Что такое глушитель дизельного двигателя

Устройство глушителя автомобиля в разрезе

Посмотреть глушитель в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

Глушитель является одним из важнейших элементов выпускной системы. Эксплуатация современного автомобиля без глушителя просто невозможна. Функции автомобильного глушителя:

1. уменьшение шума отработавших газов;

2. преобразование самих отработавших газов, то есть уменьшение их скорости, температуры (t), пульсации.

Стоит помнить о давлении отработавших газов, оно очень высокое. При движении газов, которые уже отработали по выпускной системе могут создаваться определенный звук, который способен распространяться активнее газов. Автомобильный глушитель уменьшает звуковые колебания, преобразуя их в тепловую энергию. К тому же с использованием глушителя в выпускной системе образуется определенное противодавление, которое в итоге приводит к определенному снижению мощности двигателя.

Назначение

Как известно, в двигателе при работе происходит воспламенение смеси. Это возгорание сопровождается характерным звуком. При взрыве образуется колоссальная толкательная энергия. Она настолько велика, что способна поднять поршень в верхнюю мёртвую точку. В последнем такте работы происходит выпуск газов. Они под давлением выходят в атмосферу. Но для чего же нужна система выхлопа? Она служит для гашения звуковых колебаний. Ведь без нее работа даже самого технологичного мотора была бы громкой и невыносимой. Таким образом, система выхлопа выполняет следующие функции: Вывод из цилиндров двигателя продуктов горения. Снижение уровня токсичности газов. Исключение попадания продуктов горения в салон автомобиля.

Устройство глушителя и резонатора

Сразу отметим, разные производители автомобилей и выхлопных систем используют различные конструктивные решения. Это значит, что на разных авто даже одного производителя устройство глушителя может отличаться. Дело в том, что глушитель должен не только поглощать звук, но и не отнимать мощность двигателя.

На практике, можно установить несколько глушителей разного объема и резонаторов, что сделает авто бесшумным. Однако мощность двигателя также будет значительно снижена. Даже стандартные и относительно простые системы отнимают до 6-7% процентов. По этой причине автопроизводители постоянно разрабатывают различные конструкции, чтобы получить оптимальный баланс.

Резонатор

По конструкции резонатор представляет собой несколько перфорированных труб, которые находятся внутри металлического корпуса. Трубы размещены на разном уровне, при этом параллельны. Когда общий поток выхлопных газов попадает в резонатор, он ударяется об стенки, что позволяет снизить давление и частично погасить шум.

В нижней части имеется еще одна труба, через которую газы далее проходят в глушитель. При этом резонатор можно сделать более эффективным, однако для этого нужно увеличивать его объем. С учетом того, что резонатор установлен в средней части под машиной, возникнут проблемы с установкой. Также повышение эффективности резонатора приведет к снижению мощности двигателя.

Глушитель

Глушитель обычно ставится в задней части автомобиля, так как там достаточно места для его установки. Глушитель — самый большой по размеру элемент выхлопной системы и конструктивно похож на резонатор. В его устройстве также используются камеры и стенки.

Сам материал пористый и мягкий, хорошо устраняет колебания звука. В качестве поглотителя используют: стекловату, минвату, могут добавлять металлическую стружку и т.д. Главное, чтобы материал был пористым и не горючим:

• для эффективного поглощения звука;
• отсутствия рисков возгорания при нагреве;

Еще добавим, что в выхлопной системе может использоваться два глушителя. Обычно такое решение используется на моторах V6 или V8 (по одному глушителю на 3 или 4 цилиндра с каждой стороны V-образного двигателя).

