Глушители на все авто
Диагностика, ремонт, продажа, установка, тюнинг

ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА. ИЗ ЧЕГО СОСОИТ, КАК РАБОТАЕТ.

Одна из многочисленных систем автомобиля, весьма простая, чтобы в случае выхода из строя можно было долго ездить, не обращая на нее внимание.

Рано или поздно вопрос ремонтировать или менять ее (систему) встает перед каждым автовладельцем и как решить его с наименьшим расходом сил, средств и времени есть главная задача этого эссе.

Давайте разберемся, из чего состоит это неуклюжее сочетание гнутых труб и различного вида бачков. Будет достаточно, если выхлопную систему условно поделить на четыре части:

Первая - выпускной трубопровод.

Состоит из выпускного коллектора и приемного патрубка. Выполняет отвод отработанных газов из цилиндров. Первым принимает на себя всю неиспользованную для дела мощь и жар сгоревшего в цилиндрах топлива. Хорошо рассчитанный и добротно выполненный приемный патрубок вкупе с выпускным коллектором обеспечивает спокойное (ламинарное), без завихрений истечение газов,что существенно снижает аэродинамическое сопротивление системы, облегчает условия проветривания цилиндров и образования рабочей смеси. В подавляющем большинстве автомобилей серийного производства расчет сечения и длины каналов коллектора и приемного патрубка выполняется для обеспечения максимально равномерной, плавной характеристики сопротивления во всем рабочем диапазоне частот вращения. При разработке выпускных коллекторов и приемных патрубков для автоспорта ставка при расчете делается на создание в определенной зоне частот вращения минимального (резонансного) сопротивления, что позволяет двигателю развивать дополнительную мощность.

На многих автомобилях неотъемлемой частью приемного патрубка является «компенсатор колебаний». Предназначен он для того, чтобы в автомобилях с поперечным размещением двигателя нейтрализовать колебания, возникающие при старте, наборе оборотов и глушении и действующих по или против направления движения коленчатого вала. Чтобы представить себе величину воздействия этих колебаний на выхлопную систему возьмите трехметровое весло за «хватало» и поднимите «черпало» вертикально. Нелегко? А по пять-шесть раз в минуту? Вот такую нелегкую нагрузку несет на себе «компенсатор». Плюс, компенсирует температурные деформации труб. Надежность «компенсатора» гораздо ниже надежности трубопровода. Несмотря на это, изготавливается он не как съемная, легкозаменяемая деталь, а как единое целое с приемным патрубком.

Выпускают два типа «компенсаторов колебаний» - сильфонный компенсатор и подпружиненный фланец. Сильфонный компенсатор - это отрезок многослойного или однослойного сильфона, флексебельной трубы (по-нашему говоря -металлорукав) или их комбинация, края которого запрессованы на втулки, которые и ввариваются в приемный патрубок. Подпружиненный фланец представляет собой сочетание выпуклой и вогнутой сферических поверхностей, прижатых друг к другу с помощью двух-трех пружин. «Компенсатор», обеспечивая герметичность, не может воспринимать внешних усилий. Поэтому, сразу за ним трубопровод подвешивают на резиновую подвеску или подушку, тем самым, снимая с него лишние нагрузки.

Вторая - каталитический нейтрализатор газов или каталитический конвертер.

Состоит он из металлического корпуса и керамического или ленточного металлического реактора. Что рабочая зона покрыта платиновым и палладиевым порошками, и вес этих порошков достигает 15-25 грамм, говорить не будем.

С начала 70-х годов выпускные системы ряда серийных автомобилей, в качестве дополнительной опции стали комплектоваться нейтрализаторами отработанных газов. Сегодня он должен входить в состав базовой комплектации всех автомобилей, включая дизельные. Конструктивно нейтрализатор должен находиться как можно ближе к двигателю, так как чем горячее реактор, тем лучше в нем происходят процессы окис­ления СО, СН и N0 с кислородом или между собой (эффективно начинает работать при температуре 250° С). Решиться соединить приемный патрубок и нейтрализатор в одну не разборную деталь могут позволить себе конструкторы только дорогих марок автомобилей. Все остальные делают его съемным. Каталитический нейтрализатор вещь дорогая и нежная, боится ударов и перегрева. Зону реактора от механического разрушения и коррозии защищает корпус из толстой (не менее 2 мм) легированной стали и защитные кожухи. От перегрева и выгорания спасает лямбда-зонд, который реагирует на наличие свободного кислорода в отработанных газах. На основании сигнала от лямбда-зонда контроллер дает команду об уменьшении или увеличении подачи топлива или угла опережения зажигания. Выход из строя лямбда-зонда чреват тем, что несгоревшее в цилиндре топливо догорает в коллекторе, приемном патрубке и на поверхности реактора.

