Выхлопная система автомобиля из чего состоит

9

Матчасть 22. Выхлопная система.

это система отвода выхлопных газов(образованных в цилиндрах).

Из чего состоит выхлопная система?
Выпускной коллектор
Каталитический конвертер-нейтрализатор
Глушитель (акустический фильтр)

Разберем выпускной коллектор, это чаще всего(другие варианты потом) соединяющиеся трубы выходящие от цилиндров и приходящие к катализатору, данная приблуда служит для помощи в освобождении цилиндров от выхлопных газов, путем резонирования волн, и для первичного охлаждения. Как происходит резонирование, спросите вы? Я представляю, но приведу вам текст из википедии:

для таких тугих как я есть гифки

Дополнительно к своей основной функции — удаление выхлопных газов из камеры сгорания, выпускной коллектор помогает в продуве камеры сгорания и её наполнении. Это происходит в результате резонирующих волн выхлопа. Во время открытия выпускного клапана, в камере сгорания газ находится под давлением, тогда как в коллекторе давление нормальное. Сразу после открытия выпускного клапана из-за разницы давлений создаётся волна. Отражаясь от ближайшего препятствия (которым в обычных автомобилях является резонатор или катализатор), она идёт обратно к цилиндру и, в некотором диапазоне оборотов (как правило, средних), подходит к цилиндру ко времени очередного такта выпуска, «помогая» следующей порции отработанных газов покидать цилиндр.

Стоячие волны (резонанс) возникают в трубе в достаточно широком диапазоне оборотов, так как волна распространяется не со скоростью звука, а со скоростью выхода из цилиндра, соответственно чем больше обороты двигателя, тем быстрее выходят газы из цилиндра, тем быстрее движется и возвращается волна, и как раз успевает вернуться к более короткому (по времени, для больших оборотов) очередному циклу.

Как вы наверное уже догадались что эта штука выглядит вот так новой

Но обычно ржавой из за конденсата и быстрого остывания. Зовут еще эту штуку "паук" так говорят стритракеры)

Основные варианты соединения 4-2-1 4-1. то есть первое это количество цилиндров, далее смыкаются или нет, и 1 это переход в катализатор) или далее.

Изготавливается из чугуна или нержавейки, бывает еще керамический.

Каталитический конвертер-нейтрализатор
С этим предметом можно ознакомится по ссылке

Так же есть резонатор. не интересная штука, которая выравнивает поток выхлопных газов и передает дальше, замедленными и равномерными .

Далее идет ваша всеми любимая штука, Глушитель. Принцип работы прост, газы попадают последовательно в камеры, и глушатся.

Есть еще такая вещь: Лямбда зонд(водители мазд 3 пламенный привет),

это по сути датчик кислорода, как это работает Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх неё напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй — воздухом из атмосферы. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до определенной температуры (для автомобильных двигателей 300—400 °C). Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

Ладно, ладно, шучу) сейчас на пальцах объясню)

Эта штука, то бишь лямбда-зонд оценивает количество и кислорода в выхлопных газах, и тем самым регулирует качество топливной смеси(больше\меньше кислорода), то есть: если смесь богатая, происходит ей обеднение, если бедная — обогащение.

Если датчик вам сказал "я устал я ухожу", то вы получите расход по больше, и смесь у вас будет всегда богатой.

А теперь переходим к тому, зачем мы читали всю эту шляпу)))) к спортивному выхлопу. то бишь к вашим любимым свисткам, пердулькам, насадкам на трубы, и спортивному выхлопу.

Вах Ара, ми тебе сейчас вкарячим прямоток, будешь самый громкий на райэне

Ладно, ладно, давайте разберемся все таки, что такое спортивная выхлопная система, и как она работает, и зачем нужна.

Спортивный коллектор.

Суть в том что в отличии от стокового чугунного, он из нержавейки, и весит меньше, это раз.
Два: в нем в отличии от стокового присутствует зона разряжения, то есть в отличии от стока, в котором бывает иногда сопротивление, тут оно отсутствует.(вот этот момент запомните)

А так же спорт коллектора имеет все штанины одинаковой длинны

Или катализатор с большей пропускной способностью(для жителей Европы надо, а то по попе атата), они же спортивные катализаторы с увеличенной пропускной способностью(тут используется сердцевина из металла вместо керамики)

Тут то и начинается самое интересное, он принимает на себя весь удар выхлопных газов. Пламегаситель это и есть катализатор только спортивный. Ога? ничего не фильтрует, просто убирает резонансные волны из цилиндров, делая равномерным потоком.

Теперь сам глушитель.

Для не понятливых картинка, как отличается

То есть меньшее споротивление.

Суть спортивной выхлопной системы: с минимальным количеством сварочных швов, и преград\помех обеспечить выход выхлопных газов.

Теперь главное.
В прошлой статье спрашивали, о чипе+ удалении катализаторов. будет ли прирост мощности?
Ответ прост: если у вас сток коллектор, то… то вы сами все понимаете.

Если поставить просто перделку, и удалить каты?
догадаетесь?

Если вы хотите меня поправить, или что то добавить, я буду только рад.

Следующая тема будет о чиповке, о известных REVO APR и других няшках, которые обещают прирост в 100500 кобыл.

