Как работает автомобильный глушитель? | Статьи, обзоры

Многие владельцы авто уже привыкли, что их автомобиль работает довольно тихо, но не задумывались за счет чего это происходит. Как работает глушитель автомобиля, и из чего состоит глушитель, на эти вопросы мы попробуем ответить в этой статье. Сразу стоит оговориться, мы будем говорить о том, как устроен глушитель на авто обычной заводской комплектации (стоковый глушитель). Есть разные вариации прямоточных, спортивных глушителей, а также модернизированные варианты, о них речь идти не будет.

Глушитель для машины, что это и каковы его функции?

В выхлопной системе глушитель автомобильный играет одну из самых важных функций.  Глушитель в легковой машине располагается под задней частью кузова, зрительно мы видим только выхлопную трубу глушителя, из которой выходят отработанные газы.

Наиболее выраженные свойства глушителя можно описать так:

• рассеивание звуковой волны, возникающей от детонации топливной смеси в камере сгорания двигателя;
• окончательное понижение температуры отработанных газов, до 120-150ºС;
• изоляция салона с водителем и пассажирами от выхлопных газов.

Если с последними двумя пунктами все предельно ясно, то, как устроен глушитель авто, и как происходят процессы глушения звуковой волны, на этом стоит остановиться подробней.

Как устроен автомобильный глушитель?

Функциональная часть выхлопной системы — это банка глушителя. Если посмотреть, как выглядит глушитель в разрезе, то мы можем увидеть, что в ней есть камеры разной величины, которые соединяют перфорированные патрубки. Некоторые патрубки по диаметру больше, некоторые меньше, а сами камеры иногда располагаются под некоторым углом к главному направлению движения отработанных газов. Устроен глушитель машины таким образом, чтобы проходящая звуковая волна через эти камеры, патрубки и лабиринт разбивалась и дробилась, следовательно, снижала уровень энергии, который был у нее при выходе из коллектора.

Как работает глушитель авто с точки зрения движения звуковой волны?

Тут по пунктам:

• перфорированная труба в глушителе – она позволяет рассеять через перфорацию звуковую волну;
• камеры разной величины – в камерах происходит отражение и пере отражение звуковой волны, при этом каждый раз происходит ее гашение, т. е. уменьшение энергии;
• углы в камерах глушителя, а также препятствия – такие элементы дают возможность разделить звуковой поток, с целью его дальнейшего погашения;
• зауженные (конусоподобные) элементы — иногда и из них состоит глушитель автомобиля. Здесь звуковая волна теряет свои характеристики и частично компенсируется;
• звукопоглощающий материал – любой термостойкий долговечный пористый материал, который гасит звук и играет роль поглотителя волны.

Любым из указанных способов глушитель у машины заглушает звук. Точнее сказать их комбинации и сочетания позволяют довести уровень шума от работы двигателя до приемлемой величины, приятной для человеческого слуха.

Глушитель автомобильный дает побочный эффект

Мы рассмотрели, как устроен глушитель автомобиля с точки зрения гашения звуковой волны. Однако по этой же самой системе движутся и отработанные газы. Все эти камеры, системы отражения и пере отражения, и другие элементы, из чего состоит глушитель, являются естественным препятствием движению выхлопных газов. То, что работает прекрасно для уменьшения шума от авто, сейчас создает проблему удаления выхлопных газов. В выхлопе создается сопротивление, которое начинает действовать на основной поток отработанных газов, препятствуя ему. В результате возникает обратный поток выхлопных газов, который носит название противоток.

В результате, такой противоток создает давление в выхлопной системе, препятствующее освобождению от отработанных газов камеры сгорания двигателя. Выпускной клапан не отрабатывает на 100%, что приводит к потере полезной мощности мотора.

Как делают глушители?