Третья и четвертая части - глушители, немного разнятся по конструкции, но выполняют одинаковую функцию - снижают уровень шума. Третья (предпоследняя) часть называется дополнительным глушителем или резонатором, а четвертая (последняя) основным глушителем.

По типу действия глушители делятся на активные и реактивные.

В глушителях активного типа звуковая энергия поглощается звукопоглощающим материалом. Эффективность таких глушителей высокая, а конструкция простая. Недостаток - закоксовывание звукопоглощающего материала. Реактивные могут быть трех видов: с резонаторными, расширительными и комбинированными камерами. Чаще встречаются сложные комбинированные глушители с последовательным и параллельным включением резонаторных и расширительных камер, поворотами потоков и включением активных элементов.

В дополнительных глушителях используют схему с резонаторной камерой и параллельным включением активного материала, что позволяет эффективно снижать уровень высокочастотных шумов. Устроен он просто - перфорированная труба, заключенная в герметичный корпус, пространство между трубой и корпусом заполняют звукопоглощающим материалом.

Основные глушители больше по размеру, чем дополнительные и в них применяются все, вышеперечисленные способы снижения шума. В его задачу входит снизить уровень оставшихся низко и среднечастотных шумов. Конструкции глушителей постоянно усложняются, вызвано это необходимостью увеличивать эффективность и снижать габариты.

К глушителям шума с последовательным включением звукопоглощающего материала и расширительной камерой можно отнести каталитические нейтрализаторы современных конструкций.

Почему выходит из строя.

Исследуем причины, по которым все вышеперечисленные устройства могут выходить из строя.

Так как выпускной коллектор отливают из серого чугуна, и он имеет достаточную толщину, то срок его службы легко выходит за рамки срока службы самого автомобиля. Помнить надо лишь о том, что чугун - материал хрупкий и очень боится ударов и резких перепадов температур.

Приемный патрубок живет поменьше, но тоже может протянуть без ремонта лет 7-10, а то и больше .Причинами выхода из строя являются коррозия и механические повреждения.

«Компенсатор колебаний», как уже упоминалось, обеспечивает герметичность, но очень плохо сопротивляется внешним воздействиям. Можно выделить три основные причины, которые укорачивают жизнь «компенсатора колебаний»:

-повышенная амплитуда колебаний двигателя, которая может быть вызвана неправильно выставленным углом зажигания или износом подушек двигателя. Хоть он и «компенсатор», но перегибать палку не стоит;

-деформация выпускного тракта из-за обрыва резиновых подвесок, из-за смещении (прокручивания) частей системы на фланцах от старости или в следствии неудачного ремонта. Возникают дополнительные моменты сил, ускоряющие старение и износ металла;

-механическое повреждение от касания (просто где-то зацепились выхлопной трубой).

Корпус каталитического нейтрализатора изготавливается из легированной стали. Практически, вечен. Из строя выходит блок реактора. В современных нейтрализаторах блок реактора состоит из скрученной в рулон гофрированной стальной ленты с нанесенными на ее поверхность катализаторами. Из-за гофр между слоями рулона образуются газовые каналы размером со спичку, в которых происходят химические реакции. Такая конструкция реактора более устойчива к ударам, чем ранее используемая, где катализаторы напыляли на газовые каналы отформованные в керамическом блоке.

Если механическое разрушение блока реактора может вызвать чувство раздражение от постороннего шума, на худой конец, обломками керамического реактора или уплотнительными кольцами может закупорить канал выхлопной системы, то чрезмерный перегрев- вещь гораздо более опасная.

Прочее - трубы и корпуса глушителей более чем другие подвержены коррозии. Дело в том, что в странах с развитым автопромом детали выхлопной системы не рассматривают, как детали с обязательным продолжительным сроком службы (такими как двигатель или кузов), это рядовые изделия, подлежащие периодической замене, наряду с тормозными колодками, шлангами и прочими фильтрами. Поэтому ожидание того, что срок эксплуатации основного глушителя или резонатора намного превысит гарантийный срок обслуживания автомобиля, зачастую, бессмысленно. Даже если глушитель поблескивает серебристым цветом алюминизированного покрытия, не обольщайтесь. Алюминизированное покрытие - это красивый ход, дающий возможность придать изделию красивый товарный вид и, одновременно, уйти от выполнения жестких правил, которыми регламентируются покрасочные работы. Он можете снаружи выглядеть весьма аппетитно, но внутренне быть готовым к умиранию.

Скорость коррозии может варьироваться по разным причинам. Причин много, и очевидных, и неисследованных. К очевидным можно отнести: сорт топлива (много серы или мало), манеру езды, условия хранения, климат, тактика борьбы с гололедом местных коммунальных служб и так далее. Они изучены и есть способы борьбы с ними.