Выхлопная система автомобиля: схема устройства, возможные неисправности и методы диагностики

На первый взгляд, это одна из самых незаметных и не доставляющая особых хлопот система автомобиля. Для понимания ее роли и значения, лучше всего вспомнить кадры кинохроники, показывающие первые автомобили – грохочущие, испускающие клубы дыма, медленно передвигающиеся устройства. И сравнить их с современными, тихими, динамичными и экологически безопасными машинами. Часть, и немалую, такого преобразования обеспечила выхлопная система.

Принцип работы выхлопной системы автомобиля

Своевременному и качественному выводу выхлопных газов отводится большая роль. Потому что, если вовремя отработанные газы не будут удаляться, то они будут оставаться в камерах сгорания цилиндров и заполнять некоторый объем, а значит, это приведет к потере мощности двигателя и нестабильной работе.

Выхлопная система состоит из нескольких секций, соединенных между собой крепежными болтами.

Назначение всех секций:

• выведение из камер сгорания цилиндров мотора все выхлопные газы;
• уменьшение шума работы силового агрегата (двигателя) во время работы;
• уменьшение уровня токсичности в отработанных газах;
• недопущение попадания в салон машины выхлопных газов.

Простая конструкция выхлопной системы выводит газы по трубам. Все наверное знают, что если глушитель или труба глушителя продырявится, то шум работы двигателя увеличивается в несколько раз.

Уровень токсичности понижается за счет установки в выхлопную систему катализаторов. За работой катализатора следит датчик лябда-зонд. В дизельных агрегатах используется сажевый фильтр для уменьшения выбросов вредных веществ.

Некоторые снимают этот датчик сами и устанавливают обманку лябда зонд.

Как в бензиновых, так в современных дизельных ДВС используется турбонагнетатель, который загоняет смесь из кислорода и отработанных газов, которые он всасывает из выпускного коллектора. На корпусе выпускного коллектора таких машин устанавливается датчик, которые регулирует подачу в турбину выхлопных газов.

Назначение

Как известно, в двигателе при работе происходит воспламенение смеси. Это возгорание сопровождается характерным звуком. При взрыве образуется колоссальная толкательная энергия. Она настолько велика, что способна поднять поршень в верхнюю мёртвую точку. В последнем такте работы происходит выпуск газов. Они под давлением выходят в атмосферу. Но для чего же нужна система выхлопа? Она служит для гашения звуковых колебаний. Ведь без нее работа даже самого технологичного мотора была бы громкой и невыносимой. Таким образом, система выхлопа выполняет следующие функции: Вывод из цилиндров двигателя продуктов горения. Снижение уровня токсичности газов. Исключение попадания продуктов горения в салон автомобиля.

Конструкция выхлопной системы автомобиля

В строение системы выхлопа современных машин входят около 5 элементов, каждый из который выполняет свою функцию. В схему выхлопной системы входит:

1. Выпускной коллектор.
2. Приемная труба выхлопных газов, она же «штаны».
3. Каталитический нейтрализатор или катализатор.
4. Пламягаситель или резонатор.
5. Глушитель.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор служит для приемки отработанных газов из камер сгораний цилиндров. Материал: чугун или нержавеющая сталь, или керамика.

Приемная труба

Приемная труба, которую обычно называют штанами служат для объединения выхлопных газов, поступивших из разных цилиндров в один общий коллектор. Дальше смесь выхлопных газов проходит через катализатор. На этом участки часто устанавливают гофру, чтобы гасить вибрации, которая передается на конструкцию выхлопной системы двигателем через жесткое соединение.

Катализатор или каталитический нетрализатор

Катализатор напоминает пчелиные соты из керамики. Сверху катализатор покрыт сплавом иридия и платины. Такие вещества позволяют вступать в химическую реакцию с веществами, содержащимися в выхлопных газах. Здесь происходит разделение на кислород и оксид азота. Отделенный чистый кислород помогает сжигать остатки топливно-воздушной смеси, в результате этого к глушителю подается азото-диоксидоуглеродная смесь. Датчик лябда зонд передает данные работы катализатора на блок управления (ЭБУ). Похожий датчик устанавливается на выпускной коллектор, чтобы анализировать показатели токсичности газов, которые поступили в катализатор.

Резонар или пламегаситель

Это устройство служит для уменьшения температуры отработанных газов. Понижение температуры происходит за счет ячеистой конструкции.

Глушитель

Конечной секцией вывода выхлопных газов является глушитель. В его корпусе находится перфорированная труба (то есть труба с отверстиями), задача которой уменьшить шум.

Все секции соединяются между собой болтами через фланцы. Соединения частей должны быть герметичными, поэтому устанавливаются термостойкие уплотнители.

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

Виды неисправностей и ремонт выхлопной системы автомобиля

Многие автолюбители усовершенствуют выхлопную систему. Этим занимается, в основном, молодежь, которые любят тюнинговать свои тачки. Одним из вариантов такого тюнинга — это удаление резонатора и установка прямоточного выхлопа.

Основная неисправность выхлопной системы — это негерметичные соединения, из-за которых, например, отработанные газы попадают в салон при открытии дверей. Устраняется покупкой и установкой ремкомплекта для соединения деталей выхлопной системы.

Также из-за высокой температуры и агрессивной среды металл быстро ржавеет. Труба приходит в негодность.

Если труба продырявится, то сразу это будет понятно по высокому уровню шума. Шум будет, как у картинга.

Запрещается эксплуатировать автомобиль без выхлопной системы. Это и опасно, и разрушит двигатель.

