Avto505.ru

Авто 505
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроена выхлопная труба

Ремонт выхлопной системы ВАЗ 2109

Выхлопная система автомобиля как раз та часть, за которую мировой транспорт так ненавидят ярые защитники окружающей среды. Основной задачей этой системы, устройство, которой совсем несложно, является выпуск отработанных газов. Впрочем, все было бы гораздо хуже, если не разработки современных инженеров. Благодаря передовым технологиям в атмосферу системы выпускает уже очищенные выхлопные газы, которые соответствуют мировым экологическим стандартам безопасности. О том, как работает система, поговорим на примере автомобиля ваз 2109.

  1. Конструктивные особенности
  2. Основные неисправности
  3. Снятие и ремонт основного глушителя
  4. Замена дополнительного глушителя
  5. Замена катализатора

Для чего нужна и как устроена приемная труба

Говорить о приемной трубе, не рассказав о приемном узле в целом, будет категорически неверно. Если упростить, то приемный узел состоит из одной-четырех труб, которые подсоединены с выпускным коллектором с одной стороны и объединяются в единую трубу, выходящую сразу к резонатору или каталитическому нейтрализатору. Там, где трубы соединяются, расположена гофра – специальный элемент, обеспечивающий гашение вибраций, которые непременно возникают при работе двигателя. Часто гофру называют виброкомпенсатором.

Под приемной трубой обычно понимают 1-4 трубы , которые соединяются в одной точке, имеют гофру, фланец и уплотнители. По факту, это полноценный элемент выхлопной системы, который можно установить и на долгое время забыть о проблемах, связанных с выхлопом. Заменяемыми являются только уплотнители, гофра и фланец. Обычно все элементы приемного узла изготавливают из:

  • Сплавов черных металлов;
  • Алюминиевым сплавов;
  • Нержавеющей стали.

Черные металлы имеют высокую устойчивость к перепадам температур и умеренную устойчивость к механическим воздействиям и коррозии. Алюминиевые сплавы отлично «держат удар» и не ржавеют. Нержавеющая сталь также может похвастать высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Из какого бы материала не была выполнена труба, качества стыков должно быть высоким. К примеру, приемные трубы пр-ва ZAZ-Bosal служат не очень долго по причине того, что они часто имеют неправильную геометрию и низкокачественные сварные швы. Как несложно догадаться из конструкции приемной трубы, она объединяет потоки отработавших газов, которые поступают из коллектора, и направляет их в другие части выхлопной системы. На современных автомобилях сразу за приемной трубой располагается один из двух лямбда-зондов . Он производит оценку состава объединенного в один поток выхлопа и передает сигналу блоку управления двигателя.

Основные причины, приводящие к выходу из строя глушителя машины

Все конструктивные элементы выпускной системы расположены под днищем автомобиля, поэтому подвергаются агрессивному воздействию внешней среды. На внутренние поверхности воздействуют горячие выхлопные газы. В итоге глушитель и крепления подвергаются разрушающему воздействию внешних и внутренних факторов, многократно усиленных высокой температурой:

  • механические удары о дорожные препятствия и попадания камней, вылетающих из под колес;
  • коррозионное воздействие наружной влажной среды, в зимнее время усиленное химическими реагентами, которыми посыпают дорожное покрытие;
  • внутреннее разъедание агрессивной жидкостью, которая образуется при смешивании конденсирующейся воды и химических элементов, содержавшихся в сгоревшем топливе.

Топливо плохого качества с большим количеством вредных примесей ускоряет процесс внутренней коррозии выхлопной трубы. Например, наличие серы приводит к образованию в конденсате серной кислоты.

Наличие в отработавших газах кислорода значительно интенсифицирует коррозионные процессы. Это происходит при нарушении режимов работы ДВС, когда в камеру сгорания поступает обедненная топливом смесь и не весь кислород вступает в реакцию. В результате разрушаются и наружные стенки, свищи в которых дают о себе знать характерным звуком, и внутренние перегородки.

Повреждения глушителя автомобиля могут привести к нарушению работы двигателя, поскольку колебательные процессы отработавших газов выпускной системы и топливно-воздушной смеси впускной системы согласованы.

В автосервисных центрах “Дакар” можно недорого сделать компьютерную диагностику работы двигателя и устранить возможные неполадки.

