РЕЗОНАТОР ГЛУШИТЕЛЯ: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ФУНКЦИИ И ВИДЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется резонатором автомобильного глушителя, для чего нужен данный элемент выхлопной системы, какие задачи и функции выполняет, а также, где зачастую располагается устройство в том или ином транспортном средстве. Кроме того, расскажем про то, как необходимо обслуживать деталь, каково строение и устройство резонатора глушителя, а также, какие существуют разновидности элемента. В заключении поговорим о том, какие признаки указывают на неисправность детали, а также, может ли выхлопная система силовой установки автомобиля функционировать без резонатора.

Такой элемент автомобиля, как резонатор является одним из ключевых компонентов в строении глушителя любого транспортного средства. Резонатор относится к составным частям выхлопной системы машины. Как мы знаем двигатель автомобиля при работе создает определенный шумовой эффект и особенно это ощущается на не прогретом моторе. Чтобы снизить шумовой эффект во время функционирования силовой установки, инженеры придумали целую систему, которая называется глушителем или более известное в народе понятие, как выхлопная труба. Таким образом, главной задачей резонатора является именно гашение шумового эффекта, который возникает при работе двигателя.

Сама по себе автомобильная выхлопная труба представляет из себя очень сложную совокупность механизмов и узлов, причем это несмотря на всю внешнюю простоту исполнения системы. Поэтому, чтобы понимать, по какой причине наш глушитель стал громче работать во время функционирования силовой установки, необходимо знать, устройство и строение резонатора, так как именно от него зависит шумовой эффект со стороны выхлопной трубы. Данные моменты мы и рассмотрим в нашей статье, чтобы получить исчерпывающие ответы, касающиеся конструкции автомобильного резонатора, его обслуживания и неисправностей, которые с ним порой случаются.

1. ФУНКЦИИ И НАЗНАЧЕНИЕ РЕЗОНАТОРА ГЛУШИТЕЛЯ

Резонатор выхлопной трубы является одной из основных частей системы вывода отработанных газов в автомобиле. Можно сказать, что благодаря наличию резонатора в выхлопной системе транспортного средства происходит оптимальное функционирование силовой установки машины. Внешне резонатор очень похож на глушитель, который выводит отработанные газы наружу, то есть в окружающую среду. Многие автомеханики называют еще резонатор, как дополнительный глушитель выхлопной системы.

Такой механизм, как резонатор в первую очередь призван обеспечивать ровный поток отработанных газов по всей цепочке выхлопной системы, а также он выполняет функции по снижению шумности от функционирующего двигателя. Как мы знаем, в процессе работы мотора, независимо от его количества оборотов, в коллекторе системы образуются разные уровни давления газов. Частота уровней давления в газах довольно сильно зависит от количества используемых в силовой установке цилиндров, а также от оборотов коленчатого вала. Таким образом, резонатор устраняет прерывистые уровни давления газов в системе.

Для чего нужен резонатор в автомобиле? Ответ довольно прост. Если в выхлопной системе машины имеется вывод сгоревших газов от двигателя наружу в окружающую среду, то резонатор в этом случае просто крайне необходим, чтобы обеспечить своевременное удаление газообразной смеси из камеры силовой установки. По мнению специалистов по обслуживанию и ремонту транспортных средств, от того насколько будет качественным резонатор, по большому счету будет зависеть уровень полезной мощности, которую сможет развить мотор. Справочно заметим, что не зря на многих спортивных автомобилях подвергают тщательной модернизации штатные резонаторы, которые по умолчанию устанавливаются на те или иные модели машин. Как правило, любители автотюнинга производят замену стандартного элемента на более совершенный компонент.

Благодаря грамотному расположению резонатора, который находится сразу за прямотоком, основной поток выхлопной смеси, идущей от двигателя попадает именно в него. Таким образом, если резонатор будет высокого качества, то он будет намного эффективней работать, что позволит повысить общие ходовые характеристики автомобиля. Также стоит заметить, что чем лучше по качеству будет установлен резонатор в автомобиле, тем значительней снизится уровень выброса вредных газов в окружающую среду.