Сажевый фильтр

Если рассматривать устройство выхлопной системы дизельного двигателя, стоит отметить и этот элемент. Он является дополнением к каталитическому нейтрализатору. В основе фильтра лежит матрица, изготовленная из карбида кремния. Она имеет ячеистую структуру и обладает каналами малого сечения. Последние попеременно закрыты с одной и другой стороны. Боковая часть элемента играет роль фильтра и обладает пористой структурой. До недавнего времени ячейки матрицы имели квадратную форму. Сейчас производители используют 8-угольные ячейки. Так производится лучший захват сажи и оседание ее на стенках фильтра. Как работает данный элемент?

Сажевый фильтр действует в несколько этапов. На первом происходит фильтрация сажи. Газы попадают в элемент, и вредные вещества оседают на стенках. Второй этап – это регенерация. Она может быть: Пассивной. Активной. В первом случае вредные газы очищаются, проходя через керамический элемент. Во втором добавляется специальная жидкость – AdBlue. Обычно такая система используется на грузовиках. Она позволяет снизить токсичность выхлопов на 90 процентов. В машине имеется отдельный бак для этой жидкости, и система после поступления соответствующего сигнала впрыскивает часть AdBlue в катализатор. Так, из трубы выходит практически чистый выхлоп, содержащий безвредный для атмосферы водород.

Резонатор

Он выполнен в форме цилиндрической банки. Именно в резонаторе происходит первое разделения потока выхлопных газов. Также за счет увеличения диаметра уменьшается скорость движения выхлопа.

Газы постепенно рассеиваются в этой камере. Благодаря этому происходит гашение вибраций и частично звука. Так же как и «штаны», резонатор изготавливается из огнестойкого металла.

Устройство

Для удаления отработанных газов от двигателя внутреннего сгорания используется выхлопная система автомобиля. Она состоит из выпускного коллектора, кислородного датчика, приемной трубы, резонатора, выхлопного тракта, катализатора, глушителя. В старых автомобилях катализатор мог отсутствовать. Его и сейчас иногда специально вырезают, чтобы не менять часто из-за плохого бензина.

Выпускной коллектор соединяется непосредственно с двигателем автомобиля. Он объединяет все выводы от цилиндров в один.

Кислородный датчик устанавливается в выпускном коллекторе. Его чувствительная часть должна соприкасаться с выпускными газами. Он предназначен для управления топливной смесью.

Приемная труба является соединительным элементом между выпускным коллектором и остальными частями выхлопной системы.

Резонатор гасит пламя, которое вырывается при неполном сгорании топливной смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.

Катализатор предназначен для фильтрации вредных веществ. Его наличие обязательно и регламентируется стандартом ЕВРО-3,4.

Глушитель имеет многостенную структуру и специальное шумопоглащающее наполнение. Его предназначение, как нетрудно догадаться из названия, это снижение уровня шума.

Выхлопной тракт представляет собой соединительную трубу, объединяющие различные части выхлопной системы для автомобилей.

Кроме вышеупомянутых частей устройство выхлопной системы может включать и другие элементы. Очень часто систему отвода отработанных газов дополняют различными гофрами, что позволяет снизить уровень вибрации.

О гофре

Система выхлопа (прямоточная в том числе) может иметь в составе и гофру. Она является дополнительным демпфирующим элементом. Благодаря ей снижается нагрузка на остальные детали системы выхлопа. Звук выхода газов становится тише. Но стоит отметить, что гофра в системе выхлопа – самый низкорасположенный элемент. Ввиду этого, владельцы часто повреждают его.

Ремонту гофра не подлежит. Ее меняют либо вваривают кусок новой трубы на ее место. Как показывает практика, уровень шума практически не увеличивается после такого ремонта. Главное – достичь максимальной герметичности в уплотнительных элементах. Ведь прогоревшая прокладка может стать серьезной причиной ухудшения ходовых характеристик автомобиля.

Глушитель

Это самый последний элемент в системе. Глушители бывают двух типов:

• Стандартные.
• Спортивные.

Первые устанавливаются на все гражданские автомобили. Конструкция такого глушителя предполагает наличие нескольких металлических перегородок. Также в корпусе имеется перфорированная труба, по которой газы направляются от одной перегородки к другой. По такой схеме производится наибольшее уменьшение уровня шума и вибраций. Заводской глушитель изготавливается из огнеупорного металла. Однако практика показывает, что срок службы его на порядок меньше, чем у спортивных. Виной тому является отсутствие никелированной поверхности и слишком тонкий металл внутренностей.

Что касается спортивных глушителей, они имеют более простую конструкцию. Это прямая труба с перфорацией, имеющая расширение в середине и заполненная стекловатой. Выхлопные трубы глушителя такого типа очень большие. Как правило, на прямотоках диаметр выхлопного отверстия в полтора-два раза выше, чем у стандартных. Благодаря этому производится быстрый отвод газов и хорошая «вытяжка».

Но почему такие глушители не устанавливают на автомобили с завода (за исключением спортивных версий)? Все дело в уровне их шумливости. Как показывает практика, такие глушители практически не борются с гашением звуковых вибраций. Их задача – отвести как можно больший поток газов в максимально краткий период времени. На ходу эти глушители издают гул, а при наборе оборотов начинают «орать» еще громче. Поэтому прямотоки не подходят для повседневной комфортной езды. Хотя их конструкция более надежная и практичная, нежели у «гражданских» собратьев.

