Urządzenie i zasada działania układu wydechowego samochodu

Każdy samochód wyposażony w silnik spalinowy ma przynajmniej prymitywny układ wydechowy. Jest zainstalowany nie tylko po to, aby zapewnić komfort kierowcy i innym osobom. Ta konstrukcja odgrywa ważną rolę w skutecznym usuwaniu spalin.

Rozważ urządzenie układu wydechowego, a także opcje jego modernizacji i naprawy.

Co to jest układ wydechowy samochodu?

Pod układem wydechowym rozumie się zbiór rur o różnych długościach i średnicach, a także pojemniki objętościowe, w których znajdują się elementy blokujące. Jest zawsze instalowany pod samochodem i jest podłączony do kolektora wydechowego.

Ze względu na odmienną konstrukcję zbiorników (główny tłumik, rezonator i katalizator) większość dźwięków generowanych podczas pracy jednostki napędowej jest tłumiona.

Cel układu wydechowego samochodu

Jako nazwa systemu ma on na celu usuwanie spalin z silnika. Oprócz tej funkcji ta konstrukcja służy również do:

• Tłumienie dźwięku. Po uruchomieniu silnika w komorach roboczych cylindrów zachodzą mikroeksplozje mieszanki paliwowo-powietrznej. Nawet w niewielkich ilościach temu procesowi towarzyszą silne klaśnięcia. Uwolniona energia wystarcza do napędzenia tłoków w cylindrach. Ze względu na obecność elementów o różnych strukturach wewnętrznych hałas spalin jest tłumiony na przegrodach znajdujących się w tłumiku.
• Neutralizacja odpadów toksycznych. Ta funkcja jest realizowana przez katalizator. Ten element jest zainstalowany jak najbliżej bloku cylindrów. Podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej powstają toksyczne gazy, które zanieczyszczają środowisko. Gdy spaliny przechodzą przez katalizator, zachodzi reakcja chemiczna, która powoduje zmniejszenie emisji szkodliwych gazów.
• Spaliny na zewnątrz pojazdu. Jeśli zainstalujesz tłumik bezpośrednio w pobliżu silnika, wtedy gdy samochód stoi z uruchomionym silnikiem (na przykład na światłach lub w korku), gazy spalinowe gromadzą się pod samochodem. Ponieważ powietrze jest pobierane z przedziału silnikowego w celu schłodzenia przedziału pasażerskiego, w tym przypadku mniej tlenu dostałoby się do przedziału pasażerskiego.
• Chłodzenie spalin Gdy paliwo jest spalane w cylindrach, temperatura wzrasta do 2000 stopni. Po usunięciu gazów przez kolektor są one chłodzone, ale nawet wtedy są tak gorące, że mogą zranić osobę. Z tego powodu wszystkie części układu wydechowego są wykonane z metalu (materiał ma duży transfer ciepła, to znaczy, szybko się nagrzewa i ochładza). W rezultacie gazy spalinowe nie palą tych, którzy przechodzą przez rurę wydechową.

Układ wydechowy

W zależności od modelu samochodu układ wydechowy będzie miał własną konstrukcję. Jednak w zasadzie system urządzeń jest prawie taki sam. Projekt zawiera takie elementy:

• Kolektor wydechowy. Ten element jest wykonany z żaroodpornego metalu, ponieważ przyjmuje on główne obciążenie termiczne. Z tego samego powodu konieczne jest, aby połączenie z głowicą cylindra i rurą wlotową było jak najbardziej szczelne. W takim przypadku system nie pozwoli na szybki przepływ gorących gazów. Z tego powodu złącze wypaliłoby się szybciej, a szczegóły musiałyby być często zmieniane.
• „Spodnie” lub przednia rura. Ta część jest nazywana, ponieważ wydech ze wszystkich cylindrów jest w niej połączony w jedną rurę. W zależności od rodzaju silnika liczba dysz będzie zależeć od liczby cylindrów urządzenia.
• Rezonator. Jest to tak zwany „mały” tłumik. W jego małym zbiorniku następuje pierwszy etap spowolnienia przepływu spalin. Jest również wykonany ze stopu ogniotrwałego.
• Katalizator. Ten element jest zainstalowany we wszystkich nowoczesnych samochodach (jeśli silnik jest silnikiem Diesla, wówczas zamiast katalizatora stosuje się filtr cząstek stałych). Jego zadaniem jest eliminacja toksycznych substancji ze spalin powstających po spalaniu oleju napędowego lub benzyny. Istnieje kilka rodzajów urządzeń zaprojektowanych do neutralizacji szkodliwych gazów. Najczęstsze modyfikacje ceramiczne. W nich korpus katalizatora ma strukturę komórkową w postaci pszczelich plastrów miodu. W takich katalizatorach obudowa ma grzejnik (dzięki czemu ściany nie wypalają się), a na wlocie jest zainstalowana stalowa siatka. Powierzchnie siatki i ceramiki pokryte są substancją czynną, dzięki czemu zachodzi reakcja chemiczna. Wersja metalowa jest prawie identyczna z wersją ceramiczną, tyle że zamiast ceramiki jej korpus składa się z blachy falistej pokrytej cienką warstwą palladu lub platyny.
• Sonda lambda lub sonda lambda. Jest on umieszczony za katalizatorem. W nowoczesnych samochodach ta część jest integralną częścią, która synchronizuje układ paliwowy i wydechowy. W kontakcie ze spalinami mierzy ilość tlenu i wysyła odpowiedni sygnał do jednostki sterującej (więcej informacji na temat jej urządzenia i zasady działania opisano tutaj).
• Główny tłumik. Istnieje wiele różnych rodzajów tłumików. Każdy z nich ma swoje własne cechy konstrukcyjne. Zasadniczo „bank” ma kilka przegród, dzięki czemu wygaszony jest głośny wydech. Niektóre modele mają specjalne urządzenie, które za pomocą specjalnego dźwięku pozwala podkreślić moc silnika (przykładem tego jest układ wydechowy Subaru Impreza).

Na styku wszystkich części należy zapewnić maksymalną szczelność, w przeciwnym razie samochód będzie hałasować, a krawędzie rur będą się szybciej palić. Uszczelniacze są wykonane z materiałów ogniotrwałych. Śruby służą do niezawodnego zamocowania, dzięki czemu wibracje z silnika nie są przenoszone na korpus, rury i tłumiki są zawieszone od dołu za pomocą gumowych kolczyków.

Zasada działania układu wydechowego

Gdy zawór otwiera się przy skoku wydechu, gazy spalinowe są usuwane do kolektora wydechowego. Następnie przechodzą do przedniej rury i są połączone z przepływem pochodzącym z innych cylindrów.

Jeśli silnik spalinowy jest wyposażony w turbinę (na przykład w silnikach wysokoprężnych lub w wersjach z turbodoładowaniem na benzynę), wówczas spaliny z kolektora są najpierw podawane do wirnika sprężarki, a dopiero potem trafiają do rury wydechowej.

Następnym punktem jest katalizator, w którym zachodzi neutralizacja szkodliwych substancji. Ta część jest zawsze instalowana tak blisko silnika, jak to możliwe, ponieważ reakcja chemiczna zachodzi w wysokich temperaturach (więcej na temat działania katalizatora w osobnym artykule).

Następnie wydech przechodzi przez rezonator (nazwa wskazuje na funkcję tej części - rezonowanie większości dźwięków) i wchodzi do głównego tłumika. We wnęce tłumika znajduje się kilka przegród z otworami przesuniętymi względem siebie. Dzięki temu przepływ jest wielokrotnie przekierowywany, hałas jest tłumiony, a najbardziej płynny i cichy wydech pochodzi z rury wydechowej.

Możliwe usterki, metody ich eliminacji i opcje dostrajania

Najczęstszą wadą układu wydechowego jest wypalenie. Najczęściej dzieje się to na skrzyżowaniu z powodu wycieku. W zależności od stopnia uszkodzenia wymagane będą środki własne. Wypalenie często występuje w tłumiku.

W każdym razie diagnoza układu wydechowego jest jednym z najłatwiejszych zadań. Najważniejsze jest, aby słuchać silnika. Kiedy hałas wydechowy zaczyna się nasilać (początkowo uzyskuje oryginalny dźwięk „basu”, jak potężny samochód), nadszedł czas, aby spojrzeć pod samochód i zobaczyć, gdzie występuje wyciek.

Naprawa tłumika Zależy od stopnia zużycia. Jeśli część jest stosunkowo niedroga, lepiej zastąpić ją nową. Droższe modyfikacje można załatać szlamem gazowym i spawaniem elektrycznym. Istnieje wiele różnych opinii na ten temat, więc kierowca musi sam ustalić, którą metodę rozwiązywania problemów zastosować.

Jeśli w układzie wydechowym znajduje się czujnik tlenu, jego nieprawidłowe działanie spowoduje poważne zmiany w układzie paliwowym i może zepsuć katalizator. Z tego powodu niektórzy eksperci zalecają, aby zawsze mieć w magazynie jeden czujnik operacyjny. Jeśli po wymianie części na desce rozdzielczej sygnał błędu silnika zniknie, oznacza to, że problem był w nim.

Strojenie układu wydechowego

Układ wydechowy ma bezpośredni wpływ na moc silnika. Z tego powodu niektóre sterowniki aktualizują go, dodając lub usuwając niektóre elementy. Najczęstszą opcją strojenia jest instalacja tłumika jednorazowego. W takim przypadku wnęka jest usuwana z systemu dla większego efektu.

Warto zauważyć, że interferencja z obwodami systemu może poważnie wpłynąć na wydajność jednostki napędowej. Każda modyfikacja tłumika jest wybierana na podstawie mocy silnika. W tym celu wykonuje się złożone obliczenia inżynierskie. Z tego powodu w niektórych przypadkach modernizacja systemu jest nie tylko nieprzyjemna dla dźwięku, ale także „kradnie” cenną moc silnika.

Jeśli nie ma wystarczającej wiedzy na temat działania silnika i układu wydechowego, kierowca lepiej jest szukać pomocy u specjalistów. Pomogą nie tylko wybrać odpowiedni element, który zapewnia pożądany efekt, ale także zapobiegną uszkodzeniu silnika z powodu niewłaściwej pracy układu.

Pytania i odpowiedzi:

Jaka jest różnica między rurą wydechową a tłumikiem? Tłumik w układzie wydechowym to pusty zbiornik z kilkoma przegrodami wewnątrz. Rura wydechowa to metalowa rura, która wystaje z głównego tłumika.

Jaka jest prawidłowa nazwa rury wydechowej? To jest prawidłowa nazwa dla tej części układu wydechowego pojazdu. Błędem jest nazywanie go tłumikiem, ponieważ rura po prostu kieruje spaliny z dala od tłumika.

Jak działa układ wydechowy? Gazy spalinowe opuszczają cylindry przez zawory wydechowe. Następnie trafiają do kolektora wydechowego - do rezonatora (w nowoczesnych samochodach wciąż znajduje się przed nim katalizator) - do głównego tłumika i rury wydechowej.

Co jest w wydechu samochodu? Jest to system, który oczyszcza, chłodzi i redukuje pulsacje oraz hałas wydobywający się z silnika spalinami. Ten system może się różnić w różnych modelach samochodów.