Глушитель автомобиля — устройство и как работает

Что такое выхлопная система автомобиля?

Под выхлопной системой подразумевается совокупность труб разной длины и диаметра, а также объемных емкостей, внутри которых находятся заграждающие элементы. Устанавливается она всегда под автомобилем, а подсоединяется к выпускному коллектору.

Благодаря разной конструкции резервуаров (основной глушитель, резонатор и катализатор) гасится большинство звуков, образующихся в результате работы силового агрегата.

Как работает автомобильный глушитель?

Как следует из названия, данная часть выхлопной системы автомобиля предназначена для гашения звуковых колебаний в процессе работы мотора. А за счет большого объема происходит еще и охлаждение отработавших газов.

Основной глушитель состоит из нескольких отделенных друг от друга камер, которые соединены между собой трубками с перфорацией, смещенными относительно друг друга. Когда поток выхлопных газов проходит через трубу и попадает в первую камеру, он ударяется о перегородку, отражается от нее и затем поступает во вторую трубку, проходя в следующую камеру. Так происходит гашение звуковых волн.

На сегодняшний день существует большое разнообразие стоковых глушителей, а также вариантов для автомобильного тюнинга. Каждый их таких глушителей будет отличаться не только своими размерами, но и внутренним строением. Несмотря на это, основной задачей данной детали остается подавление звука и охлаждение выхлопных газов. Исключением являются прямоточные глушители, которые наоборот делают выхлоп более громким.

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.

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 — катализаторы

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.

Передний глушитель (резонатор)

Резонатор – по сути, является одной из тех деталей, которые принято называть глушителями. Этот элемент выполняет функцию снижения шума, но никак не очистки выхлопных газов. Когда газы проходят через резонатор, создается много шума. Поэтому внутренняя «начинка» переднего глушителя представляет собой многочисленные решетки и отверстия, которые позволяют снизить скорость вырывающихся газов, а также вибрацию. По большому счету резонатор – это бак с перфорированной трубой.

Передние глушители бывают:

• Активными. Такие глушители изготавливаются из специальных звукопоглощающих материалов, а их конструкция отличается простотой.
• Реактивными. В глушителях этого типа используются комбинации из расширительных, а также резонаторных камер.

Не стоит путать резонатор с задним глушителем, так как их конструкция сильно отличается.

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.

Прямоточный глушитель

С учетом того, что любой стандартный глушитель обеспечивает акустический комфорт, но отнимает мощность, в некоторых случаях глушитель и резонатор дорабатывают.

С одной стороны, автомобиль в этом случае работает шумно, однако с другой можно получить прибавку мощности.

Если просто,  прямоточные глушители или прямотоки не имеют перегородок (стенок). В результате выхлопные газы не встречают сопротивления, мотору легче «дышать», лучше вентилируются цилиндры и т.д.  Кстати, если дополнительно вырезать катализатор, установить тюнинговый выпускной коллектор или поставить пламегаситель, в целом можно получить 7-10% прибавки мощности.

Конечно, такие доработки во многих странах запрещены, так как автомобиль становится шумным, заметно повышается токсичность выхлопа. Однако частичная модернизация, когда ставится всего лишь негромкий прямоток, вполне допустима. Это позволяет сделать звук выхлопа «богаче», хотя на увеличение мощности рассчитывать после установки такой «банки» глушителя не стоит.

Как делают глушители?

Чтобы новое изделие справлялось со своей первостепенной задачей и не создавало чрезмерный противоток (сопротивление выхлопных газов, из-за которого двигателю придется тратить часть крутящего момента на преодоление этого давления), производители рассчитывают, каким будет противодавление в конкретном случае. На основании этого определяется, для каких силовых агрегатов установка такого глушителя будет менее критичным.

По этой причине глушители для разных моделей автомобилей могут иметь отличающиеся размеры и вес (на это влияет наличие дополнительных перегородок и трубок в самой колбе глушителя). Но чтобы удовлетворить потребности любителей визуального тюнинга также создаются аналоги с двойной выхлопной трубой или разрабатываются выхлопные системы с двумя глушителями.

Сами колбы изготавливаются из разных марок стали при помощи сварки. Швы обрабатываются антикоррозийными и огнеупорными средствами, чтобы предотвратить образование ржавчины и прогорание глушителя. Существуют более дорогие варианты, которые изготавливаются из нержавеющей стали.

Как выбрать глушитель

Следует учесть, что не любой глушитель можно устанавливать на свой автомобиль. Проблема заключается в том, что каждый элемент выхлопной системы создается под параметры мотора – его объем и мощность.

Если на машину установить неподходящую деталь, в выхлопной системе может создаваться чрезмерное сопротивление для отвода отработанных газов. Из-за этого мощность мотора может заметно снизиться.

Вот на что стоит ориентироваться, выбирая новый глушитель:

• Объем банки. Чем больше банка. Тем лучше будет шумопоглощение и качественней отвод газов.
• Качество детали. Если видны складки металла или деталь крашенная, то такой глушитель лучше не покупать.
• Подходящий глушитель можно найти по ВИН-коду транспортного средства. Так легче подобрать оригинальную запчасть. Если такой возможности нет, тогда поиск следует вести по марке и модели авто.

Отдельно стоит упомянуть возможность приобретать детали, бывшие в употреблении. В случае с глушителями это плохая идея. Неизвестно, в каких условиях хранилась запчасть. Так как основной материал, из которого они изготавливаются – сталь, то они подвержены коррозии. Есть большая вероятность купить уже гнилой глушитель, но внешне это не будет заметно.

Бренды глушителей

При покупке любой детали (не только элементов выхлопной системы) крайне важно выбирать продукцию известных брендов. Среди производителей, которые предлагают качественные глушители можно выделить следующие:

• Bosal. Бельгийская компания, которая зарекомендовала себя качественной продукцией.
• Walker. Шведский бренд тоже продает долговечные и эффективные глушители.
• Polmostrow. Особенностью польской компании является то, что она предлагает своим клиентам большой выбор разных модификаций глушителей. Часто продукция компании реализуется по средней цене.
• Asso. Итальянские детали отличаются высоким качеством, но часто они нуждаются в доработке, потому что даже к модели, для которой они создаются, глушитель может не подойти. Это усложняет ремонт выхлопной системы.
• Atiho. Несмотря на то, что продукция российского производителя не отличается таким же высоким качеством, как европейские аналоги, зато вся продукция реализуется по доступной цене.

Процесс выбора глушителя зависит от самого автомобилиста и его финансовых возможностей.

Как распознать подделку глушителя

Нередко недобросовестные продавцы реализуют китайский или турецкий товар по цене оригинала. Иногда они сами того не подозревают, что продают подделку. Вот по каким факторам можно вычислить некачественную продукцию:

• Тонкий металл. Такой материал используется для изготовления дешевых деталей. Чаще всего подобные глушители достаточно легкие и поддаются деформации.
• Упаковка. Если на глушителе нет маркировки производителя (выштамповки, насечки, логотипы с голограммами и т.д.), то, скорее всего, это подделка.
• Объем банки. Оригинальная деталь всегда больше подделки, потому, что во втором случае изготовитель не гонится за качеством, чтобы получить больше выгоды, экономя на материале.
• Стоимость. Оригинал всегда стоит дороже. Однако это не должен быть единственный фактор, по которому определяется качество запчасти. Часто неосведомленностью покупателя пользуются недобросовестные продавцы, реализуя подделку по цене оригинала.

Как установить глушитель

Схема установки автомобильного глушителя достаточно проста. Для этого необходимо поднять автомобиль на домкрате или подъемнике. Следующим этапом будет демонтаж старой детали. Все детали выхлопной системы соединяются при помощи специальных соединителей – серьги (металлическое кольцо, которое вставляется на местах соединения элементов) и металлического хомута.

Важно, чтобы все края труб плотно прилегали друг к другу, иначе выхлопные газы будут просачиваться через образовавшееся отверстие. Об этом сразу станет известно, когда водитель запустит мотор.

Стоит учесть, что в процессе работы выхлопной системы ее элементы сильно нагреваются. Нередко это приводит к запеканию стыков. В виду этого во время демонтажа иногда приходится расшатывать трубу. При этом нужно быть аккуратным, чтобы не повредить гофру (если она имеется) или приемную трубу.

Признаки неисправности глушителя

Изменение звука выхлопа является четким признаком  возникших проблем. При этом  игнорировать такие проблемы крайне нежелательно, так как ремонт глушителя обычно целесообразен только на ранней стадии.

Обычно глушитель:

• сечет;
• пробит;
• прогорает;
• разрушился изнутри.
• отваливается.

Когда глушитель сечет, это указывает на потерю герметичности (часто в местах соединений).  В этом случае звук стрекочущий.  Если пробит глушитель, звук выхлопа резкий, запах выхлопных газов в салоне чувствуется отчетливо.

Если глушитель прогорел или насквозь прогнил, шум напоминает  звук работы прямотока. При этом дым будет выходить не из трубы, а где-то на поверхности самой банки. Если же глушитель отвалился, его корпус  попросту качается на подвесах, из выхлопной трубы дым не идет,  при запуске двигателя звук резкий, достаточно громкий.

Бывает и так, что визуально глушитель в порядке, однако нарушена его внутренняя структура. В этом случае можно услышать изменения звука выхлопа, газы выходят неравномерно,  тональность может меняться при езде по неровностям, когда банка качается (звук изменяется от звонкого до низкого).

Основные причины неисправностей глушителя

Рано или поздно замена глушителя потребуется на любом автомобиле. Причина — глушитель и другие элементы выхлопной системы находятся в крайне неблагоприятных условиях.

Металлические элементы выхлопной системы страдают от механических нагрузок (удары и вибрации), постоянных перепадов температур (высокий нагрев и охлаждение). Также не следует забывать о химических реагентах с дорог, скоплении конденсата внутри глушителя или резонатора.

Как правило, качественный оригинальный глушитель обычно прогорает или разрушается от коррозии через 5-7 лет активной эксплуатации. Всевозможные бюджетные и средние по цене аналоги, которые затем ставятся на замену, служат еще меньше (обычно не более 3-4 лет).

Хотя производители хорошо знают о проблемах, модернизируют устройство глушителей и используют различные устойчивые к износу сплавы, любой глушитель неизбежно прогорает и ржавеет. При этом снаружи банка может быть целой, однако, проржавевшие и разрушенные внутри перегородки все равно выводят глушитель из строя.

 Ремонт глушителя

Для восстановления работоспособности запчасти нужен сварочный аппарат, желательно автоген. Соответственно, потребуется специалист. Однако произвести ремонт глушителей без сварки тоже вполне реально.

Есть несколько способов:

1. Использование двухкомпонентного клея для соединения металлических деталей, называемого в народе «холодной сваркой». Состав хорошо выдерживает высокие температуры и подойдет для ликвидации небольших дефектов в виде трещин, дырочек. Предварительно нужно снять глушитель, очистить проблемные места наждачкой (можно воспользоваться электродрелью с кругом-липучкой). После ремонта глушителя холодной сваркой, пользоваться им можно через сутки.
2. Применение керамической ленты (бандажный способ). Распространенное и эффективное средство, позволяющее заделывать небольшие отверстия, трещины. Сначала очистите металл от ржавчины, грязи.  Купленная лента для ремонта глушителя должна быть обильно смочена водой. Далее, обмотайте материал вокруг поврежденного места в несколько слоев.
3. С помощью герметика. Имеются ввиду специальные высокотемпературные составы с цементными либо керамическими добавками. Перед нанесением состава очистите дефектный участок, смочите его водой и нанесите герметик. Установка глушителя на штатное место производится через полчаса. Запустите мотор, а через 15 минут процесс кристаллизации состава под действием температуры закончится и можно ехать.

Сварка

Лучше всего для ремонта глушителя данным способом использовать инверторный полуавтоматический аппарат, работающий с миллиметровой проволокой. Применение автогена нежелательно, т. к. происходит изменение структуры металла, что влияет на прочность изделия. Перед проведением работ демонтируйте запчасть. Сваривать на месте крайне неудобно, а иногда и опасно: у некоторых автомобилей топливный бак находится снизу. Если дефектные участки расположены снаружи и их видно, проблем с ремонтом сваркой обычно не возникает. Но бывает так, что повреждений не видно, а двигатель работает слишком громко. Это значит, что деталь прогорела внутри. Чтобы в этом убедиться, придется вскрывать резонатор болгаркой.

Но сначала его потрясите: громыхание внутри говорит, что перегородка отвалилась. Вскрыв «коробку», отремонтируйте нужные места и приварите отрезанный кусок обратно.

 Сварка аргоном

Это более современная технология. Процедура осуществляется в несколько этапов. После зачистки и обезжиривания поврежденного участка, сверху накладывается пруток, который приваривается к глушителю. Использование аргона гарантирует высокую прочность и герметичность соединения по сравнению с полуавтоматом, рассмотренным выше. Минус технологии – высокая стоимость оборудования.

 На финальном этапе, после окончания сварочных работ рекомендуется обработать глушитель специальной жаропрочной краской (запчасть разогревается до 350 градусов). Рекомендуется использовать термостойкие порошковые составы, например, КО 8101 в аэрозольных баллончиках. Окраску производите в два слоя.

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.

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.

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 Нива и многих других.

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

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.

Вопросы и ответы

Зачем глушитель в машинах? Эта деталь выхлопной системы обеспечивает: снижение шума выхлопных газов, гашение скорости выхлопа, охлаждение отработавших газов и снижение их пульсации.

Где у машины глушитель? Это объемный сосуд с двумя отверстиями (входной патрубок и выхлопная труба). Внутри глушителя имеется несколько перфорированных перегородок и утеплитель.

Как работает автомобильный глушитель? Отработавшие газы поступают в полость, отражаются от перегородки, поступают в патрубок между полостями (количество камер зависит от модели глушителя), а затем в выхлопную трубу.