История создания

Первые модели двигателей внутреннего сгорания создавали просто оглушительный рёв. К тому же они были весьма маломощными и позволяли автомобилям развивать крайне небольшую скорость в сравнении с современными суперкарами.

Чтобы немного увеличить мощность автомобилестроители того времени создавали выхлопные системы авто таким образом, что отработанные газы попадали в атмосферу сразу через специальный клапан. Это устройство представляло собой примитивный аналог глушителя, установка которого позитивно сказывалась на мощности и экономичности.

Читать еще:  Низкое давление в топливной системе причины

Водитель сам должен был открывать клапан выхлопной системы, чтобы отработанные газы вышли наружу. При этом раздавался оглушительный свист, пугающий всех вокруг. Также это действие сопровождалось чёрными клубами дыма .

Из-за слишком громкой работы выхлопной системы сложилось некое противостояние между горожанами и водителями. В результате правительства всех стран издали закон, запрещающий открывать клапан в черте города.

Естественно, находчивые автомобилестроители не могли упустить такой шанс опередить своих конкурентов. Разработка более тихой выхлопной системы для авто начала набирать обороты.

Первый прототип глушителя был создан пионерами автомобильной отрасли компанией The Reeves Pulley Co. Автором же самого изобретения является Милтон Ривз. Произошло это в 1896 году. Учёный создал систему перегородок, которая была призвана минимизировать шум, создаваемый ДВС.

Конечно же, за более чем 100 лет глушитель для выхлопной системы авто прошёл множество модернизаций. Одну из главных осуществил французский инженер Юджин Гудри. Это произошло не так давно. В 1962 году учёный подал патент на каталитический глушитель. Именно эта конструкция является основой для современного устройства, отвечающего за уменьшение шума.

Основная конструкция осталась неизменной. Всё те же перегородки в значительной мере уменьшали звук работы двигателя. Но теперь для их создания использовались дополнительные материалы, увеличивающие эффективность работы всей выхлопной системы. Мало того, все эти элементы помещались в закрытые системы.

Если же говорить про общую структуру выхлопной системы авто, то за последние 50 лет она особо не менялась. Небольшие доработки были сделаны в начале 2000-х, но они также касались глушителя. Появились конструкции с изменяемым потоком. Это позволило модерировать шум ДВС для разного количества оборотов.

Также к интересным нововведениям можно причислить электронные глушители. Они служат для того, чтобы сделать шум ниже, используя для этой цели специальные наушники. Эта модификация позволила конструкции сделать ещё один небольшой технологический шаг в будущее.

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ ГЛУШИТЕЛЕЙ

Основной проблемой элементов систем отвода выхлопа является появление дыр, вследствие перепада температур и внешнего ударного воздействия на корпус элементов. При обнаружении пробоины в корпусе резонатора, труб или заднего глушителя, нужно изготовить латки из листового металла. От размеров «свища» необходимо сделать запас около 10-12 мм, после чего место пробоя нужно тщательно обработать.

Ремонт своими руками особых сложностей не представляет. При наложении латок желательно пользоваться полуавтоматической сваркой. При этом необходимо следить за ровностью и непрерывностью сварного шва. Таким же образом реставрируются дефекты труб и внутренних элементов.

Устройство выхлопной системы автомобиля

Конструктивно устройство выхлопной системы автомобиля реализовано на базе выпускного коллектора, катализатора, резонатора, глушителя, соединительных труб, специального гофра и крепёжных элементов. В системах выхлопа современных автомобилей устанавливается дополнительно датчик кислорода (лямда-зонд), который обеспечивает контроль кислорода в отработанных газах.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор крепится непосредственно на выходное отверстие двигателя с помощью фланца. Он является началом любой системы выхлопа. В коллекторе отработанные газы из каждого цилиндра объединяются в общий поток, который поступает в соединительную трубу. На выходе из камеры сгорания создаётся высокое давление газов и большая температура.

Поэтому для обеспечения требуемой герметичности применяются специальные уплотнительные прокладки, изготовленные из огнеупорного графитового материала. Как правило, уплотнитель обрамлён кольцами из меди, что гарантирует максимально плотное соединение коллектора с двигателем.

