особенности конструкции и частые неисправности
Чтобы заставить газы изменить направление движения, внутри корпуса резонатора установлены перфорированные перемычки и направляющие трубы с перфорацией. Перемычки образуют резонаторные камеры, а перфорация на направляющих трубах способствуют гашению скорости газов и, соответственно, изменению длины волновых колебаний. Из-за этого после резонатора в выхлопной системе существенно снижается уровень шума.
Как резонатор влияет на мощность
Каждая резонаторная камера содержит различный объем по сравнению с соседними, что также способствует выравниванию и изменению длины звуковых волн. Безусловно, это сказывается на производительности двигателя, поскольку для прохождения газов сквозь этот лабиринт необходимо дополнительное усилие. Его оценивают по-разному в зависимости от модели двигателя и типа выхлопной системы, но в общих чертах резонатор отбирает около 8-10% мощности двигателя.
Эту проблему пытались решить в 20-30-х годах прошлого века очень простым способом. На входе в систему выхлопа устанавливали элементарную заслонку и разветвитель. При открытой заслонке газы беспрепятственно вырывались наружу, издавая немалый шум, все это сопровождалось дымовой завесой, зато мощность двигателя резко вырастала на тех же 10-15%. Открывать глушитель разрешалось только за городом, поэтому въезжая, заслонку закрывали и шум стихал, насколько это позволяли глушители того времени.
Неисправности и решение проблем
Главный враг любого резонатора — это ржавчина. Бороться с ней традиционными методами бесполезно. Любое полимерное или органическое антикоррозионное покрытие, краска, грунт моментально выгорают при запуске двигателя. Поэтому инженеры еще в середине прошлого века начали применять несколько видов стали для изготовления систем выхлопа:
● нержавеющая сталь, дорого, но очень эффективно, нержавеющие резонаторы тоже прогорают, но их ресурс в десятки раз выше обычных стальных систем;
● алюминированная сталь, это конструкционная сталь стандартной толщины, но покрытая тонким слоем алюминия, служит в пределах пяти лет и это самый распространенный материал для бюджетных автомобилей;
● обычная сталь, выкрашенная термостойкой краской-грунтом, выдерживает порядка года на наших дорогах.
Отсюда и первая неисправность резонатора — разгерметизация из-за прогара корпуса. В большинстве случаев проржавевший резонатор просто заменяют, но в редких случаях, когда состояние металла позволяет, можно установить заплатку и протянуть еще пару месяцев.
Признаки прогара вполне понятны. Это прорыв газов наружу и высокий уровень шума в центральной части системы выхлопа. Чтобы убедиться в том, что корпус резонатора прогорел, необязательно его снимать. Опытный мастер и на подъемнике определит состояние системы и поставит ей диагноз. Однако в большинстве случаев ремонт резонаторной банки, поврежденной коррозией, не обоснован с точки зрения логики и траты денег. Лучше купить новый.
Вторая проблема, с которой может столкнуться водитель, закоксовка камер резонатора. Выяснить причину появления сажи в системе можно только с помощью полной диагностики двигателя, но скорее всего, нужно будет обратить внимание на систему зажигания, фазы газораспределения и состав топливо-воздушной смеси.
Что касается чистки резонаторных камер, то это имеет смысл в тех случаях, когда внешнее состояние корпуса удовлетворительное. Для очистки камер необходимо вскрывать корпус, удалять нагар и сажу, а после этого собирать резонатор с помощью сварки. Работы много, вскрывать и собирать банку долго, поэтому если сам резонатор не слишком дорогой и не из нержавеющей стали, а пробег системы выхлопа больше 80-90 тысяч км, рациональнее будет выглядеть его замена.
Стоит ли ставить прямоточный резонатор
Конструкция прямоточного резонатора отличается от обычного тем, что газы на пути к свободе не проходят через лабиринт камер и перфорированных труб, перегородок. Как правило, прямоток, или как его называют, стронгер, представляет собой тот же корпус резонатора, но внутри вместо камер, мембран и перегородок установлена сплошная перфорированная труба такого же диаметра, как и вся выхлопная система.
