Автомобильный глушитель
ДВС имеет особенность — он очень шумный. Происходит это потому, что каждую секунду в цилиндрах мотора осуществляется примерно 50 микровзрывов, а взрыв — это шум. Чтобы уменьшить шумность мотора в конструкции автомобиля имеется глушитель.
Принцип работы
По стандартам общий уровень шума машины не должен превышать 74 дБ. Сильнее всего в авто шумит ДВС. Но почему двигатель такой громкий во время работы? Все просто: выхлопные газы имеют высокое давление и при выпуске в атмосферу быстро расширяются, создавая звуковые волны высокой интенсивности. Для снижения шума мотора нужно уменьшить мощность звуковых волн, которые распространяются в выхлопных газах.
С этой функцией справляются автомобильные глушители, которые используют с далекого 1894 года (первой машиной с глушителем стал французский «Панар-Левассор»).
Функциональность автомобильного глушителя основана на нескольких принципах:
- дросселирование газов (расширение или сужение потока), отчего изменяется давление, а значит, и интенсивность звуковых волн;
- интерференция (в особых условиях звуковые волны накладываются друг на друга, интерферируют, отчего их амплитуда возрастает или снижается);
- поглощение и рассеивание звуковых волн (при этом энергия звуковых волн преобразуется в тепловую энергию);
- многократное изменение направления потока.
В зависимости от используемых принципов глушители делятся на несколько видов:
- Реактивные (основную роль в снижении шума играет интерференция).
- Диссипативные (шум снижается через поглощение специальными материалами, заполняющими внутреннее пространство глушителя).
- Комбинированные (применяются оба решения).
По конструкции автомобильные глушители бывают двух типов:
- прямоточные (поток идет по прямой трубе и не меняет направление, имеет меньшую эффективность, но оказывает незначительное влияние на мощность мотора);
- лабиринтные (поток несколько раз меняет направление, высокоэффективный, но немного уменьшает мощность ДВС).
В нынешнее время среди автомобилистов наибольшее распространение получили реактивные лабиринтные глушители. Дорогостоящие машины обычно комплектуются комбинированными глушителями. А прямоточные глушители зачастую устанавливают при тюнинге авто.
Устройство
По конструкции выпускная система состоит из нескольких основных компонентов:
- выпускной коллектор («паук», «штаны»);
- предварительный глушитель (резонатор или пламегаситель);
- соединительная труба между глушителями;
- основной глушитель;
- выхлопная труба.
В новых выпускных системах крепление предварительного глушителя к коллектору происходит при помощи полужесткой гофры — это уменьшает уровень вибраций и шума. Помимо этого в современных системах между предварительным и основным автомобильным глушителем находится каталитический нейтрализатор.
Выпускной коллектор – это деталь, которая крепится к мотору и отбирает отработанные газы из цилиндров. Подвергается тепловым (нагрев до 1000 градусов) и механическим нагрузкам. Поэтому его изготавливают из чугуна или жаропрочных марок стали.
Предварительный глушитель. Уменьшает скорость отработанных газов, пульсацию и уровень шумности. Выглядит как закрытая емкость с перегородками, через нее проходит прямая труба с отверстиями разного размера — поток воздушных газов расширяется, в нем происходят резонанс (благодаря интерференции) и устранение звуковых волн, благодаря этому и получается нужный эффект.
Основной глушитель. Обеспечивает сокращения шумности до необходимого уровня. Выглядит как закрытая емкость, поделенная на несколько камер от 2-х до 4-х, образуя лабиринт. Между камерами находятся трубы с отверстиями. В глушителе поток отработанных газов неоднократно меняет свое движение, исчезает в перфорированных трубах, благодаря интерференции в нем угасают звуковые колебания. Помимо этого при преодолении лабиринта в потоке отработанных газов значительно уменьшается пульсации давления.
Таким образом, глушители эффективно поглощают энергию звуковых волн и значительно сокращают уровень шумности машины до требуемых стандартов.