Из-за специфики расположения коллектор постоянно работает в экстремальном режиме. Температура потока выхлопных газов может достигать +1000оС и более. После выключения двигателя температура внутри конструкции коллектора резко уменьшается. В такого резкого температурного перепада образуется конденсат, что приводит к образованию ржавчины.

Форма и размеры выпускного коллектора оказывает непосредственное влияние на характер пульсации потока выхлопа. В свою очередь, это сказывается на мощности силового агрегата. Для защиты узлов двигателя и элементов выхлопного тракта от вибрации и колебаний в современных автомобилях предусмотрена специальная виброизолирующая муфта (гофр), выполненная в виде гибкого металлического шланга, смонтированного в стальном кожухе.

Читать еще:  Обзор авторынка россии 2018

Лямбда-зонд

Эффективность работы катализатора определяется степенью концентрации кислорода в выхлопных газах. Оптимальным является соотношение кислорода в топливной смеси 14,7 к 1. То есть, чтобы в выхлопе было минимальное количество вредных веществ, необходимо смешивать 1 часть топлива и 14,7 частей кислорода. Контроль этого соотношения в топливной смеси реализован путём измерения остатка кислорода в выхлопе. Поэтому лямбда-зонд установлен перед катализатором.

Катализатор выхлопной системы

Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.

Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

Резонатор

Резонатор обеспечивает снижение шума двигателя, гашение пламени и транспортировку продуктов выхлопа по соединительной трубе к глушителю. Схема выхлопной системы предполагает монтаж резонатора за катализатором. В результате многочисленных испытаний установлено, что качество и эффективность работы резонатора оказывают непосредственное влияние на мощность двигателя. Надёжный и правильно работающий резонатор обеспечивает не только минимальный шум работы двигателя, но и существенно продлевает срок службы всей системы выхлопа.

Роль глушителя в выхлопной системе авто

Глушитель, как и резонатор, предназначен для снижения шумов выхлопа, но конструктивно выполнен по другой схеме. Как правило, он представляет собой металлический бак (ёмкость), внутри которого устроено несколько перегородок. Как вариант, перфорированная труба. В результате неоднократной смены направления потока снижается уровень шума. Внутри банки дополнительно устанавливаются звукопоглотители, изготовленные из специального волокна. В модернизированных типах глушителей внутри конструкции или в средней части перфорированной трубы оборудуются отсек большего диаметра. За счёт этого снижается скорость потока газов, что положительно сказывается на поглощении шума.

Соединительные элементы

Соединительные трубы обеспечивают соединение основных узлов в единый выхлопной тракт. Приёмная труба монтируется между выпускным коллектором и катализатором. Для соединения резонатора с глушителем применяется средняя труба, которая повторяет конфигурацию днища с учётом расположения различных узлов и элементов ходовой части.

Гофр является важным элементом, без которого не обходятся выхлопные системы. Он обеспечивает компенсацию вибрации и колебаний, которые возникают между компонентами конструкции выхлопа. Отработанные газы поступают из двигателя не равномерно. При открытии выпускных клапанов создаётся мощный поток, а при закрытии он прекращается. Чем больше количество цилиндров, тем выше частота колебаний.

Ремонт выхлопной системы своими руками

Замена главного глушителя ВАЗ 2106 своими руками

Перед началом ремонта даем всей системе остыть. Работать с разогретыми трубами просто небезопасно. Из инструментов нам потребуется два ключа на 13, а также прямая отвертка.

1. При помощи ключа немного отпускаем гайку стяжного хомута, вторым ключом удерживаем болт от проворачивания. Далее с помощью отвертки разжимаем хомут, а затем перемещаем его вниз по входной трубе главного глушителя.

2. Теперь ключом отворачиваем болт, фиксирующий резиновую подушку. После этого отсоединяем подушку от крепежного кронштейна, выталкиваем и снимаем ее.

4. Снимаем резиновые подвески глушителя, для чего нажимаем на проволочные застежки.

5. С определенным усилием покачиваем глушитель и отсоединяем его от дополнительного глушителя. После отсоединения снимаем основной глушитель.

Монтаж нового глушителя производим в порядке обратном снятию.

Четыре способа звукового погашения

В принцип функционирования легли 4 главных способа звукового погашения: ограничение звука, его отражение, подавление звуковых волн с помощью резонанса и поглощение.