В случае установки стронгера звук, безусловно, изменится. Насколько прямоточный резонатор повлияет на мощность, может сказать только специалист, знакомый с конкретным, отдельно взятым двигателем и отдельно взятой выхлопной системой. Поэтому тешить себя мыслью, что после установки прямоточного резонатора мощность поднимется ощутимо, все же не стоит.
В любом случае, выхлопная система — это точно просчитанная цепь, в которой каждое звено имеет значение, а любое бездумное изменение ее характеристик прогнозировать очень сложно.
Чем отличается резонатор от пламегасителя? | Статьи, обзоры
Чем отличается резонатор от пламегасителя?
Есть устройство, которое по какой-то причине в нашей стране носит название пламегаситель, хотя никакого пламени оно не гасит, и устанавливается оно в выхлопную систему автомобиля. Пламегаситель устанавливают непосредственно после приемной трубы, и фактически он выполняет функции дополнительного резонатора, но с некоторой поправкой. В нашей стране экологические требования существуют, но по отношению к старым иномаркам или отечественным автомобилям, они не строгие. Поэтому стало традицией устанавливать вместо катализатора (каталитического нейтрализатора), выполняющего роль уменьшения вредных выбросов в окружающую среду, пламегаситель. Пламегаситель – резонатор отличается от катализатора принципиально. Остановимся на функциях пламегасителя.
Функции пламегасителя
В выхлопной системе пламегаситель играет похожую роль, что и резонатор.
Главные функции пламегасителя можно разделить так:
- частичная компенсация импульсов, возникающих при детонации топливной смеси в камерах сгорания;
- частичная компенсация звуковой волны в низкочастотном диапазоне;
- упорядочивание движения отработанных газов;
- снижение температуры отработанных газов.
Отличие пламегасителя от резонатора в двух вещах, пламегаситель должен быть изготовлен из более качественных материалов, так как его установка сразу после приемной трубы, подразумевает значительные колебательные и температурные нагрузки, которые он должен выдержать. Также звуковые волны резонатор будет компенсировать эффективнее пламегасителя, как раз роль резонатора и заключается в компенсации пиковых звуковых волн и упорядочивании звуковой картины, перед попаданием ее в глушитель.
Можно ли поставить вместо катализатора резонатор или пламегаситель?
Не желательно, установить в выхлопную систему можно все, что угодно, но будет ли от этого пользы больше, чем вреда? Пламегаситель отлично устанавливается вместо катализатора, но эта деталь играет совершенно другую роль. Повышенное загрязнение окружающей среды, к сожалению, редко принимается во внимание нашими автовладельцами, но это не единственный минус. Катализатор создает другую скорость движения выхлопных газов, а также другую схему отражения импульсов и звуковых волн. Именно их автопроизводители взяли за основу при настройке всех систем авто (двигателя, топливной системы, зажигания и т.д.). Установка другого устройства может негативно повлиять на эту настройку и несколько изменить параметры полезной мощности двигателя, или несколько увеличить расход топлива, уменьшить суммарный моторесурс двигателя и пр.
В стандартной системе выхлопа штатный резонатор и глушитель вполне справляются со своими задачами, особенно если они сделаны из качественных материалов и по заводскому стандарту. Если вы решили внести все же изменения, то проверьте – оптимально ли настроены все узлы автомобиля.
Что будет, если убрать резонатор выхлопной системы? | Статьи, обзоры
Что будет, если убрать резонатор выхлопной системы?
Некоторые владельцы своих автомобилей, когда сталкиваются с поломкой резонатора выхлопной системы, попросту вырезают его и вваривают на его место трубу того же диаметра, что и трубы выхлопа. Отсюда возникает вполне резонный вопрос: можно ли удалить резонатор, и что будет, если вырезать резонатор? Вопросы не так просты, как может показаться, и на ответе на них стоит остановиться подробней.