2. КОНСТРУКЦИЯ, СТРОЕНИЕ, ВИДЫ И НЕИСПРАВНОСТИ РЕЗОНАТОРА

Из чего же состоит резонатор глушителя? Что касается конструкции данной детали выхлопной системы автомобиля, то она является многоуровневой. Каждый элемент резонатора выполняет свои определенные функции. Самыми ключевыми деталями резонатора по праву считаются отражатели, основной функцией которых является гашение потоков или остатков, оставшихся от сгорания топливно-воздушной смеси. Принцип работы такой конструкции заключается в том, что благодаря трению частиц газообразной среды, которые свободно перемещаются внутри элемента, они соприкасаются с разными потоками воздуха и спокойно выходят из глушителя машины.

Резонаторы состоят из впускной и выпускной камер, которые позволяют обеспечивать оптимальное продвижение по выхлопной системе потоков отработанных газов. Как таковой фактический и предельный уровни работоспособности данного компонента системы отработанных газов автомобиля достаточно сильно зависит от таких факторов, как функциональность резонатора, отсутствие засора в глушителе и показателя диаметра труб (чем больше диаметр, тем лучше).

Отметим, что та или иная модификация конструкции резонатора глушителя системы отработанных газов всегда соответствует виду силовой установки автомобиля. На сегодняшний день устройства делятся на резонаторы для двухтактных и четырехтактных двигателей. Как отмечают эксперты, на четырехтактных моторах резонаторы являются своего рода помехой, которая ухудшает оптимальную работу силовой установки и как следствие снижает ее мощность. Поэтому некоторые автовладельцы производят демонтаж резонатора, что приводит к увеличению мощности двигателя транспортного средства в среднем на 12-15 процентов. Однако при удаленном резонаторе начинает страдать окружающая среда, так как выбросы вредных газов увеличиваются.

Если рассматривать 2-ух тактные силовые установки, то удалять из системы резонаторы для таких моторов является очень вредным занятием, так как эффект будет полностью противоположным в сравнении с 4-ех тактным двигателем. Дело в том, что в случае демонтажа компонента выхлопной системы, мы поспособствуем удалению не только отработанных газов, но еще и не до конца сгоревшего горючего, которое выходит из камер цилиндров мотора. Таким образом, при удалении резонатора на двухтактном двигателе, мы однозначно потеряем мощность, динамику и приобретем повышенный расход топлива.

Какие существуют признаки, которые говорят о неисправности резонатора? Как мы отметили ранее, резонатор выполняет ключевую роль в выхлопной системе автомобиля. Поэтому возникающие в процессе эксплуатации автомобиля с ним поломки, в значительной степени снижают эффективность работы мотора. В связи с чем, при появлении первых симптомов, которые четко указывают на проблемы с резонатором, необходимо провести диагностику выхлопной системы машины и при надобности заменить компонент. Справочно заметим, что зачастую резонатор не чинят и не восстанавливают, а просто меняют на такой же новый.

Основные признаки, указывающие на неисправности резонатора :

— При появлении дребезга и посторонних звуков со стороны глушителя, во время работы мотора (зачастую эта ситуация указывает на перегорание резонатора);

— Увеличение уровня шумности при работающем двигателе (это происходит из-за того, что резонатор функционирует не удовлетворительно и препятствует глушителю осуществлять оптимальный режим работы);

— Снижение уровня мощности силовой установки (такое случается из-за того, что резонатор рассыпался или разрушился, что привело к закупориванию глушителя, который в свою очередь снизил свою эффективность по выводу отработанных газов из системы).

Таким образом, при самых запущенных случаях, резонаторы способны просто сгнивать и рассыпаться. Что способствует засорению глушителя и его элементов, а это уже ведет к тому, что происходит нарушение гашения и отражения пульсаций остатков сгорания горючего в камерах цилиндров двигателя.

Подводя итог вышесказанному отметим, что сама по себе конструкция резонатора, какого бы типа он не был является очень простой, однако, какие важные функции выполняет и какой значительный эффект оказывает на автомобиль эта деталь. Как видим резонатор в выхлопной системе современной машины выполняет ряд важнейших функций и без него эффективность двигателя заметно бы снижалась. Кроме того, данный компонент выхлопной системы выполняет задачу по снижению температуры выхлопных газов, тем самым продлевая срок службы глушителя, который в процессе функционирования меньше нагревается.

