Система вихлопу автомобіля: пристрій, принцип роботи, ремонт

У конструкції автомобіля використовується безліч систем – охолоджувальна, масляна, система уприскування і так далі. Але мало хто приділяє увагу вихлопної. А адже це не менш важлива складова будь-якого автомобіля. З роками конструкція даної системи удосконалюється. Про те, з чого складається вихлопна система автомобіля і як вона працює, ми поговоримо в нашій сьогоднішній статті.

Призначення

Як відомо, в двигуні при роботі відбувається займання суміші. Це спалах супроводжується характерним звуком. Під час вибуху утворюється колосальна штовхальна енергія. Вона настільки велика, що здатна підняти поршень в верхню мертву точку. В останньому такті роботи відбувається випуск газів. Вони під тиском виходять в атмосферу. Але для чого ж потрібна система вихлопу? Вона служить для гасіння звукових коливань. Адже без неї робота навіть самого технологічного мотора була б гучного і нестерпним.


Таким чином, система вихлопу виконує наступні функції:

Висновок з циліндрів двигуна продуктів горіння.

Зниження рівня токсичності газів.

Виключення попадання продуктів горіння в салон автомобіля.

Пристрій

Ця система поєднує в собі кілька складових. Крім того, вона безпосередньо пов'язана з роботою ГРМ. Отже, класична система вихлопу ВАЗа складається з:

Приймальні труби.

Каталізатора.

Резонатора.

Глушника.

Різних кріпильних і ущільнювальних елементів.

Кисневого датчика.

Якщо розглядати дизельні автомобілі, то в конструкції також буде матися сажовий фільтр. Що собою являють всі ці елементи? Пристрій кожного з них розглянемо нижче.

Приймальна труба

Цей елемент є першим в списку йде відразу за випускним колектором. У приймальню трубу потрапляють ще не остиглі гази. Тому температура може досягати 600 і більше градусів Цельсія. У народі приймальню трубу називають «штанами» за характерну форму. Даний елемент виготовляється з особливо міцного і вогнетривкого металу. Зазвичай він чорновий (іржавіє з роками), але на більш дорогих авто робиться з нержавійки. Якщо це двигун з великим об'ємом камери згоряння, в конструкції системи може використовуватися кілька таких труб. Це робиться з метою зменшення опору газів. В іншому випадку мотор буде «задихатися» своїми ж газами.

Резонатор

Він виконаний у формі циліндричної банки. Саме в резонаторі відбувається перше поділу потоку вихлопних газів. Також за рахунок збільшення діаметра зменшується швидкість руху вихлопу. Гази поступово розсіюються в цій камері. Завдяки цьому відбувається гасіння вібрацій і частково звуку. Так само як і «штани», резонатор виготовляється з вогнетривкого металу.

Каталізатор

Це, мабуть, найбільш складна і дорога складова в будь-якій системі вихлопу. Корпус даного елемента теж виконаний з вогнетривкого металу. Однак, на відміну від резонатора і прийомної труби, він багатошаровий. Всередині цієї «банки» є керамічний стрижень. Додатково каталізатор оснащується дротяною сіткою. Вона покриває другий елемент керамічного матеріалу. Крім цього, у пристрої є шар теплоізоляції з подвійними стінками. Чому каталізатор так дорого варто? Крім кераміки, тут використовуються дорогі матеріали - паладій або платина. Саме ці складові перетворять шкідливі гази водень і безпечні пари. Зважаючи на це мінімальна вартість нового нейтралізатора становить 40 тисяч рублів.

Сажовий фільтр

Якщо розглядати пристрій вихлопної системи дизельного двигуна, варто відзначити і цей елемент. Він є доповненням до каталітичному нейтрализатору. В основі фільтра лежить матриця, виготовлена з карбіду кремнію. Вона має пористу структуру і володіє каналами малого перерізу. Останні поперемінно закриті з одного та іншого боку. Бічна частина елемента грає роль фільтра і має пористу структуру. До недавнього часу клітинки матриці мали квадратну форму. Зараз виробники використовують 8-вугільні осередку. Так виробляється кращий захоплення сажі та осідання її на стінках фільтра. Як працює цей елемент? Сажовий фільтр діє кілька етапів. На першому відбувається фільтрація сажі. Гази потрапляють в елемент, і шкідливі речовини осідають на стінках. Другий етап – це регенерація. Вона може бути:

Пасивною.

Активною.

У першому випадку шкідливі гази очищаються, проходячи через керамічний елемент. У другому додається спеціальна рідина – AdBlue. Зазвичай така система використовується на вантажівках. Вона дозволяє зменшити токсичність вихлопів на 90 відсотків. У машині є окремий бак для рідини, і система після надходження відповідного сигналу впорскує частина AdBlue в каталізатор. Так, з труби виходить практично чистий вихлоп, що містить нешкідливий для атмосфери водень.

