ГЛУШИТЕЛИ: ВИДЫ И ФУНКЦИИ

 

Важнейшим элементом выхлопной системы автомобиля является глушитель. Перед тем как попасть в атмосферу отработанные газы минуют выпускной коллектор, проходят через катализатор бензинового, либо через сажевый фильтр дизельного двигателя, первично теряют скорость в резонаторе и достигают основного глушителя. Задача этого узла – максимально замедлить выхлопные газы и снизить уровень шума на выходе до рекомендуемой международными стандартами величины. При кажущейся простоте глушители могут отличаться друг от друга конструкцией и эффективностью работы.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

В основной глушитель, расположенный в задней части автомобиля, выхлопные газы попадают уже несколько охлажденными и замедленными после резонатора. Так называют искрогаситель и одновременно предварительный ограничитель шума, обычно расположенный под центральной частью днища автомобиля. Задача гашения звуковых импульсов, возложенная на основной глушитель, может решаться различными способами:

• Снижением уровня шума путем изменения сечения выпускной трубы.
• Перенаправлением потока отработанных газов.
• Многократным отражением звуковых волн о внутренние стенки глушителя.
• Подавлением шума за счет резонансных явлений в камере особой формы и объема.
• Поглощением колебаний специальными наполнителями.

Принцип, связанный с изменением сечения потока, реализуется за счет поочередного сужения и резкого расширения пространства, через которое движется выхлоп. При этом в самой узкой области происходит вынужденное торможение потока, а в широкой –остаточные волны рассеиваются и теряют силу. Перенаправление и отражение звуковых колебаний позволяет эффективно подавлять высокочастотную составляющую шума.

Явления интерференции и резонансное гашение колебаний используются в глушителях путем пропуска газов через металлические трубки с перфорацией и принудительным уменьшением их амплитуды в сферических камерах, выполненных по типу резонаторов Гельмгольца. Для снижения уровня шума «контактным» способом, внутри корпуса глушителя может содержаться термостойкий звукопоглощающий наполнитель.

ВИДЫ ГЛУШИТЕЛЕЙ И КОНСТРУКЦИЯ РЕЗОНАТОРА

В автомобилях современных технических поколений применяются глушители двух типов – резонансные и прямоточные. Обе конструкции совместимы с резонатором, который выполняет функцию предварительного подавления шума. Практически все выпускаемые резонаторы достаточно просты по конструкции, и обычно состоят из следующих элементов:

• Цилиндрического корпуса.
• Слоя теплоизоляции.
• Глухой металлической перегородки для изменения направления потока газов.
• Отрезка перфорированной трубы.
• Трубчатого дросселя, изменяющего сечение потока выхлопных газов.

Резонаторы успешно справляются с функцией первичного гашения шума выхлопа, но с течением времени эффективность их работы может снижаться. Этот узел находится близко к выпускным коллекторам и внутренние перегородки постепенно прогорают. Заметив изменение уровня шума, автомобилисту следует принять меры по замене резонатора.

ГЛУШИТЕЛИ РЕЗОНАНСНОГО ТИПА

Типичная конструкция данного класса устройств обычно включает расположенные в корпусе из нержавеющей стали перегородки и резонансные камеры. Понизить уровень шума удается, принуждая поток газов неоднократно изменять направление движения, а также поочередно проходить через камеры и патрубки, имеющие одинаковую частоту резонанса. Амплитуда звуковых волн заметно снижается за счет встречного действия резонирующих колебаний. Наиболее распространенная конструкция резонансных глушителей состоит из таких деталей:

• Цилиндрического корпуса овальной формы.
• Впускной стальной трубы.
• Передней и задней перфорированных труб.
• Системы из передней, средней и задней перегородок.
• Наполнителя из базальтовой ваты или минеральных волокон.
• Выпускной трубы.

Характерным свойством глушителей резонансного типа является некоторое снижение эффективной мощности двигателя (от 5% до 7%). Этого недостатка лишены прямоточные системы.

ГЛУШИТЕЛИ ПРЯМОТОЧНОГО ТИПА

Для того, чтобы снизить эффект возвратного давления, который возникает при многократном отражении выхлопных газов от препятствий в резонансных подавителях, применяются более простые по конструкции прямоточные глушители, не создающие таких препятствий выхлопу. Типичная система прямоточного типа состоит из следующих комплектующих:

• Впускного отрезка трубы.
• Стального корпуса цилиндрического или овального сечения.
• Выпускной трубы.
• Наполнителя из шумоизолирующего материала.
• Основной перфорированной трубы.

В прямоточной системе выхлопные газы проходят со входа на выход длинной стальной трубы с перфорацией. Система отверстий частично ослабляет звуковые волны за счет интерференции. Некоторый эффект снижения шума обеспечивает находящийся внутри корпуса наполнитель. Прямоточный глушитель заметно отсекает только высокочастотную составляющую шумов. Работающий автомобиль имеет характерный басовитый звук, близкий к звучанию спортивных машин.

Владельцы транспортных средств должны понимать, что не существует универсальных конструкций глушителей, которые одинаково эффективны на всех автомобилях. Двигатели различных типов и мощности создают шумы, несколько отличающиеся друг от друга амплитудой и частотными характеристиками. Поэтому производители проектируют и рассчитывают глушитель индивидуально для каждой модели.