Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с выхлопной трубы )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Выпускной коллектор ( хромированный ) на двигатель автомобиля
Глушитель и выхлопная труба на автомобиле

Выхлопная система используется , чтобы направлять реакцию выхлопных газов от контролируемого сгорания внутри с двигателем или печью . Вся система отводит отработавшие газы от двигателя и включает в себя одну или несколько выхлопных труб . В зависимости от общей конструкции системы выхлопные газы могут проходить через один или несколько из следующих компонентов:

Запасные части выхлопной системы могут увеличить пиковую мощность за счет снижения противодавления выхлопной системы. [1] [2] Эти детали иногда могут привести к аннулированию заводской гарантии, однако Правила ЕС 1400/2002 об исключении блоков не позволяют производителям отклонять претензии по гарантии, если запасные части соответствуют качеству и характеристикам оригинальным деталям. [3]

Критерии дизайна [ править ]

Выхлопная система бензинового Opel Corsa B 1.2

Выхлопная труба должна быть тщательно спроектирована так, чтобы отводить токсичные и / или вредные газы от пользователей машины. Внутренние генераторы и печи могут быстро заполнить замкнутое пространство ядовитыми выхлопными газами, такими как углеводороды , монооксид углерода и оксиды азота , если они не выводятся должным образом на улицу. Кроме того, газы от большинства типов машин очень горячие; труба должна быть термостойкой и не должна проходить сквозь предметы, которые могут гореть или повредить тепло, или рядом с ними. Дымохода служит в качестве выхлопной трубы в неподвижной конструкции. Для двигателя внутреннего сгорания важно, чтобы выхлопная система была «настроена» (см.настроенный выхлоп ) для оптимальной эффективности. Также это должно соответствовать нормам регулирования, действующим в каждой стране. В Китае, Китае 5; В европейских странах 5 евро; В Индии БС-4 и др.,

Мотоциклы [ править ]

Выхлопные трубы и глушитель (глушитель) на Монстра Ducati мотоцикл

На большинстве мотоциклов вся или большая часть выхлопной системы видна и может быть хромирована в качестве элемента дисплея. Выхлопные системы вторичного рынка могут быть изготовлены из стали, алюминия, титана или углеродного волокна.

Выхлопные системы мотоциклов бывают разных видов в зависимости от типа двигателя и его предполагаемого использования. Двухцилиндровый байк может иметь независимую выхлопную секцию, как показано в Kawasaki EX250 (также известный как Ninja 250 в США или GPX 250), или, альтернативно, одну выхлопную секцию, известную как два-в-одном (2- 1). 4-цилиндровые машины, суперспортивные мотоциклы, такие как серия Kawasaki ZX, серия CBR Honda , серия YZF от Yamaha , недавно получившая название R6 и R1, и Suzuki.GSX-R часто имеют двойную выхлопную систему. «Полная система» может быть куплена как аксессуар послепродажного обслуживания, также называемая 4-2-1 или 4-1, в зависимости от ее компоновки. В прошлом эти велосипеды поставлялись в стандартной комплектации с одним глушителем выхлопной системы, практика, которая продолжалась до начала 2000-х годов, когда правила ЕС по шуму и загрязнению в основном прекратили эту практику, вынуждая компании использовать другие методы для повышения производительности мотоцикла.

Грузовики [ править ]

Во многих грузовиках / грузовиках вся или большая часть выхлопной системы видна, часто с вертикальной выхлопной трубой. Часто в таких грузовиках глушитель окружен перфорированной металлической оболочкой, чтобы люди не могли обжечься, касаясь горячего глушителя. Эта оболочка может быть хромированной в качестве демонстрационного элемента. Часть трубы между двигателем и глушителем часто представляет собой гибкий металлический промышленный воздуховод, который помогает избежать передачи вибрации двигателя в выхлопную систему. Иногда большая выхлопная труба дизельного двигателя располагается вертикально, чтобы хорошо продуть горячий ядовитый газ от людей; в таких случаях конец выхлопной трубы часто имеет откидную металлическую заслонку для предотвращения попадания внутрь мусора, птиц и дождевой воды.

В прежние времена выхлопные системы грузовиков / грузовиков в Великобритании обычно скрывались под шасси.

Двухтактные двигатели [ править ]

В двухтактном двигателе , который используется на мотоциклах для бездорожья , выпуклость выхлопной трубы, известная как расширительная камера, использует давление выхлопных газов для создания насоса, который нагнетает больше воздуха и топлива в цилиндр во время такта впуска. Это обеспечивает большую мощность и топливную экономичность. См. Эффект Каденации .

Судовые двигатели [ править ]

С бортовым дизельным или бензиновым (бензиновым) двигателем под палубой на морских судах:

  • Заделка выхлопной трубы предотвращает перегрев машинного отделения, где люди должны работать для обслуживания двигателя.
  • Подача воды в выхлопную трубу охлаждает выхлопные газы и, таким образом, снижает противодавление в цилиндрах двигателя. Часто в морских условиях выпускной коллектор является одним целым с теплообменником, который позволяет морской воде охлаждать замкнутую систему пресной воды, циркулирующей внутри двигателя.

Лодочные моторы [ править ]

В подвесных моторах выхлопная система обычно представляет собой вертикальный проход через конструкцию двигателя и для уменьшения шума, вырываемого под водой, иногда через середину гребного винта.

Терминология [ править ]

Коллектор или коллектор [ править ]

Послепродажный выпускной коллектор

В большинстве серийных двигателей коллектор представляет собой узел, предназначенный для сбора выхлопных газов из двух или более цилиндров в одну трубу. Коллекторы часто изготавливаются из чугуна.в серийных автомобилях и могут иметь конструктивные особенности, позволяющие экономить материалы, такие как использование наименьшего количества металла, минимальное необходимое пространство или наименьшая стоимость производства. Эти конструктивные ограничения часто приводят к тому, что конструкция является рентабельной, но не обеспечивает наиболее эффективного удаления газов из двигателя. Неэффективность обычно возникает из-за характера двигателя внутреннего сгорания и его цилиндров. Поскольку цилиндры срабатывают в разное время, выхлоп выходит из них в разное время, а волны давления от газа, выходящие из одного цилиндра, могут не полностью уходить через выхлопную систему, когда приходит другой. Это создает противодавление и ограничение в выхлопной системе двигателя, что может ограничить истинные возможности двигателя.

Независимо от негативных характеристик, на которые обращают внимание потенциальные продавцы конфигураций выпускных отверстий со стальными трубками, инженеры, которые проектируют компоненты двигателя, выбирают обычные выпускные коллекторы из чугуна, могут аналогичным образом перечислить положительные характеристики, такие как множество свойств управления теплом и превосходная долговечность, чем у любого другого типа. конструкция выпускного патрубка. Для среднестатистического потребителя проблемы с выхлопной системой могут квалифицироваться как «более низкая производительность».

Заголовка является многообразием , специально предназначенным для исполнения. [4] Во время проектирования инженеры создают коллектор без учета веса или стоимости, а вместо этого для оптимального потока выхлопных газов. Эта конструкция приводит к созданию коллектора, который более эффективно удаляет выхлопные газы из цилиндров. Коллекторы, как правило, представляют собой круглые стальные трубы с изгибами и складками, рассчитанными так, чтобы пути от выпускного отверстия каждого цилиндра к общему выпускному отверстию были равной длины, и соединены под узкими углами, чтобы стимулировать прохождение волн давления через выпускное отверстие, а не обратно к другим цилиндрам. В наборе настроенных коллекторов длины труб тщательно рассчитываются для увеличения потока выхлопных газов при определенных оборотах двигателя в минуту. классифицировать.

Распространенным методом увеличения выходной мощности двигателя является использование модернизированных коллекторов. [5] Повышенная выходная мощность часто является результатом большей площади поперечного сечения труб (снижение сопротивления выхлопных газов) и / или такой длины труб, чтобы волна давления способствовала продувке выхлопных газов . Для рядных четырехцилиндровых двигателей и двигателей V8 выпускные коллекторы обычно имеют конструкцию 4-2-1 (где четыре трубы сливаются в две с последующим отдельным слиянием этих двух труб в одну) или конструкцию 4-1 (где четыре трубы напрямую сливаются в одну).

Заголовки , как правило , сделаны послепродажных автомобильных компаний, но иногда можно приобрести в отделе запчастей высокопроизводительными на автомобильных дилеров. Как правило, большинство энтузиастов автомобильных характеристик покупают жатки на вторичном рынке, произведенные компаниями, которые занимаются исключительно производством надежных, экономичных и хорошо продуманных жаток специально для их автомобилей. Заголовки также могут быть разработаны индивидуальным магазином. Из-за современных материалов, из которых сделаны некоторые жатки послепродажного обслуживания, это может быть дорого. К счастью, выхлопная система может быть изготовлена ​​по индивидуальному заказу для любого автомобиля и, как правило, не зависит от двигателя или конструкции автомобиля, за исключением необходимости надежного соединения с двигателем. Обычно это достигается путем выбора правильного размера на этапе проектирования и выбора правильного типа и размера прокладки для двигателя.

Каталитический нейтрализатор [ править ]

Некоторые системы (называемые catless или де-кошачьи систем) устранить каталитический нейтрализатор. Наличие каталитического нейтрализатора является требованием законодательства США. [6] [7] Преобразователи нельзя снимать с транспортного средства, которое используется только для езды по бездорожью в США. [8] Основная цель каталитического нейтрализатора на автомобиле - уменьшить вредные выбросы углеводородов, оксида углерода и оксидов азота в атмосферу. Они работают, превращая загрязненные компоненты выхлопных газов в воду и углекислый газ. [9] Существует температура зажигания, при которой каталитические нейтрализаторы начинают работать нормально. [10]

Каталитические нейтрализаторы могут вызвать противодавление, если они не рассчитаны на требуемый расход или если они забиты. В этих ситуациях модернизация или снятие каталитического нейтрализатора может увеличить мощность на высоких оборотах. Однако каталитический нейтрализатор является ключевым компонентом систем снижения токсичности выхлопных газов автомобиля, поэтому нестандартный продукт может сделать автомобиль непригодным для эксплуатации. [11]

Трубопровод [ править ]

Трубопровод, соединяющий все отдельные компоненты выхлопной системы, называется выхлопной трубой. Если диаметр слишком мал, мощность на высоких оборотах будет снижена. [12] Слишком большой диаметр может снизить крутящий момент на низких оборотах и ​​может привести к тому, что выхлопная труба опустится ниже к земле, увеличивая риск удара и повреждения во время движения. [13]

На автомобилях с двумя наборами выхлопных труб часто используется переходная труба для соединения двух труб. Обычные конструкции переходных труб представляют собой перпендикулярную трубу («H-образная труба» из-за ее формы) или угловые трубы, которые медленно сливаются и разделяются («X-образная труба»).

Глушитель [ править ]

Глушитель установлен в автомобиле (вид сзади на глушитель)

Глушители оригинального оборудования обычно снижают уровень шума выхлопной трубы за счет отражения звуковых волн от задней, передней и боковых сторон глушителя. [14] Они разработаны с учетом максимально допустимого уровня шума, требуемого государственными постановлениями, однако некоторые глушители оригинального оборудования являются значительным источником противодавления. [ необходима цитата ]

Глушители Glasspack (также называемые «пушками» или «хот-догами») представляют собой глушители прямоточной конструкции, которые состоят из внутренней перфорированной трубы, внешней сплошной трубы и звукоизоляции из стекловолокна между двумя трубами. Они часто имеют меньшее противодавление, чем глушители оригинального оборудования, но относительно неэффективны для снижения уровня шума. Другой распространенный тип глушителя - глушитель с камерами, который состоит из ряда концентрических или эксцентрических труб внутри полости камеры расширения. Эти трубы позволяют звуку проникать в них и заставляют звуковые волны отражаться от закрытых плоских концов трубы. Эти отражения частично нейтрализуют друг друга, снижая уровень звука.

Резонаторы - это участки трубы, которые расширяются до большего диаметра и позволяют звуковым волнам отражаться от стен и подавляться, тем самым снижая уровень шума. Резонаторы могут использоваться внутри глушителей, а также как отдельные компоненты в выхлопной системе.

Выхлопная труба и выхлоп [ править ]

У Corvette C7 четыре выхлопных патрубка.

В грузовиках иногда глушитель находится под передней частью кабины поперек, и его выхлопная труба уносится боком в положение «вне игры» (правая сторона при движении слева , левая сторона при движении справа ). Сторона легкового автомобиля, на которой выхлопные трубы выходят под задний бампер, обычно указывает рынок, для которого был разработан автомобиль, т.е. японские (и некоторые старые британские) автомобили имеют выхлопные трубы справа, поэтому они находятся дальше всего от обочины в странах, которые двигайтесь слева, а европейские автомобили имеют выхлопные трубы слева. [ необходима цитата ]

Конец окончательной длины выхлопной трубы, где она выходит в открытый воздух, как правило, единственная видимая часть части выхлопной системы на транспортном средстве, часто заканчивается просто прямым или угловым разрезом, но может иметь необычный наконечник. Наконечник иногда хромированный . Часто это труба большего размера, чем остальная часть выхлопной системы. Это приводит к окончательному снижению давления и иногда используется для улучшения внешнего вида автомобиля.

В конце 1950-х годов в Соединенных Штатах у производителей была мода на моделирование автомобилей: в заднем бампере были отверстия на каждом конце, через которые проходил выхлоп. Два выхода символизировали мощность V-8, и только самые дорогие автомобили (Cadillac, Lincoln, Imperial, Packard) были оснащены этой конструкцией. Одним из оправданий этого было то, что у роскошных автомобилей в те дни был такой длинный задний свес, что выхлопная труба царапала землю, когда машина проезжала по пандусам. Мода исчезла после того, как покупатели заметили, что задняя часть автомобиля, являющаяся зоной низкого давления, собирает сажу из выхлопных газов, а ее кислотное содержание разъедает хромированный задний бампер. [ необходима цитата ]

Когда автобус , грузовик или трактор или экскаватор имеет вертикальную выпускную трубу ( так называемые стеки или трубы позади кабины ), иногда конец изогнут или имеет откидную крышку лоскут , который поток газа выдувает из пути, чтобы попытаться предотвратить попадание посторонних предметов (в том числе какашки от птицы, сидящей на выхлопной трубе, когда автомобиль не используется), попадание внутрь выхлопной трубы. [ необходима цитата ]

В некоторых грузовиках, когда глушитель (глушитель) расположен спереди назад под шасси, конец выхлопной трубы поворачивается на 90 ° и дует вниз. Это защищает любого, кто находится рядом с неподвижным грузовиком, от прямого выброса выхлопных газов, но часто поднимает пыль, когда грузовик едет по сухой пыльной неубранной поверхности, например, на строительной площадке .

Озерные трубы [ править ]

Следствие проблемной природы в адаптации большого диаметра выхлопной трубы к ходовой части лестничной рамы или корпус на раме шасси архитектуры автомобилей с измененной геометрией подвеской, озерные трубы превратились в переднем расположении двигателя выхлопных газов автомобилей архетип изготовлен по специальности двигатель специалисты по спортивным двигателям 1930-х, 1940-х и 1950-х годов, которые занимались оптимизацией акустического эффекта, связанного с двигателями внутреннего сгорания большой мощности. Название происходит от их использования на обширных пустых высохших озерах к северо-востоку от округа Лос-Анджелес., где бывшие специалисты по двигателям изготовили, заменили и оценили цельные коллекторы жатки различной толщины в миле, в зависимости от температуры, влажности, высоты и климата, которые они ожидали. [ необходима цитата ]

Никакого внутреннего прироста производительности не должно быть получено, по сути , озерные трубы эволюционировали в зависимости от практичности. Обычные случаи, когда их коллекторы проложены прямо из арок передних колес, что создает опасность удушья для гонщика, были сделаны «озерные трубы», идущие от фланца жатки вдоль панелей коромысел на нижней стороне автомобиля под дверями, таким образом позволяя (1) настройщикам подвески иметь меньшую высоту дорожного просвета, достаточную для попыток установления рекорда наземной скорости, и (2) настройщикам двигателей упрощать и гибко менять местами разные выпускные коллекторы без подъема транспортного средства, тем самым исключая необходимость рывков ходовой части транспортного средства.

Архитектура шасси «корпус на раме», уступившая архетипам superleggera , unit-body и monocoque , в тандеме с законодательством о борьбе с смогом сделала озерные трубы, как обязательное условие для добросовестной работы, устаревшим. У современных автомобилей не должно быть значительного увеличения производительности, озерные трубы сохраняются в 21 веке как излишняя, ретроградная эстетика, обычно хромированные с различными опциями, что позволяет водителю контролировать, направлять ли выхлопные газы в стандартную выхлопную систему или через озеро. трубы, которые обычно имеют форму лейкеров которые, закрепленные крепежными деталями на конце выхлопных патрубков, служат для (1) «заглушки» выхлопной системы, когда она не используется, и / или (2) сигнала властям о том, что наличие озерных труб является чисто косметическим.

Заголовок назад [ править ]

Заголовок-назад (или заголовок обратно ) является часть системы выпуска отработавших газов из выпускного отверстия заголовка до конечного вентиляционного отверстия на открытый воздух - все из заголовка спины. Системы с обратной связью обычно производятся как системы послепродажного обслуживания для автомобилей без турбонагнетателей .

Турбо-назад [ править ]

Турбо-назад (или турбо - назад ) является частью системы выпуска отработавших газов из выпускного отверстия турбокомпрессора до конечного вентиляционного отверстия на открытый воздух. Системы Turbo-Back обычно производятся как системы послепродажного обслуживания для автомобилей с турбокомпрессорами. Некоторые системы с турбонаддувом (и возвратным коллектором) заменяют стандартные каталитические нейтрализаторы другими, имеющими меньшее ограничение потока.

Cat-back [ править ]

Cat-back (также cat back и catback ) относится к части выхлопной системы от выхода каталитического нейтрализатора до конечного выхода в открытый воздух. Как правило, это труба от преобразователя к глушителю, глушитель и последний отрезок трубы, ведущей к открытому воздуху.

Выхлопные системы Cat-Back обычно используют трубы большего диаметра, чем стандартные системы. Глушители, входящие в эти комплекты, часто представляют собой стеклянные пакеты для снижения противодавления. Если система спроектирована больше для шоу, чем для функциональности, ее можно настроить для усиления более низких звуков, которые отсутствуют в двигателях с низким рабочим объемом и высокими оборотами .

Тюнинг выхлопной системы [ править ]

Выхлопная система вторичного рынка, включая коллекторы и белое керамическое покрытие с плазменным напылением

Многие автомобильные компании предлагают модернизацию выхлопной системы послепродажного обслуживания в качестве подкатегории тюнинга двигателя . Это часто довольно дорого, поскольку обычно включает замену всего выпускного коллектора или других крупных компонентов. Однако эти обновления могут значительно улучшить характеристики двигателя и сделать это за счет двух основных принципов:

  • За счет уменьшения противодавления выхлопных газов мощность четырехтактных двигателей увеличивается.
  • За счет уменьшения количества тепла, выделяемого выхлопными газами, которое попадает в область под капотом. Это снижает температуру под капотом и, как следствие, снижает температуру впускного коллектора, увеличивая мощность. Это также имеет положительный побочный эффект, предотвращающий повреждение термочувствительных компонентов. Кроме того, сохранение тепла в выхлопных газах ускоряет их, что также снижает противодавление.

Противодавление чаще всего снижается путем замены выпускных коллекторов на коллекторы, которые имеют более плавные изгибы и обычно более широкий диаметр трубы.

Управление теплом выхлопных газов помогает уменьшить количество тепла выхлопных газов, излучаемого выхлопной трубой и компонентами. Одним из доминирующих решений для тех, кто занимается модернизацией послепродажного обслуживания, является использование керамического покрытия, наносимого посредством термического напыления . Это не только снижает потери тепла и уменьшает противодавление, но также обеспечивает эффективный способ защиты выхлопной системы от износа, термического разложения и коррозии.

Изображения [ редактировать ]

  • Выхлопная труба дизельного двигателя большого грузовика

  • Выхлопная труба дизельного двигателя мусороуборочной машины

  • Двойные выхлопные трубы , прикрепленные к машине «ы глушитель

  • Выхлопная система дизельной телескопической стрелы

  • Днище автомобиля с выхлопной системой

См. Также [ править ]

  • Контроль автомобильных выбросов
  • Расширительная камера
  • Выбросы автотранспортных средств
  • Датчик оксида азота
  • Совместное судебное разбирательство по делу British Leyland Motor Corp и Armstrong Patents, касающееся права на поставку послепродажных выхлопных систем
  • Управление теплом выхлопных газов
  • Zircotec

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Правда о противодавлении выхлопных газов и крутящем моменте» . www.uucmotorwerks.com . Архивировано из оригинала на 1 июля 2012 года . Проверено 16 мая 2012 года .
  2. ^ "Противодавление: друг или враг?" (PDF) . www.veryuseful.com . Проверено 31 августа 2019 .
  3. ^ «Гарантия на ваш автомобиль» . www.scuderiasystems.com . Архивировано из оригинального 22 февраля 2015 года.
  4. ^ Как работают заголовки Как заголовки улучшают производительность движка
  5. ^ «Демистифицированная наука о выхлопе» . www.superchevy.com . Проверено 31 августа 2019 .
  6. ^ "Агентство по охране окружающей среды" (PDF) . Типография правительства США . Проверено 17 марта 2017 года .
  7. ^ Согласно федеральному закону, каталитические нейтрализаторы не могут быть сняты и заменены «трубками для замены нейтрализатора». Закон о чистом воздухе 1990 г. даже запрещает частным лицам устанавливать «трубы для замены преобразователя» на своих транспортных средствах. Любой, кто устанавливает такие трубы, нарушит раздел 203 (a) (3) (A) и (B) Закона о чистом воздухе (Закона). В дополнение к федеральному закону сорок пять из пятидесяти штатов также имеют статуты или правила, которые запретить вмешательство в оборудование для борьбы с загрязнением на автотранспортных средствах, вождение или продажу таких транспортных средств. Таким образом, владельцы транспортных средств, которые вмешиваются в свои собственные транспортные средства, могут быть подвергнуты серьезным штрафам как в соответствии с федеральным законодательством, так и законодательством штата.
  8. ^ "Информационный бюллетень: Рекомендации по ремонту выхлопной системы" (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . 13 марта 1991 . Проверено 17 марта 2017 года .
  9. Перейти ↑ Volkmann, Jörg (2007). «2» . Исследование моделей выхлопных систем теоретико-групповыми методами . Göttingen Cuvillier. С. 13–34. ISBN 9783867274227. Проверено 17 марта 2017 года .
  10. ^ Фернандес-Яньес, П .; Armas, O .; Gómez, A .; Гил, А. (2017-06-08). «Разработка моделей вычислительной гидродинамики (CFD) для оценки доступной энергии в выхлопных системах дизельных легких транспортных средств» . Прикладные науки . 7 (6): 590. DOI : 10,3390 / app7060590 .
  11. ^ «Что следует знать об использовании, установке или покупке послепродажных каталитических нейтрализаторов» (PDF) . www.epa.gov . Архивировано 14 апреля 2014 года из оригинального (PDF) .
  12. ^ "Мощность 2,5- и 3-дюймового выхлопа - Engine Masters Ep. 9" . www.youtube.com . MotorTrend Channel . Проверено 9 сентября 2019 .
  13. ^ «Выхлопные характеристики и очистка» . www.autolounge.net . Архивировано из оригинального 12 августа 2011 года.
  14. ^ «Как работают глушители - внутри глушителя» . www.howstuffworks.com . 19 февраля 2001 . Проверено 31 августа 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с выхлопными системами, на Викискладе?