Как устроен глушитель автомобиля

Современный глушитель в автомобиле, не смотря на кажущуюся простоту конструкции, является высокотехнологичным устройством в задачу которого входит не только отвод отработанных газов из выхлопной системы, но и понижения уровня шума, которое осуществляется за счет обрезания переменных импульсов высокого и низкого давления выхлопных газов, образующихся в результате работы двигателя.

Из статьи вы узнаете, какие типы автомобильных глушителей бывают, их устройство и конструктивные особенности. Поговорим про конструкцию глушителей ВАЗ 2101/2107/2109/2110, Ока, УАЗ, а также рассмотрим, как сделать устройство своими руками.

Где находится и принцип его работы

Глушитель устанавливается на днище автомобиля в конце выхлопной системы.

Как правило, перед ним, ближе к двигателю, устанавливается резонатор, который уменьшает низкочастотные колебания и в выхлопной системе играет роль дополнительного компонента.

Не смотря на, казалось бы, небольшие размеры устройства, звуковая волна проходит через него несколько километров. Достигается это наличием внутри глушителя лабиринтов, которые ослабляют звуковые волны.

Чем больше расстояния проходит волна, тем больше энергии она теряет и тем меньше становиться звук.

Чтобы разобраться из чего состоит глушитель, нужно понять, какие виды устройств бывают и чем они отличаются друг от друга.

Виды автомобильных глушителей

Современные глушители делятся на три вида: диссипативные, реактивные и комбинированные.

В свою очередь вышеперечисленные виды делятся на два типа: прямоточные и лабиринтные.

Относятся к типу прямоточных глушителей и имеют не сложную конструкцию.

1. Корпуса;
2. Перфорированной трубы;
3. Впускного и выпускного патрубков;
4. Специального жаропрочного звукопоглощающего наполнителя;
5. Стальной сетки;
6. Все это соединяется цельносварными стыками.

Принцип работы прост – создающие звук выхлопные газы попадают из перфорированной трубы в камеру где поглощаются жаропрочным звукопоглощающим материалом в результате чего энергия звуковых колебаний преобразуются в тепловую энергию. Часто в качестве такого материала используется минеральная вата, металлическая стружка, стекловата.

Преимуществом такого глушителя является то, что, в зависимости от конструкции, он позволяет увеличить мощность двигателя на 5 – 7%, ведь сопротивление для выхода отработанных газов практически отсутствует.

Недостаток – повышенная шумность, поэтому такие изделия прежде всего являются тюнинговыми и редко используются на обычных автомобилях, как правило, только на спортивных.

Конструктивно поглощающие глушители могу быть:

1. Стронгеры или «louvered core glasspack». Представляют из собой трубу с выдавленными вовнутрь лепестками металла. Считаются мало эффективными в плане продувки и используются редко. Ошибочно ставятся вместо катализатора.
2. С внутренним диффузором. Не дорогие изделия имеющие свои плюсы и минусы. В плане снижения шумности они эффективнее других аналогов, но вот в плане продувки наоборот. Единственный ощутимый здесь плюс – низкая цена.
3. С перфорированными конусами имеющие разную длину — относиться к комбинированному решению. Конуса ввариваются в основную перфорированную трубу благодаря чему значительно снижается шумность и при этом проток газов вполне удовлетворяет многих.

Принцип работы таких глушителей основан на эффекте гашения отражаемых волн друг друга, что и приводит к снижению шумности.

В данной конструкции наполняющий материал не предусмотрен, вместо этого в корпус ввариваются дополнительные трубы, камеры и перегородки хаотично отражаясь от которых звуковые волны гасятся.

Но такие глушители редко можно встретить на тюнинговых и спортивных автомобилях, так как их конструкция не позволяет добиться хороших результатов в плане аэродинамичности, причина — большая турбулентность выхлопных газов.

Также в плане проектирования реактивные аналоги сложны поэтому в основном изготавливаются в заводских условиях.

Схемы и краткие характеристики реактивных глушителей представлены ниже.

В данном виде воплощены конструкторские решения от реактивных и диссипативных глушителей. Для примера можно взять устройства с перфорированными конусами (смотрите выше).

Обладают хорошей КПД в плане понижения шумности, но вот в плане протока газов тут показатели низкие.

Из каких материалов изготавливаются

Глушители всех типов могут изготавливаться из:

1. Нержавеющей стали;
2. Алюминизированной (сплав алюминия со сталью);
3. Обычной черной стали.

Из нержавеющей стали изделие может прослужить, при активной эксплуатации автомобиля, от 6 до 10 лет, так как наименее подвержено коррозии.

Реализуются на рынке в высоком диапазоне цен, их большой плюс – не смотря на высокую цену, выпускаются массово и можно подобрать к большинству марок автомобилей.

Из алюминизированной стали изделия реализуются в среднем диапазоне цен, они тоже достаточно прочные, но их трудно подобрать к конкретной марке авто, так как выбор на рынке не велик (выпускают только несколько компаний).

В гаражных условиях такой глушитель сделать проблематично. Основное преимущество – большой срок службы до 6 лет, мало подвержены коррозии.

Изделия из черной стали выпускаются массово, так как самые дешевые. Их можно сделать и гаражных условиях для любой марки авто, но вот служить они будут 3, максимум 5 лет, дальше агрессивная среда и ржавчина сделают свое черное дело.

Устройство глушителя (схема)

Частично устройство глушителя было уже рассмотрено, теперь больше углубимся в тему.

Вы уже, наверное, поняли, что отличительных особенностей у глушителей много, нет устройств с одинаковой конструкцией, каждый производитель вносить свои новшества, чтобы улучшить конструкцию своего детища.

Основная цель – максимально уменьшить звук без потери мощности двигателя.

В обычном серийном автомобиле глушитель забирает от 5 до 7 % мощности. Чтобы добиться абсолютной тишины, нужно либо наращивать, либо устанавливать дополнительное устройство с резонатором, а это заберет еще от 5 до 7 % мощности. В сумме получается 10 – 15 %, которые никто терять не хочет.

Т.е. оказывается не так просто сделать идеальный глушитель, чтобы и шума было мало и мощность не терялась.

В большей мере на конструкцию изделия влияют:

1. Объем двигателя;
2. Тюнинговый или обычный мотор установлен;
3. Марка автомобиля и его назначение (спортивный или обычный);
4. Кто производитель.

Классический глушитель у большинства автомобилей состоит из:

1. Входной и выходной труб;
2. Внутренних труб;
3. От двух и более расширительных камер;
4. Внутренних перегородок;
5. Резонатора Гельмгольца.

Звук, попадающий во внутрь устройства через входную трубу, отражается от стенок и проделывает путь более 1 км постоянно ослабевая.

Резонатор же служит для того, чтобы ослабить самую мощную составляющую звуковой волны, с которой не справляется обычный лабиринт.

Камеры в глушителе имею разный размер потому что длина звуковых волн тоже разная.

Входная труба, как правило, имеет дырочки и считается рассеивающей, так как попадая в нее звук частично рассеивается в первой камере.

Волны хаотичное перемещаются в пространстве отражаясь от стенок и постоянно теряют энергию. Это происходит за счет силы трения о молекулы воздуха.

Чем большая часть волны остается в первой камере, тем больше происходит ослабевание волны.

Оставшиеся волны проходя во вторую рассеивающую камеру при этом им не просто перейти из узкой трубы в открытое пространство так как по закону акустики звуковая волна как бы сталкивается со стеной из воздуха.

Часть волны не в состоянии попасть во вторую камеру и отражается назад от границы раздела сред и частично поглощает встречный поток.

Те же волны, которые смогли попасть во вторую камеру, беспорядочно отражаются от стенок поглощая друг друга и теряют энергию при трении о воздух.

Но главная составляющая звуковой волны проходит дальше и попадает в резонатор Гельмгольца.

