Устройство выхлопной системы автомобиля

Известно, что смесь воспламеняется при работающем двигателе. Это горение сопровождается характерным звуком. Во время взрыва генерируется огромное количество энергии тяги. Он настолько мощный, что поднимает поршень до верхней мертвой точки. В последнем цикле газы отводятся. Под давлением они выходят в атмосферу. Но для чего используется выхлопная система? Он служит для гашения звуковых колебаний. Ведь без него даже самый совершенный двигатель был бы шумным и невыносимым. В целом, выхлопная система выполняет следующие функции: Для удаления продуктов сгорания из цилиндров двигателя. Для снижения токсичности газов. Для предотвращения попадания продуктов сгорания в автомобиль.

Конструкция системы выпуска

Структура выхлопной системы автомобиля, виды дефектов

Основная задача системы выпуска отработавших газов — обеспечить эффективное удаление отработавших газов из цилиндров двигателя, снижая их токсичность и уровень шума. Зная, из чего состоит выхлопная система автомобиля, вы сможете лучше понять, как она работает и что вызывает те или иные проблемы. Выбросы выхлопных газов зависят от типа топлива и действующих экологических стандартов. Выхлопная система может состоять из следующих компонентов:

  • Выпускной коллектор — выполняет функцию выпуска воздуха и охлаждения (промывки) цилиндров двигателя. Он изготовлен из термостойких материалов, поскольку температура выхлопных газов в среднем колеблется от 700 до 1 000 градусов Цельсия.
  • Впускная выхлопная труба — труба сложной формы с фланцами для установки на коллектор или турбокомпрессор.
  • Каталитический нейтрализатор (устанавливается на бензиновые двигатели экологического стандарта Евро-2 и выше) — удаляет из выхлопных газов наиболее вредные компоненты CH, NOx, CO, преобразуя их в водяной пар, углекислый газ и азот.
  • Пламегасители — устанавливаются в выхлопных системах автомобилей вместо каталитического нейтрализатора или сажевого фильтра (в качестве бюджетной замены). Его функция заключается в снижении энергии и температуры газов, выходящих из выпускного коллектора. В отличие от каталитического нейтрализатора, он не уменьшает количество токсичных компонентов в выхлопе, а лишь снижает нагрузку на глушители.
  • Лямбда-датчик — используется для контроля уровня кислорода в выхлопных газах. Система может иметь один или два кислородных датчика. На современных (рядных) двигателях с каталитическим нейтрализатором установлены два датчика.
  • Сажевый фильтр (обязательный компонент выхлопной системы дизельного двигателя) — удаляет сажу из выхлопных газов. Он также может действовать как каталитический нейтрализатор.
  • Резонатор (глушитель выхлопных газов) и основной глушитель — останавливает шум выхлопа.
  • Трубы — соединяют отдельные компоненты автомобильной выхлопной системы в единую систему.

Состав выхлопных газов

Состав автомобильных выхлопов зависит от качества топлива и типа двигателя. Но единственное, что будет отличаться, это процентное содержание того или иного вещества. Состав автомобильных выхлопных газов может быть как безвредным, так и высокотоксичным.

Большинство выхлопных газов состоят из азота, кислорода, углекислого газа и водяного пара. Эти вещества являются частью атмосферного воздуха и не представляют опасности для человека или окружающей среды. Количество каждого вредного загрязняющего вещества в составе не превышает 1-2%, реже 5-10%. Следующие компоненты могут быть охарактеризованы как опасные для здоровья:

  • Окись углерода.
  • Альдегиды.
  • Углеводороды.
  • Диоксид серы.
  • Углеродная сажа.
  • Бензапрен.
Компонент Объемная доля в
бензиновый двигатель, %.
Объемная доля в
Дизельный двигатель, %.
Токсичность
Азот 74-77 76-78 Нетоксичный
Кислород 0,3-8 2-18 нетоксичный
Водяной пар 3-5,5 0,5-4 нетоксичный
двуокись углерода 5-12 1-10 нетоксичный
Окись углерода 0,1-10 0,01-5 токсичный
Углеводороды 0,2-3 0,009-0,5 токсичный
Альдегиды 0-2 0,001-0,009 токсичный
Диоксид серы 0-0,002 0-0,03 токсичный
Сажа, г/м3 0-0,04 0,1-1,1 токсичный
Бензапирен, г/м3 0,01-0,02 0-0,01 токсичный

