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.
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.
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.
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.
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.
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.
Резонатор в выхлопной системе: устройство, принцип работы и способы замены или ремонта
string(10) "error stat"
В процессе работы бензинового и дизельного моторов производится много шума, и выделяются выхлопные газы. Для отведения отработанных газов и уменьшения шумности агрегата предусмотрена выхлопная система, одним из элементов которой является резонатор. Он расположен как правило за катализатором и перед глушителем. В нем осуществляется максимально эффективное гашение шумов, издаваемых работающим мотором.
Принцип работы резонатора состоит в том, что отработанные газы двигателя сначала попадают в резонирующий блок, где снижается уровень шума, после чего продвигаются дальше по выхлопной системе, и выбрасываются в атмосферу. Габариты такого элемента, его внутренняя схема, напрямую зависят от шумности работы мотора. На эффективность функционирования детали также оказывает влияние его форма. Выход из строя резонатора выхлопной системы приводит к повышенному шуму при работе автомобиля, и загазованности салона авто.
Устройство и принцип действия резонатора
По своей форме резонатор очень напоминает глушитель, поэтому для многих автолюбителей это малый или дополнительный глушитель. На рынке представлены различные виды резонаторов для двухтактных и четырехтактных силовых агрегатов. Такой элемент имеет сложную и многослойную конструкцию, что видно в разрезе, каждая составляющая которой имеет свое функциональное предназначение.
Устройство резонатора предусматривает следующие элементы:
- впускные и выпускные камеры, разделенные сеткой;
- отражатели.
Наличие камер в дополнительном резонаторе позволяет постоянно расширять и сужать газовые потоки, поступающие рывками, благодаря чему пульсации сглаживаются, и обеспечивается равномерность потока. Для этих целей камеры также смещены относительно друг друга. Отражатели, благодаря наличию перфорации, гасят остаточные потоки продуктов сгорания за счет трения газообразных частиц, перемещаемых внутри блока двумя различными направлениями. Это приводит к тому, для чего нужен резонатор — снижению громкости звука выхлопных газов.
Функционируют резонаторы за счет наличия большого количества закрытых полостей, которые связаны с выхлопной трубой множественными отверстиями. Такая схема позволяет формировать звуковые колебания различной частоты, изменяемой при трении газов о внутреннюю поверхность устройства.
Процесс снятия/установки резонатора
В случае выявления неисправности потребуется снятие и установка новой детали. Для проведения таких работ потребуется:
- новый резонатор;
- набор специальных прокладок;
- крепеж с уплотнительными кольцами;
- антикоррозионный спрей;
- набор гаечных ключей.
Замена резонатора должна производиться в гараже, поскольку для этого потребуется яма. Схема работ предусматривает следующие действия. Перед тем, как снять деталь спреем, например WD-40, обрабатываются болтовые соединения резонатора, после чего их необходимо раскрутить.
При возникновении проблем при снятии детали, обработку спреем следует повторить. Затем отсоединяется хомут крепления, и после разъединения труб извлекается уплотнитель. После этого снимите прогоревший резонатор, для чего все крепления должны быть разъединены. Для установки нового резонатора все описанные операции нужно сделать в обратном порядке.
При проведении замены резонатора глушителя следует обращать внимание на качество соединения детали с глушителем. Проверяемый элемент не должен иметь зазоров, поскольку это приводит к уменьшению эффективности работы резонатора, и появлению громкого шума при работе двигателя.
Возможные неисправности резонатора
Неисправный резонатор глушителя способствует не только увеличению шума при работе мотора, но и к снижению его мощности, а также к проникновению выхлопных газов в салон автомобиля. О наличии поломок устройства свидетельствуют следующие признаки:
- неудовлетворительная работа глушителя, связанная с выходом из строя резонатора. Показателем этого является увеличение шумности работы автомобиля.
- появление звука дребезжащего металла. Это связано с разрушением внутренней части резонирующего блока, что приводит к нарушению крепления одной из неработающих камер.
- уменьшение мощности двигателя. Происходит в связи с уменьшением пропускной способности дополнительного глушителя.
Под воздействием высоких температур изделия часто прогорают, и установить их целостность позволяет визуальная проверка. При выявлении одного из указанных признаков неисправности следует заменить резонатор. Не обязательно покупать оригинальный, можно подобрать один из универсальных резонаторов. Обращение в автомастерскую потребует определенных затрат, поэтому дешевле поменять резонатор самостоятельно. Но при отсутствии навыков, как проверить его работоспособность, лучше довериться специалистам. Во избежание неприятных сюрпризов рекомендуется производить периодическую диагностику и своевременное обслуживание.
Правильно функционирующий резонатор глушителя обеспечивает не только комфортную эксплуатацию автомобиля, но и соответствующие параметры работы двигателя, что сказывается на сроке его службы.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Приемная труба глушителя: назначение и способы замены
string(10) "error stat"
Автолюбители новички не представляют значение выхлопной системы в слаженной и безаварийной работе силового агрегата их автомобилей, не уделяя ей должного внимания и не проводя её своевременное обслуживание.
В своей конструкции, выхлопная система имеет несколько важных элементов — выпускной коллектор и катализатор, соединение которых и обеспечивает приёмная труба, или как её называют опытные автолюбители «штаны». Имея совсем простое строение, на первый взгляд неопытного автолюбителя, приёмная труба является одной из самых важных составных частей всей выхлопной системы, устройство которой и особенности её работы желательно знать каждому владелец легкового автотранспорта.
Устройство и принцип работы приёмной трубы
Конструктивно приёмный узел состоит из одной или более труб, некоторые варианты могут иметь четыре трубы, с соединительным фланцем в верхней части для её стыковки с выпускным коллектором, которые ниже объединяются в одну трубу, предназначенную для крепления с резонатором или катализатором выхлопной системы. В месте соединения труб, располагается жёсткая гофра, которая предназначена для гашения вибрации от работающего силового агрегата автомобиля.
Изготавливается приёмная часть выхлопной системы из металлических сплавов, стойких к повышенной температуре, которые должны обладать хорошей устойчивостью к механическому воздействию из-за своего месторасположения. Наиболее популярным материалом изготовления являются:
- нержавеющая сталь, обладающая стойкостью к образованию следов коррозии;
- алюминиевый сплав, хорошо выдерживающий высокие температуры и не подвержен образованию ржавчины;
- сплавы из чёрных металлов, которые имеют высокие эксплуатационные свойства, но обладают при этом довольно большим весом.
Данный узел выхлопной системы, изготовленный из вышеперечисленных сплавов, имеет различную стоимость, где самой высокой ценой обладает приёмная труба из алюминиевого сплава.
Главной задачей приёмной трубы, является объединение нескольких потоков выхлопных газов, поступающих из выпускного/выпускных коллекторов, в один, для последующего продвижения его по остальным частям выхлопной системы.
В современных автомобилях, в соответствии с экологическими требованиями, следом за приёмной трубой устанавливается датчик лямбда-зонд, который анализирует количество токсичных веществ в отработанных газах, и передаёт сигнал на блок управления силового агрегата.
Частые неисправности приёмной части выхлопной системы и методы их ремонта
Основными неисправностями приёмной трубы являются износ её уплотнительных элементов, размещённых на соединительных фланцах в местах стыковок с выпускным коллектором и катализатором и разгерметизация корпуса жёсткой гофры, установленной для гашения вибрации от работающего двигателя.
Обнаружить данные неисправности довольно просто, во время их появления, мотор начинает работать гораздо шумнее и в подкапотном пространстве автомобиля будет слышен характерный звук со стороны выпускного коллектора.
Эксплуатировать автомобиль с такой поломкой крайне нежелательно, это может привести к выходу из строя деталей головки блока цилиндров, в частности её клапанов, и даже навредить здоровью всех пассажиров автомобиля из-за попадания внутрь салона ядовитых выхлопных газов, именно по этой причине, откладывать ремонтные работы на долгий срок не стоит.
Ремонт уплотнительных элементов приёмной трубы, подразумевает собой их замену на новые, для чего необходимо открутить болты крепления приёмной трубы с коллектором и катализатором. Коллекторный крепёжный болт, зачастую представляет собой, резьбовую шпильку, которая вкручивается в корпус выпускного коллектора с гайкой с обратной стороны.
Для крепления фланца приёмной трубы к катализатору/резонатору, предназначен подпружиненный болт, который позволяет данным составным частям выхлопной системы иметь небольшое колебание, что позволяет конструкции не иметь жёсткого крепления в местах соединений.
Механическая поломка жёсткой гофры, представляет собой прогорание её корпуса, в результате чего происходит выход наружу выхлопных газов до прохождения необходимого полного цикла их отвода. В данном случае, понадобится замена приёмной трубы глушителя на новую или ее ремонт с помощью электро/газосварки.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них