Функции выхлопной системы
У выхлопной системы автомобиля несколько функций, которые схематично можно определить следующим образом:
- корректный отвод выхлопных газов от двигателя за пределы автомобиля;
- уменьшение акустических волн, возникающих от работы мотора;
- уменьшение температуры отработанных газов;
- распределение ударных волн в среде газа, возникающих при работе цилиндров.
В зависимости от объема двигателя и количества цилиндров, в выхлопную систему попадает определенное количество отработанных газов, именно под эти параметры и подбирается конфигурация системы выхлопа, а также ее состав и диаметр труб выхлопа. Система выхлопа на заводе производителе авто рассчитывается таким образом, чтобы зоны разряжения, возникающие в коллекторе, помогали лучше наполнять камеры цилиндров новой порцией топливной смеси. При этом важную роль играют все компоненты выхлопа и влияют в разной степени на этот процесс.
Можно ли убрать резонатор?
Можно ли вырезать резонатор? Лучше всего на этот вопрос ответить в свете базовых функций системы выхлопа и роли резонатора в них.
Если ездить без резонатора, то:
- звук выхлопа станет громче (вплоть до неприятного и запрещенного по нормам, его уровень зависит от авто и оборотов двигателя), особенно в низкочастотном диапазоне, так как именно резонатор отвечает за гашение низких звуков;
- увеличится температура выхлопных газов в глушителе, что уменьшит его срок эксплуатации;
- нарушится настроенное (заводское) распределение ударных волн в среде газа и изменятся зоны разряжения, что может привести к потере мощности;
- нарушится настроенный расход топлива.
Если у вас пришел в негодность резонатор глушителя, то самым правильным решением будет его замена на оригинальную деталь или точную копию оригинала. Не стоит экспериментировать. Хотя ваш автомобиль и продолжит ездить, не смотря на увеличение шума, негативные последствия скажутся, так или иначе.
Если вы думали, чем заменить резонатор, то полноценную роль не играет, ни один из возможных вариантов. Хотя некоторые из проблемных вопросов разрешить получится.
Убрать совсем резонатор можно только при комплексном тюнинге выхлопа и некоторых компонентов двигателя, с последующей их взаимной настройкой. Простое удаление резонатора в стоковой выхлопной системе приведет к негативным последствиям.
Резонатор глушителя выхлопной системы автомобиля Для чего нужен как устроен и принцип работы резонатора
Части глушителя
Эта система не однородна, она собирается из нескольких частей, а именно их пять:
- Это выпускной коллектор, сейчас многие могут сказать — что он не относится к глушащей системе, но он с ней взаимодействует напрямую – основное его назначение отводить газы из двигателя, поэтому я все же его включу в схему.
- Приемная труба.
- Катализатор.
- Резонатор.
- И последняя часть, собственно сам глушитель.
Про выпускной коллектор мы с вами поговорили, также можете почитать про него в этой статье. Переходит сразу к приемной трубе. Она создана для соединения выпускного коллектора и катализатора. Вроде что на нее обращать внимание, труба и труба – НО, в ней зачастую устанавливают так называемый виброгаситель (попросту гофру), которая призвана гасить вибрации от двигателя и не передавать их дальше, ни на кузов, ни на глушитель.
Катализатор – призван бороться с отработанными газами, а именно с их отчисткой. Выхлоп, который идет от силового агрегата содержит много вредных элементов. Катализатор дожигает их, делая – безвредными, концентрация падает в разы. Конечно совсем отчистить не получается, но прогресс на лицо. Если бы не было катализаторов, мегаполисы просто задохнулись от выхлопных газов. Про его устройство читаем здесь.
Резонатор и глушитель – эти две части уже борются с потоком газов и звуком, они предназначены в первую очередь для гашения звука и только во вторую снижения температуры. Газы, которые прошли катализатор, по трубам достигают сначала резонатора, а уже затем самого глушителя.
Основные неисправности резонатора.
Конструкция выхлопной системы становится более сложной, но с каждой новой моделью машины она включает в себя все те же элементы.
Коллектор
Приемная труба является промежуточным звеном между двигателем машины и нейтрализатором (катализатором). Коллектор отвечает за вывод газов. Так как в этом случае идет очень сильная механическая и температурная нагрузка, которая может доходить до 1000 градусов, то к этой части глушителя предъявляются довольно строгие требования. Поэтому при изготовлении приемной трубы используют только самые лучшие сплавы чугуна и стали.