Лямбда-зонд

Його також називають кисневим датчиком. Встановлюється біля каталізатора в різьбове з'єднання. Являє собою чутливий елемент, який стикається з відпрацьованими газами. Завдання датчика – визначити температуру газів і наявність в них кисню. На основі лічених даних ЕБУ посилає сигнал на впускний колектор. При необхідності впорскується в циліндри додаткова порція палива. Для чого це потрібно? Справа в тому, що каталізатор повністю працює тільки за умови підвищених температур (не менше 600 градусів). Якщо гази будуть холодніше, ніякої фільтрації та перетворення не відбудеться. Тому система додає більше палива, щоб температура каталітичного стрижня перебувала в робочому діапазоні. На витрату палива ця система практично не впливає (за умови її справності).

Глушник

Це останній елемент у системі. Глушники бувають двох типів:

Стандартні.

Спортивні.

Перші встановлюються на всі цивільні автомобілі. Конструкція такого глушника припускає наявність декількох металевих перегородок. Також в корпусі є перфорована труба, по якій гази направляються від однією перегородки до іншої. За такою схемою проводиться найбільше зменшення рівня шуму і вібрацій. Заводський глушник виготовляється з вогнетривкого металу. Однак практика показує, що термін служби його на порядок менше, ніж у спортивних. Виною тому є відсутність нікельованої поверхні і занадто тонкий метал нутрощів. Що стосується спортивних глушників, вони мають більш просту конструкцію. Це пряма труба з перфорацією, що має розширення в середині і заповнена скловатою. Вихлопні труби глушника такого типу дуже великі. Як правило, на прямотоках діаметр вихлопного отвору в півтора-два рази вище, ніж у стандартних. Завдяки цьому здійснюється швидкий відвід газів і хороша витяжка». Але чому такі глушники не встановлюють на автомобілі з заводу (за винятком спортивних версій)? Вся справа в рівні їх шумливости. Як показує практика, такі глушники практично не борються з гасінням звукових вібрацій. Їх завдання – відвести якомога більший потік газів в максимально короткий період часу. На ходу ці глушники видають гул, а при наборі оборотів починає «кричати» ще голосніше. Тому прямотоки не підходять для комфортної повсякденної їзди. Хоча їх конструкція більш надійна і практична, ніж у «цивільних» побратимів.

Ущільнювальні елементи

Отже, ми перерахували основні складові вихлопної системи і їх конструкцію. Однак ми не розповіли про те, як вони з'єднуються один з одним. Кріплення проводиться на болтах і хомутах. Приймальна труба з'єднується з випускним колектором і резонатором на двох прокладках. Залежно від типу автомобіля, прокладка може виготовлятися з пресованої рифленою фольги або суцільного металу. Додатково може використовуватися шайба. Що стосується самого глушника, він з'єднується з резонатором завдяки хомути, внахлест. На деяких машинах може використовуватися кільце (наприклад, на вітчизняній «вісімці»). Для кращого ущільнення фахівці рекомендують використовувати термостійкий герметик (до 1100 градусів). Він відмінно ущільнює всі зазори і не дає газів під тиском вирватися назовні раніше часу.

Несправності системи вихлопу

Основний симптом – характерний звук відводу газів. Машина починає «кричати», в салоні з'являється неприємний запах бензину або дизеля. Також автомобіль перестає нормально їхати. А якщо прогоріла прокладка випускного колектора, на панелі приладів загориться «Чек». Він сигналізує про неправильну роботу кисневого датчика. Поряд з цим збільшується і витрата палива (оскільки система не може точно дозувати пальне, як раніше). Вихід із ситуації – заміна прокладки випускного колектора. Також оглядають стан самих труб. Якщо вони починають гнити або є тріщини в місцях з'єднання, потрібен ремонт системи вихлопу. Гниль вирізається болгаркою і припаюється новий лист металу. Але як показує практика, більш практичним і швидким способом є заміна застарілого елементу на новий. Пам'ятайте, що глушник – це витратний матеріал. Через 2-3 роки він підлягає заміні. Те ж саме стосується і інших елементів, але їх ресурс трохи більше. Наприклад, «штани» прогорають після п'яти років експлуатації.

Про гофре

Система вихлопу (прямоточна в тому числі) може мати у складі і гофру. Вона є додатковим демпфуючим елементом. Завдяки їй знижується навантаження на інші деталі системи вихлопу. Звук виходу газів стає тихіше. Але варто відзначити, що гофра в системі вихлопу – самий низькорозташований елемент. Зважаючи на це, власники часто пошкоджують його. Ремонту гофра не підлягає. Її змінюють або вваривают шматок нової труби на її місце. Як показує практика, рівень шуму практично не збільшується після такого ремонту. Головне – досягти максимальної герметичності в ущільнювальних елементів. Адже підгоріла прокладка може стати серйозною причиною погіршення ходових характеристик автомобіля.

Висновок

Отже, ми розглянули пристрій системи вихлопу і основні її несправності. Наостанок дамо невеликий рада. При видаленні сажового фільтра або каталітичного нейтралізатора варто потурбуватися видаленням кисневого датчика. Якщо цього не зробити, мотор буде «переливати» - зросте витрата палива і загориться помилка на панелі приладів. Після видалення каталізатора (його міняють на полум'ягасник) заливають нову прошивку в ЕБУ. А на місце датчика встановлюють заглушку.