Глушитель автомобильный - что это? Устройство и принцип действия
Глушитель представляет собой важный конструктивный «ингредиент» выпускной системы автомобилей, без которого эксплуатация современных моделей невозможна представить. В функции автомобильного глушителя входят: уменьшение уровня шума выхлопных газов; и «конверсия» энергии выхлопных газов, снижение и нормализация их скорости, пульсации, температуры.
У отработавшихся газов, покидающие цилиндры мотора, очень высокие температура и давление. По выпускной системе, во время движения отработавших газов создаются звуковые волны, которые распространяются быстрее газов. Смыл глушителя состоит в том, чтобы преобразовать энергию звуковых колебаний в тепловую. Благодаря этому и достигается уменьшение уровня шума до определенного значения – заданного конкретным автопроизводителем. Помимо этого с применением глушителя создается противодавление в выпускной системе, что имеет обратная сторона медали – это некоторое снижение мощности мотора.
Производители в современных глушителях используют несколько технологий, чтобы снизить уровня шума: расширением или сужением потока; изменением направления потока; интерференцией звуковых волн; и поглощением звуковых волн.
Итак, рассмотрим все технологии подробно. Расширение потока происходит за счёт нескольких камер, которые имеют разные объёмы, которые разделены перегородками. Это позволяет эффективнее гасить звуковые колебания низкочастотного толка. Ещё в глушителе помимо расширения осуществляется сужение потока. Это происходит с помощью диафрагменного отверстия или дросселя. Данный ход используется, чтобы гасить высокочастотный шум.
В глушителях, за исключением прямоточных, предусмотрено изменение направления движения потока отработавших газов. Поток имеет угол поворота, который находится в пределах 90-360°, благодаря чему гасятся средне- и высокочастотных звуковые колебания.
Благодаря интерференции звуковых волн, в зависимости от способа их наложения, происходит увеличение или уменьшение амплитуды колебаний. Увеличение – ещё называется конструктивной интерференцией, а уменьшение деструктивно. В глушителях применяются оба вида интерференции. Данная технология возможно благодаря применению в трубах глушителя вентиляционных, то есть перфорационных отверстий. Регулируя размер отверстий и пространство (объём) окружающей трубу камеры можно добиться необходимого гашения звуковых колебаний в довольно широком диапазоне частот.
Когда звуковые волны проходят сквозь специальный звукопоглощающий материал, то происходит их поглощение. Этот способ очень эффективен при гашении звуковых колебаний высокочастотного типа.
Чтобы достичь наибольшего эффекта данные технологии в глушителях, как правило, используются в одном комплексе.
Современные автомобили могут иметь глушителей в своём распоряжении от одного до пяти, а главным образом – два. Самая ближайшая к двигателю часть глушителя называется предварительным или передним глушителем, или же, как широко известно публике, резонатором. За ним идёт основной или задний глушитель. Каждая конкретная модель автомобиля и марка двигателя имеет свой набор глушителей.
Роль резонатор в том, чтобы предварительно снижать уровень шума и уравновешивает колебании, пульсации потоков выхлопных газов. Конструкция резонатора представляет собой перфорированной трубой, которая располагается в металлическом корпусе. Чтобы повысить эффективность гашения колебаний в трубе может применяться дроссельное отверстие.
Ролью основного глушителя является обеспечение окончательного шумоподавления. Он обладает сложной конструкцией. В металлическом корпусе находятся несколько маленьких перфорированных труб. Корпус «дробится» перегородками на камеры – от двух до четырёх. У некоторых камер заполнение звукопоглощающим материалом. Как правило, поток выхлопных газов в глушителе многократно может менять своё направление – это называется лабиринтный глушитель.
Хотя можно тюнинговать или подвергать модернизации любую часть «глушака», всё же, из всех конструктивных элементов выпуска больше всех тюнингуется глушитель. При тюнинге «выпуска», как говорят о выпускной системе, устанавливается так называемый прямоточный глушитель или прямотока, то есть одна прямоточная труба без изменения направления потока на все камеры. Такой глушитель гарантирует меньшее противодавление, однако существенно он не даёт прибавки в мощности двигателя, как правило, от 2 до 9 процентов. Его лучше всего провести с чип-тюнингом, облегчённым распредом и маховиком, и установкой «нулевика», фильтра нулевого сопротивления в системе отбора воздуха, тогда реально прирост мощности составит 15-30 процентов. А если просто поставить прямотоку, то его основной плюс чисто акустический, то есть это «спортивное» или «благородное» звучание автомобиля, это уж кому как больше нравиться. Следует вспомнить, как рядом проносились «восьмёрки»/«девятки» да бэушные Хонды, Форды и Мазды с нереально крутым, под стать спорткарам звуком!
О конструкции прямоточного глушителя. Она объединяет в себе корпус, выполненный из нержавеющей стали, в котором размещаются труба с перфорациями, которая обернута стальной сеткой и звукопоглощающий материал. Суть стальной сетки в том, чтобы в основном обеспечивать от выдува защиту звукопоглощающего материала. В роли звукопоглощающего материала применяется стекловолокно. В прямотоке звуковые волны могут практически беспрепятственно пройти сквозь отверстия трубы, металлическую сетку и поглощаться стекловолокном, то есть преобразовываются в тепловую энергию.
