Выхлопная система: описание, фото, назначение, тюнинг

Многим автомобилистам даже неизвестно, насколько значима выхлопная система машины в обеспечении полноценной работы мотора, поэтому они не уделяют вопросам ее обслуживания внимания, что приводит к проблемам, в том числе поломке двигателя внутреннего сгорания. По такой причине рекомендуется ознакомиться с тем, как устроена и как работает выхлопная система, какими конструктивными особенностями она обладает, а также знать особенности ее устройства.

Особенности

Функционирование двигателя внутреннего сгорания сильно зависит от того, насколько своевременно поставляются наружу отработавшие газы, накапливаемые в камере сгорания головки блока цилиндров моментально после возгорания топливной смеси. такая задача решается выхлопной системой, которая обязательно присутствует в структуре любого транспортного средства. Полноценное функционирование выхлопной системы, ориентированное на отвод от мотора остатков отработанной топливной смеси, зависит от исправности всех компонентов, которые обладают определенными конструктивными особенностями соответственно типа мотора.

Работа выхлопной системы

Принцип функционирования системы выхлопа базируется на том, что в ее составе имеется совокупность компонентов, которые выполнены в формате механического клапана, принудительно открывающегося вручную водителем. Компоненты системы объединены посредством крепежных болтов с помощью фланцев, находящиеся на концах, предназначенные для:

Отвода выхлопа из камеры сгорания ДВС, а также остальных не догоревших остатков смеси топлива;
Снижение шумности при работе двигателя;
Уменьшение объема выделенных токсичных компонентов, которые присутствуют в автомобильном выхлопе;
Предотвращение проникновения в салон транспортного средства газов и опасных веществ.

Выхлопная система имеет весьма простой принцип функционирования, при котором отработанные газы отводятся из камеры сгорания, проходят сквозь трубы к задней зоне ТС, при этом понижается шум, сопровождающий работу мотора, так как вся конструкция выполнена герметично, а соединения реализованы посредством фланцев с уплотнителями, устойчивыми к температурным воздействиям.

Снижение объема токсичных компонентов в составе вылопа обеспечивается благодаря использованию в конструкции особого блока – каталитического нейтрализатора, за полноценное функциорирование которого отвечают специальные детекторы, получившие название лямбда-зонды. В машинах с дизельными двигателями современного производства улучшение параметра экологичности газов достигается за счет внедрения в систему особого компонента – сажевого фильтра, который в выхлопной системе дизеля выступает в качестве одного из значимых звеньев.

Структура дизельного мотора и бензинового агрегата часто основана на использовании турбонагнетателя, необходимого для подачи в камеру сгорания воздушной смеси, состоящей из отработавших газов (подаваемых из коллектора) и атмосферного кислорода. Объем выхлопа, который проникает в турбину, находится под контролем датчиков, находящихся на корпусе коллектора.

Как устроена система выхлопа

Части в составе данной конструкции несут различную функциональную нагрузку и получили определенные обозначения, которые служат для отражения последовательности работы. Структура выхлопной системы и названия ее компонентов имеют определенный вид:

Выпускной коллектор;
Приемная труба выхлопных газов;
Каталитический нейтрализатор;
Пламегаситель или резонатор;
Глушитель.

Выпускной коллектор представляет собой специализированное оборудование, навешиваемое на мотор, которое необходимо для подачи отработавших частиц и газов топливной смеси из камер сгорания каждого цилиндра. Сам коллектор обычно выпускается из особого вида керамики, сплавов нержавеющей стали или чугуна, которые характеризуются высоким показателем стойкости к повышенным температурам.

Приемная труба, называемая многими «штаны», так как ее внешний вид аналогичен штанам, необходима для того, чтобы объединять совокупность потоков выхлопа в единый, с последующим продвижением к нейтрализатору. Труба может оснащаться гофрой, которая обеспечивает гашение вибраций, транслируемых на всю конструкцию выхлопной системы при функционировании двигателя.

