Как устроен глушитель автомобиля

Как устроен резонатор?

Это очень сложная и многослойная запчасть, в которой каждый слой играет свою роль. При образовании газов, они движутся в резонанс через отражатели. Оставшиеся отработанные пары перестают гореть после прохода через обтекатели. Выпускной и впускной клапан, совершают одинаковый объем действий. Они пропускают через себя весь поток образовавшихся паров. 

Если запчасть действует исправно, то она оказывает большое давление на процесс работы двигателя. С учетом того, что вся система и резонатор переживает воздействие высоких температур с внешними факторами, возможны сбои во всем транспортном средстве. Во избежание поломок автовладелец должен регулярно проходить диагностику системы и профилактические работы. В момент диагностики на соответствующей станции технического обслуживания, владелец автомобиля должен знать принципы воздействия запчасти и на что она оказывает влияние:

• эффективная и качественная работа катализатора;
• чистота трубок и патрубков глушителя;
• ширина и вместительность запчасти.

Эффективность зависит от количества отсеков гашения и для трубопровода с многочисленными отверстиями. Центральная часть имеет несколько отделов, с различными объемами. Разделяются эти отделы при помощи специальной перегородки. Каждый из отсеков выполняет работу по созиданию колебаний необходимой частоты. Но эта частота может изменяться с учетом трения. 

Сама запчасть очень похожа на глушитель уменьшенного размера. Его выхлопной клапан содействует проходу выхлопных паров при различной температуре. Чтобы устройство благоприятно функционировало, давление внутри камер должно растекаться равномерно. Эта функция дает возможность системе использовать минимум сопротивления на уменьшение моторных оборотов. В отсеках все потоки принимают одинаковую величину. При помощи отверстий в центре устройства, уменьшается давления выходящих паров.

Из каких материалов изготавливаются

Глушители всех типов могут изготавливаться из:

1. Нержавеющей стали;
2. Алюминизированной (сплав алюминия со сталью);
3. Обычной черной стали.

Из нержавеющей стали изделие может прослужить, при активной эксплуатации автомобиля, от 6 до 10 лет, так как наименее подвержено коррозии.

Реализуются на рынке в высоком диапазоне цен, их большой плюс – не смотря на высокую цену, выпускаются массово и можно подобрать к большинству марок автомобилей.

Из алюминизированной стали изделия реализуются в среднем диапазоне цен, они тоже достаточно прочные, но их трудно подобрать к конкретной марке авто, так как выбор на рынке не велик (выпускают только несколько компаний).

В гаражных условиях такой глушитель сделать проблематично. Основное преимущество – большой срок службы до 6 лет, мало подвержены коррозии.

Изделия из черной стали выпускаются массово, так как самые дешевые. Их можно сделать и гаражных условиях для любой марки авто, но вот служить они будут 3, максимум 5 лет, дальше агрессивная среда и ржавчина сделают свое черное дело.

Из «стиралки» в глушитель

Чтобы сделать глушитель из стиральных бачков, вам потребуется:

• стиральные бачки (нержавейка);
• болгарка;
• сверло;
• сварочный аппарат.

Теперь приступайте к следующим действиям:

1. Разрежьте бачок стиральной машины.

   Части разрезанного бачка от стиральной машины

2. Получившийся фрагмент листа согните по форме старого глушителя, сварите швы.

3. Сделайте то же самое и для второй половины.

   Первая половина будущего глушителя

4. Из нержавейки сделайте 2 перфорированных трубы нужного диаметра и размера, отверстия просверлите вручную или возьмите уже готовый металл (бачок от иностранной стиральной машины).

   Вид самодельной перфорированной трубы

5. Вырежьте стенки и перегородки глушителя нужного размера.

   Пример того, какой формы нужно вырезать стенки для самодельного глушителя

6. Приварите все друг к другу по краям.

   Вид соединенных вместе деталей (перфорированна труба, бачок и стенка)

7. Вставьте первую перегородку, заранее соединённую со второй перфорированной трубой, и приварите так, чтобы стенка находилась не на конце первой половины бочки, а немного глубже; при желании можно сделать отверстия и на перегородке.

   Вид соединенных вместе деталей (перфорированна труба, бачок и перегородка)

8. Сварите вместе первую и вторую части.

   Соединить части и сварить

9. Приварите вторую перегородку ко второй перфорированной трубе и сварите эту конструкцию со второй половиной глушителя.
10. Покрасьте термостойкой краской (по желанию).

11. Оцените свою работу.

    Собранный из стиральной машины глушитель

12. В конце приварите новый глушитель к выхлопной трубе.

Насадка на выхлоп своими руками

Если вы хотите сделать насадку на выхлопную трубу в домашних условиях, то вам понадобятся:

• фрагмент нержавеющей стали подходящего размера толщиной около 1 мм;
• картон;
• угловая шлифмашина с отрезным диском или электролобзик с полотном для резки металла;
• электродрель;
• комплект автомобильных инструментов;
• шкурка и материалы для полировки.

Существует множество разнообразных вариантов изготовления насадки, она может быть разной формы и из разного материала, но принцип конструирования один и тот же, а именно:

1. Из картона вырезается необходимая форма для будущей насадки, с учётом крепления к трубе.
2. Конструируется картонный шаблон.
3. По шаблону вырезается корпус будущей насадки из части листа нержавеющего металла.
4. Заготовка сгибается и соединяется стык.
5. Насадка зачищается и полируется до блеска.

Закрепите изделие так, чтобы оно сидело плотно, но легко снималось. Это сделать нужно для того, чтобы потом была возможность очищать корпус от грязи.

Пример самодельной насадки

Глушитель — это незаменимая часть автомобиля. Благодаря ему мы с комфортом водим машины, а его неисправная работа подвергает жизни людей опасности. Не забывайте следить за выхлопной системой авто, и она прослужит вам долгую и верную службу.

Устройство глушителя (схема)

Частично устройство глушителя было уже рассмотрено, теперь больше углубимся в тему.

Вы уже, наверное, поняли, что отличительных особенностей у глушителей много, нет устройств с одинаковой конструкцией, каждый производитель вносить свои новшества, чтобы улучшить конструкцию своего детища.

Основная цель – максимально уменьшить звук без потери мощности двигателя.

В обычном серийном автомобиле глушитель забирает от 5 до 7 % мощности. Чтобы добиться абсолютной тишины, нужно либо наращивать, либо устанавливать дополнительное устройство с резонатором, а это заберет еще от 5 до 7 % мощности. В сумме получается 10 – 15 %, которые никто терять не хочет.

Т.е. оказывается не так просто сделать идеальный глушитель, чтобы и шума было мало и мощность не терялась.

В большей мере на конструкцию изделия влияют:

1. Объем двигателя;
2. Тюнинговый или обычный мотор установлен;
3. Марка автомобиля и его назначение (спортивный или обычный);
4. Кто производитель.

Классический глушитель у большинства автомобилей состоит из:

1. Входной и выходной труб;
2. Внутренних труб;
3. От двух и более расширительных камер;
4. Внутренних перегородок;
5. Резонатора Гельмгольца.

Звук, попадающий во внутрь устройства через входную трубу, отражается от стенок и проделывает путь более 1 км постоянно ослабевая.

Резонатор же служит для того, чтобы ослабить самую мощную составляющую звуковой волны, с которой не справляется обычный лабиринт.

Камеры в глушителе имею разный размер потому что длина звуковых волн тоже разная.

Входная труба, как правило, имеет дырочки и считается рассеивающей, так как попадая в нее звук частично рассеивается в первой камере.

Волны хаотичное перемещаются в пространстве отражаясь от стенок и постоянно теряют энергию. Это происходит за счет силы трения о молекулы воздуха.

Чем большая часть волны остается в первой камере, тем больше происходит ослабевание волны.

Оставшиеся волны проходя во вторую рассеивающую камеру при этом им не просто перейти из узкой трубы в открытое пространство так как по закону акустики звуковая волна как бы сталкивается со стеной из воздуха.

Часть волны не в состоянии попасть во вторую камеру и отражается назад от границы раздела сред и частично поглощает встречный поток.

Те же волны, которые смогли попасть во вторую камеру, беспорядочно отражаются от стенок поглощая друг друга и теряют энергию при трении о воздух.

Но главная составляющая звуковой волны проходит дальше и попадает в резонатор Гельмгольца.

Звуковой волне снова приходится выходить из узкого пространства в свободную камеру, и она как бы давит на воздух в резонаторе создавая воздушные колебания.

Таким образом создается обратная звуковая волна, имеющая ту же частоту, что и исходная. Они сталкиваются и разрушают друг друга.

Часть волн, оставшихся во второй камере, попадает в еще одну трубу и переправляются в третью камеру.

Там снова происходит потеря звука на трении об воздух, и лишь после этого ослабленная волна попадет в выходную трубу, а оттуда наружу.

Характерные неисправности

Существует одна причина, по которой глушитель автомобиля выходит из строя – длительное воздействие отработанных газов, обладающих высокой температурой. Рано или поздно металлический корпус элемента прогорает, что сопровождается рокотом под днищем автомобиля (оттуда, где расположена неисправная деталь).

Срок службы глушителя сильно зависит от материала, из которого он изготовлен:

• обычный «черный» металл со специальным покрытием;
• нержавеющая сталь.

Более дешевый вариант, сделанный из «черного» металлопроката, способен прогореть через 20–30 тыс. км пробега, в то время как нержавеющий корпус отработает 100 тыс. км и больше. Другое дело, что в течение длительного срока могут выгореть внутренности глушителя и уровень шума заметно повысится.

Неисправности устраняются двумя способами: замена глушителя и ремонт с помощью сварки. В любом случае вам придется посетить автосервис, где после диагностики мастера помогут принять верное решение. Если отверстие свища небольшое, то опытный специалист заварит его прямо на машине. Второй вариант – наложить заплатку из металла, для чего глушитель потребуется снять. Элемент с выгоревшими внутренностями ремонту не подлежит, только замене.

https://youtube.com/watch?v=YMdaf4ojr8o

Устройство глушителя и резонатора

Сразу отметим, разные производители автомобилей и выхлопных систем используют различные конструктивные решения. Это значит, что на разных авто даже одного производителя устройство глушителя может отличаться. Дело в том, что глушитель должен не только поглощать звук, но и не отнимать мощность двигателя.

На практике, можно установить несколько глушителей разного объема и резонаторов, что сделает авто бесшумным. Однако мощность двигателя также будет значительно снижена. Даже стандартные и относительно простые системы отнимают до 6-7% процентов. По этой причине автопроизводители постоянно разрабатывают различные конструкции, чтобы получить оптимальный баланс.

Резонатор

По конструкции резонатор представляет собой несколько перфорированных труб, которые находятся внутри металлического корпуса. Трубы размещены на разном уровне, при этом параллельны. Когда общий поток выхлопных газов попадает в резонатор, он ударяется об стенки, что позволяет снизить давление и частично погасить шум.

Волна после удара об стенку отражается, сталкивается с потоком поступающих газов и происходит «самогашение». Далее поток попадает в параллельную трубу и переходит в следующую камеру, где процесс повторяется. Это позволяет в резонаторе снизить давление и уменьшить уровень шума на 40%. Преимущественно в резонаторе «гасятся» низкочастотные шумы.

В нижней части имеется еще одна труба, через которую газы далее проходят в глушитель. При этом резонатор можно сделать более эффективным, однако для этого нужно увеличивать его объем. С учетом того, что резонатор установлен в средней части под машиной, возникнут проблемы с установкой. Также повышение эффективности резонатора приведет к снижению мощности двигателя.

Глушитель

Глушитель обычно ставится в задней части автомобиля, так как там достаточно места для его установки. Глушитель — самый большой по размеру элемент выхлопной системы и конструктивно похож на резонатор. В его устройстве также используются камеры и стенки.

Однако в глушителе также есть особая камера с поглотителем. После выхода из перфорированной трубы газы проходят через поглотитель, где дополнительно гасится их энергия и звук. Фактически, перфорированная трубка обложена таким поглотителем.

Сам материал пористый и мягкий, хорошо устраняет колебания звука. В качестве поглотителя используют: стекловату, минвату, могут добавлять металлическую стружку и т.д. Главное, чтобы материал был пористым и не горючим:

• для эффективного поглощения звука;
• отсутствия рисков возгорания при нагреве;

Еще добавим, что в выхлопной системе может использоваться два глушителя. Обычно такое решение используется на моторах V6 или V8 (по одному глушителю на 3 или 4 цилиндра с каждой стороны V-образного двигателя).

Глушитель в разрезе

Давайте посмотрим устройство глушителя автомобиля в разрезе на этом фото,

Тут мы видим, обязательны элементы глушителя или так сказать из чего состоит глушитель автомобиля:

1. Выпускной коллектор (в народе получил название штаны или паук за схожесть в конструкции)
2. Пламегаситель или резонатор
3. Соединительные трубы между камерами глушителя
4. Основной каркас глушителя
5. И собственно сама выхлопная труба

• Выпускной коллектор – это трубы, которые непосредственно прикреплены к выводам двигателя для активного отбора выхлопных газов напрямую из цилиндров автомобиля, поэтому температуры в месте соединения коллектора и двигателя могут достигать значений в 1000 градусов по Цельсию
• Поэтому требование к выпускному коллектору всегда высокое это обязательная термоустойчивость материала и крепость по отношению к механическим нагрузкам, из за чего коллектор часто изготавливается и чугуна или жаропрочной стали.
• Резонатор глушителя как правило представляет из себя трубу с просверленными в ней отверстиями разного диаметра которая находится в закрытой камере из-за расширения и выхода газов через отверстия этой трубы и происходит их резонирование по сути затухание колебания и изменения колебательного контура звуковой волны
• Основной глушитель это по сути как многокомнатная квартира только комнаты соединяются там не дверями и полыми трубками и иногда чтоб попасть в другую комнату выхлопным газам приходится несколько раз проходить по трубам из других комнат туда и обратно– сделано это для гашения энергии газа и преобразования его в тепловую энергию, из за этого преобразования энергии и происходит снижение звуковой волны

Ну, думаю, что на вопрос глушитель в автомобиле назначение и устройство мы ответили и теперь вы имеете хотя бы представление о его устройстве.

Основные элементы системы

Конструкция глушителя включает несколько элементов. Фактически она будет, примерно, одинаковой для каждой модели автомобиля.

1. Коллектор;
2. Нейтрализатор;
3. Передний глушитель;
4. Задний глушитель.

Коллектор подключается непосредственно к самому двигателю, выполняя задачу по выводу газов. Нагрузка в данном случае очень высокая и касается это как механического, так и температурного воздействия (вплоть до 1000 градусов). Особые требования предъявляются к материалу, из которого изготавливается эта часть глушителя автомобиля. Для этого применяются лучшие сплавы чугуна и стали.

Сейчас производители нередко изготавливают катализаторы, способные проводить очистку в широком диапазоне вредных веществ. Для этого камеру каталитического нейтрализатора делают многосекционной. Корпус изготавливается из металла или керамики. При этом он имеет ячеистую структуру, благодаря которой увеличивается площадь контакта газов непосредственно с каталитическим слоем.

Что будет, если снять глушитель с машины

Некоторые владельцы транспорта считают, что преобразователь звука снижает мощность работы двигателя. Мнение основано на том, что гоночные машины не оборудованы шумопоглощающими фильтрами.

Строение глушителя автомобиля – это сложная система, где все детали тщательно подобраны. Если исключить из схемы одно звено, это неизбежно отразится на характеристиках агрегата. Сверхскоростные модели для автоспорта проходят тщательный контроль. Система вывода газов обладает повышенной герметичностью и разработана согласно стандартам безопасности.

Самостоятельный демонтаж глушителя приведет к повышенной нагрузке на двигатель. В итоге появится вибрация кузова, возрастет уровень шума, а в салоне может ощущаться неприятный запах. Существует риск отравления выхлопными газами. И не факт, что автомобиль без фильтра поедет быстрее.