Интереснее поразмышлять о других. Каким образом,можно объяснить тот факт, что на двух одинаковых автомобилях срок эксплуатации глушителя может отличаться в несколько раз? Почему возникают одинокие ровные отверстия, по краям которых металл имеет приличную толщину? Разницу в сроках эксплуатации может объяснить предположение о том, что современный автомобиль напичкан разными электроприборами, и к ним по проводам идет ток. От того, как будет лежать жгут проводов в салоне автомобиля, удачно или неудачно, в корпусе глушителя могут возникать электрические поля, способствующие или препятствующие протеканию процессов коррозии. Возникновение отверстий сможет объяснить - неоднородность применяемого материала, способствующая возникновению очагов, в которых коррозия протекает значительно быстрее. Процессы эти никто не изучал и что-то посоветовать по борьбе с ними нельзя.

По причине коррозии последняя часть глушителя выходит, в большинстве случаев, из строя быстрее, чем предыдущее. Этому тоже есть несколько объяснений. Во-первых, горячий воздух в глушителе после выключения двигателя остывая, сжимается, то есть снаружи засасывается холодный воздух, полный «относительной влажности» и конденсируется. Процесс интенсивнее протекает в холодное время года. Дальше в эту влагу попадают выхлопные газы, часть которых растворяется, образуя слабые растворы кислот, что тоже не способствует сохранению металла.

Как отремонтировать

Поводом для начала ремонта могут служить проржавевшие отверстия в нижней части последнего глушителя или монтажные швы, соединяющие трубы с бачками, а так же механические повреждения. Первые появляются вследствие воздействия конденсата изнутри, вторые от соприкосновения с агрессивными наружными средами, а третьи от лихой езды по нашим дорогам.

Порядок действий в такой ситуации у каждого свой. Один подлатает у «знакомого» сварщика и будет ездить до следующего раза, другой, не растягивая удовольствия, сразу поменяет на новое. Какой вариант лучше?

Ремонт.

Положительные моменты:- вы ремонтируете только то, что вышло из строя;- разовая стоимость работ невелика;- ремонт можно произвести быстро;- возьмется за него любой сварщик.

Отрицательные моменты:-ремонт, как правило, сводится только к восстановлению герметичности детали;-ремонт не останавливает процессы разрушения внутренней конструкции;- вес детали увеличивается;- в районе сварочного шва процессы коррозии ускоряются;- все равно наступит время, когда придется выложить деньги на новую деталь;-неквалифицированный ремонт может привести к снижению мощности или увеличению расхода топлива вследствие нарушения внутренней конструкции;-следующий ремонтный случай может наступить быстро и неожиданно. Хорошо если это ограничится увеличением шума, а если деталь отвалится на ходу на оживленной трассе, если при этом пострадает ваш или чужой автомобиль;-при таком ремонте никто не возьмет на себя гарантийных обязательств;-внешний вид оставляет желать лучшего.

Замена.

Положительные моменты:-вы избавляетесь от отрицательных моментов ремонта.

Отрицательные.-относительно дороги;-дешевые варианты не выдерживают критики качества;- не всегда есть в наличии (относится к иномаркам);- во многих случаях возникают проблемы при монтаже (для дешевой - это вопрос качества сборки на заводе или аккуратности при транспортировке, дорогая может не стыковаться с другой, ранее ремонтируемой или механически поврежденной);-ресурс ниже, чем детали с конвейера.-приходится менять все - и вышедшее из строя и то, что еще бы потрудилось.Первый практичнее, второй надежнее, а третий.... К замене его можно отнести с натяжкой и ремонтом уже не назовешь. Лучше всего подойдет название «модульный ремонт».Простой и эффективный принцип, заложенный в этом процессе, позволяет избегать большей части негативных моментов, возникающих при ремонте или замене. Подробнее это принцип можно озвучить так.

На физические процессы, происходящие в автомобильном выхлопе основное влияние оказывает не марка автомобиля или модель двигателя, а набор параметров, характеризующих общие понятия: рабочий объем, количество цилиндров, мощность и так далее. Это открывает широкие перспективы в плане унификации по мощности, но как быть с разнообразием кузовов. Все решается, если индивидуально изготавливать соединяющие трубы. То есть, имея какой-то ассортимент универсальных бачков, трубу и оборудования для их монтажа можно быстро и качественно менять/ремонтировать детали выпускной системы по мере их износа с наименьшими затратами средств и времени.

И то и другое и третье имеют право на существование. Как пойдет дальнейшее развитие методов и приемов ремонта, что станет актуальнее, что уйдет на второй план определит время и уровень благосостояния автовладельцев.