Перед производителями автомобиля, и выхлопной системы в частности, стоит задача, как должным образом уменьшить шум от работы двигателя, но при этом минимизировать противоток. И такая задача решается для каждой марки и модели автомобиля в отдельности. Все элементы внутреннего строения глушителя рассчитываются и применяются с учетом специфических технических параметров отдельно взятого авто. Расчет особенностей, а также какие технологии применяются для глушения звуковой волны, какой размер будет иметь глушитель для автомобиля, какая у него будет конфигурация, все это решают конструкторы автомобильного завода. При этом глушители, где производятся, особого значения не имеет. Так как конечная конструкция по готовым чертежам или образцу повторяется достаточно легко на любом, более или менее оснащенном производстве.

Из чего состоит глушитель на авто

Из чего состоит глушитель на авто?

Одной из ключевых систем для создания нормальных условий работы автомобиля выступает выхлопная система. Ее функционирование обеспечивает выброс отработанных газов и паров из камеры сгорания двигателя. Основным преимуществом выступает функционирование с минимальным воздействием на работу мотора. Неотъемлемой частью выхлопной системы является глушитель. Без этой части или при выходе ее из строя эксплуатация автомобиля с двигателем внутреннего сгорания запрещена.

Эксплуатация автомобиля предполагает не только движение. Чтобы все работало исправно, необходимо следить за деятельностью всех элементов и систем. В случае поломки или изнашивания каких-либо частей требуется подобрать комплектующие для глушителей и заменить их. Чтобы понимать, в чем состоит проблема, необходимо знать, из чего состоит деталь и принцип ее действия.

Базовые возможности и конструкция глушителя

Устройство глушителя на практике позволяет подавлять шум преобразования выхлопа. Данный процесс сопровождается выполнением таких функций:

• поглощение шумов высокой частоты – обеспечивает присутствие в конструкции камер разного сечения, рассеивает звуковые волны путем сжатия отработанных газов и затем резкого их расширения, в процессе создается незначительное акустическое сопротивление;
• корректировка колебаний – технология направлена на глушение шумов разных частот, осуществляется при помощи перфорации в трубах, через которые выходит выхлоп;
• поглощение звуковых волн – выполняется специальным материалом с опцией изоляции шумов;
• перераспределение отработанных газов – трубы оснащены перегородками, также есть смешанные оси, благодаря чему выполняется перенаправление, разворот выхлопных газов на 90 градусов обеспечивает подавление шумов высокой частотности;
• функция самопоглощения издаваемого звука.

Не менее важной возможностью является снижение токсичности выводимых газов и паров. Современные глушители используются не только для выполнения основных функций. Нередко они внедряются в качестве составляющей тюнинга. В результате влияние оказывается и на внешние параметры, и на звучание.

Влияние технологического прогресса и модернизация многих элементов автомобиля отражаются и на выхлопной системе. Из-за этого усложняется строение деталей системы, что сказывается на всех технических характеристиках транспортных средств. Вместе с тем изменения не имеют значительных кардинальных новшеств. Поэтому конструкционные особенности выхлопа сохранили традиционные составляющие:

• катализатор – отвечает за снижение токсичности газов до выхода в окружающую среду;
• приемная труба – принимает отработанные газы непосредственно из двигателя, работает в условиях высоких температурных показателей;
• резонатор – снижает скорость движения выхлопов и выравнивает низкочастотные звуковые волны;
• непосредственно глушитель – обеспечивает подавление звуковой волны до приемлемого уровня, отвечает за снижение температуры выхлопных газов.

Все перечисленные элементы отличаются по структуре и материалам изготовления. Самым сложным в системе выступает устройство глушителя. Его задача — наиболее сложная, что влияет на конструкцию. Есть и другие факторы, которые влияют на строение этой детали, включая год выпуска транспортного средства и марку. Поэтому комплектующие к глушителям подбирать нужно очень внимательно. Поскольку установленных стандартов по производству нет, то существует огромное количество форматов.