Читать еще:  Пыльник задней ступицы 2108

Ограничивающий тип самый простой в своей конструкции: выполнен в виде сужающейся трубы, помещенной в металлический бак. Этот тип подавляет шум частично, существенно снижает мощность мотора и устанавливается на простейшей агропромышленной технике.

Зеркальное изменение направления акустического потока используется в установке на скутеры и мотоциклы. Происходит приглушение колебаний, за счет чего рокот заметно уменьшается. Использование данного варианта возможно только на двухтактных движках, ввиду малой мощности.

Третий вариант применяется на автомобилях. Внутри резонатора устанавливается несколько перегородок, образующих полости, которые соединены в свою очередь полыми прутьями из стали. Здесь в поглощение звука играют роль два фактора:

  • звуковые волны и пары меняют направление своего движения несколько раз за счет зеркальных перегородок;
  • частота акустических колебаний совпадает, благодаря точным расчетам размеров резонансных камер и трубок. Созданный резонанс подавляет грохот и рокот.

С учетом многообразия двигателей и их мощностей под каждый разрабатывается свой глушитель подобного типа.

Поглощающий образец по своей конструкции напоминает подавление шумовых волн, с той разницей, что трубы у него имеют многочисленные отверстия разного диаметра. По бокам данных перегородок помещен термостойкий материал, например, каолиновая или базальтовая вата, способная вытерпеть температуру до 700 градусов по Цельсию. Акустический поток рассеивается, накладывая свои волны друг на друга после сквозных прохождений. Оставшаяся часть уходит в наполнитель, а остатки — сглаживаются

  • каналы выпуска и впуска;
  • корпус с герметикой;
  • перфорированная трубка;
  • мате
  • перегородками и изменением направления.

В настоящее время популярностью пользуются резонансный и прямоточный глушители. Оба допускают установку в комплекте с резонатором. На некоторых автомобилях вместо переднего прямоточный агрегат.
Устройство резонатора состоит из следующих элементов:

  • корпуса цилиндрической формы;
  • термостойкого материала для теплоизоляции;
  • сплошной перегородки для разворота газового потока;
  • перфорированной трубки;
  • дросселя, позволяющего менять направление потока переработанных паров.

В принципе, его «анатомия» сложнее предварительного аналога. Главная часть включает в себя переднюю и заднюю перфорированные каналы, впускную трубу, переднюю, среднюю и заднюю перегородки, а также канал выпуска и сам корпус. В своем производственном процессе резонансный глушитель использует все принципы звукового преобразования.

Поскольку вышеописанный образец создает эффект противоборствующих давлений, в тюнинге используют замену части конструкции на прямоточный аналог. Сам он состоит из таких деталей, как:

  • каналы выпуска и впуска;
  • корпус с герметикой;
  • перфорированная трубка;
  • материал со свойствами шумоизоляции и повышенной термостойкостью.

По сути прямоточное приспособление проводит через все свои камеры одну перфорированную трубу. Здесь отметаются способы преобразования с помощью изменения движения газов и звуковых волн. В ход вступают интерференция и поглощение. Они приводят к уменьшению противостояния возникающего давления, но на мощности двигателя это сказывается совсем незначительно (3-7% в прибавке). Зато это обеспечивает «спортивное» звучание мотора, потому для владельца машины, передвигающейся в черте города и имеющий такой прямоточный узел, неминуемо наказание в виде административного штрафа за превышение норм шума и возможного приказа демонтажа глушителя.

И только в самом хвосте этого списка будет красивый звук выхлопа. Я не спорю, именно бархатистые раскаты заставляют искать в трафике источник звука, но приятный уху тембр больше дополнительная сопутствующая характеристика в момент разработки, нежели сама цель.

Высокие тона выхлопа заставляют морщится пешеходов. О таких мотоциклах говорят, что они кричат или визжат. Все потому что высокие диапазоны не так приятны, как пониженное улюлюканье. Поэтому огромное количество пилотов гонится в первую очередь за красивым урчащим звуком выхлопа, и только потом с удивлением узнают, что их новинка увеличивает мощность двигателя.

Выхлопную систему очень часто называют способом дыхания мотоцикла. Когда система неисправна, загрязнена или неверно подобрана, мотоцикл будет страдать на такте выпуска газов, возможно начнет задыхаться. Зато отлаженный выхлоп способен улучшить характеристики вашего мотоцикла.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector