количество цилиндров, далее смыкаются или нет, и 1 это переход в катализатор) или далее.

Изготавливается из чугуна или нержавейки, бывает еще керамический.

Каталитический конвертер-нейтрализатор
С этим предметом можно ознакомится по ссылке

Так же есть резонатор. не интересная штука, которая выравнивает поток выхлопных газов и передает дальше, замедленными и равномерными .

Далее идет ваша всеми любимая штука, Глушитель. Принцип работы прост, газы попадают последовательно в камеры, и глушатся.

Есть еще такая вещь: Лямбда зонд(водители мазд 3 пламенный привет),

это по сути датчик кислорода, как это работает Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх неё напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй — воздухом из атмосферы. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до определенной температуры (для автомобильных двигателей 300—400 °C). Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

Ладно, ладно, шучу) сейчас на пальцах объясню)

Эта штука, то бишь лямбда-зонд оценивает количество и кислорода в выхлопных газах, и тем самым регулирует качество топливной смеси(больше\меньше кислорода), то есть: если смесь богатая, происходит ей обеднение, если бедная — обогащение.

Если датчик вам сказал "я устал я ухожу", то вы получите расход по больше, и смесь у вас будет всегда богатой.

А теперь переходим к тому, зачем мы читали всю эту шляпу)))) к спортивному выхлопу. то бишь к вашим любимым свисткам, пердулькам, насадкам на трубы, и спортивному выхлопу.

Вах Ара, ми тебе сейчас вкарячим прямоток, будешь самый громкий на райэне

Ладно, ладно, давайте разберемся все таки, что такое спортивная выхлопная система, и как она работает, и зачем нужна.

Спортивный коллектор.

Суть в том что в отличии от стокового чугунного, он из нержавейки, и весит меньше, это раз.
Два: в нем в отличии от стокового присутствует зона разряжения, то есть в отличии от стока, в котором бывает иногда сопротивление, тут оно отсутствует.(вот этот момент запомните)

А так же спорт коллектора имеет все штанины одинаковой длинны

Или катализатор с большей пропускной способностью(для жителей Европы надо, а то по попе атата), они же спортивные катализаторы с увеличенной пропускной способностью(тут используется сердцевина из металла вместо керамики)

Тут то и начинается самое интересное, он принимает на себя весь удар выхлопных газов. Пламегаситель это и есть катализатор только спортивный. Ога? ничего не фильтрует, просто убирает резонансные волны из цилиндров, делая равномерным потоком.

Теперь сам глушитель.

Для не понятливых картинка, как отличается

То есть меньшее споротивление.

Суть спортивной выхлопной системы: с минимальным количеством сварочных швов, и преград\помех обеспечить выход выхлопных газов.

Теперь главное.
В прошлой статье спрашивали, о чипе+ удалении катализаторов. будет ли прирост мощности?
Ответ прост: если у вас сток коллектор, то… то вы сами все понимаете.

Если поставить просто перделку, и удалить каты?
догадаетесь?

Если вы хотите меня поправить, или что то добавить, я буду только рад.

Следующая тема будет о чиповке, о известных REVO APR и других няшках, которые обещают прирост в 100500 кобыл.

Как работает выхлопная система автомобиля: с нами вы легко разберётесь, что к чему

Начинается она с системы трубок из огнеупорной стали, которые отходят от каждого цилиндра и собирают все выхлопы в одну трубу – всё это вместе называется выпускным коллектором.

Шаг 1. Нейтрализация вредных веществ

Смесь, которая вырывается из цилиндров после сгорания топлива, имеет очень сложный состав. Кроме углекислого газа, в ней содержатся пары воды, кислород и азот, а также ряд токсичных веществ – сажа, угарный газ, оксиды азота и другие. Есть в ней и остатки несгоревшего топлива, которые догорают в коллекторе.

Далее по трубе газы направляются в каталитический нейтрализатор, или просто катализатор. В нём ядовитые газы прореагируют с кислородом и образуют нейтральные соединения, безвредные для лёгких человека.

У современных автомобилей в этот участок выпускной системы также встроены несколько датчиков, которые меряют температуру газов и содержание в них кислорода и оксидов азота. Информация, которую они передают компьютеру, управляющему работой двигателя, помогает отрегулировать состав топливной смеси и повысить эффективность двигателя.

Шаг 2. Подавление шума

Что дальше произойдёт с газами, зависит от типа двигателя. В бензиновом двигателе за катализатором сразу идёт глушитель. Но в дизеле перед ним ещё установлен сажевый фильтр.

Глушитель, как вы наверняка знаете, уменьшает шум от двигателя. Газы выходят из цилиндров так же резко, как при выстреле, а глушитель сглаживает ударную волну и звук приглушается. Как глушитель устроен внутри, Techinsider подробно рассказывал здесь.

В некоторых автомобилях за глушителем ещё стоит резонатор. Он выполняет ту же задачу, что и глушитель, дополнительно приглушая и облагораживая звук двигателя.

Как выхлопная система влияет на мощность автомобиля

Выхлопная система автомобиля нужна для отвода и очистки отработавших газов автомобиля, а также подавления его шумов. Устройство выпускной системы и стабильная работа её компонентов, отражаются на производительности мотора. Могут привести к падению показателей при неисправностях или увеличить производительность при тюнинговой обработке выхлопа. Как отражается это влияние, рассмотрим подробней.

Из каких узлов состоит выхлопная система

Выхлопная система автомобиля состоит из нескольких последовательно расположенных узлов соединению магистралью для транспортировки газов. В её состав входят следующие компоненты:

  • Коллектор – объединяет в единый поток газы, поступающие из нескольких отверстий двигателя для транспортировки по системе.
  • Катализатор – проводит очистку потока, снижая содержание выхлопных газов путём их естественной фильтрации, конденсации.
  • Резонатор – снижает уровень шума, возникающий при подаче газов в систему под давлением, образующимся из-за воспламенения топлива.
  • Глушитель – ещё одно устройство необходимое для снижения уровня шума. Отличается тем, что корпус глушителя выполнен ил звукопоглощающих материалов, рассеивающих звуковые волны.

Выхлопная система различается по конфигурации в зависимости от особенностей ТС, мощности, расположения двигателя, других параметров. Но в конечном счёте она имеет традиционную схему компоновки, обеспечивающую нужные рабочие свойства.

Задачи выхлопной системы. Её влияние на ДВС

Выхлопная система устанавливается на автомобили с двигателем внутреннего сгорания бензинового или дизельного типа, при работе которых образуется значительное количество отработанных газов из-за сжигания топлива внутри. Она требуется для следующего:

● Стабилизация работы мотора – сгорание топлива возможно только при постоянном притоке горючего и смешанного с ним воздуха, насыщенного кислородом. После сгорания, образующиеся пары должны немедленно отводить из камеры сгорания, в противном случае они помешают воспламенению топлива.

  • Очистка выхлопа – устранение канцерогенных соединений из выхлопа способствует снижению загрязнения атмосферы, что особенно важно в условиях крупных городов, где большое количество машин приводит к существенному загрязнению воздуха. Существуют стандарты, по которым классифицируются ТС снабжённые выхлопом с разным уровнем очистки.
  • Снижение уровня шума от работы движка – для движения поршней топливо должно попеременно впрыскиваться, а затем взрываться в разных камерах. Процесс сопровождается значительным шумом, подавление которого, также входит в задачи выхлопной системы.
  • Снижение температуры газов – при прохождении через все компоненты выхлопной системы, снижается температура газов, образующихся при сгорании топлива, что позволят отводить их без риска повреждения кузовных деталей и других негативных последствий.

Стабильно работающий выхлоп поддерживает мощность двигателя в рамках заводского стандарта. Неисправности же его компонентов, могут оказать негативное воздействие на производительность и скорость вращения.

Что происходит при повреждении резонатора

Резонатор состоит из цилиндрического корпуса, в котором проходит труба выхлопной системы, имеющая перфорацию. Труба имеет перфорацию или обрывается в нескольких местах, удерживаясь рёбрами жёсткости корпуса. Неоднородная конструкция позволяет рассеивать ударную нагрузку, образующуюся в результате работы двигателя, она не только гасит акустическое воздействие, но и снимает механические вибрации, негативно воздействующие на корпус и снижающие уровень комфорта при вождении.

При пробитии корпуса резонатора из-за ударов о препятствия, в нём могут появиться отверстия, которые приведут к усилению шумов, попаданию газов наружу. Некоторые водители избавляются от этой детали выхлопной системы, с целью увеличения шума двигателя. Распространено мнение, что при удалении резонатора повышается мощность, так как уменьшается сопротивление прохождению газовой струи. Это спорное решение, не дающее практической пользы, но негативно отражающееся на рабочих характеристиках машины. Удаление резонатора приводит к снижению производительности мотора, из-за неравномерного распределения участков повышенного и пониженного давления. Нарушаются расчёты, выполненные производителем.

Резонатор имеет различия в своей конструкции на разных моделях автомобилей, различающихся мощностью двигателя, но его функции одинаковы. Он располагается на участке между катализатором и основным глушителем, где активно проявляются вибрации, возникающие в системе при прохождении звуковой волны и изменении разницы давления.

Что происходит при засорении катализатора

Каталитический нейтрализатор – фильтр, улавливающий и блокирующий сажу, дымовые загрязнения. Его конструкция может различаться у разных моделей, включает в состав несколько фильтрующих решёток и более тонких пористых фильтров, на поверхности которых осаждаются возникшие загрязнения. Катализатор расположен сразу после коллектора, он первым встречает выхлоп, устраняя из него большую часть загрязнений, снижая температуру, а также незначительно понижая уровень шума.

Катализаторы ломаются по причине засорения фильтрующих материалов. Это происходит при эксплуатации сверх рекомендованного срока замены или по причине использования некачественного топлива. Причиной может стать плохо настроенный впрыск, из-за которого горючее сгорает не полностью, образуется повышенное количество сажи.

При засорении фильтров катализатора снижается его пропускная способность. Падает давление в выхлопной трубе, топливо сгорает хуже, образуется остаток, падает производительность двигателя. Если замечены подобные неприятности, то придётся проводить замену катализатора. Восстановить его практически невозможно, а для восстановления функциональности, загрязнённая деталь срезается, а на её место монтируется новая, с аналогичными характеристиками.

Процесс требует навыка и оборудования, поэтому часто выполняется в сервисном центре нападобие этого. Выход из строя каталитического нейтрализатора – одна из главных причин падения производительности мотора.

Неисправности глушителя

Блок основного глушителя представляет собой прямоугольную ёмкость со скруглёнными сторонами для лучшей динамики и гашения звуковых волн. Внутри он имеет звукопоглощающий материал, а также разрыв трубы на две части. Такая конструкция способствует гашению вибраций и звуковых волн, как результата, на данном этапе происходит окончательное снижение шума, стабилизация температуры газов.

Неисправности в работе возникают по причине засорения и механических повреждений. Определить их можно по повышенному уровню шума, неприятным хлопающим звукам и вибрации выхлопной трубы, находящейся под бампером. В некоторых случаях снижается производительность двигателя. Проблема решается заменой блока глушителя или его ремонтом, включающим в себя сварку корпуса, герметизацию стыков и другие этапы работ, необходимые по обстоятельствам.

Что говорит о неполадках и на что они влияют

Описанные неисправности и поломки катализатора, резонатора или непосредственного глушителя приводят к следующему:

  • Возрастает уровень шума – при потере заводской стабилизации рассеивания шумов, значительно изменяется как тон, так и громкость работы двигателя, появляется нехарактерный рёв. Превышение допустимой шумовой нагрузки может стать причиной для штрафа.
  • Снижается производительность – нестабильное газораспределение ухудшает тягу, приводит к тому, что топливо сгорает не полностью. Снижается производительность двигателя во всех режимах работы, образуется копоть, оседающая на внутренних деталях и ухудшающая их работу.
  • Увеличивается расход топлива – неправильно работающий двигатель начинает расходовать больше топлива. В зависимости от уровня повреждений показатель может возрастать на 5–15% и более.
  • Теряется стабильность в работе двигателя – сжигание неполного объёма поступающего топлива перепады компрессии приводят к тому, что мощность может скакать из-за того, что мотор работает нестабильно. Это проявляется рывками при движении.

При выявлении любого из описанных симптомов следует сразу обратиться в сервис для оценки состояния выхлопной системы. Повреждённые части должны быть заменены или отремонтированы при наличии такой возможности.

Как повысить мощность двигателя при помощи выхлопной системы

Одной из задач выхлопной системы, является отвод образующихся продуктов сгорания и создание тяги, обеспечивающей нормальную работу ДВС. На практике повысить мощность мотора можно, установив трубу большего диаметра. Увеличение пропускного отверстия позволит эффективней удалять продукты сгорания, повысив тем самым производительность мотора.

Такое решение часто применяется в качестве способа технического тюнинга авто и имеет определённую эффективность. Но, нельзя просто провести замену штатного выхлопа на другой, с большим пропускным диаметром. Необходимо внимательно подойти к подбору нужной модификации, провести расчёты тяги, чтобы исключить негативные воздействия на мотор.

Похожий эффект можно получить при установке выхлопа с меньшей длиной магистрали. Также существуют так называемые прямоточные модели, способные повысить мощность, но вместе с тем увеличить уровень шума и выбросов при работе.

Стоит ли вносить изменения в заводской выхлоп ради прироста мощности

Перечисленные изменения способны повысить мощность мотора. Но также они влияют и на его надёжность, долговечность. Любые технические изменения приводят к нарушению базовой конфигурации авто, рассчитанной производителем транспортного средства. Увеличение диаметра магистрали приведёт не только к лучшей пропускной способности и более быстрому, эффективному удалению газов, но и повышению нагрузки на двигатель, образующейся в результате детонирования и сгорания топлива. Увеличивается уровень вибраций, температура работы, из-за чего масло может сгорать внутри.

Перегрузка мотора резко отражается на сроке его службы. Поэтому повышение мощности кустарными способами благодаря изменению конфигурации выхлопной системы, всегда приводит к негативным последствиям.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что между работой двигателя и выхлопной системы есть прямая зависимость. Чтобы исключить потерю мощности и производительности авто, требуется поддерживать выхлоп в работоспособном состоянии, регулярно проводить сервисное и техническое обслуживание.

Выхлопная система автомобиля: схема устройства, возможные неисправности и методы диагностики

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.

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.

Выхлопная система

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:

    ; выхлопных газов;
  1. катализатор или по-другому каталитический нейтрализатор; 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.

Конструкция выхлопной системы

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.

Схема выхлопной системы

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.

Неисправности выхлопной системы

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.

Неисправности выхлопной системы

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.

Неисправности выхлопной системы

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.

Эксплуатировать автомобиль с неисправной выхлопной системой нельзя, это может привести, как к поломке силового агрегата, на клапанах образуется закоксование рабочей поверхности, приводящее к потере мощности мотора, так и к возможному нанесению вреда здоровья водителя и всех пассажиров, из-за попадания в салон токсичных выхлопов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *