Виды, устройство и принцип работы глушителя автомобиля

Глушитель автомобиля предназначен для снижения уровня шума выхлопных газов в системе выпуска до соответствия с международными стандартами. Он представляет собой металлический корпус, внутри которого выполнены перегородки и камеры, образующие каналы со сложными маршрутами. Когда через последние проходят отработавшие газы, происходит поглощение звуковых колебаний различной частоты и преобразование их в тепловую энергию.

Функции глушителя в системе выпуска

В системе выпуска отработавших газов двигателя глушитель устанавливается после катализатора (для автомобиля, работающего на бензине) или сажевого фильтра (для дизельных моторов). В большинстве случаев их предусматривается два:

• Предварительный (резонатор глушителя) – предназначен для грубого подавления шума и стабилизации колебаний потока выхлопных газов, выходящих из двигателя. Он устанавливается первым, поэтому его часто называют “передним”. Одной из его главных функций является распределение отработавших газов в системе.
• Основной глушитель – предназначен для окончательного подавления шума.

Расположение глушителя в системе выпуска

На практике устройство глушителя автомобиля обеспечивает следующие приводящие к снижению шума преобразования выхлопа:

• Изменение сечения потока выхлопа. Реализуется благодаря присутствию в конструкции камер различного сечения, что позволяет поглотить шумы высокой частоты. Принцип технологии прост: вначале движущийся поток отработавших газов сужается, что создает некоторое акустическое сопротивление, а затем резко расширяется, в результате чего звуковые волны рассеиваются.
• Перенаправление отработавших газов. Осуществляется перегородками и смещением оси трубок. При развороте потока выхлопных газов на угол от 90 градусов достигается гашение шумов высокой частоты.
• Изменение колебаний газов (интерференция звуковых волн). Достигается за счет присутствия перфорации в трубках, по которым проходит выхлоп. Эта технология позволяет гасить шумы различных частот.
• “Самопоглощение” звуковых волн волн в резонаторе Гельмгольца.
• Поглощение звуковых волн. Помимо камер и перфорации в корпусе глушителя присутствует звукопоглощающий материал, изолирующий шумы.

Особенности работы и виды глушителей

В современных автомобилях используются два вида глушителей: резонансные и прямоточные. Оба могут устанавливаться в комплексе с резонатором (предварительным глушителем). В некоторых случаях прямоточная конструкция может заменять передний глушитель.

Устройство резонатора

Конструктивно резонатор глушителя, который также называют пламегасителем, представляет собой перфорированную трубу, находящуюся в герметичном корпусе, разделенном на несколько камер. Он состоит из следующих элементов:

• корпус (имеет цилиндрическую форму);
• теплоизоляционная прослойка (выхлопные газы имеют очень высокую температуру);
• глухая перегородка (для поворота потока газов);
• перфорированная труба;
• дроссель (позволяет изменять сечение потока отработавших газов).

Конструкция резонансного глушителя

В отличие от предварительного, главный резонансный глушитель устроен сложнее. Он состоит из нескольких перфорированных труб, установленных в общем корпусе, которые разделены перегородками и находятся на разных осях (см. рис. Глушитель в разрезе):

1. передняя труба с перфорацией;
2. задняя труба с перфорацией;
3. впускная труба;
4. передняя перегородка;
5. средняя перегородка;
6. задняя перегородка;
7. выпускная труба;
8. корпус (овального сечения).

Таким образом, резонансный глушитель использует все виды преобразования звуковых волн различных частот.

Особенности прямоточного глушителя

Основным недостатком резонансного глушителя является эффект создания противодавления, который возникает в результате перенаправления потока отработавших газов (при его столкновении с перегородками). В связи с этим многие автомобилисты выполняют тюнинг системы выхлопа, устанавливая прямоточный глушитель.

Прямоточный глушитель

Конструктивно прямоточный глушитель состоит из следующих элементов:

1. герметичный корпус;
2. выпускная и впускная труба;
3. труба с перфорацией;
4. шумоизоляционный материал – чаще всего используется стекловолокно, которое отличается устойчивостью к высоким температурам и хорошими звукопоглощающими свойствами.

На практике глушитель-прямоток имеет следующий принцип работы: через все камеры проходит одна перфорированная труба. Таким образом, гашение шума путем изменения направления и сечения потока газов отсутствует, а подавление шумов реализуется исключительно благодаря интерференции и поглощению.

За счет беспрепятственного прохождения выхлопа через прямоточный глушитель возникающее противодавление очень мало. Однако на практике большого прироста мощности это не обеспечивает (от 3% до 7%). С другой стороны, у автомобиля появляется характерное для спортивных автомобилей звучание, поскольку присутствующие в нем шумопоглощающие технологии устраняют только высокие частоты.

От того, как работает глушитель, зависит комфорт водителя, пассажиров и пешеходов. Так при длительной эксплуатации повышенный шум может причинять серьезные неудобства. На сегодняшний день установка в конструкции прямоточного глушителя для автомобиля, перемещающегося в городской черте, является административным нарушением, которое грозит штрафами и предписанием о демонтаже устройства. Связано это с превышением норм шума, заданных стандартами.

Все об автомобильном глушителе — устройство, предназначение, принцип работы

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.

Устройство глушителя автомобиля представляет собой конструкцию, которая снижает уровень шума от преобразования энергии. Но этим функции не ограничиваются. Деталь важна для бесперебойной работы двигателя.

Предназначение глушителя в автомобиле

Современные автомобили невозможно представить без шумопоглощающих фильтров. Устройство предназначено для:

• снижения звуковых колебаний отработанных газов;
• уменьшения пульсации, температуры и скорости выхлопов.

Первоначально систему считали вспомогательным элементом транспорта. Сегодня автоглушители предохраняют двигатель и защищают окружающую природу от вредных веществ.

Кто придумал глушитель

На заре автомобилестроения безлошадные экипажи пугали пешеходов страшным ревом, когда проезжали по улицам. Над изобретением звукового фильтра работали инженеры многих стран. На вопрос, кто придумал глушитель для автомобиля, компании по выпуску машин отвечают неодинаково.

Другая версия гласит, что звуковой фильтр изобрела женщина. Жительнице США Долорес Джонс надоел грохот проезжающих мимо машин. В итоге американка осуществила свою мечту сделать немного тише окружающий мир.

Разновидности глушителей

Модели различают по характеристикам и принципу действия. Преобразователи шума делают из металла – нержавеющей или черной стали с алюминиевым, цинковым покрытием. Первый тип универсален, подходит для разных машин, недорого стоит, но имеет маленький срок эксплуатации. Алюминизированные служат долго, но их выпускает ограниченное количество предприятий.

Схема устройства глушителя

По принципу работы глушителя автомобиля выделяют несколько групп:

• Самые простые – ограничительные. Деталь сделана в форме трубы, которая сначала сужается и создает сопротивление, а заканчивается расширением. Устройство используют в качестве предварительного фильтра, а не для отвода выхлопных газов.
• Отражательные. В корпусе вмонтированы акустические зеркала. Звуковая волна, сталкиваясь с препятствиями, постепенно теряет свою силу. Такая конструкция глушителя автомобиля применяется на выходе системы.
• Резонаторные. В состав резонаторных приспособлений входят несколько камер, которые разделяет сплошная перегородка. Колебания частоты в замкнутых пространствах гасят друг друга. Такие конструкции отработанному потоку препятствуют незначительно. Глушители размещают после приемной трубы.
• Поглотительные. Поглотители шумовые эффекты гасят с помощью специальных материалов. В корпусе не устанавливают лабиринт перегородок. Пространство заполняют стекловатой или минеральными волокнами. Звукоизоляция таких моделей ниже, поэтому привлекает сторонников тюнинга.

В спортивных машинах часто используют прямоточные фильтры. Такой глушитель автомобиля устроен более просто. В корпус из высокопрочного металла вмонтирована труба с многочисленными отверстиями. Перфорированная конструкция покрыта стекловолокном и стальной сеткой. Звуковые волны, проходя через систему, преобразуются в тепловую энергию. Цена прямоточных моделей обычно выше, их изготавливают полностью из нержавеющей стали.

Устройство глушителя машины

Схема глушителя автомобиля состоит из нескольких элементов, которые соединены в определенной последовательности.

Коллектор

Это приспособление предназначено для отвода отработанных газов. При изготовлении детали используют особо прочные материалы. Температура внутри трубы достигает 1000°C – такие нагрузки выдерживают только сплавы металлов. Для погашения вибрации двигателя иногда устанавливают гофру.

Нейтрализатор

Следующий элемент системы выполнен в форме бочонка. Глушитель авто в разрезе напоминает улей с металлическими сотами. Остатки топлива, поступая в нейтрализатор, сгорают.

Нейтрализатор выхлопных газов

Очищение газов происходит во время химических реакций в каждой секции. Содержание вредных веществ в отработанном выхлопе не превышает нормативы международных стандартов.

