Устройство автомобильного глушителя: Как устроены автомобильные глушители

Как устроены автомобильные глушители

Выхлопная система авто, как интуитивно понятно по названию, предназначена для выброса горячих отработанных газов. Чаще всего эту систему называют просто автомобильные глушители. Эта сложная конструкция требует тщательнейшего внимания. Выхлопная система многофункциональна, помимо вывода газа она предназначена еще и для того, чтобы уменьшать уровни шума и нейтрализовать газы, которые получаются при работе двигателя и сжигании топлива.

Помимо этого, данная система оказывает непосредственное влияние на динамические характеристики автомобиля, позволяя увеличить или уменьшить приемистость мотора. А так же качество, полюбившегося многим автолюбителям, приятного тембра звучания машины и определенный внешний вид, придаваемый машине выхлопной системой.

Выпускной коллектор AMS EVO T3/T4 Tubular Header для Mitsubishi Evolution

Теперь коснемся подробно устройство выхлопной системы любого современного автомобиля.

Устройство автомобильного глушителя

Выхлопная система авто состоит из следующих составных частей:

• Коллектор. Он необходим для соединения нескольких газоотводящих труб, от каждого цилиндра, в одину;
• Катализатор, элемент системы, предназначенный для снижения уровней токсичности выхлопных газов;
• Приемная труба, которая нужна для соединения коллектора с катализатором;
  резонатор, отвечающий за подавление шумов;
• Глушитель, выполняющий те же функции, что и резонатор, но изготавливающийся из материалов с самыми большими показателями по звукопоглощению;
• Гофра — эластичный элемент системы, подавляющий вибрацию от двигателя;
• Кислородные датчики. Принципиальное отличие резонатора и глушителя

Коллекторная система

Это самая ответственная часть конструкции. Коллекторная система напрямую подключена к двигательной системе и предназначена для вывода отработанных газов в глушитель. Данный узел переживает многочисленные нагрузки, отчего очень важен материал, из которого производится сам коллектор. Температуры отработанных газов, которые поступают в глушитель через коллекторную систему, могут превышать 1000 градусов Цельсия, что по плечу лишь закаленной стали.

Крепление также должно быть очень прочным, поэтому коллектор имеет наиболее сильное крепление, которое выдерживает любые динамические нагрузки.

Катализатор

Это устройство, которое занимается преобразованием токсичных выхлопных газов. Катализатор совершает изменение химической структуры: газы перерабатываются в менее токсичные примеси углекислого газа и азотные двуокиси. От его исправной работы полностью зависят основные экологические показатели  работы двигателя.

Резонатор

Резонатор необходим для понижения шумов и является средней частью системы выхлопного отвода. Принцип работы этого прибора состоит в том, что корпус создается определенным количеством частей, которые отражают воздушные потоки, т. е. представляют собой специальные акустические зеркала.

Гофра

Гофра — самый важный элемент для выхлопной системы. Во время работы двигателя постоянно возникают вибрационные помехи, влияющие и на выхлопную систему. Именно для погашения этих вибраций в элементную базу выхлопного отвода любого автомобиля входит гофра.

Замена прогоревшей гофры

Обычно гофра выполнена из нержавеющей стали и после выхода из рабочего состояния возможна лишь полная замена данного устройства. Гофра — очень эластичное устройство, которое обладает высокой надёжностью элементов и долговечностью, но не терпит повреждений механического рода и выхода из строя катализатора. Чаще всего гофра находится возле катализатора.

Глушители и их разновидности

Глушители автомобильные позволяет очень сильно понизить температурные, звуковые и токсичные характеристики отработанных газов двигателей. Для осуществления этих процессов нужен комплексный подход и для этого разработаны сложные системы, занимающиеся нейтрализацией токсичных веществ, а также комплекты поглощения шумов.

Обыкновенный автомобильный глушитель состоит из десятка различных частей, которые составляют систему выхлопоотвода.

Виды глушителей:

• из нержавеющей стали;
• из алюминированной стали;
• прямоточные или спортивные глушители.

Глушители из нержавеющей стали наиболее распространены, поскольку самые дешевые из-за простоты материала. Они отлично подходят для современных машин и с легкостью выполняют все требуемые функции, потому-то и разработаны для всех марок автомобилей.

Глушители из алюминированной стали встречаются намного реже из-за более высокой стоимости материалов, но и служат дольше: от 6 до 10 лет. Такие глушители производятся на заказ и естественно, совсем немногие смогут позволить себе такое удовольствие, конечно же, для самой горячо любимой машины.

Изготовления прямоточной трассы из нержавейки

Спортивные глушители используются в основном для тюнинга авто, нужны, как ясно из названия для гоночных автомобилей, поскольку позволяют повысить скоростные характеристики.

Прямоток

Гоночные глушители, которые являются отличным тюнингом спортивного автомобиля называют прямоток. Из устанавливают на машину для снижения сопротивления выхода отработанных газов из двигателя, тем самым немножечко увеличивая КПД мотора. Благодаря прямотку можно немного повысить мощность двигателя, это усовершенствование позволит в несколько раз облегчить продувку цилиндров, что приведет к более легкой раскрутке мотора.

Принцип работы данной системы заключается в следующем: уменьшить как можно сильнее сопротивление на выходе отработанных газов из мотора. Суть в том, чтобы создать трассу отвода газов с наименьшим количеством поворотов, изгибов ииных сопротивлений. Достигается это тем, что устанавливается равнодлинный выпускной коллектор (паук), далее идет соединение по принципу 4-2-1 или 4-1 (если у нас 4х цилиндровый двигатель), резонатор, гофра и в конце прямоточный глушитель. Таким образом, увеличив диаметр выпускной трассы и уменьшив сопротивление мы получим увеличение мощности мотора за счет того, что мотору будет легче «дышать».

Основное отличие от стандартных глушителей это: диаметр выхлопной трубы и  количество сопротивлений на пути движения отработанных газов.

Грамотно скомпоновать и установить прямоток это не только установить спортивный глушитель, но и удачно приобрести это устройство из нержавеющей стали, содержащее карбоновую отделку, и заглушку для регулирования уровней шума. Кроме задней банки, для улучшения системы отвода выхлопов нужен будет прямоточный резонатор, чтобы заменить штатный. Важно позаботиться и о гофре, которую важно достать, учитывая необходимые радиус сечения и длину.

Mitsubishi Lancer Evolution VIII full custom exhaust

Для фиксации прямоточного глушителя и устойчивого закрепления его под днищем авто, чтобы прибор не стучал по структурным частям ходовых элементов или кузову, стоит задуматься и о специальных усиленных резинках. В работе для установки гоночного глушителя нужна сварка и специальный монтаж. Поэтому с целью экономии времени легче всего проводить установку на фирменных станциях обслуживания, где присутствует подъемник и необходимое оборудование. А опыт персонала позволит произвести установку быстро и тщательно, не задев покрытий и других элементов авто.

Глушитель hand made

Желающим создать автомобильный глушитель своими руками предлагаем следующую информацию. Тюнинг авто — ответственное дело важное и нужное, поэтому рекомендуется начать именно с подбора необходимых материалов. Прямоточный глушитель состоит из корпуса, специального наполнителя, сетки и перфорированной трубы.

Подбираем материал

Во-первых, нужно будет купить обыкновенный глушитель, стандартную трубу или цилиндр, край которого нужно «заглушить». Необходима стекловата или минеральная вата или какой-то иной изолирующий материал, выдерживающий температурное давление до 400 градусов по Цельсию.

Кроме того, необходимо найти жестяной лист и трубу, которая соответствует радиусу выхлопной системы авто, подвергаемого процессу тюнинга. Учитывайте, что громкость мотора будет зависеть от радиуса трубы, чем больше радиус, тем тише звук при работе мотора. Но чрезмерно не увлекайтесь, диаметр не должен превышать 12 сантиметров.

Приступаем к работе

После приобретения всех необходимых расходных материалов можно приступить к работе. Сначала стоит удалить существующий глушитель авто. На приобретенной трубе проделываем множество сквозных отверстий, радиус таких отверстий должен не превышать 4 сантиметра.

В трубе делаем отверстие под банку. Теперь берем банку и с одной стороны сооружаем заглушку. Через отверстие ставим в нее трубу, привариваем заготовку и прикрепляем ко дну авто. После этого очень важно провести обезжиривание материала и его покраску для увеличения срока службы. На заключительном этапе нужно набить термоизоляционным материалом прямоточный глушитель.

Как устроен глушитель автомобиля: принцип работы

Изобретения автомобиля дало человечеству не только массу преимуществ, но и некоторые издержки. Например, громкий рёв двигателя — он тяжело воспринимался не только водителем автомобиля, но и людьми, которые находились поблизости. Необходимость как-то решить эту проблему привела к изобретению глушителя.

Эта деталь автомобиля отвечает за то, чтобы максимально приглушить работу двигателя, а также уменьшить температуру и токсичность продуктов сгорания топлива.

Тюнинг глушителя

С момента изобретения устройство глушителя становилось всё более совершенным. На сегодняшний день он представляет собой серьёзный механизм, работающий по довольно сложной схеме. Современные законодательные нормы предусматривают очень жёсткий контроль над уровнем шума, который издаёт автомобильный двигатель, а также над степенью токсичности выхлопных продуктов сгорания топлива.

Устройство глушителя

Конструкция глушителя автомобиля приблизительно одинаково выглядит у большинства автомобильных моделей.

В её состав входят следующие элементы:

1. Коллектор.
2. Нейтрализатор.
3. Передний глушитель.
4. Задний глушитель.

На нижеприведённом рисунке показано, как выглядит автомобильный глушитель.

Устройство глушителя

Коллектор отвечает за выведение продуктов сгорания топлива — он подключён напрямую к двигателю. Поскольку он несёт на себе очень большие нагрузки и поддаётся воздействию крайне высоких температур, к материалам для его изготовления выдвигаются очень серьёзные требования. Для изготовления коллекторов используют высококачественные сплавы из чёрных металлов.

Так как современные экологические нормы ужесточаются с каждым годом, конструкция автомобиля предусматривает наличие узлов, отвечающих за максимальное снижение токсичности выхлопных газов. Эту задачу решает нейтрализатор или, как его ещё называют, конвертер. По сути, это отсек, где осуществляется очищение смеси газов. Его составляют несколько секций, а корпус выполнен из керамических материалов либо из металла. Структура в виде специальных ячеек даёт возможность добиться максимального контакта газов с катализатором.

Глушитель ВАЗ в разрезе

Сама поверхность контакта у нейтрализатора обрабатывается палладием и платиной. Вступая с ними в соприкосновение, основная часть токсичных веществ нейтрализуется. Для того чтобы реакции происходили быстрее, катализатор располагают поближе к двигателю — высокая температура ускоряет нейтрализацию.