Принцип работы выхлопной системы

Современная выхлопная система автомобиля состоит из нескольких частей, в отличие от первых устройств, которые выглядели как механический клапан, принудительно открываемый вручную водителем автомобиля. Все компоненты выхлопной системы, которые соединяются крепежными болтами через фланцы на их концах, предназначены для того, чтобы

  • Удаление выхлопных газов и других несгоревших остатков топлива из камеры сгорания двигателя;
  • Снижение шума двигателя во время работы;
  • Уменьшение количества токсичных веществ в выхлопных газах автомобиля;
  • Предотвращение попадания токсичных газов в автомобиль.

Выхлопная система автомобиля имеет относительно простой принцип работы, который заключается в том, чтобы вывести отработанные газы из камеры сгорания, направить их по трубам в заднюю часть автомобиля, снизить шум двигателя путем герметизации всей конструкции и соединений через фланцы с термостойкими уплотнителями.

Выбросы токсичных веществ в выхлопных газах снижаются за счет включения в выхлопную систему каталитических нейтрализаторов, работа которых контролируется специальным датчиком, называемым лямбда-зондом. В современных дизельных автомобилях для улучшения показателей выбросов производители используют сажевый фильтр, который также устанавливается в выхлопной системе дизеля.

Как дизельные, так и современные бензиновые двигатели часто оснащаются турбокомпрессором, который использует смесь кислорода и выхлопных газов, поступающих из выпускного коллектора автомобиля, для возбуждения камеры сгорания. Количество выхлопных газов, поступающих в турбину, регулируется датчиком, расположенным на корпусе выпускного коллектора.

Коллектор

Впускная труба — это соединение между двигателем автомобиля и каталитическим нейтрализатором (катализатором). Коллектор отвечает за отвод газов. Поскольку он подвергается экстремальным механическим и термическим нагрузкам, которые могут достигать более 1000 градусов Цельсия, требования к этой части глушителя особенно строги. По этой причине при изготовлении приемной трубы используются только лучшие сплавы чугуна и стали.

Впускной трубопровод (коллектор)

Эта деталь также иногда оснащается компенсатором вибрации (сильфоном), который гасит вибрации двигателя и предотвращает их дальнейшую миграцию в выхлопную систему.

Устройство катализатора

Каталитический нейтрализатор — это специальное устройство, которое используется для снижения содержания токсичных веществ в выхлопных газах. Катализатор представляет собой керамический блок с многочисленными тонкими каналами, покрытыми слоем платины и редких металлов — родия, иридия и палладия. Другим типом катализатора является ленточный металлический катализатор. Такая конструкция используется для того, чтобы площадь контакта между металлом и выхлопными газами была больше.
конструкция автомобильного каталитического нейтрализатора
Внутри каталитического нейтрализатора происходят следующие процессы — несгоревшие частицы (NO, CH, CO), попадая на металлическую поверхность, окисляются кислородом (дожигание), который присутствует в составе выхлопных газов. В результате таких процессов, происходящих внутри каталитического нейтрализатора, токсичность состава выхлопных газов приводится в соответствие с утвержденными нормами токсичности.
Стоимость каталитического нейтрализатора из-за использования редких металлов довольно высока; кроме того, при использовании низкокачественного бензина каталитический нейтрализатор быстро блокируется, что приводит к снижению мощности двигателя.

Устройство пламегасителя

Во многих случаях, когда требования к составу выхлопных газов не столь высоки, как в нашей стране, практикуется использование пламегасителя вместо каталитического нейтрализатора, что оказывается гораздо дешевле. По сути, это своего рода резонаторная конструкция, задача пламегасителя — изначально прервать поток газа из баллонов и снизить их энергию и температуру. Важно понимать, что он не сможет осуществить окисление несгоревшего топлива и не уменьшит содержание токсичных веществ в выхлопе. Однако он значительно дешевле каталитического нейтрализатора и обеспечивает нормальную работу двигателя.
система пламегасителя
Сами пламегасители довольно просты — двойной корпус из нержавеющей стали, выдерживающий очень высокие температуры, с отдельными камерами внутри. Некоторые пламегасители включают в себя диффузоры, чтобы сделать всю систему более эффективной.
Использование пламегасителя с наполнительной трубкой значительно упрощает изготовление резонатора. Одним из лучших вариантов можно считать установку пламегасителя с наполнителем из керамического волокна. Он выдерживает температуру до одной тысячи трехсот градусов и обеспечивает длительный срок службы пламегасителя.

Сажевый фильтр

Если вы рассматриваете дизельную выхлопную систему, стоит обратить внимание на этот компонент. Он дополняет каталитический нейтрализатор. В основе фильтра лежит матрица из карбида кремния. Он имеет сотовую структуру и каналы малого сечения. Последние попеременно закрываются то с одной, то с другой стороны. Боковая сторона элемента действует как фильтр и имеет пористую структуру.

До недавнего времени клетки матрицы имели квадратную форму. В настоящее время производители используют 8-гранные ячейки. Это обеспечивает лучшее улавливание сажи и ее осаждение на стенках фильтра.

неисправность выхлопной системы
Как работает этот элемент? Сажевый фильтр работает в несколько этапов. Первый этап — это фильтрация сажи. Газы попадают в элемент, а вредные вещества оседают на стенках. Второй этап — регенерация. Это может быть:

  • Пассивный.
  • Активный.

В первом случае вредные газы очищаются, проходя через керамический элемент. Во втором случае добавляется специальная жидкость — AdBlue. Как правило, такая система используется в грузовиках. Он позволяет снизить токсичность выхлопных газов на 90 процентов. Для этой жидкости в автомобиле имеется отдельный бак. При получении сигнала система впрыскивает определенное количество AdBlue в каталитический нейтрализатор. Таким образом, выделяемые выхлопные газы практически чисты и содержат водород, безвредный для атмосферы.

Глушитель

Существует два типа глушителей:

  1. активный;
  2. реактивный.

Независимо от типа глушителя, его основная задача — снизить уровень шума. В активных глушителях шум снижается за счет использования звукопоглощающего материала. Недостатком такого глушителя является комкование внутреннего наполнителя.
реактивный глушитель
Реактивный глушитель имеет специальные камеры, резонансную камеру и камеру расширения. Они образованы системой перегородок внутри корпуса глушителя и изменяют направление потока выхлопных газов, обеспечивая тем самым снижение уровня шума.
Однако не следует забывать, что глушитель влияет именно на мощность двигателя — он ее снижает.
Нейтрализация и маршрутизация выхлопных газов в современных автомобилях необходима для снижения токсичности и обеспечения длительного срока службы.

О гофре

Выхлопные системы — включая системы выхлопа со сквозными отверстиями — могут быть оснащены волноводом. Это служит дополнительным демпфирующим элементом. Он снимает нагрузку с других частей выхлопной системы. Звук выхлопа газа становится тише. Однако стоит отметить, что сильфон в выхлопной системе является самым нижним компонентом. В связи с этим он часто повреждается владельцами.

из чего состоит выхлопная система автомобиля
Снятие фаски не подлежит восстановлению. Она заменяется или на ее место приваривается кусок новой трубы. Практика показывает, что после такого ремонта уровень шума не увеличивается. Самое главное — добиться максимальной герметичности уплотнительных элементов. Ржавая прокладка может стать серьезной причиной снижения производительности.

Система выпуска отработавших газов и уход за ней

Предупреждающие признаки неисправной выхлопной системы:

  1. если во время движения автомобиля раздается громкий рев;
  2. резкое увеличение расхода топлива автомобиля;
  3. автомобиль становится неустойчивым;
  4. Постоянная потеря мощности;
  5. Нагар скапливается на всех деталях;
  6. Система охлаждения автомобиля не справляется с повышенной температурой сгорания топлива.

Все эти симптомы являются признаками неисправности выхлопной системы. В результате превышается предел противодавления. Поэтому вашему автомобилю требуется ремонт выхлопной системы.

Наиболее распространенной причиной является механическое повреждение компонентов. Дефект или несоответствие между диаметром выхлопной трубы и рекомендованным производителем диаметром может повлиять на устойчивость автомобиля.