Внешне деталь являет собой трубу, на которую приходится практически вся нагрузка. Она должна обладать достаточным объемом и соответствующим внутренним строением. Ознакомиться с деталями позволит чертеж глушителя на авто. В разрезе он состоит из соединений и трубок с перегородками и перфорацией.

Особенности подбора нового глушителя и запчастей к нему

Выход из строя трубы вывода отработанных газов требует немедленной замены, поскольку это важная часть для нормальной эксплуатации автомобиля.

Одной из основных причин неполадок выступает нарушение герметичности или прогар швов. В местах соединения трубок и перегородок, как правило, есть сварные швы, которые постоянно подвергаются воздействию высоких температур и влиянию влаги. Эти места являются слабым звеном всей системы. Также причиной поломки может стать регулярное воздействие на места соединения вибрации. Нарушение герметичности приводит к дальнейшим поломкам, а также делает движение небезопасным. В таком случае нужен срочный ремонт или замена сломанного элемента конструкции.

Если интересно, как подобрать глушитель на авто, следует обратиться в службу сервиса. В случае самостоятельного поиска новой запчасти необходимо учитывать ряд обязательных критериев:

• марка и модель;
• год выпуска конкретной модели;
• тип двигателя;
• материал изготовления;
• строение детали;
• внутренний объем;
• вес;
• стоимость;
• качество сборки и сварных швов;
• производитель.

Подбирая запчасти для глушителей, необходимо брать во внимание эти характеристики, чтобы они были совместимы с транспортным средством. В противном случае установка будет затруднительна или же невозможна вовсе. Все это следствие отсутствия общего стандарта для производства выхлопа. Поэтому при покупке важно уделять внимание всем параметрам.

Конструкция глушителя — Выхлопные трубы

| Практическое руководство — двигатель и трансмиссия

Ну, может быть, не бесшумность, а передовая технология глушителя, помогающая уменьшить шум двигателя без вреда для его укуса

Правила зонирования редко выступают в пользу гонщика. По мере того, как пригородные районы занимают пространство, эти районы упираются в границы давно существующих гоночных объектов. Тот факт, что гонщики были там первыми, не имеет большого значения, когда принимаются новые, более строгие постановления о зонировании. Единственным выходом для операторов трассы и гонщиков во многих случаях является тишина или остановка

К счастью, пока закон разумен, это не так уж сложно сделать. Наиболее распространенный максимальный согласованный уровень шума составляет от 95 до 100 децибел на высоте 100 футов. Для гоночного автомобиля с двигателем V-8 это нетрудно превзойти при полностью открытой дроссельной заслонке, но с установленным надлежащим глушителем вы можете выйти за эти пределы, не убивая свою мощность. Ключевым моментом является минимизация обратного давления, которое может повредить эффективному потоку воздуха и топлива в камеры сгорания.

Противодавление создается, когда глушитель (или что-либо другое) препятствует выходу сгоревшего воздуха/топливных газов из выхлопной трубы. Однако в этой истории мы рассмотрим только роль глушителя. Ограничительный глушитель создает более высокое давление в выхлопных трубах от входного отверстия глушителя до выпускного клапана. Безнаддувный двигатель перемещает воздух и топливо через систему, используя тенденцию атмосферы течь из областей с высоким давлением в области с низким, поэтому это увеличение давления в выпускном канале уменьшает количество сгоревших газов, которые могут вытекать из камеры сгорания. в выхлопную трубу. Вы можете видеть, к чему это ведет: камера сгорания не полностью вакуумирована, что означает, что в ней меньше места для поступающего заряда воздуха/топлива, и поскольку уже сгоревшие побочные продукты сгорания не стремятся сгореть во второй раз, общая производительность двигателя снижается.

Для многих из нас использование незаглушенной выхлопной системы больше не вариант, но это не означает, что вам придется жить с тоннами обратного давления, засоряющими двигатель. Современные конструкции глушителей, специально предназначенные для гонок, могут обеспечить хорошие результаты, когда речь идет о снижении уровня шума без ущерба для уровня мощности. Ключевым моментом является то, что наибольшая часть шума двигателя создается не «взрывом», вызванным сгоранием топлива в камере сгорания, а волной давления, создаваемой, когда выпускной клапан впервые открывается и выбрасываются выхлопные газы под высоким давлением. сверхзвуковые скорости. Вот почему гоночный двигатель с высокой степенью сжатия звучит громче, чем обычный уличный двигатель. Если энергию этих волн можно уменьшить до того, как они достигнут открытой атмосферы, либо разрушив их, либо разделив на более мелкие волны, качество звука можно изменить или даже уменьшить.

В настоящее время конструкции глушителей можно разделить на две категории в зависимости от того, как они гасят волны давления, создающие звук. Вероятно, наиболее распространенной конструкцией является глушитель с перегородками. При этом используется ряд труб или перемычек, которые направляют выхлопные газы по извилистому пути через кожух глушителя перед выходом. Эти повороты заставляют волны давления изгибаться и отскакивать друг от друга, что рассеивает энергию каждой волны.

Вторая конструкция обычно называется прямой трубой, что означает отсутствие препятствий на пути потока. Глушитель с прямой трубой снижает шум за счет использования перфорированной трубы и, в некоторых случаях, уплотняющего материала вокруг нее, чтобы поглощать и разрушать волны давления, когда они проходят через глушитель. Эта концепция аналогична добавлению ковра и тяжелых штор в комнату, чтобы сделать ее «более тихой».

Обе конструкции эффективны, если глушитель правильно сконструирован и соответствует потребностям двигателя, и ни одна из них не имеет явных преимуществ перед другой. Если вам не требуется использовать специальный глушитель, у нескольких компаний есть хорошие варианты глушителя, которые наилучшим образом соответствуют вашим потребностям.

Borla Performance Industries В гоночных кругах компания Borla известна своей конструкцией с прямыми трубами, которая популярна в гонках Dirt Late Model, где большие двигатели требуют большого потока. Borla также подчеркивает, что поддерживать скорость выхлопных газов так же важно, как и поддерживать поток, потому что именно скорость импульса выхлопных газов помогает создать эффект продувки в камере сгорания. Именно по этой причине глушители спроектированы таким образом, чтобы обеспечить максимальные характеристики потока с трубками меньшего диаметра. Borla предлагает множество вариантов любого размера и длины, какие только можно вообразить. Просто позвоните в технический отдел Borla, чтобы определить, что лучше всего подойдет для вашего двигателя.

Flowmaster В глушителях Flowmaster используется конструкция с перегородками, которая разрушает производящие звук волны давления до того, как они покинут вашу выхлопную систему. Подобно воде, бегущей мимо скалы в потоке, перегородки создают области низкого давления с подветренной стороны от выхлопного потока, которые приглушают звук. Линейка гоночных глушителей Flowmaster разработана таким образом, чтобы максимизировать эффект продувки при минимальном общем размере глушителя, чтобы его можно было легко разместить в лучшем месте под гоночным автомобилем.

Жатки Schoenfeld Известный своими жатками на протяжении многих лет, Schoenfeld также производит линейку глушителей специально для гонщиков. Изготовленные из низкоуглеродистой стали и недорогие глушители Schoenfeld имеют конструкцию с прямыми трубами без упаковочного материала, что обеспечивает минимальный вес, размер и стоимость. Если вы участвуете в гонках IMCA, SUPR, All-Stars, WoO или какой-либо из нескольких других санкций, Schoenfeld производит глушители, соответствующие вашей книге правил. Кроме того, если в вашем своде правил требуется только глушитель без указания пределов шума, Schoenfeld производит легкую вставку глушителя, которая помещается в коллектор вашей жатки и наносит ограниченный ущерб вашей мощности и вашей чековой книжке.

Spin Tech Spin Tech использует уникальную конструкцию с перегородками, чтобы «раскручивать» выхлопные газы в несколько высокоскоростных вихрей, которые, как говорят, «ловят» звуковые волны. Это достигается с помощью нескольких специально разработанных трубок, приваренных внутри глушителя. Spin Tech говорит, что эффект заключается в том, чтобы превратить звук в тепло и излучать его через корпус глушителя. Также говорят, что вихри создают системы низкого давления внутри корпуса, которые улучшают продувку камеры сгорания.

Тюнинг двигателя для глушителейКонечно, ситуации бывают разные, но вот несколько рекомендаций по настройке двигателя при добавлении глушителей к выхлопной системе.

Хотя это выгодно в любой ситуации, убедитесь, что вы проложили переходную трубу между выхлопными трубами перед глушителями. Это помогает выровнять давление между рядами цилиндров, что может помочь с гашением импульсов и снизить шум даже без глушителя. Конечно, перекрестная труба увеличивает продувку и увеличивает мощность, поэтому вам все равно следует ее использовать. И X-, и H-образные конструкции работают хорошо.

Вот вам очевидное: не переусердствуйте. Если в вашей книге правил указаны определенные пределы децибел на определенном расстоянии, найдите глушитель, который соответствует этому требованию с вашим двигателем, не перебирая его. Не заставляйте себя работать больше, чем нужно.

Если вы вынуждены использовать специальный глушитель, увеличивающий противодавление, следите за температурой охлаждающей жидкости и масла. Противодавление не только уменьшает поток выхлопных газов из камер сгорания, но и заставляет двигатель удерживать больше тепла.

Противодавление вредит топливной экономичности двигателя. Кроме того, может потребоваться дополнительная продувка карбюратора, чтобы восстановить утраченную производительность.

Если у вас есть глушитель, который увеличивает противодавление, вам может потребоваться заменить кулачок, чтобы восстановить часть потерянной мощности. Как правило, вам потребуется укоротить перекрытие клапана.

Не заканчивайте выпускной контур глушителем. В большинстве случаев длина выхлопной трубы после глушителя увеличивает мощность и звукопоглощение.

Наконец, если вы используете Street Stock в другом маломощном классе, ограниченный поток выхлопных газов вашего двигателя означает, что вам, вероятно, не нужен полноценный гоночный глушитель. Если деньги являются проблемой, гоночный глушитель может не дать никаких преимуществ по сравнению с уличным глушителем с высокими характеристиками. Попробуйте один из них и посмотрите, или обратитесь к производителю двигателя.

Trending Pages

• Взгляните на Acura Integra Type S 2024 года, переосмысленный как купе, каким он должен был быть

• Самоуправляемая секс-капсула для удовольствия? В мире недостаточно лизола

• До того, как его звездолет взорвался, SpaceX уничтожила минивэн Chrysler

• Honda никогда не производила S2000 Type R, но теперь вы можете купить его

• RS Z/28 1968 года, спасенный от спасения Camaro4!

Trending Pages

• Взгляните на Acura Integra Type S 2024 года, переосмысленный как купе, каким он должен был быть

• Самоуправляемая секс-капсула для удовольствия? В мире недостаточно лизола

• До того, как его звездолет взорвался, SpaceX уничтожила минивэн Chrysler

• Honda никогда не производила S2000 Type R, но теперь вы можете купить его

• RS Z/28 1968 года, спасенный от спасения Camaro4!

Физика конструкции камерных глушителей

Эта статья была написана Майклом Бэнноном. Разработчики используют интерференцию звуковых волн для подавления шума. В этой статье мы рассмотрим концепцию интерференции звуковых волн и увидим

, как дизайнеры глушителя приложили к этому усилия.

Конструктивная и деструктивная интерференция волн

Существует два типа интерференции звуковых волн: конструктивная и деструктивная. Конструктивная интерференция – это две волны, имеющие одинаковую частоту и находящиеся в фазе. Синфазность означает, что гребни каждой волны выровнены (см. первую диаграмму ниже). Когда это происходит, амплитуды складываются вместе, создавая более мощную волну.

Например, на рок-концерте. Представьте, что вы находитесь на концерте Боба Сегера и сидите в 25 рядах справа от сцены. Перед вами два гигантских динамика. Один динамик расположен поверх другого динамика. Оба динамика издают одинаковые звуковые волны. Это пример конструктивного вмешательства. Волны считаются синфазными: гребни каждой волны совпадают друг с другом. Здесь амплитуды складываются, по сути, удваивая мощность волны.

Если один динамик немного сдвинут назад, примерно на ½ длины волны, то гребень волны одного динамика совпадет с впадиной волны другого динамика, и наоборот. Говорят, что эти волны не совпадают по фазе. Две амплитуды компенсируют друг друга, и звука не будет. Это деструктивное вмешательство. Эта концепция используется в большинстве автомобильных глушителей для подавления звуковых волн выхлопных газов.

На верхней диаграмме показаны две синфазные волны, распространяющиеся в одном направлении. Два гребня и впадины волны выровнены. Два гребня складываются вместе, образуя супергребень, а две выровненные впадины образуют супержелоб. Две волны на второй диаграмме не совпадают по фазе. Гребень одной волны совпадает с впадиной другой волны и наоборот. Амплитуды здесь компенсируют друг друга — звук в этом случае исчезает. Разработчики глушителей используют эту концепцию при разработке камерных глушителей.

 

Волны, движущиеся в противоположных направлениях

Волны, движущиеся в противоположных направлениях друг к другу, на мгновение влияют друг на друга, а затем проходят, как будто ничего не произошло. Глядя на диаграмму ниже, мы видим, что волна А вот-вот пересечется с волной В. Когда они пересекаются, амплитуды на короткое время суммируются, а затем проходят одна за другой, как будто ничего не произошло. Эти двое ненадолго совпадают по фазе. Точно так же две противофазные волны, распространяющиеся в противоположных направлениях навстречу друг другу, ненадолго компенсируют друг друга.

Ниже приведена диаграмма, показывающая две волны, движущиеся навстречу друг другу. Здесь звук на мгновение становится громче в точке их встречи, поскольку амплитуда удваивается. После того, как они проходят друг через друга и продолжают двигаться дальше, кажется, что ничего не произошло.

источник

 

Конструкции камерных глушителей

Выхлопные звуковые волны попадают в глушитель и начинают отражаться от металлических стенок, вызывая инвертирование звуковых волн (переворачивание вверх дном). Эти перевернутые волны возвращаются назад и пересекаются с новыми волнами, входящими в глушитель. Перевернутые гребни волн встречаются с впадинами входящих волн, таким образом нейтрализуя друг друга. Это происходит постоянно, пока машина не заглушится. Этот дизайн обычно атакует более высокие частоты. Низкие частоты с большей длиной волны менее подвержены влиянию. Вот почему глушители с камерами издают низкочастотные звуки — эти звуки, как правило, менее раздражают, чем звуки более высокой частоты.

Примером конструкции камерного глушителя является этот глушитель Flowmaster:

Здесь мы можем видеть, что в области A звуковая волна отражается от стенки камеры и инвертируется в попытке нейтрализовать поступающие звуковые волны. В областях B, C и E волна разделяется и отражается, а когда они сходятся в точке D, волны идеально компенсируются. Слово «идеально» используется потому, что в реальных условиях через глушитель проходят разные частоты звука, и только некоторые из них будут подавлены.

Разработчики автомобильных глушителей используют несколько очень простых концепций физики звука, чтобы уменьшить количество шума, исходящего от вашего автомобиля.