Остальные два элемента отвечают за подавление шума двигателя и очисткой не занимаются. Передний носит название резонатора. Он составлен из множества решёток и отверстий — по ним движутся продукты сгорания топлива, теряя шумы и вибрацию. Для шумоизоляции используются специальные материалы с высокой степенью звукопоглощения.

Различают следующие разновидности глушителей:

• активный;
• реактивный.

Активный состоит из шумоподавляющего вещества — его устройство достаточно простое. Его недостатком является высокая степень загрязнения по прошествии некоторого времени.

Задний является практически основным, он осуществляет конечное подавление шума двигателя и отводит продукты сгорания топлива. Его конструкция состоит из отсеков с содержимым из специальных наполнителей.

Современные авто, как правило, используют комбинации нескольких средств шумоподавления: пористых стенок, решёток, каналов, перегородок. Таким образом, удаётся добиться показателей, разрешенных современными экологическими и санитарными нормами.

Прямоточный глушитель: особенности и конструкция

Прямоточный глушитель Magnus

Для повышения мощности автомобиля некоторые водители используют прямоточный вариант. Его преимуществом является то, что для повышения мощности машины он может использовать энергию выхлопных газов. Обычный глушитель на такое не способен.

Принцип работы заключается в том, что сопротивление при выхлопе продуктов сгорания топлива меньше чем обычно. Поэтому мощность двигателя, которая для этого расходуется, также имеет меньшее значение, а разница уходит на увеличение мощности движения авто.

Прямоточный глушитель в разрезе

Конструкция прямоточного агрегата — это прямая труба с сетчатой поверхностью, помещенная во внешний кожух. Она имеет меньше элементов для снижения шума и вибраций. Продукты сгорания идут без сопротивления по прямой, а сетчатая поверхность даёт им возможность свободно расширяться. Шум поглощается внешним кожухом — он обработан специальным звукоизолирующим веществом. Вследствие этого не происходит резонанса газов, и мы не слышим характерного рёва мотора. Для того чтобы улучшить характеристики такого устройства, можно использовать несколько отдельных внешних сегментов.

Основные причины выхода из строя глушителя

Есть несколько основных причин, вследствие которых глушитель может выходить из строя, а именно:

1. Прогорают швы сварки — это основная причина, которая встречается чаще других. Сварка является слабым звеном в любой конструкции — под влиянием влаги и температуры может образоваться трещина, которая будет расти вследствие вибраций. Результат — обрыв трубок и выход устройства из строя.

   Обрыв выхлопной трубы вследствие програра сварочных швов

2. Выгорает наполнитель (минеральная вата). Если используется некачественный материал, волокна начинают разрушаться под воздействием высоких температур, вследствие чего появляются шумы.

   Глушители: новый и с выгоревшим наполнителем

Эти две причины выхода из строя являются наиболее «популярными», они встречаются чаще всего.

Заключение

Глушитель — очень важная часть любого автомобиля. Поэтому нужно крайне ответственно относиться к его установке.

Необходимо осознавать, что это сложный механизм, от которого зависит комфорт водителя машины, пассажиров и окружающих людей, а также чистота окружающей среды. Поэтому он должен быть изготовлен из качественных материалов, а его конструкция — хорошо и грамотно продуманной. Старайтесь избегать дешёвых подделок — хлопоты, доставленные ними, принесут гораздо большее разочарование, чем сэкономленные деньги — радости.

0 0 votes

Рейтинг статьи

[democracy]

[democracy]

Автор: Екатерина

Устройство автомобильного глушителя — ремонт глушителей | замена катализаторов

На самые первые автомобили глушители не устанавливали. Из-за этого машина издавала страшный шум, который никак не соответствовал скромным возможностям двигателей того времени, а про черный дым, который клубами валил из короткой выхлопной трубы, вообще лучше не вспоминать. На городских улицах было немного автомобилей, но даже в малом количестве они доставляли серьезный дискомфорт жителям, а также пугали конные экипажи (которые являлись чуть ли не основным видом транспорта в те годы).

Долго так длиться не могло, поэтому конструкторы стали работать над устройством, которое бы уменьшило шумы от работающего двигателя.

Самый первый глушитель был установлен на автомобиль «Панар-Левассор» в 1894 году. Как только машины перестали «греметь» и уровень шума снизился до допустимого, отношение людей к автомобилем стало более лояльное. С того времени ни один автомобиль не обходится без автомобильного глушителя. Устройство автомобильного глушителя
Стоит помнить, что глушитель – это вещь сугубо индивидуальная, т.е. если глушитель от одного автомобиля подходит по размерам и диаметру ко второму автомобилю, то не факт, что он будет нормально на нем работать, но в целом они имеют примерно одинаковую конструкцию. Система выпуска отработанных газов в легковых автомобилях устроен из следующих элементов:

Приемные трубы глушителя(выпускной коллектор, так называемый «паук» или «штаны», по принципу внешнего сходства) – трубы, которые раздельно идут от каждого цилиндра трубы, а затем сходятся в одну. Всегда жестко прикрепляется к головке цилиндров. Полужесткая гофра — (специальная, для выпускной системы) — применяется в последнее время. При её отсутствии соединение жёсткое («труба в трубу» или фланец). Пламегаситель или «резонатор» – отражает волны выхлопа, является первой ступенью снижения шума и пульсаций газов. Каталитический нейтрализатор отработавших газов (катализатор) – фильтр, преобразующий некоторые продукты выхлопа в менее опасные для человека и природы, устанавливается сразу после приемных труб, поскольку для его функционирования необходимо высокая температура. Является альтернативой пламегасителю. Труба от каталитического нейтрализатора (или пламегасителя) до глушителя (приварена). Глушитель, основную рабочую часть которого составляет закрытая металлическая камера объемом в несколько литров. В камере имеются многочисленные перегородки с отверстиями, которые образуют камеры, расположенные в шахматном порядке. При прохождении по такому лабиринту, происходит поглощение пульсаций давления потока (возникающих вследствие работы двигателя) и рассеивание звуковых волн на развитой внутренней поверхности с преобразованием их энергии в тепловую. Выхлопная труба выходит из глушителя и выпускает отработанные газы в атмосферу. На мощные двигатели могут устанавливать две или даже четыре небольших параллельных выхлопных трубы. Наконечник выхлопной трубы – небольшой отрезок трубы чуть большего диаметра, служит исключительно для улучшения внешнего вида, придания определенного стиля.

Диагностика автомобильного глушителя в СПб на Энергетиков

Глушитель является конечным звеном в системе выхлопа автомобиля. В нем происходит окончательная «обработка» выхлопных газов — снижение температуры, шума и их скорости. При возникновении неисправности не следует самостоятельно искать и устранять причину и заниматься ремонтом. Обратившись к профессионалам СТО «Ремонт глушителя», Вы получите квалифицированную помощь в решении проблемы.

Признаки поломки глушителя

О том, что с глушителем не все в порядке, могут говорить следующие признаки:

• Шумный выхлоп.
• Запах выхлопных газов в салоне.
• Провисание «банки» глушителя.
• Наличие внешних повреждений.
• Заметное снижение мощности двигателя и динамики авто (при отсутствии иных неисправностей).
• Повышение расхода топлива без видимых причин.

При обнаружении любого признака следует обратиться в профильный сервис «Ремонт глушителя» для проведения диагностики. Наши мастера, используя профессиональное оборудование, определят причину неисправности, и предложат Вам оптимальный вариант ремонта или замены неисправного узла.

Основные неисправности глушителя

Для этого элемента характерны следующие проблемы:

• Повреждения корпуса или разгерметизация стыков. Если у Вас прогорел глушитель, необходимо изготовить заплатку из качественной стали. Сварка производится в среде инертных газов, с минимальным воздействием на внутренние компоненты. Дырка в глушителе, как правило, образуется по причине термической или химической коррозии. После проведения ремонта наши специалисты обработают поверхность для защиты от воздействий внешней среды.

Если у Вас пробит глушитель от удара, возможно повреждение внутренних перегородок. В этом случае корпус вскрывается, и устраняются внутренние поломки.

• Слишком сильно греется глушитель. Причина — закоксовывание внутренних переходов или попадание в отверстие куска ржавчины. Забитый глушитель накапливает раскаленные газы, и становится аккумулятором тепла. Кроме того, такая неисправность снижает мощность двигателя.

Специалисты СТО «Ремонт глушителя» аккуратно вскроют корпус и устранят причину непроходимости. При необходимости производится замена наполнителя.

• Посторонние звуки. Если у вас сечет глушитель, причина может быть в наличии трещин соединительных фланцев, или прогоревших прокладках. Поврежденные элементы меняются или восстанавливаются с помощью сварки. Если глушитель «звенит», скорее всего, нарушено крепление одной из внутренних перегородок, и возникает резонансный шум. Корпус вскрывается, мастера сервиса «Ремонт глушителя» восстанавливают поврежденные точки крепления, разрез аккуратно заваривается. Надежность отремонтированного элемента гарантируется.
• Отвалился глушитель. Достаточно одного разрушенного подвеса, и выхлопная система начинает неконтролируемое движение под днищем. Обнаружив, что гремит глушитель, ударяясь о днище, Вы должны прекратить движение и на небольшой скорости прибыть в сервис. При невозможности вызвать эвакуатор подвяжите выхлопную систему проволокой. В противном случае тяжелая конструкция может повредить Ваш автомобиль снизу, и окончательно разрушиться сама.

Наши мастера найдут причину обрыва, восстановят подвес, и при необходимости установят дополнительную точку крепления.

Обслуживание в нашем сервисе — это гарантия восстановления глушителя до заводского состояния. Мастера знакомы с устройством самых сложных систем отвода выхлопных газов. На все работы дается гарантия. Мы предложим экономный ремонт даже в случаях, при которых многие СТО проводят дорогостоящую замену всей выхлопной системы. Поэтому, если у Вашего автомобиля пробит, гремит, сечет или прогорел глушитель  — обращайтесь в наш автосервис по ремонту глушителей в Санкт-Петербурге и наши высококвалифицированные мастера выполнят оперативную диагностику и устранят неисправность глушителя любой сложности по доступной цене.

Просмотров: 1105

Дата: Воскресенье, 03 Февраля 2013

Поделись с друзьями

Глушитель в авто: функции и внутреннее устройство

Выхлопная система в автомобиле крайне важна, поскольку она обеспечивает базовый комфорт передвижения на авто. Если бы производители не предусматривали достаточно длинную и сложную систему подавления шума, вы бы не получали удовольствия от эксплуатации транспорта, а беруши или профессиональные защитные наушники были бы повседневным аксессуаром для каждого человека. Вы могли заметить, что современные авто обладают очень тихими двигателями. В салоне вообще не слышна работа силового агрегата, а подойдя вплотную к капоту машины на улице, вы слышите только приглушенный цокот. Все это стало возможным, благодаря постоянному совершенствованию глушителей на машинах.