Катализатор

Это, пожалуй, самая сложна и дорогая составляющая в любой системе выхлопа. Корпус данного элемента тоже выполнен из огнестойкого металла. Однако, в отличие от резонатора и приемной трубы, он многослойный. Внутри этой «банки» имеется керамический стержень. Дополнительно катализатор оснащается проволочной сеткой. Она покрывает второй элемент керамического материала.

Кроме этого, в устройстве имеется слой теплоизоляции с двойными стенками. Почему катализатор так дорого стоит? Помимо керамики, здесь используются дорогостоящие материалы — палладий или платина. Именно эти составляющие преобразуют вредные газы в водород и безопасные пары. Ввиду этого минимальная стоимость нового нейтрализатора составляет 40 тысяч рублей.

Из чего состоит выхлопная система и как она работает

Любой ДВС должен иметь систему, которая будет отводить несгоревшие остатки бензина или дизеля. Сегодня выхлопная система автомобиля является одной из важных во всем механизме. Любая схема выхлопной системы подразумевает, что один ее конец крепится к двигателю, который будет выдавливать газ от сгоревшего топлива именно в выхлопной отвод. Второй конец выводится из-под автомобиля, тем самым, не давая газам попасть в салон.

Устройство выхлопной системы автомобиля также включает в себя несколько других модулей. Среди них датчики, фильтры, нейтрализаторы и многое другое, комплектация зависит от модели автомобиля. Любой механик и владелец машины должен знать выхлопная система из чего состоит. Владельцу машины это поможет опознать неисправность, а мастеру устранить ее. Стоит подробнее рассмотреть, из чего состоит система выхлопа автомобиля, какие модули являются наиболее часто ломаемыми, и с какими проблемами чаще всего обращаются в сервис.

Назначение

Любая выхлопная система автомобиля крепится к двигателю. Внутри ДВС при зажигании и работе топливо воспламеняется. В это время происходит взрыв, который высвобождает большое количество энергии. Она имеют колоссальную силу, благодаря которой толкает поршень внутри двигателя в положение «вверх». На последнем этапе этого алгоритма происходит выпуск отработанных газов использованного топлива. Под давлением выхлопные газы проходят всю выхлопную сеть элементов. Если в ней предусмотрен каталитический нейтрализатор, то газы фильтруются через него. Затем они выпускаются за борт автомобиля.

Все элементы выхлопной системы автомобиля должны корректно функционировать. Если один из модулей будет сломан, машина может просто не завестись. Например, при поломке катализатора бортовой компьютер будет сигнализировать ошибками, перестанет запускать двигатель. А если будет нарушена целостность выхлопного отвода, он потеряет давление, тогда газы будут выходить прямо под днище автомобиля, а затем попадать в салон. Это чревато проблемами со здоровьем, так как выхлопные массы токсичны. Потому производить диагностику и осмотр всего выхлопного пути нужно периодически или при первых же признаках поломки.

Конструкционные особенности системы выхлопа

Владельцу автомобиля важно понимать из чего состоит выхлопная система. Это поможет избежать ситуаций, когда из-за небольшой поломки водитель застревает на дороге. Зная конструкцию и принципы работы, можно произвести первичный ремонт и сразу же доехать до сервиса, вместо вызова эвакуатора.

Каждое устройство выхлопной системы создано для того, чтобы выводить отработанные масс из цилиндров ДВС, затем очищая их и делая менее опасными перед выпуском в атмосферу. Также устройство снижает шум от работы ДВС, который создается при выхлопе при выходе из камер сгорания. Устройство и части выхлопной системы могут быть разными, все зависит от потребляемого двигателем бензина, а также правил безопасности экологии, которые применяются к технологии или к определенной географической локации. В некоторых штатах Америки запрещены ДВС на дизеле, соответственно, системы отвода выхлопа там выстраиваются под определенные условия.

Выпускная система, в зависимости от ее конструкционных особенностей, имеет следующие важные модули:

• Коллектор выпуска газов. Несмотря на то, что располагается деталь рядом с самим двигателем, он входит в элементы выхлопной системы. Его задача вывести остатки сгоревшего бензина из камер сгорания ДВС, а также забрать воздух от агрегата охлаждения и отвести все это по отводам в выхлопные каналы. Элемент производится из износостойких и температуростойких материалов. Деталь должна выдерживать температуру в 800-900 градусов по Цельсию, и, если материалы, находящиеся в ее основе, просто оплавятся или быстро износятся.
• Приемная труба. Каждая выхлопная система авто также имеет этот элемент. Он располагается между коллектором и турбонагнеталем. По сути, это металлический отвод, который на обоих концах имеет фланцы. Другой метод крепления здесь не подойдет, включая резиновые прокладки. Из-за высоких температур они оплавятся, их остатки попадут в выхлопную систему и швы будут негерметичными.
• Каталитический нейтрализатор. Системы выхлопа, которые также в Европе называются exhaust system, перед тем как выпустить отработанные газы в атмосферу, фильтруют из, чтобы снизить негативные воздействия атмосферу. Фильтр может быть один или несколько – все зависит от модели авто, двигателя и конструкции выхлопа. Катализатор является одной из часто ломающихся деталей. Многие вырезают или выбивают фильтрующий модуль после приобретения автомобиля, заменяют на пламегаситель или прошивают бортовую систему автомобиля.
• Пламегаситель. Любая выпускная система автомобиля, современного порядка, подразумевает наличие каталитического нейтрализатора. Но, чтобы сэкономить на его ремонте, а ломается он часто, владельцы попросту вырезают его, а на его место ставят дешевую замену – пламегаситель. Как понятно из названия, он не дает остаткам топлива воспламениться в момент прохода по отводам выхлопного комплекса. Роль фильтра деталь не выполняет, но снижает давление на конечный элемент — глушитель, что положительно сказывается на продолжительности эксплуатации последнего.
• Лямбда-зонд. Рассматривая, как устроена выхлопная система автомобиля, можно заметить, что контроль бортовой системы за выхлопом и системой отводов выполняется с помощью данного зонда. Он анализирует количество кислорода в выхлопе. Зонда может быть, если машина с современным двигателем, которые также называются рядными. В таких машинах также два катализатора. Стоит заметить, что все два работают синхронно и при поломке одного менять придется два.
• Сажевый фильтр. Такой элемент больше присущ тем моделям автомобилей, которые заправляются дизельным топливом. Фильтр не дает остаткам дизельного топлива осаживаться на системе выхлопа, что может привести к капитальному ремонту двигателя, так как эти остатки могут попасть в цилиндры, из-за чего образуются «задиры». Сажевый фильтр также может совмещать в себе роль каталитического нейтрализатора.
• Резонатор. Сама по себе система выхлопа работает громко, шум доставляет неудобство как водителям, так и окружающим. Особенно важен этот аспект в жилых районах, так как громкий звук будет всем мешать.
• Трубопроводы. Это трубчатые сегменты, которыми соединяется вся выхлопная система автомобиля. Могут быть разного диаметра и формы, все зависит от конкретного типа автомобиля и марки.