Если глушитель автомобиля работает с перебоями, систему необходимо ремонтировать. Для замены оборудования лучше обратиться в сервис по обслуживанию транспорта. От исправности каждой детали зависит безопасность окружающих.

Ремонт глушителя самостоятельно

Для того, чтобы вам легче было осмотреть глушитель, следует его отсоединить от автомобиля. Это поможет быстрее и качественнее исполнить работу. Если во время визуального осмотра вы не увидели никаких серьезных повреждений, то, скорее всего, поломка находится внутри.

Очень важно напомнить, что не имея достаточного опыта лучше обратиться в автомобильный сервис, где опытные мастера помогут устранить все дефекты глушителя. Если же при визуальном осмотре вы обнаружили повреждения (пробитую камнем дыру), то вам понадобится сварочный аппарат

А вот если видны прогоревшие, проржавевшие дыры, то такой глушитель варить не рекомендуется, поскольку он вскоре снова прохудеет, нужна замена глушителя, причем желательно из качественного материала. Часто случается так, что поломка происходит в месте соединения мотора с выхлопной трубой. Этот элемент называется гофра

Если же при визуальном осмотре вы обнаружили повреждения (пробитую камнем дыру), то вам понадобится сварочный аппарат. А вот если видны прогоревшие, проржавевшие дыры, то такой глушитель варить не рекомендуется, поскольку он вскоре снова прохудеет, нужна замена глушителя, причем желательно из качественного материала. Часто случается так, что поломка происходит в месте соединения мотора с выхлопной трубой. Этот элемент называется гофра.

Виды глушителей и их отличия

Насчитывают 4 типа глушителей по способу поглощения акустических волн:

• отражательные;
• ограничительные;
• поглотительные;
• резонаторные.

По конструкции:

• прямоточные;
• обратноточные.

Схема отражательного обратноточная, остальных — прямоточная.

Отражательные

Если в автомобиле устанавливают один глушитель, то используют отражательный вариант. В нём применяют принцип «ломания» потока выхлопных газов за счёт создания нескольких перегородок, камер расширения и поворотов. Громкость выхлопа снижена до нормативных показателей. По этой причине подавляющее большинство заводских автомобилей оснащают отражательным типом.

самый популярный для заводской конфигурации автомобиля

Недостаток такого вида глушителя — снижение мощности двигателя из-за сопротивления системы выпуска потоку отработавших газов.

Резонаторные

На систему выпуска мощных двигателей в качестве первой ступени устанавливают резонаторный глушитель. Он состоит из перфорированной трубы, помещённой в корпус. Корпус делится на две или три секции. Энергия отработавших газов ослабляется за счёт ступенчатого понижения давления.

устанавливается как первая ступень гашения энергии выхлопа

Деталь снижает силу звуковых колебаний и сохраняет мощность двигателя при свободном течении потока выхлопных газов.

Ограничительные

В ограничительных глушителях поток газов проходит через диафрагму или конусное сужение, что приводит к снижению мощности мотора. Акустическая защита таких устройств невысока, так как диафрагма не препятствует прямолинейному движению звуковой волны.

Поглотительные

Гасящую функцию для звуковых колебаний в поглотительном глушителе выполняет мелкопористый негорючий материал, расположенный в пространстве между перфорированной трубой и корпусом. Конструкция похожа на резонаторный тип. На снижение мощности этот тип влияет незначительно.

Ремонт глушителя самостоятельно

Для того, чтобы вам легче было осмотреть глушитель, следует его отсоединить от автомобиля. Это поможет быстрее и качественнее исполнить работу. Если во время визуального осмотра вы не увидели никаких серьезных повреждений, то, скорее всего, поломка находится внутри.

Очень важно напомнить, что не имея достаточного опыта лучше обратиться в автомобильный сервис, где опытные мастера помогут устранить все дефекты глушителя.

Если же при визуальном осмотре вы обнаружили повреждения (пробитую камнем дыру), то вам понадобится сварочный аппарат. А вот если видны прогоревшие, проржавевшие дыры, то такой глушитель варить не рекомендуется, поскольку он вскоре снова прохудеет, нужна замена глушителя, причем желательно из качественного материала. Часто случается так, что поломка происходит в месте соединения мотора с выхлопной трубой. Этот элемент называется гофра.

Как еще можно снизить уровень шума глушителя

Также для снижения шума можно установить зеркальный глушитель. Такие модели работают по такому же принципу, как и акустические зеркала. Чаще всего зеркальные глушители можно встретить в выхлопных системах двухтактных моторов мотоциклов и скутеров. Устройство глушителя в этом случае представляет собой выпускное колено и резонаторную банку, в которой отработанные газы «утихомириваются». При этом уровень сопротивления будет значительно ниже, а на мощность двигателя не будет расходоваться. Однако стоит учитывать, что из-за зеркального эффекта температура выхлопной трубы будет повышаться.

Подобный принцип используется в системах автомобилей ВАЗ 2107, Нива, 2115 и многих других.

Помимо этого существуют поглотительные и ограничительные глушители, которые также понижают шум.

Тюнинг глушителя своими руками.

     Разобравшись с предназначением, строением и видами глушителей, перейдем к самому больному спору, в котором сломано немало копий.

Можно ли заменой только глушителя увеличить мощность стокового автомобиля?

     Наше мнение — однозначно нет. Если вы поставите самую дорогую прямоточную «банку» самого известного производителя на стоковый двигатель, не подвергнувшийся тюнингу впускного и выпускного коллектора (и т.д.), никакой прибавки мощности не будет. Однако это не значит, что установка тюнингового глушителя лишена смысла.

        И так, положим, что на непростом пути тюнинга, по тем или иным причинам, Вы все же решили произвести замену стоковой банки. Какими принципами нужно руководствоваться?

2. Низкое сопротивление = минимизация потерь мощности.1. Легкий вес. Легкое авто — быстрое авто.

3. Снижение уровня шума(иначе мы бы вовсе от него отказались).

4. Стоимость и простота конструкции.

5. Компактный размер (упростит монтаж).

      Выходит, что исходя из наших задач, нам наилучшим образом подходит глушитель прямоток. Простота конструкции позволяет задуматься о том, чтобы изготовить прямоток своими руками. Он может быть сварен в новом корпусе, либо в качестве корпуса может быть использована стоковая банка.

     Конструкция самодельного прямотока такова: между внешним металлическим корпусом и трубой с отверстиями прокладывается звукопоглощающий материал (например, базальтовая вата, состоящая из длинных волокон), а между трубой и ватой размещается заградительный барьер из очень мелкой металлической сетки, для того чтобы волокна ваты не выдувались наружу. Ресурс прямотока определяется сроком удержания волокон, после истечения которого глушитель перестает выполнять свои функции и начинает звенеть. Минеральная вата хорошо поглощает высокие частоты, а низкие нет, поэтому Вы скорее всего получите низкий, рычащий звук.

Как сделать глушители тише?

Если вам захотелось, чтобы ваш автомобиль работал тише, то в такой ситуации следует внести некоторые изменения в выхлопную систему. Именно она отвечает за гашение звуковой волны возникающей при работе двигателя. Следует оговориться, что речь идет о стандартной выхлопной системе и глушителе, а не о прямоточной, так как эти две системы довольно сильно отличаются. И еще, мы не будет рассматривать варианты, когда полностью изменяется и переделывается внутренняя структура глушителя, проводится много сварных работ и т.д., здесь речь пойдет об обычных способах.

Как изменить звук из глушителя на тихий?

Есть несколько простых способов, как сделать глушитель тише.

Для этого вам потребуется сделать одно из перечисленных действий, а именно:

• установить дополнительный резонатор;
• заменить резонатор на новый, имеющий звукопоглощающий наполнитель;
• заменить глушитель на новый и качественный.

Любой из перечисленных вариантов способен сделать тише звук глушителя. Осталось прокомментировать пункты, и начнем с последнего.