Сегодня на нашем сайте мы поговорим о том, какая конструкция системы подавления шума двигателя применяется на машинах. Также рассмотрим, какие еще задачи данный комплекс может выполнять. В конце концов, зачем вообще производители тратят деньги и устанавливают дорогостоящие элементы глушителя в машину? Чтобы ответить на все эти вопросы, необходимо максимально внимательно рассмотреть конструктивные особенности оборудования. Это позволит намного проще понять суть применения современного глушителя и даст информацию о том, как нужно ухаживать за ней, чтобы не ремонтировать каждый сезон. Обратите внимание, конструктивно такое оборудование может немного отличаться в разных авто.

Содержание

Какую роль выполняет глушитель в автомобиле?

Существует целый ряд задач, который выполняет выхлопная система. Раньше в автомобилях применялись более простые устройства, которые не всегда обеспечивали достаточное устранение шума и вибрации. Сегодня же устройства более эффективные, но дорогостоящие. Поэтому ремонт и эксплуатация таких изделий оказывается дороже. Но зато вы получаете прекрасные возможности эксплуатации и используете машину с минимальным количеством шума.

Итак, основные функции современной системы выхлопа:

• изменение сечения потока выхлопа – это становится возможным из-за реализации в системе камер самого разного типа и размера, а также из-за постоянного сужения/расширения потока выхлопа;
• рекуперация отработанных газов – современные комплексы отвода выхлопных газов оснащены клапанами EGR, которые делают авто более экономичным, дожигая газы в камере сгорания;
• интерференция звуковых волн – это простая и давняя технология, которая реализуется с помощью перфорации некоторых трубок в системе, это эффективно гасит шумы различных частот;
• поглощение звуковых волн в резонаторе – это устройство способствует снижению грубых шумов, а также упрощает работу непосредственно глушителю, который установлен следом за резонатором;
• поглощение звуковых волн, благодаря наличию в камерах специального материала, такой материал поглощает звуки и создает комфортную эксплуатацию автомобиля в любых условиях.

Также не стоит забывать про каталитическую нейтрализацию отработанных газов. В современных выхлопных системах установлен катализатор, который снижает токсичность выхлопа и позволяет автомобилю подняться по лестнице уровней экологической чистоты. Изменение конструкции каталитического нейтрализатора в последнее время снижает срок службы этого устройства, а также делает его дороже. Но без данной системы автомобиль не сможет пройти в нормы современных стандартов экологической чистоты.

Почему глушители выходят из строя?

Причина выхода из строя данного оборудования проста – конденсат. Дело в том, что во время работы выхлопная система принимает очень горячий поток воздуха из двигателя, а катализатор и вовсе сталкивается с пламенем. Это приводит к тому, что система нагревается, а при остановке двигателя быстро остывает. Это становится причиной образования конденсата. Если автомобиль эксплуатируется каждый день и не простаивает, риски повреждения глушителя коррозией минимальные. Но если речь идет о длительном простое, глушитель сразу же начинает гнить.

Причин разрушения металла множество:

• конденсат оседает в нижней части сегментов глушителя и не уходит, из-за чего быстро уничтожает любые защитные покрытия металла и вызывает агрессивную быструю коррозию;
• также высокая температура уничтожает любую покраску и прочие защитные покрытия, предусмотренные производителем, ни один вид антикоррозийной защиты не способен защитить данные детали от ржавчины;
• длительный простой – самый большой враг автомобильного глушителя, он запускает процесс покрытия внутренней части изделия ржавчиной, и этот процесс уже невозможно будет остановить;
• вмятины и царапины от камней и металлических преград на дороге – это очень актуально для машин с низким клиренсом, механические повреждения и микротрещины ускоряют процесс коррозии;
• также низкое качество и малая толщина металла являются фактором быстрого выхода из строя частей выхлопной системы, и это нужно учитывать при выборе запасных частей для ремонта устройства.

Нужно признать, что факторов разрушения достаточно много. Глушители не служат очень долго даже в идеальных условиях, поскольку они работают в экстремальных температурах и вынуждены постоянно бороться с резкими перепадами. Любой металл сдается достаточно быстро в таких условиях. При поломке глушителя придется менять сегмент. Сварка – достаточно сомнительный метод восстановления, учитывая в каких условиях приходится трудиться металлу. Сварные швы в таких условиях ходят непредсказуемо мало и могут вызвать проблемы уже на следующий день после ремонта.

Из каких элементов состоит современный глушитель?

Благодаря хорошей традиции автомобильного производства, глушитель на современных автомобилях изготавливается по сегментам. Это значит, что при поломке вы можете приобрести отдельно один сегмент и не тратить большие деньги на всю систему в сборе. Сегменты могут быть разными, но в большинстве случаев производители стандартизировали конструкцию, приведя ее к наиболее оптимальной в современных условиях. Сегодняшняя конструкция глушителя – это компромисс между ценой и функциональностью.

Итак, основные составляющие элементы глушителя в авто:

• каталитический нейтрализатор – в список его задач входит улавливание пламени и перенаправление потоков, быстрое остужение потока воздуха, что снижает потенциальный вред для природы;
• клапан EGR и прочее экологичное оборудование, которое призвано уменьшить объемы выбросов CO и прочих газов в атмосферу, это оборудование ломается чаще всего и довольно дорого стоит;
• резонатор – одна из основных частей устройства, она гасит основные грубые шумы и позволяет дальнейшим сегментам легко справляться с поставленными задачами, резонатор принимает весь удар на себя;
• гофры – в разных автомобилях может быть от 1 до 6 гофр в системе, они призваны гасить вибрации двигателя и улучшать общие впечатления от поездки на автомобиле;
• глушитель – наиболее объемная и самая важная часть изделия, непосредственно в глушителе поток горячего воздуха сбавляет темп и остужается, а остатки звуков и вибраций устраняются.

Также в список оборудования можно включить трубы, которые соединяют все элементы. Еще одна деталь – резиновые амортизаторы, на которые глушитель подвешивается к днищу автомобиля. Такие амортизаторы элементарно меняются даже без поездки на СТО. Если вы услышали стуки в районе днища автомобиля, пора посмотреть на качество резиновых амортизаторов. Именно они часто являются причиной неприятных звуков, а стоят на самом деле недорого. Так что часто их проще заменить, чем каким-либо образом ремонтировать.

Как можно продлить жизнь глушителю в автомобиле?

Даже оригинальные качественные элементы резонатора и глушителя служат в среднем около 3-6 лет. Все зависит от частоты эксплуатации автомобиля, условий хранения и климатической зоны. В зонах с очень суровой зимой и низкими температурами даже один полный год для глушителя – это уже достижение. Поэтому важно учитывать некоторые особенности, прежде чем определить оптимальный срок службы и методы защиты глушителя от коррозии. На самом деле, многие советы по сохранению глушителя выглядят глупо и никак не помогут в реальности улучшить ситуацию.

Стоит придерживаться таких рекомендаций:

1. Меньше поездок на очень короткие расстояния. Жизнь глушителя исчисляется не в годах, а в циклах. Не важно, проехали вы 3 км или 300 км с момента запуска двигателя, повреждения будут примерно одинаковыми.
2. Меньше поездок по неизведанным местам. Для бездорожья созданы внедорожники, а вот на комфортном седане ехать на проселочную дорогу с камнями и прочими преградами очень опасно, можно повредить элементы глушителя.
3. Всегда вовремя меняйте крепления глушителя. Если резиновые подвесы рассыпаются, устройство начинает прыгать и даже волочиться по земле, из-за чего могут возникнуть различные повреждения.
4. Не переливайте масло в картер двигателя. Слишком высокий уровень масла очень плохо сказывается на работе катализатора. Это устройство начинает прогорать, появляются и другие неприятности в работе выхлопной системы.
5. Следите за исправной работой силового агрегата. Если топливо не догорает, газы будут дожигать его непосредственно в катализаторе или резонаторе, это вызовет большие проблемы с глушителем.
6. Не устанавливайте дешевые сегменты глушителя. Дешевые запчасти могут стать первой причиной выхода из строя системы выхлопа. Поэтому лучше покупать оригинальные детали или отдать предпочтение более дорогим аналогам на рынке.

Профилактические обработки или другие методы защиты металла глушителя не имеют никакого смысла. Дело в том, что краска или антикор отлетят при первой же поездке. Из-за сильного нагрева данные детали нельзя защищать никакими покрытиями. Единственное, чего вы добьетесь в таком случае, – это устойчивый неприятный запах в салоне. Только через неделю эксплуатации запах выветрится.

При покупке сегментов выхлопной системы также следует обратить внимание, что им требуется обкатка. Они окрашены для защиты от ржавчины в процессе транспортировки и ожидания на складе.

Предлагаем посмотреть видео о проблемах системы автомобильного выхлопа:

Подводим итоги

Современный автомобиль очень порадует вас тишиной поездки. Но в нашем мире за весь комфорт приходится платить. В старом ВАЗ система глушителя состояла из двух сомнительных по эффективности элементов, которые мало что меняли в звуке работы двигателя. Зато на некоторых машинах по 20 лет выхаживали заводские элементы. Сегодня ситуация иная, за 3-6 лет в глушителе появляются самые разные отверстия, которые снижают эффективность работы устройства. Приходится заниматься ремонтом, а лучше заменой изделия на новое.

Глушитель в современном авто выполняет сразу несколько задач. Это повышение экологического класса машины, снижение звука работы двигателя, уменьшение вибрации на кузове. И чем более совершенная система глушителя, тем лучше она справляется с каждой отдельной задачей. Но также чем более совершенный выхлоп установлен в авто, тем больше денег придется выкладывать из собственного кармана для обслуживания и ремонта таких изделий.

Как гасится звук в глушителе машины

Чтобы понять принцип работы выпуска автомобиля и добиться «благородного» звучания мотора, надо ознакомиться с конструкцией глушителя и узнать, как глушится звук, производимый двигателем.

Уровень шума

Если любой глушитель авто создает сопротивление потоку, то лучший глушитель – полное его отсутствие. Но езда с повышенным шумом запрещена на дорогах общего пользования. И не только, в автоспорте также действуют ограничения на шум, производимый двигателем машины. В большинстве классов спортивных автомобилей шум выпуска ограничен уровнем 100 Дб. Это довольно лояльные условия, но без глушителя ни один автомобиль не будет соответствовать требованиям и не будет допущенным к соревнованиям. Поэтому выбор глушителя – компромисс между его способностью поглощать звук и низким сопротивлением потоку.