Это основные элементы, из которых состоит система глушителя автомобиля. Также могут быть и другие модули, все зависит от бренда автомобиля и конструкционных особенностей двигателя.

Химический состав выхлопных масс

Отработанный массы, которые выходят в момент работы ДВС автомобиля имеют разный состав по элементам, который зависит от бензина. А количество разных элементов зависит от того, какой состав глушителя установлен. Если имеет каталитический нейтрализатор, то выхлопной газ будет существенно чище по отношению к окружающей среде. Конструкцию можно определить по фото выхлопной системы.

Из основных составляющих выхлопа выделяют:

• Азот. Его доля в выхлопе бензинового двигателя составляет 74-77 процентов, а в ДТ 76-78 процентов. Классифицируется как нетоксичный.
• Кислород. В бензиновом выхлопе его может содержаться от 0,3% до 8%. А в дизтопливном от 2 до 8%. Также на количество влияет то, из чего состоит выхлопная труба, есть ли в системе дополнительные модули.
• Гидропар (водяное испарение). В выхлопе бензинового двигателя его содержание варьируется в переделах 3-5,5%. А в ДТ его может содержаться от 0,5% до 4%. Также считается безопасным.
• Соединения диоксида углерода. В бензиновом выхлопе его содержится от 5 до 12%, а в ДТ выбросах от 1 до 10%, также считается нетоксичным. Соединения оксида углерода. Бензиновые двигатели и системы выхлопа выбрасывают его в пределах 0,1-10%, а дизельные от 0,05 до 5%. Элемент считается токсичным.
• Разные углеводороды. В бензовыхлопе их часть составляет 0,2-3%, а в ДТ 0,009-0,5%. Также считается токсичным элементом.
• Альдегиды, также считаются токсичными. Могут нанести вред человеку и окружающей среде. В бензиновом выхлопе их содержание варьируется от 0,2 до 3%. А в ДТ 0,001-0,009%.
• Соединения серы в диоксиде. В бензиновом выхлопе его доля составляет 0-0,002%, а в ДТ агрегатах его доля составляет 0,03%. Также является токсичным и опасным.
• Сажа. В бензоагрегатах ее доля составляет 0-0,04%, а в ДТ выхлопе ее доля 0,1-1,1%.
• Бензапирен. Этого элемента в бензовыхлопе содержится 0,01-0,02%. А в ДТ парах его доля 0,01%.

В дизельной системе токсичных веществ меньше, однако сажи будет больше. Поэтому и тот и другой выхлоп машины, в зависимости от двигателя, содержит больше того или иного элемента. Вредными для здоровья человека и природы считаются составляющие:

• Бинарные химические соединения углерода.
• Органические соединения с альдегидной группой.
• Соединения из атомов углерода и водорода.
• Е220, также являющимся диоксидом серы.
• Сажевые элементы.
• Бензпирен.

Основные принципы работы системы выхлопа в машине

Системы выхлопа отличаются от первых прототипов. Ранее, когда индустриальный сектор машиностроения только наращивал свои обороты, выхлопная трасса в автомобиле открывалась вручную, и представляла собой отвод с клапаном. То есть, принцип действия был похож на дымоход печи, в которой заслонку постоянно надо открывать, чтобы дым выходил. Тот же принцип ранее использовался и в автомобилях.

Сегодня строение выхлопной системы автомобиля сильно усложнилось по части конструкции, и упростилось в плане управления для владельца. Система выхлопных газов имеет элементы, которые крепятся болтами и фланцами. Они служат для:

• Отвода выхлопных масс из камер сгорания двигателя через систему фильтрации и подавления шума.
• Подавления громкости работы автомобиля и его ДВС.
• Фильтрации газов до их выхода из автомобиля в воздух с целью уменьшения токсичности.
• Предотвращения возможности попадания выхлопных продуктов в салон автомобиля.