Звуковой волне снова приходится выходить из узкого пространства в свободную камеру, и она как бы давит на воздух в резонаторе создавая воздушные колебания.

Таким образом создается обратная звуковая волна, имеющая ту же частоту, что и исходная. Они сталкиваются и разрушают друг друга.

Часть волн, оставшихся во второй камере, попадает в еще одну трубу и переправляются в третью камеру.

Там снова происходит потеря звука на трении об воздух, и лишь после этого ослабленная волна попадет в выходную трубу, а оттуда наружу.

Устройство глушителей ВАЗ 2101/2107/2109/2110/2015

Несмотря на то, что принцип работы у всех глушителей ВАЗ классика и более поздних моделей одинаковый, конструктивные отличительные особенности все же у них есть.

Для примера рассмотрим устройство глушителя на ВАЗ 2101.

В изделии предусмотрено три камеры, общее устройство представлено ниже:

1. Верхний полу-корпус;
2. Теплоизоляция;
3. Кожух;
4. Перегородки правой и левой камер;
5. Впускная труба;
6. Передняя перегородка;
7. Перфорированная выпускная труба;
8. Перфорированная труба внутренняя;
9. Кожух трубы впускной перфорированной;
10. Перегородка задняя;
11. Полу-корпус нижний;
12. Выпускная труба;
13. Передняя труба выхлопной системы;
14. Основной глушитель;
15. Ремень для подвески;
16. Подушка подвески;
17. Выпасная труба.

Устройство глушителя поздних моделей на примере ВАЗ 2110.

1. Труба приёмная;
2. Кронштейн;
3. Хомуты;
4. Резонатор;
5. Подушки подвески;
6. Основной глушитель;
7. Труба выпускная;
8. Перфорированная задняя труба резонатора;
9. Задняя перегородка;
10. Передняя перегородка;
11. Перфорированная передняя труба резонатора;
12. Корпус;
13. Передняя перфорированная труба;
14. Впускная труба;
15. Выпускной патрубок;
16. Корпус;
17. Задняя перегородка;
18. Средняя перегородка;
19. Задняя перфорированная труба;
20. Перегородка передняя.

ВАЗ 2114/2115

Каких-либо новшеств в глушителях ВАЗ 2114/2115 нет, те же 4 камеры и три перегородки, три перфорированные трубы и одно выходная труба с увеличенным диаметром.

Как правило сгнивает метал выходной трубы, оттуда и издается дребезжание.

Дальше рассмотрим устройство глушителя на примере УАЗ Патриот.

Сначала идет верхний кожух корпуса, под которым находиться слой стеклоткани.

Внутри находится три камеры, отделенные двумя перегородками, две перфорированные трубы без зауженных участков. Вибропоглощающие материалы отсутствуют.

Внутренний диаметр выходной трубы 52 мм, входной – 53 мм. Внешний диаметр входной трубы 57 мм, выходной 55 мм. Длина корпуса 50 см.

Больше ничем особенным глушитель УАЗ Патриот не отличается. Сильно гудит и ржавеет внутри.

Автомобиль ОКА

Глушитель Лада ОКА расположен перпендикулярно к кузову авто.

Внутри устройства имеются три камеры и две перегородки, три перфорированные трубы. Особых новшеств в конструкцию изделия внесено не было поэтому принцип работы остается неизменным.

Признаки выхода глушителя из строя

Первое, что водитель заметит, это:

1. Повышенный шум работы двигателя и нестабильная его работа;
2. Понижение мощности мотора;
3. Копоть из выхлопной трубы;
4. Появление звонких звуков под автомобилем;
5. Увеличенный расход топлива;
6. Появление посторонних запахов в салоне;
7. Частые головные боли у водителя и пассажиров, их, при недлительном воздействии, может вызвать окись углерода. Длительное воздействие газа на организм может привести к смерти.

Осмотрите глушитель на наличие проржавелых отверстий, возьмите рукой и пошатайте в стороны, если прогорели перегородки или перфорированные трубы, то они будут греметь.

Что делать если прогорел глушитель читайте здесь.

Появившиеся ржавые отверстия старайтесь сразу же заделывать, способов очень много, но желательно сразу же менять изделие на новое.