Катализатор или каталитический нейтрализатор — это особая совокупность керамических сот, поверхность которых специально покрыта слоем сплава из родия, иридия и платины, что обеспечивает вступление в химическую реакцию выпускаемых газов, в результате чего они разделяются на оксид азота и кислород. Кислород, который образуется в катализаторе обеспечивает более полное догорание остатков смеси топлива, что позволяет подавать к глушителю азотно-диоксидно-углеродную смесь. Функционирование катализатора отслеживается особым датчиком лямбда-зондом, монтируемым на выпускной коллектор, чтобы анализировать параметры токсичности поставляемых газов в нейтрализатор с их последующей переработкой.

Пламегаситель или резонатор – это блок, который предназначен для снижения повышенной температуры отработанных газов, что обеспечивается посредством его внутреннего строения с обилием ячеек.

Последняя деталь в структуре выхлопной системы автомобиля – это глушитель, который предназначен для понижения шума работающего мотора благодаря перфорированной трубе, расположенной внутри корпуса.

Все компоненты единой выхлопной системы объединены друг с другом посредством фланцев и крепежных болтов в сочетании с термостойким уплотнителем, обеспечивающим герметизацию конструкции. Без этого всего не получается добиться полноценной работы двигателя у современного автомобиля.

Принцип работы выхлопной системы

Классический вариант для бензиновых моторов предполагает работу выхлопной системы автомобиля по определенному принципу:

У двигателя открываются выпускные клапаны, при этом отработавшие газы с остатками топлива выпускаются из цилиндров.
Из каждого цилиндра газы подаются в выпускной коллектор, и там происходит объединение в один поток.
По приемной трубе газы из выпускного коллектора продвигаются сквозь первый лямбда-зонд, фиксирующий объем кислорода в составе выхлопа. Эти данные позволяют электронному блоку управления корректировать подачу топлива и состав топливовоздушной смеси.
Далее происходит передача газов в катализатор, где они вступают в химическую реакцию с окислителями и восстановителями – это металлы платина и родий. При этом процессе температура газов должна быть более 300 градусов.
На выходе из катализатора газы преодолевают второй лямбда-зонд, посредством которого оценивается исправность работы нейтрализатора.
Очищенные отработавшие газы далее передаются в резонатор, а потом в глушитель, где происходит преобразование потоков выхлопа, чтобы снизить уровень шума.
Из глушителя все отработавшие газы, прошедшие описанные этапы, передаются в атмосферу.

У системы выхлопа дизельного мотора имеются определенные особенности:

Отработавшие газы выходят из цилиндра в коллектор, при этом их температура составляет 500-700 градусов.
Далее они поставляются в турбокомпрессор, где работает наддув.
Выхлоп проходит через лямбда-зонд, попадает в сажевый фильтр, где происходит фильтрация от вредных компонентов.
В конце выхлоп проходит сквозь глушитель.

Тюнинг выхлопной системы

В плане конструкции выхлопная система – это идеальный вариант для выполнения тюнинга автомобиля, так как ее составные части просто монтировать, имеется большой ассортимент разнообразных деталей. Наиболее частым вариантом тюнинга глушителя становится комплектация прямоточным выхлопом, при этом резонатор вообще убирается из системы.

Чаще всего неисправности выхлопной системы сопряжены с потерей герметичности компонентов или соединений, уплотнители которых сильно изношены. Замена уплотнительных элементов проводится посредством ремкомплекта выхлопной системы.

Детали выхлопной системы изготовлены из различных металлов и сплавов, при работе они подвержены сильному нагреву, перепадам температур, поэтому работают в условиях повышенных нагрузок, что приводит к чрезмерному износу и прогоранию. Поломки можно выявить по громкому шуму от работающего мотора и визуальной диагностике выхлопной системы, проведение которой позволяет выявить поврежденную деталь конструкции.

Современные автомобили оснащены большим количество различных блоков управления, которые получают определенные сигналы от датчиков, размещенных на каждом конструктивном узле. В выхлопной системе есть лямбда-зонд, полотку которого можно выявить только на специальном диагностическом стенде.