Также на этой детали иногда устанавливают вибро-компенсатор (гофру), благодаря которому вибрация двигателя гасится и не переходит дальше по выхлопной системе.
Нейтрализатор
В каталитическом нейтрализаторе (или катализаторе) происходит «дожиг» несгоревших остатков топлива и переработка окиси углерода. Этот элемент выхлопной системы представляет собой специальную камеру или бачок, в котором расположен керамический или металлический элемент в виде сот. Благодаря этим сотам газовые смеси очищаются за счет химических реакций.
Сейчас производители начали изготавливать многосекционные нейтрализаторы, отвечающие всем международным стандартам, которые производят обработку большего спектра вредных веществ.
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 мы говорим «глушитель» то чаще всего в виду имеется именно задняя часть выхлопной системы. Этот элемент производит окончательное поглощение шума, а также осуществляет завершающий вывод газов.
В отличие от резонатора, внутренняя «начинка» заднего глушителя неоднородна. Внутри него установлено несколько камер со специальными наполнителями. Благодаря пористой структуре, системе перегородок и воздуховодам удается не только избавиться от сильного шума, но снизить температуру в системе.
Говоря о снижении шума, нельзя обойти стороной другой тип системы, который снижает повышенный шум в выхлопной трубе.
- Увеличение шума в системе выхлопа – происходит из-за плохой работы резонатора, и вследствие чего не позволяет действовать глушителю в режиме оптимальной работы.
- Наличие звенящего или дребезжащего звука в резонаторе – происходит, из-за болтания в камерах резонатора кусков оторванного металла, возникших в результате разрушения или прогара деталей в резонаторе.
- Понижение мощности двигателя – происходит из-за “закупоривания” резонатора в процессе его разрушения, вследствие чего пропускная способность нарушается. Также данная неисправность нарушает процесс отражения и гашения пульсации газов выхлопа.
Подробнее об устройстве глушителя и резонатора
Устройство резонатора предусматривает следующие элементы:
- впускные и выпускные камеры, разделенные сеткой;
- отражатели.
Наличие камер в дополнительном резонаторе позволяет постоянно расширять и сужать газовые потоки, поступающие рывками, благодаря чему пульсации сглаживаются, и обеспечивается равномерность потока. Для этих целей камеры также смещены относительно друг друга.
Отражатели, благодаря наличию перфорации, гасят остаточные потоки продуктов сгорания за счет трения газообразных частиц, перемещаемых внутри блока двумя различными направлениями. Это приводит к тому, для чего нужен резонатор — снижению громкости звука выхлопных газов.
Функционируют резонаторы за счет наличия большого количества закрытых полостей, которые связаны с выхлопной трубой множественными отверстиями. Такая схема позволяет формировать звуковые колебания различной частоты, изменяемой при трении газов о внутреннюю поверхность устройства.
Если честно, то сейчас нет одинакового строения глушителя, каждый производитель ищет свое решение и способы производства. Но почему так?
Это достаточно сложный цикл, ведь глушитель должен поглощать звук, но и не лишать двигатель мощности. Как заверяют производители, машину можно сделать практически бесшумной, установив еще один резонатор и нарастив объем глушителя — вот только мощности от двигателя будет «отжираться» значительно.
Если штатный вариант отнимает от 5 до 7%, то установка новых резонаторов увеличит этот показатель до 10 – 15%! А оно нам нужно? Вот и химичат производители над идеальной формой, чтобы слышен был только «шелест» силового агрегата, да и мощность была на уровне.
Какой резонатор в разрезе – если представить его разрез, то это несколько перфорированных труб внутри металлического корпуса, они находятся не на одном уровне, а как бы параллельны. Поток «отработки» — попадает в резонатор, где встречается сначала со стенками, теряя свое давление и часть звука.
