Многие автолюбители не осознают всей важности выхлопной системы автомобиля и не уделяют ей должного внимания. В результате двигатель приходит в негодность, и собственник вынужден тратить большие деньги на восстановление силового агрегата. Чтобы не допустить подобной ситуации, следует детально изучить принципы работы выхлопной системы и её конструктивные особенности.
Устройство системы выпуска
Продукты сгорания, которые образуются при работе двигателя, отличаются высокой степенью токсичности и повышенной температурой. Для их охлаждения и отвода из цилиндров была сконструирована выхлопная система. Помимо этого, установка служит для снижения уровня загрязнения окружающей среды и уменьшения шума, возникающего при эксплуатации мотора. В зависимости от вида, используемого топлива и применяемых экологических стандартов, система выпуска может состоять из:
- выпускного коллектора;
- каталитического конвертора;
- приёмной трубы;
- пламегасителя;
- лямбда-зонда;
- сажевого фильтра;
- резонатора;
- заднего глушителя.
Замыкает список трубопровод. Назначение последнего – соединять отдельные элементы выхлопной системы автомашины в единую конструкцию.
Выпускной коллектор
Устройство нужно, чтобы забирать горячие газы, вырабатываемые цилиндрами двигателя, и направлять дальше по выхлопной системе. Выпускные коллекторы бывают задними и передними. В них предусмотрено несколько коротких каналов, которые ведут в единую камеру.
Справка! Как правило, выпускные коллекторы изготавливают из чугуна или жаропрочной нержавеющей стали.
Каталитический конвертор
Деталь расположена непосредственно за задним коллектором. Внутри узла завершается переработка несгоревших остатков топлива и углекислого газа. Элемент выпускной системы представляет собой камеру, в которой находится керамическое или металлическое устройство в виде сот. Оно запускает химическую реакцию по очищению газовых смесей.
Внимание! Сейчас производители изготавливают многосекционные нейтрализаторы, отвечающие всем международным стандартам. Им под силу обезвредить более широкий спектр ядовитых веществ.
Приёмная труба
Другое название детали – коллекторная труба. Представляет собой соединённые вместе патрубки, идущие каждая от конкретного цилиндра мотора. Эта часть разрабатывается специально под индивидуальные параметры двигателя. В приёмной трубе имеют особое значение:
- диаметр сечения;
- длина каждого патрубка;
- особая форма;
- соответствие креплений;
- качественный материал.
Все геометрические параметры рассчитываются строго под тип и мощность силовой части авто.
Важно! Эта деталь выхлопной системы испытывает самые сильные термические нагрузки. От качества материала напрямую зависит срок её эксплуатации.
Пламегаситель
В качестве бюджетной замены устанавливается вместо катализатора или сажевого фильтра. Служит для снижения мощности и температуры потока газов, выделяющихся из выпускного коллектора. Различают 3 вида пламегасителей:
- С диффузором. Самый тихий пламегаситель.
- С перфорированным диффузором. Соответствует среднему уровню шума.
- С жёстким диффузором. Наиболее громкий вариант. Подходит для спортивных авто и тех, кому нравится громкий выхлоп.
Пламегасители могут быть также отдельно стоящими и коллекторными. Последние монтируют и демонтируют вместе с выпускным коллектором.
Внимание! В отличие от катализаторов, пламегасители не снижают количество токсичных компонентов, а лишь уменьшают нагрузку на глушители.
Лямбда-зонд
Иными словами лямбда-зонд – датчик остаточного кислорода, который измеряет количество несгоревшего кислорода или топлива. Находится устройство непосредственно перед катализатором. В автомобиле может быть 1, 2 или 4 лямбда-зонда. Чем больше датчиков, тем выше расходы на обслуживание. Стоят они недёшево, а менять их надо раз в 3 года.
Если кислородный датчик зафиксировал повышенное содержание кислорода в выхлопах, необходимо добавить топлива. Если пониженное, то подачу горючего уменьшают.
Важно! При неисправном лямбда-зонде расход бензина возрастает, динамика падает, двигатель начинает работать нестабильно. Выбросы в окружающую среду становятся токсичнее.
Сажевый фильтр
Является важной частью выпускной системы. Удаляет сажу. Может выполнять функции катализатора. Применяется устройство только в конструкции транспортных средств, работающих на дизельном топливе. Срок службы зависит от особенностей эксплуатации. Рекомендуется выполнять проверку состояния каждые 100 тыс. км пробега.
Справка! Чтобы продлить ресурс детали, необходимо регулярно производить регенерацию, а также своевременно менять масло в двигателе.
Резонатор
Передний глушитель или резонатор выполняет роль устройства по снижению шума. Внутренняя начинка агрегата представляет собой многочисленные решётки и отверстия. Они призваны снизить скорость и силу вырывающихся газов, а также вибрацию. Передние глушители бывают:
- Активные (однослойные). В конструкции используют наполнитель из стекловолокна или минеральной ваты. Срок выгорания – 2 года.
- Реактивные. Работа таких изделий известна своей долговечностью. В основе снижения энергии газов лежит принцип гашение звуковых волн. Период эксплуатации – до 10 лет.
На неисправность резонатора указывает снижение мощности, ускорения, появление запаха гари и газа из моторного отделения, повышение уровня шума.
Внимание! Звук становится особенно громким во время холодного старта или при ускорении транспортного средства.
Задний глушитель
Хвостовая деталь выхлопной системы производит окончательное поглощение шума и завершает вывод газов. Внутри находится несколько отсеков со специальным наполнителем. Пористая структура, система перегородок и воздуховоды не только избавляют от сильного шума, но и снижают температуру.
Справка! В классических глушителях теряется часть мощности мотора. Для тех автолюбителей, которые не желают мириться с таким положением вещей, изобрели прямоточные глушители. За счёт своих конструктивных особенностей они увеличивают мощность двигателя.
Механизм действия выпускной системы
В случае с бензиновым двигателем выхлопная система транспортного средства функционирует следующим образом:
- Выпускные клапаны открываются.
- Газ из цилиндров попадает в выпускной коллектор.
- Выхлоп движется по приёмной трубе к первому лямбда-зонду.
- Происходит корректировка подачи топлива и состава топливовоздушной смеси.
- В катализаторе газы вступают в реакцию с металлами-окислителями и металлом-восстановителем.
- Прохождение второго лямбда-зонда и оценка исправности каталитического нейтрализатора.
- Резонатор, а затем глушитель снижают уровень, производимого шума.
- Из основного глушителя очищенные газы попадают в окружающую среду.
Выхлопная система дизельного мотора имеет ряд отличий. Выходя из цилиндров, отработанные газы попадают сначала в выпускной коллектор, а затем турбокомпрессор. После этого летучие соединения проходят через кислородный датчик и сажевый фильтр. В завершение выхлоп минует автомобильный глушитель и удаляется в атмосферу.
Независимо от типа двигателя автомобиля ясно одно – эксплуатировать транспортное средство с неисправной выхлопной системой нельзя. Это может привести не только к порче силового агрегата, но и нанести непоправимый вред окружающей среде в целом, и здоровью водителя и пассажиров в частности.