Передний глушитель (резонатор)

Передний глушитель автомобиля устроен в виде бака, внутри которого проходит труба с перфорированными отверстиями. Комбинация решеток снижает скорость потока и приглушает рев вырывающихся наружу газов.

Задний глушитель

Внутреннее пространство элемента имеет неоднородную структуру. Камеры с пористыми наполнителями, сложная комбинация перегородок обеспечивают окончательное подавление звуковых вибраций. Приспособление является завершающим звеном в системе по выводу отработанных газов.

Принцип работы глушителя

Устройство глушителя автомобиля основано на простых принципах:

1. Из камеры сгорания отработанные газы по трубе подаются к задней части машины. За счет герметичности и уплотнителей шум от мотора постепенно снижается.
2. Уровень токсичных веществ уменьшают с помощью катализатора. Один датчик, контролирующий содержание кислорода, расположен на входе, другой лямбда-зонд – с противоположной стороны.
3. Очищенные газы направляются сначала в резонатор, а затем в глушитель.
4. Из основного фильтра выхлоп попадает в атмосферу.

Принцип работы глушителя автомобиля – в чередовании тесных и широких камер. В узких местах скорость потока падает, а в просторной части волны рассеиваются. За счет сложной траектории движения удается понизить частоту колебания звука. В металлических перфорированных трубах используют явление интерференции, направленное на изменение амплитуды волн. Шумовые эффекты также уменьшают изолирующие наполнители.

Как выглядит устройство глушителя автомобиля в разрезе, демонстрирует схема:

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.

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.

Из чего состоит глушитель в машине

Посмотреть глушитель в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

Глушитель является одним из важнейших элементов выпускной системы. Эксплуатация современного автомобиля без глушителя просто невозможна. Функции автомобильного глушителя:

1. уменьшение шума отработавших газов;

2. преобразование самих отработавших газов, то есть уменьшение их скорости, температуры (t), пульсации.

Стоит помнить о давлении отработавших газов, оно очень высокое. При движении газов, которые уже отработали по выпускной системе могут создаваться определенный звук, который способен распространяться активнее газов. Автомобильный глушитель уменьшает звуковые колебания, преобразуя их в тепловую энергию. К тому же с использованием глушителя в выпускной системе образуется определенное противодавление, которое в итоге приводит к определенному снижению мощности двигателя.

Устройство глушителя автомобиля

Устройство всех глушителей примерно схоже и включает в себя обязательные элементы:

• Расширение и сужение потоков выходящих газов, так называемое дросселирование, из за чего изменяется и скорость выходящих газов и частота звуковых волн
• Наложение звуковых волн друг на друга из-за чего изменяется их амплитуда – интерференция
• Поглощение и рассеивание звуковых волн – происходит преобразование звуковой энергии в тепловую за счет чего наступает очень существенное снижение звука выходящего выхлопа
• Многоразовое изменение потока выходящих газов, так называемый лабиринт, так же служит для снижения скорости выхода газа, его энергии и преобразование в тепловую энергию

Назначение

Это неотъемлемый конструктивный элемент системы выпуска отработавших газов. Именно глушитель позволяет снизить уровень шума выхлопа при работе двигателя на холостом ходу и под нагрузкой. Кроме того, подобный элемент выполняет следующие задачи:

• Уменьшает скорость потока газов.
• Снижает их температуру.
• Преобразует их энергию (уменьшает пульсации).

Смотреть галерею

Нужно понимать, что отработавшие газы, которые поступают от цилиндров двигателя, имеют очень высокое давление. Ввиду этого, создаются существенные звуковые колебания. Задача глушителя – преобразовать эти колебания в тепловую энергию. Таким образом, снижается уровень шума.

Конечно, достичь полной тишины не удастся, но убрать большую часть колебаний он вполне сможет. Но принцип работы глушителя таков, что он создает противодавление в выпускной системе. Это приводит к незначительному снижению мощности двигателя. С этой целью на некоторые авто ставят спортивные глушители, но о них расскажем немного позже.

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:

Выпускной коллектор (в народе получил название штаны или паук за схожесть в конструкции)

Пламегаситель или резонатор

Соединительные трубы между камерами глушителя

Основной каркас глушителя

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.

Элементы системы

Далее предлагаем познакомиться с устройством глушителя автомобилей в разрезе. Это даёт более наглядное представление не только о протяжённости, но и конструктивных внутренних особенностях устройства.

Если говорить о том, как устроен глушитель оснащённого двигателем внутреннего сгорания автомобиля, то здесь выхлопная система для выпуска отработавших автомобильных газов от мотора имеет 4 основных компонента:

• приёмная труба;
• катализатор;
• передний глушитель;
• задний глушитель.

Отдельно следует рассмотреть системы с прямотоком, то есть глушитель прямоточного типа.

Мало просто узнать, из чего состоит автомобильный глушитель. Здесь также следует разобраться в функциях каждого его отдельного элемента.

Важно понимать, что современные конструкции становятся всё сложнее, меняется их внутреннее устройство, применяются другие материалы. При этом всё равно каждое транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания под капотом располагает одними и теми же обязательными и стандартными компонентами.

Приёмная труба

Но чаще приёмную трубу принято называть коллектором, то есть при дословном переводе сборщиком. Это промежуточный элемент, который располагается непосредственно между силовой установкой автомобиля и нейтрализатором, либо же катализатором.

Основной задачей коллектора или приёмной трубы является вывод отработавшего газа. Поскольку здесь система сталкивается с повышенной температурной и механической нагрузкой, где температура порой достигает отметки в 1000 градусов Цельсия, к конструкции коллектора предъявляют повышенные требования. Здесь крайне важно использовать жаропрочные материалы, способные выдержать большие нагрузки.

Зачастую при производстве коллекторов или приёмных труб применяются высококачественные сплавы на основе стали и чугуна.

В конструкции некоторых автомобилей дополнительно предусматривается использование виброкомпенсатора на этом элементе. Специальная виброкомпенсирующая гофра позволяет гасить вибрации, исходящие от двигателя, уже на раннем этапе, и не выпускать их дальше по системе выхлопа. Такое нововведение позволяет повысить надёжность всей конструкции и продлить срок службы системы вывода отработавших газов.

Нейтрализаторы

Вообще полное и правильное название этого элементы системы выхлопа звучит как каталитический нейтрализатор. Но довольно часто используют просто понятие катализатора или нейтрализатора. От этого суть устройства совершенно не меняется.

Каталитические нейтрализаторы необходимы для того, чтобы осуществлять дожиг несгоревшего топлива и перерабатывать окись углерода.

Конструктивно такой элемент как нейтрализатор представлен в виде специальной камеры или бачка, внутри которого находится элемент из металла или керамики. Внешне этот элемент напоминает пчелиные соты. Именно эти внутренние соты в каталитическом нейтрализаторе обеспечивают очистку газовой смеси за счёт возникающих химических реакций.

В настоящее время изготовители активно переходят на производство многосекционных нейтрализаторов, которые отвечают самым строгим и жёстким международным требованиям. Новые конструкции позволяют осуществлять переработку значительно большего количества вредных, выделяющихся за счёт работы двигателя и сгорания топлива веществ. В результате выхлоп на выходе становится чище, окружающая среда загрязняется меньше.

Резонатор

Он же передний автомобильный глушитель. Во многом справедливо именно резонатор называть глушителем, если исходить от основы названия глушителя.

Всё дело в том, что такой компонент системы как резонатор отвечает именно за подавление или снижение возникающего шума. При этом никакого участия в очистке выхлопа рассматриваемый элемент не принимает.

Когда отработавший газ проходит через конструкцию резонатора, образуется достаточно высокий уровень шума. Чтобы его снизить и подавить, в резонаторе предусмотрена довольно сложная внутренняя конструкция. Там используются всевозможные решётки и перфорации, то есть отверстия. Они необходимы для того, чтобы способствовать снижению скорости выходящего выхлопного газа, а также подавлению вибраций.

Если грубо описывать устройство, то перед нами металлический бак с трубой, где предусмотрены различные перфорации.

Различают 2 вида резонаторов или передних глушителей.

1. Активные. Для производства таких глушителей всегда используются специальные материалы, которые обладают повышенным звукопоглощающим эффектом. При этом конструктивно они достаточно простые.
2. Реактивные. Отличаются своей конструкцией. Внутри корпуса располагаются различные резонаторные и расширительные камеры в специальной продуманной комбинации. Суммарно они способны эффективно подавить шум, и погасить вибрации.

Некоторые часто путают понятие переднего глушителя (резонатор) и заднего глушителя. Это разные устройства, которые существенно отличаются по своей конструкции.

Задний глушитель

Когда речь заходит о глушителе, зачастую подразумевается именно эта самая задняя часть конструкции, которая объединяет в себе всю выхлопную автомобильную систему.

Задний элемент необходим для того, чтобы окончательно поглотить выходящий из мотора шум, а также вывести в атмосферу все отработавшие газы, предварительно очищенные предыдущими устройствами системы.

Если сравнивать с резонатором, то в конструкции заднего глушителя используется неоднородная внутренняя компоновка или начинка. Внутри располагается сразу несколько камер, имеющих специальное наполнение. Пористая структура, система перегородок и воздуховоды способствует эффективному избавлению от посторонних сильных шумов, а также помогают снижать температуру в системе выхлопа.

Ремонт глушителя автомобиля

Как правило ремонт глушителя автомобиля хендай санта фе или любого другого авто сводится к заварке прогнивших дыр в основном глушителе, переваривать внутренние части как правило берутся только лютые энтузиасты. Да и смысла переварки внутренностей на старом глушителе как такового и нет. Потому как метал уже от звука и температур устал и стал так сказать сыпучим и трухлявым, потому проще купить новый глушитель. Но, а там каждый смотрит, конечно, по своим финансовым возможностям и настроению души.

Вот еще одно фото схема глушителя автомобиля так сказать для полноты понимания, тут хорошо видны два типа глушителя обычный глушитель и прямоточный глушитель, как вы понимаете в прямоточном из за его устройства звук будет намного громче, так как в нем отсутствуют гасительные камеры для звука

Шумоизоляция глушителя автомобиля своими руками

В шумоизоляции глушителя среди водителей нет единого мнения, и это понятно, тут как говорится палка двух концов, с одной стороны шумоизоляция глушителя снизит уровень шумовых колебаний, но с другой стороны создаст перегрев всех частей глушителя.

В основном для шумоизоляции глушителя используют материалы, такие как асбестовая ткань, или более современные жаростойкие и вибростойкие материалы.

Сама шумоизоляции сводится как правило к обматыванию этим жаростойким и звукопоглощающими материалом всех частей глушителя.

Некоторые умельцы даже обматывают и выпускной коллектор глушителя автомобиля, что так же вызывает много вопрос, как по перегреву самого коллектора, так и затруднение охлаждение части двигателя в месте соединения выхлопного коллектора с двигателем. Тут стоит взвесить все за и против такой процедуры. Но то, что будет большой перегрев всего глушителя из-за его обмотки шум изоляционными материалами это сто процентов.

Части глушителя

Эта система не однородна, она собирается из нескольких частей, а именно их пять:

• Это выпускной коллектор, сейчас многие могут сказать — что он не относится к глушащей системе, но он с ней взаимодействует напрямую – основное его назначение отводить газы из двигателя, поэтому я все же его включу в схему.
• Приемная труба.
• Катализатор.
• Резонатор.
• И последняя часть, собственно сам глушитель.

Про выпускной коллектор мы с вами поговорили, также можете почитать про него в этой статье. Переходит сразу к приемной трубе. Она создана для соединения выпускного коллектора и катализатора. Вроде что на нее обращать внимание, труба и труба – НО, в ней зачастую устанавливают так называемый виброгаситель (попросту гофру), которая призвана гасить вибрации от двигателя и не передавать их дальше, ни на кузов, ни на глушитель.

Катализатор – призван бороться с отработанными газами, а именно с их отчисткой. Выхлоп, который идет от силового агрегата содержит много вредных элементов. Катализатор дожигает их, делая – безвредными, концентрация падает в разы. Конечно совсем отчистить не получается, но прогресс на лицо. Если бы не было катализаторов, мегаполисы просто задохнулись от выхлопных газов. Про его устройство читаем здесь.

Резонатор и глушитель – эти две части уже борются с потоком газов и звуком, они предназначены в первую очередь для гашения звука и только во вторую снижения температуры. Газы, которые прошли катализатор, по трубам достигают сначала резонатора, а уже затем самого глушителя.

Чем покрасить глушитель автомобиля

Иногда некоторые автовладельцы задаются вопросом, чем покрасить глушитель автомобиля, связанно это, как правило с двумя причинами

1. Желанием скрыть ржавчину на глушителе
2. Придать красивый стильный вид автомобилю

В любом случае, краска для такого вида работы будет очень дорогой, так как основное требование к таковой краске будет огромная термоустойчивость и способность выдерживать большие температурные перепады,

и даже при покупке такой краски если её использовать в районе коллектора где температура 1000 градусов Цельсия, то мало вероятно, что если она и устоит, то не изменит свой цвет от таких высоких температур. Поэтому сама идея покраски глушителя имеет место быть, но как говорится на ваше усмотрение.

Наш пост глушитель в автомобиле назначение и устройство подошел к концу, надеемся, эта статья внесла некоторую ясность в понимание устройства выхлопной системы каждого автомобиля, конечно если у вас электромобиль, то у вас попросту нет глушителя в виду того, что и нет выхлопных газов.