Происходит это так, волна ударяется о стенку и возникает ответная волна, которая встречается с вновь поступившими газами – то есть энергия гасит сама себя. Затем в параллельную трубу поток проходит в другую камеру, там также встречается со стенкой, опять теряя часть энергии.
Внизу этой камеры есть третья труба, по которой газы поступают уже до глушителя. Таким образом, на уровне резонатора, гасятся 30 – 40% давления газа и его звука (в основном низкие тона). Но почему не все? Если сделать резонатор больше он попросту не поместится под машиной в середине — будет слишком большой объем, который также скрадет мощность двигателя.
Глушитель – находится сзади, где больше всего места. Он самый крупный из всех частей, по сути он мало чем отличается устройством от резонатора (также есть камеры и «глухие» стенки), только объемами. Еще одно отличие здесь встречается камера с так называемым поглотителем – из перфорированной трубы газы и звук проходят в поглотитель, оставляя там большую часть энергии и звука.
Камера – поглотитель, как я писал, сверху имеет перфорированную трубу (если простым языком просверленную множеством дырочек) и обложенной с ней рядом, мягким и пористым материалом поглотителем. В первую очередь поглощающим звуковые колебания.
Этим материалом может служить не горючее вещество:
- Стекловала или прочая минеральная вата.
- Металлическая стружка
- Металлическая вата
- Прочие пористые не горючие материалы
Таким образом, звук уходит в стекловату, оставляя там большую часть звуковой энергии. При поглощении мягки материал разогревается, но не горит из-за высокой устойчивости к возгоранию.
Нужно отметить, что глушителей в системе может быть и два! Например на каждые 3 — 4 цилиндра, с каждого бока силового агрегата.
Прямоточный глушитель
В обычных глушителях в процессе сопротивления отработанным выхлопным газам, теряется часть мощности мотора. Хоть этот расход и незначительный, многие автолюбители ищут способы, как сделать глушитель тише без потери мощностей двигателя. Для этих целей производители разработали специальные прямоточные модели.
Устройство такого глушителя отличается от привычной схемы. В отличие от штатных моделей, в прямоточных агрегатах мощность двигателя не только снижается, но и повышается, за счет использования энергии выходящих газов.
Суть работы «прямотоков» заключается в том, что при выходе газов из коллектора требуется меньшее сопротивление. Благодаря этому мотору не приходится затрачивать лишней энергии, чтобы преодолеть давление. Полученная разница преобразуется в полезную мощность движения.
Сам прямоточный глушитель представляет собой прямую трубу с перфорированной поверхностью. По большому счету она заключена во внешний кожух. Внутри глушителя также есть разделители и камеры, просто их меньше, чем у штатных систем. Благодаря такой конструкции, отработанные выхлопные газы движутся по прямой и не встречают сильного сопротивления. В то же время, благодаря перфорированной поверхности они расширяются и свободно выходят.
Внешний кожух прямоточного глушителя покрыт специальным поглощающим составом, за счет чего газы, находящиеся внутри, не резонируют, а звук мотора не превышает допустимых пределов. Таким образом, уровень шума сводится к минимуму.
Чтобы усилить эффект некоторые автовладельцы используют дополнительные внешние сегменты.
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».
Подобный принцип используется в системах автомобилей ВАЗ 2107, Нива, 2115 и многих других.
Помимо этого существуют поглотительные и ограничительные глушители, которые также понижают шум.
Каким образом увеличивает мощность?
Сверху заикнулся об этом – сейчас хочу немного раскрыть тему. Да все просто – вспомните турбины, которые работают на отработанных газов? Откуда они черпают энергию? Конечно от выхлопных газов которые потоком идут от двигателя и после через различные ответвления, в таком примере даунпайп, попадают на горячее колесо турбины. Таким образом, можно дополнительно снимать до 10 — 15% КПД.
Пару слов о прямотоках
Про это у меня есть отдельная статья, почитайте. Вот только некоторым из нас с вами не нужен акустический комфорт – важна только мощность. Поэтому резонатор, да и сам глушитель модернизируются, у них убираются перегородки, которые «стопорят» газы – соответственно энергия на преодоление этих барьеров не тратиться, вот вам 5 7% к мощности двигателя.