Выхлопная система автомобиля

Противодавление в выхлопной трубе может быть результатом того, что труба имеет много резких изгибов или была сварена из отдельных сегментов (каждый сварной шов дает большее сопротивление).

Автовладельцам не следует забывать, что ржавчина оказывает негативное воздействие на металлические части автомобиля.

Чтобы избежать коррозии, важно знать конструкцию выхлопной системы вашего автомобиля. Из какого металла он сделан, из нержавеющей стали или из нержавейки. Не допускайте попадания воды в выхлопную систему, особенно в резонатор и глушитель. В противном случае здесь будет скапливаться конденсат и различные химические соединения, реагенты и соли. Следует избегать резких перепадов температуры, особенно если эти перепады происходят часто.

Своевременная профилактика и ремонт выхлопных систем экономит нервы и деньги. При малейшем подозрении на неисправность системы немедленно посетите станцию технического обслуживания.

Ремонт глушителя автомобиля

Как правило, ремонт глушителя Hyundai Santa Fe или любого другого автомобиля сводится к заварке прогнивших отверстий в основном глушителе, сваркой внутренних деталей занимаются, как правило, только ярые энтузиасты. И имеет смысл заново приварить внутренности старого глушителя. Потому что металл уже устал от звуков и температур и стал, так сказать, хрупким и ободранным, поэтому проще купить новый глушитель. Но и там все смотрят, конечно, на финансовые возможности и настроение души.

Конструкция выхлопной системы автомобиля, виды дефектов

Вот еще одна картинка схемы глушителя, так сказать, для полного понимания, здесь хорошо видно два типа глушителя простой глушитель и прямой сквозной глушитель, как вы понимаете в простом сквозном глушителе с его устройством звук будет намного громче, потому что нет демпферной камеры для звука.

Конструкция выхлопной системы автомобиля, виды дефектов

Что будет, если снять глушитель с машины

Некоторые владельцы автомобилей считают, что звуковой преобразователь снижает мощность двигателя. Это мнение основано на том, что гоночные автомобили не оснащаются глушителями.

Конструкция автомобильного глушителя представляет собой сложную систему, в которой все детали точно подогнаны друг к другу. Если одна из частей отсутствует, это неизбежно отрицательно скажется на производительности. Модели Fast Motorsport подвергаются тщательной проверке. Выхлопная система герметична и разработана в соответствии со стандартами безопасности.

Простое снятие глушителя создает нагрузку на двигатель. Это увеличивает вибрацию кузова и уровень шума, а также может вызвать неприятный запах внутри автомобиля. Существует риск отравления выхлопными газами. Нет никакой гарантии, что без фильтра автомобиль поедет быстрее.

Если глушитель в вашем автомобиле неисправен, эту систему следует отремонтировать. Лучше всего произвести замену системы в автосервисе. Безопасность окружающих зависит от правильного функционирования каждой части.

Как еще можно снизить уровень шума глушителя

Для снижения шума можно также установить глушитель зеркал. Эти модели работают так же, как и глушители зеркал. Зеркальные глушители часто встречаются в выхлопных системах двухтактных двигателей мотоциклов и мотороллеров. Система глушителя в этом случае состоит из выпускного колена и блока резонаторов, в которых происходит «успокоение» выхлопных газов. В этом случае уровень сопротивления будет гораздо ниже, и мощность двигателя не будет расходоваться впустую. Однако стоит иметь в виду, что температура выхлопной трубы будет повышаться из-за зеркального эффекта.

Глушитель

Аналогичный принцип работы используется в «Ниве» и многих других автомобильных системах.

Кроме того, существуют поглощающие и ограничивающие глушители, которые также снижают уровень шума.

Заключение

Итак, мы рассмотрели структуру выхлопной системы и ее основные неисправности. Наконец, еще один совет. При удалении сажевого фильтра или каталитического нейтрализатора стоит убедиться, что датчик кислорода удален. Если этого не сделать, двигатель будет «переполнен» — расход топлива увеличится, а на приборной панели загорится ошибка. Когда каталитический нейтрализатор удаляется (его заменяет пламегаситель), в ЭБУ вставляется новая прошивка. Вместо датчика устанавливается заглушка.

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector