Как работает выхлопная система система. Выхлопная система автомобиля

Выпускная система (выхлопная система двигателя) – система для удаления отработавших газов, а также для снижения токсичности выхлопа и уровня шума в процессе работы . Эволюция двигателей внутреннего сгорания параллельно с ужесточением экологических норм и стандартов привели к тому, что система выпуска двигателя сегодня значительно усложнилась конструктивно по сравнению с ранними аналогами.

Устройство и принцип работы системы выпуска отработавших газов

Базовая система выпуска на ДВС, которые соответствуют стандарту Евро-2 и выше, состоит из следующих элементов:

• приемной трубы;
• кислородного датчика (лямбда-зонда);
• каталитического нейтрализатора;
• резонатора;
• глушителя;

В выхлопную систему дизельного двигателя на участке установки катализатора также монтируется сажевый фильтр. Для дизельных двигателей такой фильтр выступает обязательным конструктивным элементом. Автомобильная выхлопная система напрямую связана с , так как отработавшие газы из цилиндров отводятся через выпускные клапаны.

Выхлоп из цилиндров попадает в выпускной коллектор двигателя. За выпускным коллектором на бензиновых автомобилях устанавливается катализатор (каталитический нейтрализатор). Что касается дизеля, сажевый фильтр может быть как отдельным элементом, так и объединяться с катализатором. Подобные решения служат для эффективной очистки выхлопных газов от вредных примесей.

Также в конструкции системы выпуска обязательно присутствует глушитель. Все составные элементы соединяются при помощи специальных соединительных труб, практически вся система выпуска (кроме выпускного коллектора) установлена под автомобилем и крепится к его днищу.

Выпускной коллектор системы выпуска позволяет реализовать отвод выхлопа и продувку цилиндров от остаточных продуктов сгорания топливно-воздушной смеси. Материалом изготовления выпускного коллектора зачастую является жаропрочный чугун или другой жаростойкий материал.

Выпускной коллектор постоянно взаимодействует с раскаленными выхлопными газами и подвержен значительному нагреву, а также существенным температурным перепадам в процессе остывания коллектора после прекращения работы ДВС.

Выпускные коллекторы на разных типах двигателей могут сильно отличаться по своей форме и размерам. Строение выпускного коллектора зависит от так называемого колебательного процесса на впуске. Другими словами, колебательный процесс выхлопных газов согласуется с аналогичным процессом топливно-воздушной смеси во .

Приемная труба (варианты изогнутой формы, что зависит от индивидуальных конструктивных особенностей) крепится к выпускному коллектору через «подошву». Указанная подошва прикреплена к приемной трубе посредством сварки.

Также крепление приемной трубы может быть реализовано к выходу турбины в том случае, если конкретный бензиновый или дизельный мотор оборудован . Высокофорсированные автомобили могут иметь больше чем одну приемную трубу. При помощи указанной приемной трубы к выпуску присоединяется следующий элемент системы выпуска отработавших газов двигателя — предглушитель (резонатор).

Глушитель представляет собой стальную емкость, внутри которой выполнены перегородки. Данный элемент обеспечивает снижение шума, а также уменьшает скорость движения потока выхлопных газов. Конструктивно глушитель принято делить на две части.

Первой частью является резонатор. В резонаторе поток выхлопа разделяется на части, там же происходит снижение скорости движения потока. Резонатор изготовлен из жаропрочного материала, аналогично впускному коллектору. Далее выхлоп попадает в основную часть глушителя.

Уровень шума внутри глушителя снижается в результате того, что звуковые волны накладываются друг на друга большое количество раз, а также меняется направление и объем ранее разложенных на части в резонаторе потоков выхлопных газов.

Катализатор является элементом системы выпуска, в котором происходит нейтрализация вредных компонентов в выхлопе (углеводороды, оксид азота и углерода). Конструкция и расположение катализатора может отличаться зависимо от конкретной модели транспортного средства. Часто катализатор установлен сразу за выпускным коллектором.

Устройство имеет металлический корпус, который изнутри покрыт огнеупорным материалом. Сам катализатор находится внутри корпуса и фактически представляет собой сетку, покрытую активными компонентами (платиной, палладием и т.д). После прохождения выхлопа через такую сетку в катализаторе происходит химическая реакция, в результате чего токсичные элементы распадаются на относительно безвредные для окружающей среды соединения. В системе выпуска дизельных двигателей дополнительно устанавливается сажевый фильтр, который задерживает частицы сажи.

Контроль состава выхлопных газов ЭБУ

Электронная система управления двигателем при таких неисправностях часто осуществляет перевод мотора в аварийный режим. В том случае, если на автомобиле прогорел глушитель, на стабильности работы ДВС такие неполадки могут не отражаться. Одновременно с этим наблюдается заметное снижение акустического комфорта.

Выхлопная система автомобиля (система отвода выхлопных газов) - это, что уже и так понятно из названия, система выпуска отработавших газов. Выхлопная система, вопреки частым мнениям, очень важная система автомобиля. В ее функции входит:

• Снижение токсичности отработавших газов (положительно влияет на экологию)
• Подавление шума (снижает уровень шума)
• Вывод горячих, токсичных газов за корму автомобиля (предотвращает попадания токсичных газов в салон)

Помимо этого выхлопная система создает необходимое сопротивление выхлопных газов, что влияет на эксплуатационные характеристики автомобиля. Также системы удаления выхлопных газов, особенно спортивные выхлопные системы, играют немаловажную роль во внешнем виде автомобиля, а также в звуке, создавая приятный тембр.

В простонародье, выхлопную систему, практически всегда называют просто "глушитель". Но это не совсем верно, так как глушитель это всего лишь одна из составляющих выхлопной системы. Система удаления выхлопных газов состоит из:

• коллектора (соединяет несколько выхлопных выходов в один);
• приемной трубы (соединяет коллектор с катализатором или гофрой);
• гофры (снижает вибрации передаваемые от двигателя)
• катализатора (преобразовывает токсичные газы в безвредные);
• резонатора (снижает уровень шума);
• средней трубы (соединяет резонатор с глушителем);
• глушителя (выполняет ту же функцию, что и резонатор, но устроен несколько иначе и в качестве звукопоглощающего материала использует особенное волокно).

Рассмотрим работу выхлопной системы более подробно. После сгорания топливной смеси, остается много несгоревших токсичных газов, под высоким давлением они попадают в коллектор, задача которого соединить все выхлопные выходы в один. Коллектор обычно создает высокое сопротивление для отработавших газов, поэтому очень часто, в тюнинге и спорте, штатный коллектор заменяется на так называемый "паук". По сути это тот же коллектор, но имеет более плавные изгибы для снижения сопротивления потоку газов. После коллектора газы попадают в приемную трубу, в которой температура может достигать 1000 о С. Из приемной трубы газы попадают через гофру в катализатор, главная задача которого дожечь не сгоревшие вредные соединения и преобразовать токсичные газы в безвредные. В большинстве автомобилей он также снижает уровень шума и придает выхлопу приятный звук. После катализатора уже относительно безвредные газы попадают в резонатор, который значительно снижает уровень шума, далее по средней трубе (которая зачастую имеет странную, причудливую, хитрую, извитленную форму, так как она должна повторять геометрию днища кузова и оставлять место для других агрегатов автомобиля) газы попадают в глушитель, который также снижает уровень шума, как и резонатор, но имеет несколько другое устройство.

Причины выхода выхлопных систем из строя

О том, что выхлопная система автомобиля неисправна и требует ремонта, может сказать любой автолюбитель, так как неисправная система выхлопных газов сопровождается:

• громким "ревом";
• снижением мощности двигателя (ухудшается тяга и ускорение);
• нестабильной работой двигателя (скачки оборотов на холостом ходу)
• попаданием выхлопных газов в салон автомобиля;
• появлением копоти на деталях

Поэтому, с ремонтом выхлопной системы нельзя откладывать, тем более что ремонт "запущенной" системы выхлопных газов обойдется в гораздо большую сумму . Чаще всего причиной выхода выхлопной системы из строя является коррозия и механические повреждения. Ржавчина "съедает" корпуса глушителей, катализаторов и резонаторов, а так же промежуточные трубы и сварочные швы крепления деталей. Как правило, это происходит из-за постоянных, сильных перепадов температур, попадания на выхлопную систему воды, соли и реагентов, скапливающегося конденсата внутри глушителя и резонатора, а так же из-за содержащихся в системе активных химических соединений.

В конструкции автомобиля используется множество систем - охлаждающая, масляная, система впрыска и так далее. Но мало кто уделяет внимание выхлопной. А ведь это не менее важная составляющая любого автомобиля. С годами конструкция данной системы совершенствуется. О том, из чего состоит автомобиля и как она работает, мы поговорим в нашей сегодняшней статье.

Назначение

Как известно, в двигателе при работе происходит воспламенение смеси. Это возгорание сопровождается характерным звуком. При взрыве образуется колоссальная толкательная энергия. Она настолько велика, что способна поднять поршень в верхнюю мёртвую точку. В последнем такте работы происходит выпуск газов. Они под давлением выходят в атмосферу. Но для чего же нужна система выхлопа? Она служит для гашения звуковых колебаний. Ведь без нее работа даже самого технологичного мотора была бы громкой и невыносимой.

Таким образом, система выхлопа выполняет следующие функции:

• Вывод из цилиндров двигателя продуктов горения.
• Снижение уровня токсичности газов.
• Исключение попадания продуктов горения в салон автомобиля.

Устройство

Данная система объединяет в себе несколько составляющих. Кроме того, она непосредственно связана с работой ГРМ. Итак, классическая система выхлопа ВАЗа состоит из:

• Приемной трубы.
• Катализатора.
• Резонатора.
• Глушителя.
• Различных крепежных и уплотнительных элементов.
• Кислородного датчика.

Если рассматривать дизельные автомобили, то в конструкции также будет иметься сажевый фильтр. Что собой являют все эти элементы? Устройство каждого из них рассмотрим ниже.

Приемная труба

Этот элемент является первым в списке и идет сразу за выпускным коллектором. В приемную трубу попадают еще не остывшие газы. Поэтому температура может достигать 600 и более градусов Цельсия. В простонародье приемную трубу называют «штанами» за ее характерную форму. Данный элемент изготавливается из особо прочного и огнестойкого металла. Обычно он черновой (ржавеет с годами), но на более дорогих авто делается из нержавейки. Если это двигатель с большим объемом камеры сгорания, в конструкции системы может использоваться несколько таких труб. Это делается с целью уменьшения сопротивления газов. В противном случае мотор будет «задыхаться» своими же газами.

Резонатор

Он выполнен в форме цилиндрической банки. Именно в резонаторе происходит первое разделения потока выхлопных газов. Также за счет увеличения диаметра уменьшается скорость движения выхлопа.

Газы постепенно рассеиваются в этой камере. Благодаря этому происходит гашение вибраций и частично звука. Так же как и «штаны», резонатор изготавливается из огнестойкого металла.

Катализатор

Это, пожалуй, самая сложна и дорогая составляющая в любой системе выхлопа. Корпус данного элемента тоже выполнен из огнестойкого металла. Однако, в отличие от резонатора и приемной трубы, он многослойный. Внутри этой «банки» имеется керамический стержень. Дополнительно катализатор оснащается проволочной сеткой. Она покрывает второй элемент керамического материала.

Кроме этого, в устройстве имеется слой теплоизоляции с двойными стенками. Почему катализатор так дорого стоит? Помимо керамики, здесь используются дорогостоящие материалы - палладий или платина. Именно эти составляющие преобразуют вредные газы в водород и безопасные пары. Ввиду этого минимальная стоимость нового нейтрализатора составляет 40 тысяч рублей.

Сажевый фильтр

Если рассматривать устройство выхлопной системы дизельного двигателя, стоит отметить и этот элемент. Он является дополнением к каталитическому нейтрализатору. В основе фильтра лежит матрица, изготовленная из карбида кремния. Она имеет ячеистую структуру и обладает каналами малого сечения. Последние попеременно закрыты с одной и другой стороны. Боковая часть элемента играет роль фильтра и обладает пористой структурой.

До недавнего времени ячейки матрицы имели квадратную форму. Сейчас производители используют 8-угольные ячейки. Так производится лучший захват сажи и оседание ее на стенках фильтра.

Как работает данный элемент? Сажевый фильтр действует в несколько этапов. На первом происходит фильтрация сажи. Газы попадают в элемент, и вредные вещества оседают на стенках. Второй этап - это регенерация. Она может быть:

• Пассивной.
• Активной.

В первом случае вредные газы очищаются, проходя через керамический элемент. Во втором добавляется специальная жидкость - AdBlue. Обычно такая система используется на грузовиках. Она позволяет снизить токсичность выхлопов на 90 процентов. В машине имеется отдельный бак для этой жидкости, и система после поступления соответствующего сигнала впрыскивает часть AdBlue в катализатор. Так, из трубы выходит практически чистый выхлоп, содержащий безвредный для атмосферы водород.

Лямбда-зонд

Его также называют кислородным датчиком. Устанавливается возле катализатора в резьбовое соединение. Являет собой чувствительный элемент, который соприкасается с отработавшими газами.

Задача датчика - определить температуру газов и наличие в них кислорода. На основе считанных данных ЭБУ посылает сигнал на впускной коллектор. При необходимости в цилиндры впрыскивается дополнительная порция топлива. Для чего это нужно? Дело в том, что катализатор полностью работает только при условии повышенных температур (не менее 600 градусов). Если газы будут холоднее, никакой фильтрации и преобразования не произойдет. Поэтому система добавляет больше топлива, дабы температура каталитического стержня находилась в рабочем диапазоне. На расход топлива эта система практически не влияет (при условии ее исправности).

Глушитель

Это самый последний элемент в системе. Глушители бывают двух типов:

• Стандартные.
• Спортивные.

Первые устанавливаются на все гражданские автомобили. Конструкция такого глушителя предполагает наличие нескольких металлических перегородок. Также в корпусе имеется по которой газы направляются от одной перегородки к другой. По такой схеме производится наибольшее уменьшение уровня шума и вибраций. Заводской глушитель изготавливается из огнеупорного металла. Однако практика показывает, что срок службы его на порядок меньше, чем у спортивных. Виной тому является отсутствие никелированной поверхности и слишком тонкий металл внутренностей.

Что касается спортивных глушителей, они имеют более простую конструкцию. Это прямая труба с перфорацией, имеющая расширение в середине и заполненная стекловатой. такого типа очень большие. Как правило, на прямотоках диаметр выхлопного отверстия в полтора-два раза выше, чем у стандартных. Благодаря этому производится быстрый отвод газов и хорошая «вытяжка».

Но почему такие глушители не устанавливают на автомобили с завода (за исключением спортивных версий)? Все дело в уровне их шумливости. Как показывает практика, такие глушители практически не борются с гашением звуковых вибраций. Их задача - отвести как можно больший поток газов в максимально краткий период времени. На ходу эти глушители издают гул, а при наборе оборотов начинают «орать» еще громче. Поэтому прямотоки не подходят для повседневной комфортной езды. Хотя их конструкция более надежная и практичная, нежели у «гражданских» собратьев.

Уплотнительные элементы

Итак, мы перечислили основные составляющие выхлопной системы и их конструкцию. Однако мы не рассказали о том, как они соединяются друг с другом. Крепеж производится на болтах и хомутах. Приемная труба соединяется с выпускным коллектором и резонатором на двух прокладках. В зависимости от типа автомобиля, прокладка может изготавливаться из прессованной рифленой фольги либо сплошного металла. Дополнительно может использоваться шайба. Что касается самого глушителя, он соединяется с резонатором благодаря хомуту, внахлест. На некоторых машинах может использоваться кольцо (например, на отечественной «восьмерке»). Для лучшего уплотнения специалисты рекомендуют использовать термостойкий герметик (до 1100 градусов). Он отлично уплотняет все зазоры и не дает газам под давлением вырваться наружу раньше времени.

Неисправности системы выхлопа

Основной симптом - характерный звук отвода газов. Машина начинает «орать», в салоне появляется неприятный запах бензина или дизеля. Также автомобиль перестает нормально ехать. А если прогорела прокладка выпускного коллектора, на панели приборов загорится «Чек». Он сигнализирует о неправильной работе кислородного датчика. Наряду с этим увеличивается и расход топлива (поскольку система не может точно дозировать горючее, как раньше). Выход из ситуации - замена прокладки выпускного коллектора. Также осматривают состояние самих труб. Если они начинают гнить или имеются трещины в местах соединения, требуется ремонт системы выхлопа. Гниль вырезается болгаркой и наваривается новый лист металла. Но как показывает практика, более практичным и быстрым способом является замена устаревшего элемента на новый. Помните, что глушитель - это расходный материал. Через 2-3 года он подлежит замене. То же самое касается и других элементов, но их ресурс немного больше. Например, «штаны» прогорают после пяти лет эксплуатации.

О гофре

Система выхлопа (прямоточная в том числе) может иметь в составе и гофру. Она является дополнительным демпфирующим элементом. Благодаря ей снижается нагрузка на остальные детали системы выхлопа. Звук выхода газов становится тише. Но стоит отметить, что гофра в системе выхлопа - самый низкорасположенный элемент. Ввиду этого, владельцы часто повреждают его.

Ремонту гофра не подлежит. Ее меняют либо вваривают кусок новой трубы на ее место. Как показывает практика, уровень шума практически не увеличивается после такого ремонта. Главное - достичь максимальной герметичности в уплотнительных элементах. Ведь прогоревшая прокладка может стать серьезной причиной ухудшения ходовых характеристик автомобиля.

Заключение

Итак, мы рассмотрели устройство системы выхлопа и основные ее неисправности. Напоследок дадим небольшой совет. При удалении либо каталитического нейтрализатора стоит озаботиться удалением кислородного датчика. Если этого не сделать, мотор будет «переливать» - возрастет расход топлива и загорится ошибка на панели приборов. После удаления катализатора (его меняют на пламегаситель) заливают новую прошивку в ЭБУ. А на место датчика устанавливают заглушку.

Выхлопная система автомобиля - это структурная группа запчастей, работа которых начинается от коллектора, проходит через каталитический нейтрализатор и заканчивается глушителем. Основной задачей этой системы является вывести из двигателя выхлопные газы, а также звуковые волны, которые образуются в результате процесса сгорания.

Подробнее о функциях выхлопной системы

Как мы уже говорили выше, выхлопная система начинается со структурного коллектора. Он крепится непосредственно на выходе из двигателя. В этом месте преобладают особенно высокие температуры и давление газа. Находящаяся в этом месте уплотнительная прокладка подвержена наибольшей нагрузке. Поэтому в большинстве случаев она производится из негорючего графитного состава, и частично обрамлена медными кольцами, что позволяет плотно прилегать к выходному отверстию двигателя. Как правило, в этом коллекторе собираются выхлопные газы от каждого цилиндра. Для этого используется Y-шланг. Тут же расположен и лямбда зонд, который отвечает за распределение катализатора. К Y-шлангу, или непосредственно к коллектору, присоединен каталитический нейтрализатор. Для того, чтобы смягчить колебания от работы двигателя, соединение осуществляется по средствам гибкого металлического шланга или пружинящего болтового соединения. Каталитический нейтрализатор является самым главным компонентом выхлопной системы. Непосредственно в нем, с помощью пористого керамического блока, покрытого драгоценными металлами, очищаются выхлопные газы. В случае с дизельными двигателями, вместо каталитического нейтрализатора используется сажевый фильтр.

Как работает глушитель, и зачем ставят два глушителя вместо одного?

Завершением выхлопной системы является глушитель. Он разделен на несколько камер, которые изолированы друг от друга. Техника отдельных камер делит выхлопные газы на несколько частичных потоков, тем самым сокращая звуковые волны каждого из потоков. Этот принцип работы называется эффект интерференции. В результате этого в глушителе образуется обратное давление, которое имеет непосредственное влияние на работу двигателя. Поэтому не рекомендуется открытие или снятие изоляционных материалов.

Сам глушитель заполнен звукоизоляционной базальтовой ватой или металлической стружкой. Раньше в качестве наполнителя использовали также асбестовую вату, но сегодня этот материал уже не используется.

Сегодня, в больших выхлопных системах, используется дополнительный глушитель. Делается это якобы потому, что для мощных автомобилей одного глушителя для поглощения его «рычания», не достаточно. Это не совсем так. Использование дополнительного глушителя не обязательно, так как каталитические нейтрализаторы в современных автомобилях также поглощают звук, но дань моде заставляет автомобильные компании ставить второй глушитель, с которым автомобиль смориться более «драйвово».

Отдельные компоненты выхлопной системы связаны между собой трубами. Большое количество точек соединение привело к тому, что теперь выхлопная система производиться одним блоком. Негативным моментом такого подхода является тот факт, что при выходе из строя одного из компонентов, необходимо менять всю систему, но благодаря современным высококачественным износостойким материалам, выхлопные системы чрезвычайно долговечны, и чтобы там что-то поломать следует хорошо постараться.

Автомобиль состоит из множества узлов. От стабильной работы каждого из них зависит производительность, динамика, мощность, безопасность. Выход из строя одной детали может повлечь за собой серьёзные последствия вплоть до ДТП.

Безусловно, каждый водитель знает, что сердцем автомобиля является двигатель. Но его работа не была бы возможной без качественной выхлопной системы. Чтобы понять её важность проведём параллель с биологией. Вы знаете, что благодаря лёгким поддерживаются дыхательные процессы в организме. Они также отвечают за выведение углекислого газа из крови. Если этого не происходит, то начинается кислородное голодание.

Само собой, ни к чему хорошему недостаток кислорода в крови привести не может. В худшем случае нарушается работа мозга, которая, в свою очередь, может привести к смерти. В случае неисправности выхлопной системы авто всё не так трагично. Но потеря мощности и увеличенный расход топлива гарантированы. Именно поэтому важно понимать, как работает этот узел, чтобы при необходимости осуществить ремонт.

Внимание! При самом плохом развитии событий неисправность выхлопной системы авто может привести к попаданию отработанных газов внутрь салона.

Важной функцией выхлопной системы авто является уменьшение шума от работы двигателя. Также нельзя обойти вниманием такие важные функции, как улучшение эксплуатационных качеств ДВС и очистку отработанных газов перед выбросом в атмосферу.

История создания

Первые модели двигателей внутреннего сгорания создавали просто оглушительный рёв. К тому же они были весьма маломощными и позволяли автомобилям развивать крайне небольшую скорость в сравнении с современными суперкарами.

Чтобы немного увеличить мощность автомобилестроители того времени создавали выхлопные системы авто таким образом, что отработанные газы попадали в атмосферу сразу через специальный клапан. Это устройство представляло собой примитивный аналог глушителя, установка которого позитивно сказывалась на мощности и экономичности.

Водитель сам должен был открывать клапан выхлопной системы, чтобы отработанные газы вышли наружу. При этом раздавался оглушительный свист, пугающий всех вокруг. Также это действие сопровождалось чёрными клубами дыма .

Внимание! Работа клапана выхлопной системы была настолько ужасной, что водителям запрещали открывать его в пределах городов.

Из-за слишком громкой работы выхлопной системы сложилось некое противостояние между горожанами и водителями. В результате правительства всех стран издали закон, запрещающий открывать клапан в черте города.

Естественно, находчивые автомобилестроители не могли упустить такой шанс опередить своих конкурентов. Разработка более тихой выхлопной системы для авто начала набирать обороты.

Первый прототип глушителя был создан пионерами автомобильной отрасли компанией The Reeves Pulley Co. Автором же самого изобретения является Милтон Ривз. Произошло это в 1896 году. Учёный создал систему перегородок, которая была призвана минимизировать шум, создаваемый ДВС.

Конечно же, за более чем 100 лет глушитель для выхлопной системы авто прошёл множество модернизаций. Одну из главных осуществил французский инженер Юджин Гудри. Это произошло не так давно. В 1962 году учёный подал патент на каталитический глушитель. Именно эта конструкция является основой для современного устройства, отвечающего за уменьшение шума.

Основная конструкция осталась неизменной. Всё те же перегородки в значительной мере уменьшали звук работы двигателя. Но теперь для их создания использовались дополнительные материалы, увеличивающие эффективность работы всей выхлопной системы. Мало того, все эти элементы помещались в закрытые системы.

Внимание! Современные глушители имеют схожую конструкцию, кроме одного исключения. Теперь большинство производителей в качестве абсорбирующего материала используют стекловолокно.

Если же говорить про общую структуру выхлопной системы авто, то за последние 50 лет она особо не менялась. Небольшие доработки были сделаны в начале 2000-х, но они также касались глушителя. Появились конструкции с изменяемым потоком. Это позволило модерировать шум ДВС для разного количества оборотов.

Также к интересным нововведениям можно причислить электронные глушители. Они служат для того, чтобы сделать шум ниже, используя для этой цели специальные наушники. Эта модификация позволила конструкции сделать ещё один небольшой технологический шаг в будущее.

Как работает выхлопная система авто

Устройство

Чтобы понять, как работает выхлопная система автомобиля нужно более подробно рассмотреть её устройство. Сама конструкция тесно связана с функционированием механизма, отвечающего за распределение газа. Сам механизм состоит из выпускных клапанов и коллектора.

В состав выхлопной системы авто входят такие конструкционные элементы:

• приёмная труба,
• резонатор,
• катализатор,
• глушитель,
• датчики или лямбда-зонд.

Также не стоит забывать про сажевый фильтр, который делает выхлопную систему для авто безопаснее для экологии. Это каноническая схема выхлопной системы авто. Естественно, что производители могут вносить в конструкцию дополнительные элементы и модификации, чтобы добиться большей производительности.

Внимание! В подробностях основное устройство выхлопной системы авто вы можете рассмотреть на схеме снизу.

Приемная труба выхлопной системы авто — это изогнутая конструкция с приваренной подошвой. Она присоединяется к выпускному коллектору. В некоторых модификациях можно наблюдать соединение с турбонагнетателем.

Материалом приёмной трубы выхлопной системы авто служит огнестойкий металл. Хотя иногда производители могут использовать нержавейку, но подобные случаи довольно редки. Автомобили с повышенной мощностью имеют по несколько труб.

Резонатор по форме напоминает банку. Именно в нём разделяются потоки выхлопных газов. Также этот элемент в значительной мере уменьшает скорость выхлопа. Материалом изготовления служит огнеупорная сталь.

Катализатор очищает выхлопные газы. По внешнему виду устройство напоминает металлическую ёмкость. Внутренний слой делается огнеупорным. Главным элементом конструкции считается тело. Оно, в свою очередь, делится на керамическое и металлическое.

Керамический катализатор состоит из трёх компонентов, которые помогают нейтрализовать выхлоп:

1. Первый элемент представляет собой простую проволочную сетку. Она обычно делается из нержавеющей стали.
2. Сетка покрывает керамическую подушку, которая также является вторым элементом. Её составляющие элементы силикат алюминия и слюда.
3. Завершает конструкцию катализатора теплоизоляция. В действительности это простой корпус, который отличается высокой теплоустойчивостью и имеет двойные стенки.

Металлический катализатор выхлопной системы авто покрывается слоем палладия или платины. В основе лежит гофрированная фольга. Во всех остальных элементах конструкция сходна с керамическим аналогом.

Лямбда-зонд устанавливается на резьбовом соединении. Его основная задача фиксировать количество кислорода в отработанных газах и передавать информацию в блок управления. На её основе осуществляются определённые корректировки работы ДВС.

Глушитель представляет собой простую ёмкость из металла. Внутри размещаются перегородки и специальные материалы, способствующие понижению шума при работе двигателя авто. Главная задача устройства — модерация потока отработанных газов.

Все элементы конструкции выхлопной системы авто работают друг с другом в тесном взаимодействии. Выход из строя одного элемента приводит к тому, что вся система начинает сбоить. Именно поэтому автомобильные производители тратят много времени и средств, чтобы создать по-настоящему надёжную структуру.

Принцип работы

Принцип работы выхлопной системы авто не отличается особенной сложностью. Мало того, он не сильно изменился с самого внедрения данного конструкционного элемента в автомобиль.

Выхлопная система авто всё так же работает благодаря выпускному клапану. Когда этот механизм открывается, отработанные газы попадают в выпускной коллектор. Дальше всё зависит от типа ДВС.

Если в авто установлен бензиновый двигатель, то выхлопная система отправляет газы по приёмной трубе. В дизельных ДВС всё происходит немного по-другому. Отработанные газообразные вещества заставляют крыльчатку вращаться. Естественно, это в значительной степени повышает КПД устройства.

Внимание! В дизельных ДВС отработанные газы попадают в приемную трубу только после того, как заставят работать крыльчатку турбокомпрессора.

Из приёмной трубы авто газообразные вещества перенаправляются в катализатор. Там происходит оседание вредных примесей. Точнее, активных элементов . Сам элемент конструкции способен нормально работать только при температуре от 250 градусов и выше.

За химический состав газа отвечает лямбда-зонд. В идеале выхлопная система авто имеет сразу два датчика. Один находится на входе в катализатор, а другой на выходе. Это позволяет обеспечить высокую продуктивность работы системы.

Главный плюс систем с двумя датчиками заключается в более точном отображении данных. Подобная структура позволяет с большей точностью фиксировать соотношение воздуха и топлива.

После того как лямбда-зонд соберёт информацию, он отправляет её в блок управления. На основе полученных данных выдаются команды для системы, отвечающей за впрыск топливной смеси в цилиндры двигателя. Точнее, происходит регулировка соотношения воздуха и топлива.

Как только, отработанные газы проходят катализатор — происходит «гашение» выхлопа. В итоге газообразное вещество, поступившее в глушитель, представляет куда меньшую опасность для экологии.

Внимание! В глушители происходит смена направления выхлопа. Из-за этого шум резко уменьшается.

Пройдя все элементы схемы выхлопной системы авто, отработанные газы улетучиваются в атмосферу. Во многом эффективность работы этого узла зависит от толщины труб, которые также представляют важную часть механизма. Мало того, катализатор и глушитель должны быть достаточно чистыми. В противном случае выхлоп может быть затруднён.

Если катализатор и глушитель засорены, то отработанные газы будут скапливаться в цилиндрах авто. Именно из-за этого в большинстве случаев падает мощность мотора. В самых сложных случаях подобное приводит к тому, что вся топливная система приходит в негодность.

Итоги

Выхлопная система играет огромную роль в работе авто. При её неисправности наблюдается серьёзное падение мощности и повышенный расход топлива. Если не принять своевременных мер, то этот автомобильный узел может выйти из строя и нанести повреждения всем остальным узлам.