Каждый автовладелец знаком с элементарной конструкцией современного двигателя, и знает, что в автомобиле присутствует выхлопная система (как минимум про глушитель слышали все). Но самое интересное заключается в том, что мало кто знаком с принципами работы и конструкции всей выхлопной системы, и может рассказать о всех процессах проходимых в ней. Но все резко меняется, когда начинаются серьезные неполадки в ней, и тогда становится понятным, что данная система не так просто устроена. В этой статье мы попытаемся разобраться с устройством, возможными поломками и доработками.
С чего все началось
Стоит отметить, что выхлопная система автомобиля выполняет большую часть работы по нормализации работы мотора, очистке выхлопных газов, снижению уровня шума и отвода выхлопных газов. Но первые системы, действительно, имели единственную функцию — заглушение работы двигателя внутреннего сгорания. Первые моторы не отличались тихой работой и экономией топлива, и все это при скромных мощностях, а глушитель мог снизить мощность мотора еще на несколько пунктов. Поэтому, инженерам приходилось идти на хитрости и находить компромиссы между мощностью и тишиной.
на фото: Mercedes 35 h.p. (1901)
Так, на первых автомобилях с глушителями была реализована раздвоенная выхлопная система с механическим клапаном. В первом режиме, выхлопные газы проходили через глушитель, из-за чего снижался уровень шума. Но автомобиль не мог тронуться в таком режиме из-за малой мощности. Поэтому, приходилось переключать клапан в другое положение, которое отключало глушитель, и направляло звук с выхлопными газами напрямую. Это позволяло увеличить мощность и легко начать движение.
Единственным минусом такой системы стали городские лихачи, которые использовали второй режим в постоянной эксплуатации и «носились» по городским улицам. Из-за чего, в мэрию городов поступали многочисленные жалобы на чрезмерный шум и опасность на улицах. Именно это, поспособствовало появлению ряда нормативных законов, которые регулировали максимальный уровень шума и правила дорожного движения.
Все законопроекты поспособствовали пересмотру принципов работы выхлопной системы. Что привело к появлению современных видов выхлопа с глушителем, каталитическим нейтрализатором и т. д. Что помогло снизить расход топлива, уменьшить шум и максимально снизить уровень выброса вредных веществ в атмосферу.
Из чего состоит современная выхлопная система
После короткого экскурса в историю, можно перейти к теоретическому устройству современных систем. Стоит отметить, что современная система состоит из 5 принципиальных блоков:
• Приемная труба;
• Каталитический нейтрализатор;
• резонатор;
• Глушитель;
• Датчики.
Уже можно понять, что вся система — это не просто труба с глушителем, а сложный механизм по отводу отработанных газов из двигателя внутреннего сгорания, который рассмотрим более детально.
Приемная труба — это самое начало системы, которая обеспечивает надежное соединение с выпускным коллектором. Обычно, эта часть системы изготавливается из жаропрочной стали с керамическими или другими, огнеупорными, прокладками. Для того, что бы обеспечить большую надежность при эксплуатации, данная часть оснащается прочной, но гибкой гофрой. Это позволяет исключить нагрузку от вибрации, которая передается от двигателя и кузова. Если бы отсутствовала данная деталь, то выхлопная система не выдерживала бы нагрузки и лопалась в многочисленных местах.
Каталитический нейтрализатор — это специальный фильтр для выхлопных газов, позволяющий снизить уровень влияния вредных веществ на окружающую среду. Внутри нейтрализатора содержаться специальные элементы и вещества, которые способствуют окислению и расщеплению вредных веществ в отработанных газах. При этом, большинство вредных соединений превращаются в относительно безопасную двуокись углерода, азот и воду.
Резонатор — это своеобразный тормоз для выхлопных газов, представляющий собой пустую банку. В которой происходит торможение потока и уменьшение колебаний. Это приводит к первичному снижению уровня шума.
Глушитель — это крайняя деталь выхлопной системы, выполняющая основную роль в снижении шума. Внутри располагается сложная конструкция из перегородок и каналов, расположение которых вымеряются по сложным расчетам и способствуют полному изменению потока выхлопных газов, и снижению колебаний. Поэтому, современные автомобили способны работать практически бесшумно.
Датчики — это основная часть современного автомобиля, помогающая регулировать работу двигателя. В выхлопной системе устанавливаются лямбда-зонды (датчики кислорода), помогающие регулировать пропорции и количество топливной смеси в камерах сгорания. Благодаря им, электронный блок управления способен подобрать самые эффективные пропорции топлива и воздуха, что позволяет добиться максимальной мощности в каждый момент времени и снизить расход топлива.
Практическое использование выхлопной системы
Несмотря на то, что выхлопная система — это один из самых долговечных узлов автомобиля, и здесь находятся причины для больших затрат при ремонте.
Дело в том, что рано или поздно, наступит момент когда каталитический нейтрализатор (в большинстве случаев) или глушитель забьются сажей на столько, что уменьшенная пропускная способность повлияет на мощность и стабильность двигателя. Поэтому, придется менять в обязательном порядке, катализатор. Стоимость которого может варьироваться от 10 000 до 200 000 рублей в зависимости от модели автомобиля.
Вид забитого каталитического нейтрализатора
Но главной причиной поломки всегда является коррозия, которая неизбежно образуется на трубах, сварных швах и всех элементах. Так сложилось, что выхлопная система всегда располагается под днищем машины, что позволяет попадать на нее воде, грязи и агрессивным химическим реагентам с дороги. Кроме этого, процесс образования коррозии усугубляется перепадами температур (особенно в холодное время года). Поэтому, если глушитель не проржавеет, то со временем прогорит.
Но это те случаи, которые неизбежно произойдут при длительной эксплуатации транспортного средства. Кроме них, можно ускорить процессы используя некачественное топливо, или повредив выхлопную систему при неаккуратной езде, ударившись днищем об бордюр или кочку.
Также, следует проводить визуальный осмотр системы на предмет правильного крепежа, или состояния крепления. Помните, что нельзя допускать соприкосновения выхлопной системы с кузовом автомобиля или другими элементами. Это может привести к незапланированному ремонту и большим расходам в последствии. Кроме самой выхлопной системы, может нарушиться крепление других элементов, что приведет к соприкосновению с выхлопной системой. К примеру: самый распространенный случай — это трос стояночного тормоза, который может соприкасаться с трубами и порвется через некоторое время.
Естественно, все автопроизводители рекомендуют производить ремонт путем полной замены вышедшей из стоя детали. Но существует множество профессиональных фирм, которые занимаются качественным ремонтом или тюнингом выхлопной системы. К примеру: одна из таких фирм располагается Санкт-Петербурге, более полную информацию можно получить по данной ссылке - Мастер Глушителей.
Модификация или тюнинг выхлопной системы
Стоит понимать, что эффективность выхлопной системы зависит от диаметра трубы и пропускной способности. Любой тюнинг можно разделить на два вида — это снижение обратного давления и уменьшение теплоотдачи в подкапотном пространстве.
Снижение обратного давление происходит благодаря увеличению диаметра всей системы. Тут стоит понимать, что замена одного элемента не даст результата. Также, придется демонтировать каталитический нейтрализатор, заменив его пламегасителем, который имеет большую пропускную способность. Также, придется установить равнодлинный выпускной коллектор (паук), позволяющий выровнять давление отработанных газов во всех цилиндрах и нормализовать воздушный поток. Кроме этого, необходимо будет установить прямоточный глушитель. После этого, автомобиль приобретет дополнительную мощность, но увеличиться громкость работы и уменьшаться экологические показатели автомобиля.
Вторым пунктом станет уменьшение теплоотдачи от выпускного коллектора. Это поможет уменьшить температуру двигателя и топливной системы, что обеспечит более точную подачу топливной смеси и улучшит охлаждение мотора. Для этого применяются специальные средства на асбестовой основе, не восприимчивые к большим температурам и обеспечивающие хорошую теплоизоляцию.
Вывод
Как стало понятно из выше изложенной информации, выхлопная система в современном автомобиле играет большую роль. Способную повлиять на мощность, громкость и экологичность транспортного средства.