Как гасится звук в глушителе

Акустические волны (шум) несут в себе энергию, которая возбуждает наш слух. Задача глушителя в том, чтобы энергию колебаний перевести в тепловую. По способу работы глушители надо разделить на четыре группы. Это ограничители, отражатели, резонаторы и поглотители.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ

В корпусе глушителя имеется существенное заужение диаметра трубы, некое акустическое сопротивление, а за ним сразу большой объем, аналог емкости. Чем больше сопротивление (меньше отверстие), тем эффективней сглаживание и больше сопротивление потоку. Наверное, плохой глушитель. Но в качестве предварительного глушителя в системе – довольно распространенная конструкция.

ОТРАЖАТЕЛЬ

В корпусе глушителя организуется большое количество акустических зеркал, от которых звуковые волны отражаются. При каждом отражении часть энергии теряется, тратится на нагрев зеркала. Если устроить для звука целый лабиринт из зеркал, то в конце рассеем всю энергию и наружу выйдет весьма ослабленный звук.

По такому принципу строятся пистолетные глушители. Значительно лучшая конструкция, но газовый поток меняет направление, что создаст некоторое сопротивление выхлопным газам. Такая конструкция применяется в оконечных глушителях стандартных систем.

РЕЗОНАТОР

Глушители резонаторного типа используют замкнутые полости, расположенные рядом с трубопроводом и соединенные с ним рядом отверстий. Часто в одном корпусе бывает два не равных объема, разделенных глухой перегородкой. Каждое отверстие вместе с замкнутой полостью является резонатором, возбуждающим колебания собственной частоты. Условия распространения резонансной частоты резко меняются, и она эффективно гасится вследствие трения частиц газа в отверстии.

Такие глушители эффективно в малых размерах гасят низкие частоты и применяются в основном в качестве предварительных. Существенного сопротивления потоку не оказывают, т.к. сечение не уменьшают.

ПОГЛОТИТЕЛЬ

Способ работы поглотителей — в поглощении акустических волн неким пористым материалом. Если звук направим, например, в стекловату, то он вызовет колебания волокон ваты и трение волокон друг о друга. Таким образом, звуковые колебания будут преобразованы в тепло. Поглотители позволяют построить конструкцию глушителя без уменьшения сечения трубопровода и без изгибов, окружив трубу с прорезанными в ней отверстиями слоем поглощающего материала.

Он имеет минимально возможное сопротивление потоку, но хуже снижает шум.

Если требования к выпускной системе автомобиля не распространяются дальше изменения «голоса», то задача упрощается. Подойдёт глушитель поглотительного типа. Его объем, количество и набивка определяют спектр частот, интенсивно поглощаемых. Мягкая набивка поглощает высокие частоты, придавая бархатистость звуку. Глушители резонаторного типа гасят низкие частоты. Таким образом подбирают тембр звучания.

⭐ Виды, устройство и принцип работы глушителя автомобиля

Автомобильный глушитель устанавливается для минимизации уровня шума выхлопных газов в выпускной системе до отметки, прописанной в международных стандартах. Устройство изготовлено в виде корпуса из металла с камерами и перегородками, формирующими канальную систему с запутанным маршрутом. При прохождении по нему отработанных газов колебания звуков частично поглощаются, а далее они преобразуются в энергию тепла.

Функции.

Конструкция глушителя.

Особенности работы и виды глушителей.

Характерные неисправности.

Функции

Глушитель расположен сразу после катализатора или сажевого фильтра для бензиновых и дизельных машин соответственно. В большинстве случаев в системе используется два компонента:

• Предварительный или резонатор глушителя, ориентированный на глубокое подавление шума и стабилизацию колебаний выхлопного потока, который стремительно вырывается из работающего мотора. Он монтируется первым, и по этой причине многие автовладельцы именуют его передним. Главной функцией для него становится равномерное распределение отработанных газов.
• Основной глушитель необходим для окончательного шумоподавления и понижения температуры вырывающихся газов до уровня, приемлемого для выпуска.

Конструкция глушителя

Для погашения мощных импульсов звука на практике существует четыре способа, которые и монтируется на различных транспортных средствах:

• Шумовое ограничение;
• Звуковое отражение;
• Резонансное подавление;
• Полное поглощение.

Наиболее простым вариантом глушителя становится ограничивающее приспособление, встречаемое в различных моделях тракторной техники. Элемент изготовлен в формате трубки с сужением, установленная внутрь бачка из металла. У изделия есть недостатки – частичное шумоподавление, сопровождаемое сильным падением мощности мотора.

Зеркальные устройства используются на скутерах и мотоциклах. Они функционируют по следующему принципу: из выхлопного колена вырываются газы, проникающие в отражающую банку, где их направление движение меняется, после чего они выбрасываются наружу. При отражении колебания звука гасятся, что обеспечивает снижение уровня шума. Элемент работает вполне успешно в сочетании с двухтактными моторами, но не позволяет достичь необходимого эффекта при установке на автомобиль.

Резонансное подавление – это способность автомобильных резонаторов. В бачке из стали установлено несколько перегородок, а между ними есть резонансные камеры, объединенные сетью трубок. Для сглаживания шумов используется совместное воздействие двух факторов:

• Звуки и газовые волны отражаются от перегородок, поэтому многократно меняют направление;
• Для камер и патрубков диаметры рассчитаны так, чтобы частота звуковых колебаний совпадала. В этом случае гашение волн достигается посредством возникающего резонанса.

Резонатор – это приспособление, конструкция которого не универсальна для автомобилей всех видов. Машины могут комплектоваться моторами различной производительности, издающими шумы с различающейся частотой и амплитудой. Под каждую марку и модель авто разрабатывается собственный звукопоглотитель.

В глушителе, как в и резонаторе, используются перемычки и перегородки во внутренней структуре. Внутри трубок есть много отверстий, а по бокам проложен материал для поглощения, совершенно не горючий. Обычно используется каолиновая или базальтовая вата, способная хорошо выдержать нагрев до 600-700 градусов без вероятности воспламенения.

Звуковые волны проникают сквозь перфорированные патрубки, размещенные по соседству, частично рассеиваются и гасятся, так как накладываются одна на другую. Наполнитель поглощает вторую порцию колебаний, а третья сглаживается за счет изменения направления потока.

На практике шум выхлопа заметно падает за счет таких преобразований, происходящих внутри глушителя:

• Изменение сечения выхлопного потока. В конструкции есть различные по диаметру камеры, обеспечивающие поглощение высокочастотных шумов. Технология базируется на простом принципе: поток движется по каналу и сужается, что формирует акустическое сопротивление, а потом происходит резкое расширение, поэтому волны звука рассеиваются.
• Отработанные газы перенаправляются. Это реализовано за счет множества перегородок и смещения оси трубок. Когда поток разворачивается на угол 90 градусов и более, обеспечивается гашение шумов высокой частоты.
• Изменение колебаний обеспечивается наличием перфорации трубок. Такая технология обеспечивает эффективное гашение шумов произвольной частоты.
• «Самопоглощение» звуков резонатором.
• Поглощение звуков. В корпусе глушителя есть не камеры и перфорация, а также особый материал со свойствами звукопоглощения, обеспечивающий изоляцию шумов.

Особенности работы и виды глушителей

В автомобильной индустрии принято использовать глушители: резонансные и прямоточные. Они оба монтируются в сочетании с резонатором. В определенных ситуациях прямоточная конструкция становится альтернативой резонатору.

Пламегаситель (резонатор) – это перфорированная труба, помещенная в герметичный корпус, разделенный на отдельные камеры различного размера. Он устроен не сложно, но в его состав входит набор компонентов:

• Корпус обычно выполнен в форме цилиндра;
• Прослойка для теплоизоляции необходима для защиты днища авто от высокой температуры отработанных газов;
• Глухая перегородка предназначена для поворота газового потока;
• Труба с множественной перфорацией;
• Дроссель используется для изменения сечения потока отработанных газов.

Резонансный глушитель от резонатора отличается более сложным устройством. Он состоит из набора трубок с перфорацией, смонтированных в едином корпусе, разделенном посредством перегородок и размещенных на различных осях:

• Передняя перфорированная трубка;
• Задняя перфорированная трубка;
• Впускная трубка%
• Передняя, средняя и задняя перегородки;
• Выпускная труба;
• Корпус с сечением в форме овала.

Резонансный глушитель работает с применением всех видов преобразования разных по частоте звуковых волн, возникающих при стремительном выходе выхлопных газов.

У резонансного глушителя есть один минус – эффект формирования противодавления, формируемый при перенаправлении потока газов при столкновении с перегородками. Из-за этого автовладельцы предпочитают тюнинговать систему выхлопа своих машин посредством монтажа прямоточных глушителей на место резонансного.

В плане конструкции прямоточный глушитель устроен проще:

• Корпус полностью герметичный;
• Впускная и выпускная трубки;
• Труба с перфорацией;
• Материал для шумоизоляции, в качестве которого обычно используется стекловолокно, стойкое к повышенным температурам, способное поглощать звуки.

Прямоточный глушитель работает за счет того, что одна перфорированная трубка внутри проходит сквозь все камеры. Нет изменения сечения и направления потока газов для гашения шума, а для подавления шума используется поглощение и интерференция.

Выхлоп проходит сквозь прямоточный глушитель без препятствий, поэтому возникает минимальное противодавление. На практике нет большого прироста мощности мотора. Автомобиль обретает звучание, характерное для спортивных машин, так как технологии шумопоглощения обеспечивают устранение лишь высоких частот.

Характерные неисправности

Автомобильный глушитель может выйти из строя только по одной причине – в результате продолжительного воздействия выходящих газов, имеющих повышенную температуру. Корпус из металла рано или поздно прогорает, что можно заметить по появлению рокота, возникающего под днищем авто.

Срок службы элемента зависит от материала – это может быть нержавеющая сталь или черный металл со специальным покрытием. Вариант из черного металла является более дешевым, он способен прогореть спустя 20-30 тысяч километров пути, а корпус из нержавейки продержится 100 тысяч км или более.

Для устранения неисправностей используется замена глушителя и ремонт посредством сварки. Это делается в рамках автосервиса, где после проведения диагностики мастера принимают решение. Глушитель, в котором выгорели все внутренности, нельзя ремонтировать, можно только заменить на новый.

Глушитель автомобильного двигателя.

Глушители



Отработавшие газы при выходе из цилиндров создают сильный шум, так как они вырываются через узкую клапанную щель с большой скоростью и под высоким давлением.
Для снижения уровня шума перед выходом из выпускной трубы скорость и давление газов снижают следующими способами:

• многократным изменением направления газового потока;
• расчленением потока на мелкие струйки;
• пропуском потока из малого объема в большой объем;
• охлаждением газа при движении по выпускному тракту.

В глушителе неизбежно теряется часть мощности двигателя, и чем интенсивнее снижается уровень шума, тем эти потери больше.
Так, в легковых автомобилях высокого класса (например, в правительственных машинах), потери на глушение шума выхлопных газов могут достигать 20 % от мощности, производимой двигателем. Это связано, в первую очередь, с тем, что система глушения шума оказывает значительное сопротивление газовому потоку, ухудшая качество смесеобразования в цилиндрах двигателя.
По этой причине, чтобы избежать излишних потерь мощности, грузовые автомобили, трактора и другая техника, предназначенная для работы вдали от жилых кварталов и общественных мест, оборудуются менее эффективными средствами подавления шума.

Системы снижения уровня шума при выпуске отработавших газов состоят из ряда отдельных или комбинированных глушителей для легковых автомобилей и моноблочного глушителя для грузовых автомобилей.
При установке на легковой автомобиль основного 1 (Рис. 1 ) и дополнительного глушителя 5 обеспечивается последовательное двойное расширение отработавших газов и более эффективное снижение уровня шума. Оба глушителя имеют одинаковое устройство и отличаются только размерами и используемыми для их изготовления материалами.



Все детали основного глушителя 1 изготавливаются из коррозионно-стойкой стали, а дополнительного глушителя 5 – из углеродистой стали. Глушители неразборные, сварены из двух штампованных половин.
Внутри глушителей имеются трубы 3 и 7 с большим числом отверстий, а также перегородки 4 и 6. Отработавшие газы, поступающие из приемных труб в глушители (сначала в дополнительный 5, а затем в основной 1), расширяются, меняют направление и, проходя через отверстия в трубах, резко снижают свою скорость и разбиваются на несколько мелких потоков.
Это приводит к значительному снижению уровня шума при выпуске отработавших газов через выхлопную трубу 2.

Системы удаления отработавших газов современных автомобилей, как правило, оборудуются нейтрализаторами продуктов сгорания. Об этом подробнее на следующей страничке.

***

Нейтрализаторы отработавших газов



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Устройство глушителя — из чего состоит глушитель автомобиля

Любой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания оснащен выхлопной системой. Одним из основных его элементов является глушитель. Рассмотрим, зачем он нужен в автомобиле, как он работает, что это за устройство, а также несколько советов по его установке.

Что такое автомобильный глушитель

Глушитель представляет собой объемную грушу, установленную на конце выхлопной системы. Он устанавливается для гашения звуковых волн, возникающих при работе двигателя.Это часть всей выхлопной системы автомобиля.

Кроме того, перед выводом выхлопных газов в окружающую среду их необходимо охладить. Это еще одна особенность этой части. На сегодняшний день существует большое разнообразие глушителей, которые отличаются друг от друга не только своей эффективностью, но и дизайном.

Как работает автомобильный глушитель?

Как следует из названия, эта часть выхлопной системы автомобиля предназначена для гашения звуковых колебаний при работе двигателя. А за счет большого объема выхлопные газы еще и охлаждаются.

Основной глушитель состоит из нескольких отделенных друг от друга камер, которые соединены между собой трубками с перфорацией, смещенными друг относительно друга. Когда поток выхлопных газов проходит через трубу и попадает в первую камеру, он ударяется о перегородку, отражается от нее и затем поступает во вторую трубу, переходя в следующую камеру. Так подавляются звуковые волны.

На сегодняшний день существует большое разнообразие стоковых глушителей, а также вариантов для тюнинга автомобиля. Каждый из этих глушителей будет отличаться не только размером, но и внутренним устройством.Несмотря на это, основной задачей этой детали остается шумоизоляция и охлаждение выхлопных газов. Исключение составляют прямоточные глушители, которые, наоборот, делают выхлоп громче.

Функции глушителя в выхлопной системе

Как известно всем автолюбителям, если снять глушитель в автомобиле, он будет реветь громче гоночного автомобиля. Кому-то это покажется забавным, однако такой машине не место в тихом спальном районе.

В выхлопной системе глушитель выполняет следующие функции:

• Гашение звука выхлопных газов.При работе двигателя в цилиндрах образуются взрывы, которые сопровождаются сильным шумом.
• Уменьшает скорость выхлопа. Поскольку в трубах газы движутся с большими скоростями, прямой выхлоп причинял бы существенные неудобства прохожим и следующим за такой машиной автомобилям.
• Охлаждает выхлопные газы. Двигатель внутреннего сгорания работает за счет энергии, которая выделяется при сгорании топливовоздушной смеси. В выхлопной системе температура этих газов достигает нескольких сотен градусов.Чтобы не травмировать проходящих мимо машины людей, а также во избежание самовольного воспламенения легковоспламеняющихся предметов, необходимо понизить температуру выхлопа.
• Отвод выхлопных газов для переделок кузова. Вся выхлопная система спроектирована таким образом, чтобы выхлопные газы не скапливались под автомобилем, когда он стоит на месте (например, в пробке или на светофоре).

Внутри глушителя создается сопротивление движению выхлопных газов.Важно, чтобы этот параметр не превышал допустимых норм, установленных производителем двигателя. В противном случае мотор просто «задохнется» из-за того, что выхлопная система перекрывает выход потока.

Конструкция, принцип действия и типы глушителей

Выхлопная система автомобиля состоит из:

• Труба приемная;
• Катализатор;
• Резонатор;
• Главный глушитель.

Впускная труба соединена с выпускным коллектором.Его назначение — объединить все выводы от мотора в одну полость. В катализаторе нейтрализуются вредные вещества, входящие в состав выхлопных газов. Благодаря этому элементу выхлоп не так вреден для окружающей среды.

Далее в системе стоит резонатор. Основная задача этого элемента – гасить звук выхлопных газов. Внешне он напоминает уменьшенную версию основного глушителя.

Материалы глушителя

Все глушители изготовлены из стали. Производители используют разные марки этого материала для повышения надежности и эффективности своих изделий при экстремальных нагрузках.

Эта деталь может быть изготовлена ​​из следующих типов стали:

• Углеродистая
• Алюминированная;
• Оцинкованный;
• Нерж.

Большинство деталей выхлопной системы изготовлены из алюминия, что обеспечивает более длительный срок службы. Карбоновые варианты, наоборот, быстрее выходят из строя. Версии из нержавеющей стали встречаются реже. Однако они являются одними из самых дорогих типов глушителей. Прямоточные глушители часто изготавливают из нержавеющей стали, так как температура выхлопных газов в таких системах значительно выше в конце магистрали.

Резонаторное устройство

Резонатор представляет собой плоскую или круглую металлическую банку. Он имеет несколько перегородок, в которых закреплены перфорированные трубки. Их устанавливают не друг напротив друга, а со смещением, чтобы каждый из них был обращен к перегородке.

При попадании выхлопных газов в полость из магистральной трубы они ударяются о перегородку. Отражаясь, они частично гасят звуковую волну набегающей новой порции газов. Затем они попадают в следующую полостную камеру, где происходит аналогичный процесс. На выходе из резонатора звук уже не такой прерывистый, а больше похож на гул, а не на выстрелы.

Через выходной патрубок поток направляется в бак глушителя. Конструктивно этот элемент проще разместить в задней части машины, так как там больше места.

Глушитель

Сам глушитель имеет такое же устройство, как и резонатор. Если посмотреть в разрезе, то у него аналогичные камеры пожаротушения, только большего размера. Кроме этих элементов в глушителе может присутствовать поглотитель.

Это специальная камера, в которой проходят перфорированные трубы. Он заполнен пористым материалом для поглощения звуковых волн. В качестве поглотителя используют металлическую стружку, минеральную вату или другой пористый материал, способный выдерживать высокие температуры.

На самом деле существует большое разнообразие глушителей. Они отличаются друг от друга не только конструкцией акустических камер, но и материалом, из которого они изготовлены. По типу исполнения различают:

• Ограничительные. В таких глушителях выходное отверстие имеет меньший диаметр, чем входное. Суть в том, что пульсирующий выхлоп подавляется за счет того, что он не может свободно проходить через выпускное отверстие, поэтому распространяется по всей полости баллончика.
• Зеркальный. В таких модификациях выхлопные газы ударяются о перегородку акустической камеры, отражаются от нее и попадают в перфорированную трубу, ведущую в следующую камеру. В зависимости от модели деталей таких камер может быть больше двух.
• Резонатор. Эти глушители имеют до 4 акустических камер. Между собой они соединены перфорированной трубой. Звук глушится за счет того, что резкие скачки компенсируются большим количеством выпускных отверстий вдоль магистрали. Такая конструкция не позволяет создавать давление внутри трубы, что снижает скорость потока.
• Поглощающий. Принцип работы таких моделей уже был описан чуть ранее. Это модификация глушителей резонаторного типа, только дополнительно для поглощения звуковых волн используется негорючий пористый наполнитель.

Поскольку каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки, производители часто комбинируют эти типы глушителей.

Конструкция резонансного глушителя

Одной из самых сложных конструкций является модель резонансного глушителя. Строение таких моделей похоже на строение резонатора, только основной элемент имеет увеличенный бак с увеличенным количеством акустических полостей.

В полость банки помещается несколько перфорированных трубок. Их устанавливают не друг напротив друга, а в разных плоскостях, чтобы выхлоп рассеивался по всей полости.Благодаря этому глушитель подавляет все частоты звуковых волн. Как и положено, такие разновидности элементов выхлопной системы тоже создают определенное сопротивление, влияющее на мощность мотора.

Характеристики глушителя выхлопной трубы

Особенностью всех глушителей является то, что при устранении температурного и звукового воздействия мощность двигателя частично снижается. Внутри выхлопной системы создается определенное сопротивление. Этот фактор влияет на ход поршня в такте выпуска.

Чем больше это сопротивление, тем труднее ему удалить продукты горения. Это означает, что коленчатый вал будет вращаться с меньшей скоростью. Для решения этой «проблемы» некоторые умельцы модернизируют выхлопные трубы, удаляя из их полостей перегородки. Некоторые вообще снимают классический глушитель, и устанавливают прямоток.

Естественно, в таких моделях быстрее выводятся выхлопные газы (не тратится энергия на преодоление различных преград). В результате мощность двигателя увеличивается примерно на 7 процентов.Еще большую мощность можно получить, удалив катализатор из системы.

Перед тем, как установить такой глушитель на свой автомобиль, помните две вещи:

1. В черте города нельзя использовать автомобили, звук которых превышает определенный уровень децибел. В эти параметры не вписывается рядный глушитель. Автомобиль с подобной выхлопной системой может устроить настоящий переполох во дворе многоэтажного дома. Такой системой можно оснастить автомобиль, который едет по гусеницам.
2. Если в автомобиле удалить каталитический нейтрализатор, уровень загрязнения значительно возрастет.В результате автомобиль может не пройти техосмотр. Даже если проверка не проводится, то забота об окружающей среде – это задача каждого жителя планеты, а не отдельных организаций.

Как изготавливаются глушители?

Для того, чтобы новинка справлялась со своей основной задачей и не создавала чрезмерного противотока (сопротивление выхлопным газам, из-за которого двигателю придется тратить часть крутящего момента на преодоление этого давления), производители рассчитывают, каким будет противодавление в конкретном случае.На основании этого определяется, для каких силовых агрегатов установка такого глушителя будет менее критична.

По этой причине глушители для разных моделей автомобилей могут иметь разные размеры и вес (на это влияет наличие дополнительных перегородок и трубок в самой колбе глушителя). Но для удовлетворения потребностей любителей визуального тюнинга также разрабатываются аналоги со сдвоенной выхлопной трубой или выхлопными системами с двумя глушителями.

Сами колбы изготавливаются из разных марок стали методом сварки.Швы обработаны антикоррозийными и огнеупорными средствами для предотвращения ржавчины и прогорания глушителя. Есть более дорогие варианты, которые изготовлены из нержавеющей стали.

Как выбрать глушитель

Обратите внимание, что не каждый глушитель можно установить на ваш автомобиль. Проблема в том, что каждый элемент выхлопной системы создан под параметры мотора — его объем и мощность.

Если на машине установлена ​​неподходящая деталь, в выхлопной системе может создаться чрезмерное сопротивление отводу выхлопных газов.Из-за этого мощность мотора может значительно снизиться.

Вот на что следует обратить внимание при выборе нового глушителя:

• Объем банки. Чем больше банк. Чем лучше шумопоглощение и лучше газоотведение.
• Детали качества. Если видны металлические складки или окрашенная деталь, то такой глушитель лучше не покупать.
• Подходящий глушитель можно найти по VIN автомобиля. Так проще подобрать оригинальную запчасть. Если такой возможности нет, то поиск следует вести по марке и модели автомобиля.

Отдельно стоит сказать о возможности приобретения б/у деталей. В случае с глушителями это плохая идея. Неизвестно, в каких условиях хранилась запчасть. Поскольку основным материалом, из которого они изготовлены, является сталь, они подвержены коррозии. Велика вероятность купить уже гнилой глушитель, но внешне это не будет заметно.

Brand Tour

При покупке любой детали (не только элементов выхлопной системы) крайне важно выбирать продукцию известных брендов.Среди производителей, предлагающих качественные глушители, можно выделить следующие:

• Bosal. Бельгийская компания, зарекомендовавшая себя качественной продукцией.
• Уокер. Шведский бренд также продает прочные и эффективные глушители.
• Полмостров. Особенность польской компании в том, что она предлагает своим покупателям широкий выбор различных модификаций глушителей. Зачастую продукция компании продается по средней цене.
• Ассо. Итальянские детали качественные, но часто нуждаются в доработке, ведь даже той модели, для которой они созданы, глушитель может не подойти.Это усложняет ремонт выхлопной системы.
• Атихо. Несмотря на то, что продукция российского производителя не отличается таким высоким качеством, как европейские аналоги, вся продукция продается по доступной цене.

Процесс выбора глушителя зависит от самого автомобилиста и его финансовых возможностей.

Как распознать подделку

Часто недобросовестные продавцы продают китайские или турецкие товары по цене оригинала.Иногда они и сами не подозревают, что продают подделку. Вот коэффициенты для расчета некачественной продукции:

• Тонкий металл. Такой материал используется для изготовления дешевых деталей. Чаще всего такие глушители достаточно легкие и могут деформироваться.
• Упаковка. Если на глушителе нет маркировки производителя (штамповки, насечки, логотипы с голограммами и т.д.), то это, скорее всего, подделка.
• Объем банки. Оригинальная деталь всегда больше подделки, ведь во втором случае производитель не гонится за качеством, чтобы получить больше выгоды, экономя на материале.
• Стоимость. Оригинал всегда дороже. Однако это не должно быть единственным фактором, по которому определяется качество запчасти. Нередко неосведомленностью покупателя пользуются недобросовестные продавцы, реализуя подделку по цене оригинала.

Как установить глушитель

Схема установки автомобильного глушителя достаточно проста. Для этого поднимите автомобиль на домкрате или подъемнике. Следующим шагом будет демонтаж старой детали. Все части выхлопной системы соединяются с помощью специальных соединителей – серег (металлическое кольцо, которое вставляется в месте соединения элементов) и металлического хомута.

Важно, чтобы все края патрубков плотно прилегали друг к другу, иначе выхлопные газы будут просачиваться через образовавшееся отверстие. Об этом сразу станет известно, когда водитель заведет двигатель.

Стоит учитывать, что при работе выхлопной системы ее элементы сильно нагреваются. Нередко это приводит к припеканию суставов. Ввиду этого при демонтаже иногда приходится расшатывать трубу. При этом нужно быть осторожным, чтобы не повредить гофру (если она есть) или выхлопную трубу.

Видео по теме

Вот подробное видео о работе выхлопной системы автомобиля:

Вопросы и ответы:

Зачем глушитель в автомобилях? Эта часть выхлопной системы обеспечивает: снижение шума выхлопных газов, демпфирование скорости выхлопа, охлаждение выхлопных газов и снижение их пульсации.

Где находится глушитель автомобиля? Представляет собой объемный сосуд с двумя отверстиями (впускным и выпускным). Внутри глушителя есть несколько перфорированных дефлекторов и изоляция.

Как работает автомобильный глушитель? Выхлопные газы поступают в полость, отражаются от дефлектора, попадают в патрубок между полостями (количество камер зависит от модели глушителя), а затем в выхлопную трубу.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Экспертное руководство по выхлопным системам автомобилей

Выхлопные системы в автомобилях — это серьезно. Когда они работают правильно, они удаляют газы, образующиеся при сгорании, из двигателя вашего автомобиля, уменьшая при этом вредные выбросы.Они повышают эффективность работы двигателей и снижают воздействие опасных газов на людей.

Вот почему, если вы слышите или чувствуете запах проблемы с выхлопной системой, важно, чтобы вы вызвали эксперта, который заглянет под капот и устранит любые проблемы с выхлопом как можно скорее. Но то, как будет отремонтирована ваша выхлопная система, зависит от типа системы. Читайте дальше, чтобы узнать, как работают выхлопные системы, некоторые общие термины выхлопных газов и пять наиболее распространенных типов выхлопных систем для автомобилей.

Как работают выхлопные системы

Выпускной коллектор собирает выхлопные газы из головки блока цилиндров в двигателе.Тогда выпускной коллектор действует как воронка, отводя выхлопные газы от всех цилиндров двигателя и затем выпуская их через единственное отверстие, которое часто называют передним патрубком. Наконец, газы проходят через глушитель или глушитель. Результатом является чистая система в вашем автомобиле, которая обеспечит его бесперебойную работу.

Общие условия выхлопа

Теперь вы знаете о коллекторе, газах и цилиндрах. Некоторые другие ключевые термины, с которыми вы столкнетесь в мире выхлопных систем, включают:

.

• Каталитический нейтрализатор: Устройство контроля выбросов выхлопных газов, которое преобразует токсичные газы и другие загрязняющие вещества в выхлопные газы.Каталитические нейтрализаторы, используемые с двигателями внутреннего сгорания и работающие на бензине или дизельном топливе, включают двигатели, работающие на обедненной смеси, а также керосиновые обогреватели и печи. Прочтите пять признаков забитого каталитического нейтрализатора и будьте на шаг впереди.
• Глушитель: Основной функцией глушителя является приглушение звука, исходящего от двигателя. Глушители устанавливаются внутри выхлопных систем большинства двигателей внутреннего сгорания. Благодаря ряду проходов и камер, облицованных изоляцией из стекловолокна и/или резонирующим камерам, звуковые волны эффективно подавляются.
• Турбокомпрессор: Пара вентиляторов турбонагнетателя предназначена для увеличения количества воздуха, поступающего в двигатель, для создания большей мощности. Все это придает автомобилю характерную «крутизну» и позволяет ему эффективно работать на любой высоте.

Пять наиболее распространенных типов выхлопных систем

Так же, как легковые и грузовые автомобили могут быть самых разных марок и моделей, существует множество выхлопных систем. Вот пять наиболее распространенных типов:

1.

Труба с одним выходом

Это наиболее распространенный тип выхлопной системы, который часто встречается в автомобилях, приобретаемых у дилера. Верный признак того, что у вас один выходной патрубок? Выход, как правило, выходит со стороны пассажира автомобиля. Относительно недорогие в сборке и установке, они могут быть не самыми эффективными, но они являются экономичной рабочей лошадкой отрасли.

2. Двойной задний выход

Есть спортивная машина? У вас также, вероятно, есть двойная выхлопная система с задним выходом.Этот тип системы означает наличие двух выхлопных труб, обычно на противоположных сторонах заднего бампера. Эти трубы обычно не изгибаются рядом с колесами, и они более эффективны, чем другие типы выхлопных систем, поскольку работают, чтобы выпустить выхлопные газы автомобиля в два раза больше.

3. Противоположный двойной выпуск

Этот тип выхлопа имеет противоположное устройство: выхлопные трубы наматываются на колеса. Противоположные двойные выхлопные системы типичны для транспортных средств, перевозящих тяжелую технику, лодки или прицепы. Одна из причин, по которой трубы изгибаются, заключается в том, что выхлопные газы не попадают в нагрузку, то есть не остается остатка. Более того, в некоторых ситуациях этот тип системы может быть очень эффективным и дать автомобилю больше мощности.

4. Двухсторонний выхлоп

Представьте две выхлопные трубы рядом друг с другом на одной стороне автомобиля, и вы получите двухсторонний выхлоп. Поскольку частью системы являются две меньшие трубы, этот эффективный модуль может способствовать более глубокому звуку, исходящему от глушителя.Как правило, они имитируют те, что используются в автомобилях с более высокими характеристиками, но часто без значительного увеличения цены.

5. Высокопроизводительные выхлопные системы

Дорогой и эффективный, этот тип системы является опцией вторичного рынка. При более широких трубах снижается давление, что увеличивает производительность двигателя. Настоящие высокопроизводительные системы требуют внесения изменений в коллектор, что может быть дорогостоящим.

Поиск лучших мастерских по ремонту и замене выхлопных газов

Все это означает, что выхлопные системы могут быть исчерпывающими по объему и деталям.Доверьте модификации, обслуживание глушителя и выхлопной системы специалистам, и ваш автомобиль обязательно будет благоухать, как роза.

Чтобы проверить, отремонтировать или заменить вашу выхлопную систему, посетите любого из наших опытных механиков на Bishop Rd. сегодня!

«Air-Ink» на Kickstarter превращает загрязнение в красивые чернила: ФОТО

Отвратительный выхлоп автомобиля одного человека — сокровище умного предпринимателя.

По крайней мере, именно так два соучредителя Graviky Labs, стартапа, выросшего из MIT Media Lab, подходят к проблеме загрязнения воздуха автомобилями, грузовиками и автобусами с помощью своего продукта Air-Ink.

Их процесс начинается с устройства под названием Kaalink, показанного на прозрачной иллюстрации выше и прикрепленного к выхлопной трубе автомобиля. Это прославленный фильтр, который улавливает сажу от сжигания бензина, дизельного топлива и других видов топлива.

Каждый Kaalink является многоразовым и предположительно фильтрует «от 85 до 95%» выбросов сажи от транспортного средства, согласно электронному письму, которое компания отправила Business Insider.

Грави Лабс

«Предотвращая попадание твердых частиц в воздух, мы можем предотвратить опасность для здоровья, связанную с вдыханием твердых частиц», — сообщают Business Insider соучредители Graviky Labs Анируд Шарма и Нихил Кошик.

Kaalink не остановит попадание углекислого газа в воздух и усугубление климатических изменений, но углеродная сажа, которую он улавливает, в противном случае будет способствовать опасной форме загрязнения, называемой PM 2,5.

«PM» означает «твердые частицы», а «2,5» означает диаметр 2,5 микрона или меньше — примерно размер одной бактерии. Такое загрязнение настолько неприятно, как объяснила Лидия Рэмси из Business Insider в 2016 году, потому что оно «может попасть в легкие и вызвать долгосрочные проблемы со здоровьем, такие как астма и хронические заболевания легких.»

Уровни PM 2,5 настолько токсичны в некоторых городах, что ежедневные прогулки на свежем воздухе, такие как ходьба, бег или езда на велосипеде, представляют больший риск для здоровья, чем пребывание дома. более года и недавно запустили свой продукт Air-Ink в качестве проекта на Kickstarter с целью собрать почти 10 000 долларов. Ассортимент флаконов Air-Ink. Грави Лабс С точки зрения улучшения качества воздуха в массовом масштабе, маловероятно, что производство чернил из выхлопных газов автомобилей, грузовиков и автобусов когда-либо будет соответствовать влиянию правил и технологий очистки от загрязнений, встроенных почти во все современные автомобили.

Тем не менее, это интересная идея для миллионов старых автомобилей, особенно в развивающихся странах, где постановления о загрязнении редко применяются или редко соблюдаются.

Шарма и Кошик также надеются сделать производство черных чернил более устойчивым и экологически безопасным.

«Мы заменяем потребление ископаемого топлива производством технического углерода [чернил]», — говорят они.

Graviky Labs утверждает, что весь процесс — производство выхлопных колпачков Kaalink, сбор с них сажи, удаление тяжелых металлов из этой грязи и создание продукта с черными чернилами промышленного качества — является углеродно-нейтральным.

Иными словами: Air-Ink якобы улавливает больше выбросов углекислого газа от транспортных средств, чем требуется для производства чернил.

Изделия, украшенные сажевыми чернилами из выхлопных газов автомобилей. Грави Лабс

Они говорят, что это зависит от того, какое транспортное средство фильтруется и насколько грязны его выхлопные газы, но обычно каждая бутылка Air-Ink объемом 1 унция (30 мл) представляет собой примерно 45-минутный выброс сажи, который «устраняется». »

«Устройство Kaalink, прикрепленное к старому автомобилю стандарта Евро-3, должно стать нейтральным после работы в течение прибл. 200–300 км [124–186 миль]», — говорят они.

Kickstarter от Graviky Labs продлится до вторника, 7 марта, и вы можете прочитать больше о предыстории, которая привела к Air-Ink, здесь.

: Транспортная компания Мэриленда :: 2005 :: Кодекс Мэриленда :: Кодексы и законы США :: Законодательство США :: Justia

Статья — Транспорт
§ 22-402.

    &nbsp (a)    &nbsp Каждый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания должен быть оборудован системой глушителя выхлопных газов, находящейся в хорошем рабочем состоянии и постоянно работающей для предотвращения чрезмерного или необычного шума, и никто не может использовать вырез глушителя, обход или аналогичное устройство на автомобиле на шоссе. Уровни шума, превышающие уровни, принятые Администратором в соответствии с § 22-601 настоящего раздела, являются чрезмерными.

    &nbsp (b)    &nbsp Никто не может использовать на выхлопной трубе или «выхлопной трубе» автомобиля какие-либо удлинители или другие устройства, создающие чрезмерный или необычный шум.

    &nbsp (c)    &nbsp (1)    &nbsp Ни одно транспортное средство не может эксплуатироваться, а владелец или арендатор транспортного средства не может разрешать его эксплуатацию на любой автомагистрали в этом штате, если двигатель и выхлопной механизм не оборудованы, скорректированы и эксплуатируются для предотвращения:

    &nbsp     &nbsp     &nbsp (i)    &nbsp Выброс ясно видимого дыма (сравнимого с дымом, равным или более темным по оттенку, чем дым, обозначенный № 1 в таблице Рингельмана, опубликованной U.S. Горное управление) в выбросах выхлопных газов в непосредственной близости от выпускного отверстия в течение более 10 секунд подряд; и

    &nbsp     &nbsp     &nbsp (ii)    &nbsp Выпуск дыма из любой другой части двигателя в таком количестве и с такой непрозрачностью, что частично скрывает людей или предметы из поля зрения.

    &nbsp     &nbsp (2)    &nbsp В этом подразделе «дым» означает мелкие частицы, содержащиеся в газе и воздухе, за исключением водяного пара, образующиеся в процессе горения в количестве, достаточном для наблюдения.

    &nbsp     &nbsp (3)    &nbsp Двигатель автомобиля не может работать более 5 минут подряд, когда транспортное средство не находится в движении, за исключением следующих случаев: оставаться неподвижным из-за дорожных условий или механических неполадок, на которые оператор не может повлиять;

    &nbsp     &nbsp     &nbsp (ii)    &nbsp Когда необходимо включить отопление и охлаждение или вспомогательное оборудование, установленное на транспортном средстве;

    &nbsp     &nbsp     &nbsp (iii)    &nbsp Чтобы довести автомобиль до рекомендуемой производителем рабочей температуры; или

    &nbsp     &nbsp     &nbsp (iv)    &nbsp Когда необходимо использовать транспортное средство по назначению.

    &nbsp     &nbsp (4)    &nbsp В течение 1 года с 1 июля 1971 года этот подраздел вводится в действие путем вынесения предупреждения. Через год с 1 июля 1971 года оно должно быть исполнено таким же образом, как и другие нарушения настоящего раздела.

    &nbsp     &nbsp (5)    &nbsp Этот подраздел не распространяется на автомобили класса L (исторические).

    &nbsp (d)    &nbsp В данном разделе термин «глушитель» означает устройство, предназначенное и эффективное для снижения шума при одновременном прохождении газов.

    &nbsp (e)    &nbsp Все глушители и выхлопные трубы, отводящие выхлопные газы от двигателя, должны иметь герметичную конструкцию.

Что вы должны знать о законах Индианы о глушителях

5 июля 2019 г., 23:57 Опубликовано писателем

Если вы готовитесь внести некоторые изменения в свой автомобиль или вам нужно отвезти его на авторемонт в Гэри, штат Индиана, вам необходимо знать не только о том, что безопасно делать с вашим автомобилем, но и о том, что является законным.В кодексе штата Индиана есть некоторые особые законы, касающиеся того, что вы можете и что не можете делать с глушителями, в основном из-за количества шума, который они могут производить.

Вот что прямо говорит закон штата об использовании глушителя.

Код Индианы 9-19-8-2. Глушитель должен быть свободен от визуально различимых состояний.

Автомобиль должен быть оснащен глушителем, не имеющим следующих визуально различимых условий:

(1) Утечки выхлопных газов.
(2) Переделка элементов глушителя.
(3) Износ элементов глушителя.

Код Индианы 9-19-8-3. Глушитель или другое шумопоглощающее устройство, отвечающее определенным условиям.

Автомобиль должен быть оборудован глушителем или другим шумопоглощающим устройством, отвечающим следующим условиям:
(1) Находится в хорошем рабочем состоянии.
(2) Постоянно работает для предотвращения чрезмерного шума.

Код Индианы 9-19-8-4. Оборудование запрещено.

Автомобиль не может быть оборудован ни одним из следующих элементов:
(1) Вырез глушителя.
(2) Байпас.
(3) Любое подобное устройство.

Как работают глушители?

Если вы заинтересованы в модификации глушителя или выхлопной системы, важно, чтобы вы знали, как они на самом деле работают, прежде чем начинать с ними возиться. Существует два основных типа глушителей: глушители с камерами и прямоточные глушители (также известные как глушители типа «стеклянный пакет»). Они в чем-то отличаются.

В глушителе с камерами звуковые волны, создаваемые двигателем ближе к концу такта выпуска, попадают в глушитель и отражаются в его камерах.В то время как они отскакивают, звуковые волны сталкиваются с трением, которое разрушает некоторые из них, а те, которые не разрушаются, продолжают отражаться от стенок камеры, образуя прямо противоположные звуковые волны. Две противоположные звуковые волны компенсируют друг друга, что помогает уменьшить уровень шума, создаваемого трубой.

В прямоточном глушителе звуковые волны вместо этого проходят через прямую трубу, а часть волн поглощается материалом, окружающим трубу. Это более старомодный дизайн глушителя.

Также существует третий, менее распространенный тип глушителя, турбо-стиль, в котором выхлопные газы нагнетаются по S-образной схеме, а затем распределяются и заглушаются материалом, окружающим глушитель.

Все эти конструкции используются для достижения одной и той же цели: приглушения некоторых звуков, издаваемых двигателем. Однако для людей, которые действительно увлекаются автомобилями, иногда эти звуки двигателя очень приятны, и вы можете настроить типы звуков, которые вы можете создать.В этом случае вам следует поговорить с механиком о различных вариантах, которые лучше всего подойдут для вашего автомобиля, но в то же время привести вас в соответствие с законом штата Индиана в отношении глушителей и модификаций автомобиля.

Чтобы получить дополнительную информацию о законах о глушителях в Индиане или записаться на ремонт автомобилей в Гэри, штат Индиана, мы рекомендуем вам связаться с Miller Brakes & Mufflers, Inc. сегодня.

Категория: Ремонт автомобилей

Этот пост был написан Writer

ученых разработали устройство для преобразования выхлопных газов автомобилей в возобновляемую энергию

Новый тип диода может преобразовывать тепло в электричество в три раза эффективнее, чем кремний, и когда-нибудь может преобразовывать тепло в запасаемую энергию батареи.

В то время как новаторы ищут способы сделать наше общество более энергоэффективным, оказалось, что один возобновляемый ресурс «обновить» труднее, чем другие: тепло.

Так называемое «отработанное тепло» вырабатывается всем, от автомобилей до бытовой техники и небольших электронных устройств. Преобразование избыточного тепла в полезную электроэнергию было горячей темой среди ученых в течение многих лет, и новое исследование Университета штата Вашингтон может стать огромным шагом вперед для растущей области термоэлектричества .

Команда WSU под руководством физика И Гу разработала устройство, способное преобразовывать тепло в электричество в три раза эффективнее, чем обычные методы. Их инновация, называемая ван-дер-ваальсовым диодом Шоттки , основана на уникальном композитном материале, который преобразует тепло в мощный, сохраняемый электрический ток.

Диод — это специализированное электронное устройство, предназначенное для проведения электрического тока в одном направлении (аналогично тому, как клапан в водопроводе направляет поток жидкости). Концы каждого диода поляризованы, поэтому электрический ток течет «вперед» от его положительного конца (или анода) к отрицательному концу (катоду).

По своей конструкции эта поляризованная структура блокирует движение тока в противоположном направлении. Отчасти поэтому лампочки, изготовленные из «светоизлучающих диодов» или светодиодов, могут производить гораздо больше света, чем обычные лампы накаливания, которые рассеивают энергию менее эффективно.

Второй после светодиода, самый известный диод в мире электроники — это диод Шоттки , который формируется путем соединения полупроводникового материала (например, кремния) с металлом (например, алюминием или медью).Этот тип диода справедливо называют диодом с «горячим носителем», потому что он может передавать тепло вперед подобно тому, как светодиод переносит свет.

Диоды Шоттки

имеют низкое падение напряжения (или величину потери напряжения, которая происходит в части цепи). Это делает их полезными для устройств, таких как солнечные элементы, которые требуют диодов с низким падением напряжения для предотвращения потери энергии. Другие распространенные приложения включают радиочастотные смесители и силовые выпрямители.

Но традиционные диоды Шоттки имеют ограничения по преобразованию тепла в электричество:

«Когда вы прикрепляете металл к полупроводниковому материалу, такому как кремний, чтобы сформировать диод Шоттки, на границе раздела всегда образуются некоторые дефекты», — сказал физик Мэтью МакКласки, соавтор исследования WSU.«Эти несовершенства задерживают электроны, препятствуя потоку электричества». Это делает их неэффективными устройствами для преобразования тепла в электричество.

Команда WSU разработала новый диод с намерением улучшить модель Шоттки. Устранив препятствия для потока электроэнергии, исследователи смогли производить диоды, которые были более способны преобразовывать «объемные» уровни тепла в электричество.

Представление селенида индия. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: Университет Манчестера

Диод Ван-дер-Ваальса Шоттки , разработанный Йи Гу и его коллегами, не использует металл или кремний; скорее, их диод представляет собой «многокомпонентный» материал, сделанный из множества микроскопических слоев кристаллического соединения, называемого селенидом индия (InSe).

Команда использовала простой процесс нагрева, чтобы изменить эти слои InSe, заставив один слой вести себя как металл, а другой слой вести себя как полупроводник.

Это означает, что вместо соединения двух материалов (металла и полупроводника) для создания типичного диода Шоттки, ван-дер-ваальс-диод Шоттки позволяет одному материалу, InSe, вести себя как два материала.

В диоде Ван-дер-Ваальса Шоттки InSe не имеет примесей или дефектов, которые возникают на границе раздела, где в диоде Шоттки металл и полупроводник соединяются вместе.

Без этих недостатков электричество может проходить через устройство команды WSU почти со 100-процентной эффективностью.

Модульный сканирующий конфокальный микроскоп. ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ: WSU

Проводящая эффективность диода Ван-дер-Ваальса Шоттки была измерена с помощью конфокального микроскопа, изображенного слева. Исследователи обнаружили, что их инновация продемонстрировала «идеальное поведение диода» (с точки зрения протекания прямого тока), а также повышенную термоэлектрическую мощность, которая в сумме «на три порядка» выше, чем у типичного диода Шоттки.

Эта более высокая величина представляет большую способность преобразовывать тепло в электричество, чем большинство инноваций на сегодняшний день, что впоследствии может сделать модель Ван-дер-Ваальса эталоном массовой «рециркуляции» отработанного тепла.

Однако, прежде чем это произойдет, наука должна превратить кристаллический InSe в более доступный материал: в настоящее время он остается слишком сложным (и дорогим), чтобы его можно было использовать в производстве электроники. Гу и его коллеги говорят, что изучают способы синтеза большего количества материала, чтобы его можно было превратить в полезные устройства.

Если им это удастся, новый диод Ван-дер-Ваальса Шоттки может когда-нибудь стать еще одним источником возобновляемой энергии.

«В будущем один слой можно будет прикрепить к чему-то горячему, например, к выхлопной трубе автомобиля или компьютерному двигателю, а другой — к поверхности при комнатной температуре», — сказал Йи Гу, который руководил исследованием WSU. «Затем диод будет использовать разницу температур между двумя поверхностями для создания электрического тока, который можно будет накапливать в батарее и использовать при необходимости.

---

Оригинальное исследование «Фазовые ван-дер-ваальсовые переходы Шоттки со значительно улучшенными термоэлектрическими свойствами» было опубликовано в Journal Of Physical Chemistry Letters в июне 2017 года. Полная информация доступна здесь.

---

Этот отчет был создан с использованием данных платформы CB Insights для анализа новых технологий, которая обеспечивает ясность в отношении новых технологий и новых бизнес-стратегий с помощью таких инструментов, как: Если вы еще не являетесь нашим клиентом, подпишитесь на бесплатную пробную версию, чтобы узнать больше о нашей платформе.

Новый закон может заставить замолчать громкие выхлопы

Ранее этой весной я написал статью, в которой умолял наши федеральные законодательные органы принять Закон о RPM. Закон RPM означает признание защиты автоспорта. По сути, он пытается прояснить, что гоночные автомобили, используемые исключительно для соревнований, не нарушают ни одной части Закона о чистом воздухе. Пока законопроект все еще находится в комитетах и ​​не вынесен на голосование. Мы можем надеяться, что он попадет в палату представителей и станет законом.

Хотя чтение некоторых комментариев (никогда не читайте комментарии!) к этой истории показало, что многие люди по какой-то причине не согласны с законом RPM, а также не согласны с моей точкой зрения. Каждому свое. Мы все имеем право на собственное мнение.

Я видел рекламный ролик о новом законопроекте, который только что прошел через законодательный орган штата Нью-Йорк. У него милое название, чтобы оно звучало более привлекательно.

Но вы можете дать законопроекту красивое название, например Закон о сне, но это не значит, что это хороший закон.В штате Нью-Йорк закон «Остановись громко и чрезмерное загрязнение выхлопными газами» (SLEEP) прошел через их законодательный орган и ожидает подписи губернатора, чтобы сделать его законом.

Что такое Закон о сне?
Согласно статье соавторов законопроекта, Закон о сне увеличивает максимальный штраф за определенные нарушения оборудования; изменяет порог нарушений, касающихся глушителей и выхлопных систем; требует, чтобы полицейские автомобили были оборудованы считывателями децибел.

«Этот законопроект сократит опасное поведение и позволит нашим соседям раз и навсегда обрести тишину и покой», — заявил автор законопроекта сенатор Эндрю Гунардес. «Времена напряженные, и последнее, что нужно семьям, — это чувствовать, что они живут рядом с взлетно-посадочной полосой аэропорта, где доносятся возмутительно громкие звуки форсированных автомобилей».

Этот же сенатор штата также предложил законопроект об установке шумовых камер, которые могли бы автоматически выдавать штрафы за нарушение децибел. Закон определяет чрезмерный или необычный шум как более 95 децибел для мотоциклов и более 60 децибел для автомобилей.

Выдержка из Закона SLEEP гласит: «Никакой глушитель или выхлопная система не должны быть оборудованы прерывателем, байпасом или подобным устройством. Никто не должен модифицировать глушитель или выхлопную систему автомобиля таким образом, чтобы усилить или увеличить шум, издаваемый двигателем или выхлопной системой такого автомобиля, по сравнению с шумом, издаваемым глушителем или выхлопной системой, первоначально установленными на автомобиле, и такими оригинальными глушитель и выхлопная система должны соответствовать всем требованиям настоящего раздела.

Прочтите полный текст Акта СОН здесь.

Почему закон о сне — плохая идея
Нам всем нравятся тихие районы. Большая часть этой предполагаемой «необходимости» закона SLEEP связана с плохим поведением и людьми, которые не являются вежливыми членами общества. Не включайте двигатель рано утром или поздно вечером. Это просто обычная вежливость.

Но ни один закон не должен указывать людям, что они могут и чего не могут делать с транспортным средством, которым они по праву владеют. Закон SLEEP заходит слишком далеко, как это обычно делают законы, даже если они имеют благие намерения.

Закон SLEEP нанесет ущерб автомобильным дилерам, частным предприятиям и индустрии послепродажного обслуживания. Многие послепродажные выхлопные системы теперь будут незаконными. SEMA, который был ярым сторонником Закона о RPM, указывает, что Нью-Йорк — не единственный штат с чрезмерными нормами шума. В 16 штатах, включая Нью-Йорк, действуют агрессивные законы, запрещающие использование глушителя, который издает «чрезмерный или необычный» шум, И запрещают модификации, если из-за этого глушитель издает больше шума, чем оригинальный, установленный на заводе глушитель, согласно веб-сайту SEMA.

Еще в 24 штатах есть законодательство, запрещающее использование глушителя, который издает «чрезмерный или необычный» шум, согласно SEMA.

Так что я думаю, что SLEEP Act — это еще один шаг к этому, и он показывает, что Нью-Йорк не одинок в своей позиции.

См. разбивку по штатам и действующие законы здесь, на веб-сайте SEMA.

Разве у нас не может быть какой-то точки соприкосновения, наряду с некоторой общей вежливостью, чтобы избежать необходимости большего количества государственного законодательства в нашей жизни? В конце концов, для меня это проблема SLEEP Act.

Я знаю многих энтузиастов маслкаров и тех, кто занимается тюнингом, которые гордятся своими автомобилями и тем, насколько они громкие. Лично я считаю, что у них есть это право, но с этим правом приходит и некоторая форма личной ответственности и подотчетности. Конечно, мы можем найти точки соприкосновения и общую вежливость, чтобы сделать такие законы, как SLEEP Act, ненужными.

Что вы думаете об этом поступке? Оставьте мне свои комментарии ниже (но давайте будем вежливыми).

Джимми Динсмор работает автомобильным журналистом более десяти лет и пишет со школы.Его колонка Driver’s Side публикует обзоры новых автомобилей и публикуется в нескольких газетах по всей стране. Он также является соавтором книг «Mustang by Design» и «Ford Trucks: уникальный взгляд на техническую историю самого популярного грузовика Америки». Кроме того, Джимми работает в области маркетинга в социальных сетях в канадской компании по производству автомобильных учебных пособий.