А если убрать еще и катализатор, еще 5%. Таким образом можно добиться до 10% мощности что уже ощутимо!
Чем отличается прямоточный глушитель от обычного? | Статьи, обзоры
Чем отличается прямоточный глушитель от обычного?
Есть два типа глушителей – стандартный, заводской, разработанный на заводе производителе авто, а есть прямоточный (спортивный), установка которого приводит к изменениям в работе автомобиля и является вариантом тюнинга. Перед тем, как ответить на вопрос, чем прямоточный глушитель отличается от обычного, стоит упомянуть, глушитель прямоточный, что это, и что такое выхлоп стандартный? Только в сравнении проще всего понять, чем лучше прямоток или чем хуже обычного глушака.
Штатный глушитель
Когда разрабатывается двигатель под конкретную марку и модель автомобиля, под него создают и выхлопную систему, включая глушитель. Одна из главных функций глушителя – уменьшение уровня шума, возникающего от взрыва топливной смеси в камерах сгорания двигателя. Это достигается за счет внутреннего строения штатного глушителя. Когда звуковая волна попадает в такой глушитель, она отражается, гасится, уменьшается, рассекается в камерах разных размеров. Самый простой способ продемонстрировать это – показать на рисунке.
В результате такого механизма строения внутренней части глушителя мы получаем:
- значительное уменьшение шума;
- относительную дешевизну конструкции;
- существенное увеличение сопротивления движению отработанных газов;
- появление такого явления, как «противоток» — обратное давление газов, действующее отрицательно на освобождение камер цилиндров от сгоревших газов;
- уменьшение потенциальной полезной мощности двигателя.
Производители авто не ставят перед собой цель, наилучшим образом использовать двигатель. Для них самым важным является соответствие заявленной мощности расходу топлива, плюс экологические требования.
Если вы решили такое положение вещей исправить, тогда прямоток лучше поставить на ваш автомобиль, вместо старого глушителя, а также модернизировать систему выхлопа. Теперь рассмотрим, что такое прямоток и для чего он нужен? Тогда станет понятно, чем отличается прямоток от обычного глушителя.
Что такое прямоток и зачем он нужен?
Теперь рассмотрим строение прямоточного глушителя и в чем разница. Прямоток имеет совершенно другое строение (см. рис), здесь нет никаких препятствий для свободного выхода отработанных газов, а гашение звука происходит по другой технологии.
Внутреннее строение прямотока состоит из:
- сквозной перфорированной трубы;
- звукопоглощающего материала, обладающего высокими термостойкими качествами;
- технологии, препятствующей выдуванию звукопоглощающего материала со временем.
Как видно, по строению прямоток отличается от обычного глушителя довольно сильно. Это же будет справедливо и относительно его свойств. Прямоток – глушитель, который меняет звук работы автомобиля, может увеличить полезную мощность двигателя и изменяет наполнение топливной смесью камер сгорания. Насколько прямоток меняет топливно-воздушную смесь? За счет улучшения продувки камеры сгорания, она в большей степени будет заполняться смесью, но на сам состав топливной смеси это практически не влияет, это повлияет на расход топлива. Он увеличится несколько.
Отчего зависит звук прямоточного глушителя, который становится басовитей с преобладанием низких частот? Штатный глушитель, без сомнения, значительно лучше справляется с задачей уменьшения звука работы двигателя. Прямоток хуже, вот мы и слышим эту разницу в виде добавленных басов, хотя именно эта особенность часто и цениться больше автолюбителями.
Прямоток отличается от глушителя стандартного довольно сильно, поэтому его установка требует проверки настройки всех систем автомобиля, это важно. И последнее, какой прямоток выбрать? Лучше всего выбрать деталь максимально подходящую под ваше авто. Есть модели прямоточных глушителей, которые специально разрабатываются под конкретные модели и марки автомобилей. Такой вариант удобен тем, что учтены все особенности машины, а в некоторых случаях такой спортивный глушитель ставится на стандартную заводскую систему крепления, что очень удобно.