Использование других систем крепежа в этих секторах невозможно, причем по больше части из-за высоких температур. Рассмотрев, из чего состоит выхлопная система автомобиля, становится понятна ее задача. Она отводит выхлопные массы из цилиндров ДВС, проводя их по всей своей конструкции и выводы наружу с задней части автомобиля. Помимо этого, система за счет своей герметичности и термостойких прокладок существенно снижает шум от работы двигателя, а газы, проходя через нейтрализатор, выпускаются в атмосферу с меньшими долями опасных веществ.

Нейтрализаторы (фильтры) управляются и контролируются датчиками. Их в машине может быть от 1 до 2. Внутри они имеют вид сот, через которые пропускаются газы и в этот момент на них осаживаются токсичные фракции вредных элементов. Однако, в дизельных двигателях используются сажевые фильтры, они также выполняют роль каталитического нейтрализатора, но приспособлены к ДВС именно на дизеле, так как выхлоп от дизельного топлива дает больше всего сажи.

Также система отработанных газов может иметь в своей конструкции турбонагнетатель. Он может быть установлен как на машину с дизельным двигателем, так и на автомобиль с бензиновым агрегатом. Он нагнетает смесь воздуха и части отработанных газов, которые добирает из коллектора. Количество нагнетаемой смеси, как и ее составляющих также регулируются датчиками бортовой системы.

Коллектор

Основные детали выхлопной системы крепятся к коллектору. Это и есть отвод, по которому выхлопные газы из двигателя поступают из двигателя в каталитический нейтрализатор или в несколько, если их два. Коллектор может быть одинарным, то есть иметь только одну трубку-отвод, или состоять из нескольких отводов. На этой влияет модификация двигателя и конструкционные особенности машины.

Так как в процессе работы двигателя вырабатывается очень высокая температура, коллектор изготавливают из ценных сплавов, которые выдерживают до 1000 градусов по Цельсию. Это позволяет детали служить годами без износа. Лучшие коллекторы создаются из сплавов чугуна и стали, поэтому и стоить могут довольно дорого. Но и срок эксплуатации у них существенно дольше.

В некоторым моделях коллектора есть дополнительная деталь – гофра. ДВС при работе вибрирует, и гофра гасит вибрации. Это снижает шум, предотвращает резонанс и снижает шум от работы двигателя. Вибрация не передается дальше по выхлопному отводу, что сохраняет крепежные элементы. Включая петли и болты, в безопасности. Также коллектор называют штаны выхлопной системы.

Каталитический нейтрализатор и его устройство

Современная схема системы выпуска отработавших газов также включает в себя катализатор. Элемент работает как фильтр. В некоторых моделях автомобилей может быть два катализатора, если выхлопная система идет в несколько ответвлений, соответственно, и коллекторов тогда также несколько.

Элемент фильтрует отработанные газы прежде, чем они попадут из выхлопного отвода за борт автомобиля. Это позволяет снизить вредные вещества в отработке, и снизить вред для окружающей среды. Современная выхлопная система не обходится без этого фильтра. Он заключен в металлический корпус, который располагает после коллектора. Внутри него есть тонкие каналы, по которым проходит отработка. Сами каналы покрыты драгоценными металлами, среди которых есть платина. Также в составе покрытия есть родий, иридий и палладий.

Есть и другой тип катализаторов, в основе которых лежит металлическая лента. Это позволяет увеличить площадь соприкосновения металлов с выхлопными газами. А чем она больше, тем больше на металле оседает вредных веществ, которые забираются из отработанного газа, из-за чего снижается вред для окружающей среды.

Весь процесс фильтрации токсичных элементов выхлопа выглядит следующим образом:

• Сам выхлоп автомобиля содержит несгорающие частицы, которые выделяются в процессе сгорания топлива. Среди них NO, CH, CO. После прохода коллектора они попадают в катализатор.
• Далее они попадают на металл, где догорают благодаря воздействию на них кислорода. Происходит реакция окисления и эти элементы уничтожаются.
• В результате всего этого процесса, выхлопные газы, которые выбрасываются в атмосферу, имеют меньшую токсичность, подпадающую по регулирующие нормы природоохранных законов.

Катализатор стоит достаточно дорого из-за наличия в нем дорогих металлов. А из-за использования топлива низкого качества, или разных присадок, заливаемых в автомобиль и сгораемых весте с топливом, он часто забивается, что приводит к ремонту и замене детали.

Пламегаситель – устройство и принцип работы

Если трасса выхлопной системы не имеет катализатора (например, потому что водитель его заменил), то ставят пламегаситель. Этот элемент можно использовать в том случае, если позволяют нормы охраны природы, так как фильтр он не работает, и стоит гораздо дешевле. Принцип работы пламегасителя следующий:

• Газы большим потоком и высокой температуры поступают в коллектор.
• Из него они буквально разбиваются о пламегаситель, который разделяет потоки, снижает резонанс от них и снижает температуру.
• Затем выхлоп выходит из машины.

Деталь не фильтрует отработанные газы и не дожигает остатки токсичных веществ. То есть, все вредные вещества попадают в атмосферу. Зато он дешевле, и система с ним работает также стабильно, как и с катализатором. Да и выхлопная труба автомобиля не резонирует.

Сам по себе пламегаситель – это двойной корпус из металла, чаще из нержавеющей стали. Внутри есть отдельные камеры и выпускные отверстия. Сталь используется потому, что выхлопные газы поступают высокой температуры, потому чем более термостоек материал, тем дольше служит деталь. Некоторые модели имеют в конструкции диффузорные рассекатели. Это повышает результативность работы элемента в плане снижения температуры и рассеивания густого потока газов.