Принцип работы системы выхлопа

В классическом варианте для бензиновых двигателей выхлопная система автомобиля работает следующим образом:

• Выпускные клапана двигателя открываются, и отработавшие газы с остатками не сгоревшего топлива выбрасываются из цилиндров.
• Газы из каждого цилиндра попадают в выпускной коллектор, где объединяются в один поток.
• По приемной трубе отработавшие газы из выпускного коллектора проходят через первый лямбда-зонд (кислородный датчик), который фиксирует количество кислорода в составе выхлопа. На основе этих данных электронный блок управления корректирует топливоподачу и состав топливовоздушной смеси.
• Далее газы попадают в катализатор, где вступают в химическую реакцию с металлами-окислителями (платиной, палладием) и металлом-восстановителем (родий). Рабочая температура газов при этом не должна быть ниже 300°С.
• На выходе из катализатора газы проходят второй лямбда-зонд, с помощью которого происходит оценка исправности работы каталитического нейтрализатора.
• Далее очищенные отработавшие газы попадают в резонатор, а затем в глушитель, где потоки выхлопа преобразуются (сужаются, расширяются, перенаправляются, поглощаются), что снижает уровень шума.
• Из основного глушителя отработавшие газы уже попадают в атмосферу.

Система выхлопа дизельного двигателя имеет некоторые особенности:

• Выходя из цилиндров, отработавшие газы попадают в выпускной коллектор. Температура выхлопных газов дизельного двигателя варьируется в диапазоне 500-700 °С.
• Далее они попадают в турбокомпрессор, осуществляющий наддув.
• После этого выхлоп проходит через кислородный датчик и попадает в сажевый фильтр, в котором удаляются вредные компоненты.
• В завершении выхлоп проходит через автомобильный глушитель и выходит в атмосферу.

Основное назначение глушителя в выхлопной системе

В выхлопной системе двигателя глушитель устанавливается после каталитического нейтрализатора (для бензиновых автомобилей) или сажевого фильтра (для дизельных двигателей). В большинстве случаев их два:

• Предварительный (глушитель-резонатор) — предназначен для резкого подавления шума и стабилизации колебаний потока выхлопных газов на выходе из двигателя. Он устанавливается первым, поэтому его часто называют «передним». Одна из его основных функций — распределение выхлопных газов в системе.
• Основной глушитель — разработан для максимального шумоподавления.

На практике устройство глушителя автомобиля обеспечивает следующие преобразования для снижения шума выхлопа:

• Изменение сечения выхлопного потока. Он осуществляется за счет наличия в конструкции камер разного сечения, что позволяет поглощать высокочастотный шум. Принцип технологии прост: сначала подвижный поток выхлопных газов сужается, что создает определенное звуковое сопротивление, а затем резко расширяется, в результате чего звуковые волны рассеиваются.
• Перенаправление выхлопных газов. Осуществляется перегородками и смещением оси трубок. Поворачивая поток выхлопных газов на угол 90 градусов или более, высокочастотный шум гасится.
• Изменение колебаний газа (интерференция звуковых волн). Это достигается наличием перфораций в трубах, по которым проходит выхлоп. Эта технология позволяет удалять шумы разных частот.
• «Автопоглощение» звуковых волн в резонаторе Гельмгольца.
• Поглощение звуковых волн. В дополнение к камерам и перфорациям в корпусе глушителя имеется звукопоглощающий материал, изолирующий шум.

Четыре способа звукового погашения

В принцип функционирования легли 4 главных способа звукового погашения: ограничение звука, его отражение, подавление звуковых волн с помощью резонанса и поглощение.

Ограничивающий тип самый простой в своей конструкции: выполнен в виде сужающейся трубы, помещенной в металлический бак. Этот тип подавляет шум частично, существенно снижает мощность мотора и устанавливается на простейшей агропромышленной технике.

Зеркальное изменение направления акустического потока используется в установке на скутеры и мотоциклы. Происходит приглушение колебаний, за счет чего рокот заметно уменьшается. Использование данного варианта возможно только на двухтактных движках, ввиду малой мощности.

Третий вариант применяется на автомобилях. Внутри резонатора устанавливается несколько перегородок, образующих полости, которые соединены в свою очередь полыми прутьями из стали. Здесь в поглощение звука играют роль два фактора:

• звуковые волны и пары меняют направление своего движения несколько раз за счет зеркальных перегородок;
• частота акустических колебаний совпадает, благодаря точным расчетам размеров резонансных камер и трубок. Созданный резонанс подавляет грохот и рокот.

С учетом многообразия двигателей и их мощностей под каждый разрабатывается свой глушитель подобного типа.

Поглощающий образец по своей конструкции напоминает подавление шумовых волн, с той разницей, что трубы у него имеют многочисленные отверстия разного диаметра. По бокам данных перегородок помещен термостойкий материал, например, каолиновая или базальтовая вата, способная вытерпеть температуру до 700 градусов по Цельсию. Акустический поток рассеивается, накладывая свои волны друг на друга после сквозных прохождений. Оставшаяся часть уходит в наполнитель, а остатки — сглаживаются

• каналы выпуска и впуска;
• корпус с герметикой;
• перфорированная трубка;
• мате
• перегородками и изменением направления.

В настоящее время популярностью пользуются резонансный и прямоточный глушители. Оба допускают установку в комплекте с резонатором. На некоторых автомобилях вместо переднего прямоточный агрегат.
Устройство резонатора состоит из следующих элементов:

• корпуса цилиндрической формы;
• термостойкого материала для теплоизоляции;
• сплошной перегородки для разворота газового потока;
• перфорированной трубки;
• дросселя, позволяющего менять направление потока переработанных паров.

В принципе, его «анатомия» сложнее предварительного аналога. Главная часть включает в себя переднюю и заднюю перфорированные каналы, впускную трубу, переднюю, среднюю и заднюю перегородки, а также канал выпуска и сам корпус. В своем производственном процессе резонансный глушитель использует все принципы звукового преобразования.

Поскольку вышеописанный образец создает эффект противоборствующих давлений, в тюнинге используют замену части конструкции на прямоточный аналог. Сам он состоит из таких деталей, как:

• каналы выпуска и впуска;
• корпус с герметикой;
• перфорированная трубка;
• материал со свойствами шумоизоляции и повышенной термостойкостью.

По сути прямоточное приспособление проводит через все свои камеры одну перфорированную трубу. Здесь отметаются способы преобразования с помощью изменения движения газов и звуковых волн. В ход вступают интерференция и поглощение. Они приводят к уменьшению противостояния возникающего давления, но на мощности двигателя это сказывается совсем незначительно (3-7% в прибавке). Зато это обеспечивает «спортивное» звучание мотора, потому для владельца машины, передвигающейся в черте города и имеющий такой прямоточный узел, неминуемо наказание в виде административного штрафа за превышение норм шума и возможного приказа демонтажа глушителя.

преимущества

• Высокое качество сборки и сварных соединений
• Срочное изготовление от 1 дня
• Низкое сопротивление газовому потоку
• Индивидуальные габаритные размеры под требования Заказчика
• Удобство монтажа
• Возможность расширенной гарантии

Комплектация

• На выбор Заказчика материал исполнения: нержавеющая или углеродистая сталь
• Покрытие термостойкой эмалью, цвет черный матовый или стальной
• Ответные фланцы для удобства монтажа в выхлопную магистраль
• Паспорт изделия, совмещенный с инструкцией по эксплуатации
• Декларация о соответствии ЕАС
• Сертификат соответствия ГОСТ Р

о нас в числах

наши преимущества

4 технологические линии обеспечивают выполнение заказа любой сложности

Отдел ОТК контролирует каждый этап производства

От 1 дня с момента размещения заказа

Персональный менеджер сопровождает заказ от заявки до отгрузки со склада

Согласование технических требований в минимальные сроки

выполненные проекты

Обеспечение экологических требований проектной документации по защите от шума объекта резервного и постоянного электроснабжения — дизельного генератора Cummins C1000 D5 с оригинальным дизельным двигателем жидкостного охлаждения Cummins QST30G3 мощностью 834 кВт

Для обеспечения отвода выбросов отработавших газов в атмосферный воздух от ДГУ резервного и постоянного электроснабжения, размещенной в помещении, расположенном вблизи плотной городской застройки, разработан и изготовлен критический глушитель с уровнем шумогашения 40 дБА. Отсутствие внешних атмосферных воздействий позволило изготовить наружный корпус глушителя из углеродистой стали

Использование трёхфазного дизель-генератора MOTOR АД220-Т400-DO мощностью 302.5 кВА с оригинальным дизельным двигателем Doosan P126TI для обеспечения электроснабжением массовых мероприятий

Необходимость размещения мобильной ДЭС в кожухе на шасси прицепа обусловило дополнительное требование Заказчика по минимизации габаритных размеров глушителя. Компанией ООО «ЭКОЭНЕРГОТЕХ» разработана конструкция и изготовлен промышленный глушитель с уровнем шумогашения 15 дБА, который был смонтирован на выхлопную магистраль двигателя во внутреннем объеме защитного кожуха

Замена прогоревшего штатного глушителя спецтехники – бурового станка для устройства свай BG 20 H BT 60 производства компании Bauer, с двигателем мощностью 205 кВт, работающего на строительных площадках в условиях плотной городской застройки, для исключения жалоб жителей рядом стоящих домов на шум работающего агрегата

Для выполнения поставленной Заказчиком задачи, была разработана специфическая конструкция критического глушителя (с уровнем снижения шума работы двигателя не ниже 30 дБА). Глушитель конструкции типа «улитка», изготовленный из углеродистой стали марки Ст.3, предназначен для размещения в ограниченном пространстве моторного отсека самоходного бурового станка

Обеспечение снижения шумности работы входящего в состав дизельной электростанции FG Wilson P700E5 двигателя Perkins 2806C-E18TAG2 мощностью 584 кВт до уровня, позволяющего персоналу осуществлять общение в производственном помещении без использования защитных средств

Для решения задачи, поставленной компанией «К-ФЛЕКС», (один из лидеров в производстве теплоизоляционных материалов в РФ), были изготовлены и в кратчайшие сроки поставлены два низкошумных (уровень снижения шума работы двигателя до 30 дБА) глушителя. Оснащение глушителями ДЭС, используемых для обеспечения бесперебойного функционирования линии поточной экструзионной технологии с непрерывным циклом производственного процесса, позволило создать производственному персоналу комфортные условия работы

Обеспечение заданного (30-45 дБА) уровня снижения шума работы турбины автоматизированной модульной электростанции контейнерного типа ГТЭС АГ100С (с газотурбинной установкой номинальной мощностью 100 кВт) при модернизации ее газовыпускной системы, надежного и длительного функционирования глушителя при высокой температуре отработавших газов

Задача была выполнена за счет разработки конструкции и изготовления из нержавеющей стали aisi 304 газовыпускной системы, эксплуатирующейся в условиях длительного воздействия отработавших газов с температурой более 530 °C). Особенностью разработанной газовыпускной системы стало наличие в её составе: критического глушителя с тремя кронштейнами для крепления к стене контейнера, двух входных отводов, обеспечивающих специфическое присоединение к микротурбине), чрезстенной проходки и 7 фланцев

Обеспечение заданного (до 40 дБА) уровня снижения шума работы 6 двигателей Cummins KTA38G9 мощностью по 1089 кВт, входящих в состав системы аварийного энергоснабжения Дата-центра одного из операторов связи, осуществляющих свою деятельность в Сибирском федеральном округе

Для решения поставленной Заказчиком задачи, позволяющего выполнить требования раздела «Оценка воздействия на окружающую среду» проектной документации по снижению уровня шума двигателей ДГУ из состава САЭ ЦОД, размещаемого в городской черте, были спроектированы и изготовлены 6 критических глушителей и Y-адаптеры для их присоединения к двигателям