Пламегаситель также может иметь внутри наполнитель. Лучшим считается керамический. Благодаря этому удается существенно снизить нагрузку на резонатор, а сам наполнитель выдерживает жар до 1300 градусов по Цельсию, что продляет срок его службы.

Сажевый фильтр

Дизельная система выпуска в результате выхлопа образует сажу. Чтобы снизить ее количество в систему с ДВС на дизеле ставят систему фильтрации сажи, она может выполнять и роль катализатора. Перед тем, как отработка газа пойдет в глушитель составные части, она попадает в сажевые очистные элементы.

Дизельная система глушителя имеет комбинированный вариант сажевого и каталитического нейтрализатора. В сажевом процесс очищения базируется на матрице, которая проектируется из карбида кремния. Похожа на соты, имеет ячейки и каналы узкого сечения. Все отверстия открываются и закрываются поочередно. В боковом отделе располагается сам фильтр, который состоит из пористого материала.

Ранее ячейки были круглой формы, но современные образцы имеют ячейки в форме восьмерки, так как такая форма позволяет улавливать больше сажи, из-за чего система выпуска отработавших газов остается чистой дольше.

Выхлопные системы с фильтром сажевого типа работают в два направления. Сначала сажа отфильтровывается из общей массы газов. Затем производится регенерация, которая имеет две фазы:

• Активная – сажа осаживается на элементы из керамических составляющих.
• Пассивная – для очистки используется специальный жидкий состав AdBlue.

Система помогает очистить выхлопы автомобилей на 90%, а ставится преимущественно на автомобили с мощными двигателями или грузовики. В случае с сажевым фильтром пассивного типа, для жидкости имеет отдельный бак. Впрыскивается она автоматически, потому выхлопы выходят уже чистыми и безопасными для воздуха.

Конструкционные особенности глушителя

Разбирая, из каких частей состоит глушитель автомобиля, сразу же стоит упомянуть, что запчасти могут быть двух типов:

• Активный вид.
• Реактивный вид.

Эти компоненты выхлопной системы, вне зависимости от типа, призваны только для одной задачи – подавление шума от работы автомобиля, ДВС и выпускающихся в воздух газов. Поэтому выхлопная труба активного типа проектируется из материала со свойством звукопоглощения. Но такие элементы имеют проблему закоксовывания внутренней начинки.

А в состав глушителя автомобиля дополнительные материалы не входят, так как в этом случае здесь используются специальные отсеки резонансного типа и расширительные элементы. Реактивная система выпуска отработанных газов глушит шум из-за того, что газы быстро распределяются ко камерам прежде, чем выйти из выхлопных отводов. Такой элемент напрямую влияет на ДВС немного уменьшая его мощность.

Для сегодняшних машин такая схема глушителя автомобиля в картинках является обязательной. Это позволяет не только снизить количество несгораемых остатков бензина иди дизеля, но и снизить шум, раздражающий окружающих жителей и водителей.

Гофра

Также схема глушителя автомобиля может иметь запчасть – «гофру». Чтобы снизить нагрузку на все части выхлопной сети, иногда используется такой модуль как гофра. Она гасит вибрации, что уберегает всю систему от разрушения в следствие резонанса, а также е составляющих, которые возможно посмотреть в сети по запросу «глушитель схема».

Сама гофра создается из металла, а ее основная часть состоит из переплетенных металлических волокон. Они подвижны, потому могут гасить вибрации, которые исходят от ДВС и могут расшатать всю систему выхлопа при наличии постоянного резонанса. Если гофра ломается, ее меняют, так как этот элемент отремонтировать не получится. Да и стоимость ее вполне умерена, потому поломка не нанесет сильный дар по бюджету.

Важный аспект в установке гофры – правильно и герметично ее монтировать, иначе от нее не будет пользы. Необходимо обращаться с такими вопросами в профессиональный автосервис, тем более что сегодняшние цены позволяют это делать периодически.

Выхлопная система автомобиля: схема устройства, возможные неисправности и методы диагностики

Многие автолюбители даже не представляют, насколько важна выхлопная система автомобиля в безаварийной работе силового агрегата, и не уделяют её обслуживанию должного внимания, в результате чего, может произойти выход из строя двигателя. Именно по этой причине, стоит внимательно ознакомиться с принципом работы выхлопной системы, её конструктивными особенностями, и знать, из чего состоит выхлопная система.

В работе двигателя внутреннего сгорания важная роль отводится своевременному выводу наружу отработавших газов, начинающих скапливаться в камере сгорания головки блока цилиндров сразу после воспламенения топливной смеси. Данную задачу призваны выполнять выхлопные системы, или как говорят автолюбители, глушители, которыми оснащаются все современные машины. Должная работа выхлопной системы, направленная на отвод из мотора остатков отработанной топливной смеси, целиком зависит от исправности всех её составных элементов, имеющих некоторые конструктивные отличия в зависимости от типа двигателя.

Принцип работы выхлопной системы

Современная автомобильная выхлопная система состоит из нескольких частей, в отличие от первых устройств, имеющих вид механического клапана, который принудительно открывался водителем автомобиля вручную. Все элементы выхлопной системы, которые соединяются между собой с помощью крепёжных болтов через расположенные на их концах фланцы, предназначены для:

• отвода из камеры сгорания двигателя выхлопных газов и прочих не сгоревших остатков топливной смеси;
• уменьшения выделяемого мотором во время работы шума;
• уменьшения количества токсичных веществ находящихся в выхлопе автомобиля;
• предотвращения попадания в салон транспортного средства токсичных газов.

Устройство выхлопной системы автомобиля обладает довольно простым принципом работы, которая подразумевает отвод отработанных газов из камеры сгорания, проводя их через трубы к задней части транспортного средства, понижая при этом, за счёт герметичности всей конструкции и соединений через фланцы с термоустойчивыми уплотнителями, выделяемый мотором шум.

Уменьшение количества токсичных веществ в выхлопных газах достигается за счёт применения в конструкции выхлопной системы каталитических нейтрализаторов (катализаторов), работоспособность которых контролирует специальный датчик, называемый лямбда-зонд. В современных дизельных автомобилях, для повышения показателя экологичности выхлопа, производители используют сажевый фильтр, которым также оснащается выхлопная система дизеля.

В конструкции дизельного мотора, а также современного бензинового агрегата, довольно часто используется турбонагнетатель, который использует для подачи в камеру сгорания воздушную смесь из кислорода и отработавших газов, забираемых из выпускного коллектора. Количество попадающих в турбину выхлопных газов, регулирует датчик, расположенный на корпусе выпускного коллектора.

Устройство конструкции и назначение её составных частей

Детали, составляющие данную конструкцию, имеют различную функциональную нагрузку и собственные обозначения, отражающие этапность их работы. Сама схема выхлопной системы и наименования её частей, выглядят следующим образом:

; выхлопных газов;
1. катализатор или по-другому каталитический нейтрализатор; или пламегаситель; .

Коллектор выпускной, представляет собой навесной тип оборудования силового агрегата, и предназначен для поступления в него отработавших частиц и газов топливной смеси с камер сгорания каждого из цилиндров, и изготавливается в основном из керамики, сплавов чугуна или нержавеющей стали, обладающих повышенной термоустойчивостью.

Приёмная труба, именуемая автолюбителями как «штаны», из-за схожего внешнего вида, предназначена для объединения нескольких потоков выхлопных газов в один, и для дальнейшего их продвижения к каталитическому нейтрализатору (катализатору). Труба зачастую оснащается так называемой гофрой, с помощью которой происходит гашение вибрации, передаваемой на всю конструкцию выхлопной системы работающим мотором.

Катализатор, представляет собой керамические соты, поверхность которых покрыта слоем сплава из платины и иридия, что позволяет вступить в химическую реакцию с ними выхлопным газам, в результате чего происходит их разделение на кислород и оксид азота. Выделенный кислород в катализаторе помогает более эффективно сгорать остаткам топливной смеси, в результате чего к глушителю подаётся исключительно азотно-диаксидноуглеродная смесь. Работу каталитического нейтрализатора контролирует специальный датчик лямбда зонд, передавая сигнал на блок управления силового агрегата автомобиля. Аналогичный датчик, устанавливается и на выпускной коллектор, для анализа показателей токсичности поступающих в катализатор отработанных газов.

Резонатор или пламегаситель, предназначен для понижения высокой температуры отработанных выхлопных газов, что достигается с помощью его ячеистого внутреннего строения. Последней деталью в конструкции, является глушитель, задача которого заключена в понижении шума работающего двигателя за счёт перфорированной трубы внутри его корпуса.

Все составные части выхлопной системы соединены друг с другом через фланцы с помощью крепёжных болтов и термостойких уплотнителей, отвечающих за герметичность данной конструкции, без которой невозможна полноценная работа двигателя современного автомобиля.

Возможные неисправности, методы их устранения и варианты тюнинга

Конструкция выхлопной системы является идеальным вариантом для проведения тюнинга легкового автотранспортного средства, благодаря простате монтажа её составных частей и наличием большого ассортимента различных деталей. Самым частым вариантом тюнинга глушителя является установка так называемого прямоточного выхлопа, когда из системы убирается резонатор.

Наиболее частые неисправности выхлопной системы связаны с потерей герметичности деталей или их соединений, уплотнители в которых могут сильно износиться. Для замены уплотнительных элементов, необходимо приобрести ремонтный комплект выхлопной системы, и открутив крепёжные болты, поменять их на новые.

Сделанные из различных сплавов металла детали выхлопной системы, подвергаются значительному нагреву, резкому перепаду температур, и работают в условиях повышенных нагрузок, в результате чего подвержены сильному износу и прогаранию внутренних частей. Определить данные поломки позволит громкий шум работающего мотора и визуальная диагностика выхлопной системы, после проведения которой, повреждённую деталь конструкции необходимо либо заменить на новую, в случае внутренних неисправностей, либо отремонтировать её корпус с помощью электро/газосварки.

В современных автомобилях работа силового агрегата контролируется блоком управления, который получает определённые сигналы от многочисленных датчиков, расположенных на всех его конструктивных узлах. В конструкции выхлопной системы расположен датчик, именуемый лямбда-зондом, замеряющий количество токсичных веществ в отработанных газах. Его неисправность или некорректную работу способен выявить только диагностический стенд, после чего датчик необходимо заменить.

Эксплуатировать автомобиль с неисправной выхлопной системой нельзя, это может привести, как к поломке силового агрегата, на клапанах образуется закоксование рабочей поверхности, приводящее к потере мощности мотора, так и к возможному нанесению вреда здоровья водителя и всех пассажиров, из-за попадания в салон токсичных выхлопов.