Выхлопная система: основные элементы и принцип работы.

Наверное, каждый на лабораторных по химии в школе что-то поджигал… Помните, что получалось в итоге? В любом случае это была реакция с выделением газа. То же самое происходит и в автомобиле, когда топливо в двигателе под воздействием поршня сжимается и сгорает, выделяются так называемые отработанные газы. И чтобы эти газы не проникали в салон автомобиля, доставляя неудобства и вред Вашему организму, необходима некая выпускная система, которая бы направляла поток отработавших газов в нужное русло. Как раз для этого и предназначена выхлопная система, о которой мы более подробно поговорим в этой статье.
Итак, выхлопная система предназначена для вывода отработавших газов из двигателя. Кроме того, она осуществляет также охлаждение этих газов, способствует снижению их токсичности и даже уровня шума. Как же это происходит?
Чтобы понять принцип работы выхлопной системы, нужно знать из чего она состоит. Итак, основными составляющими являются:
Выпускной коллектор (или выхлопной коллектор);
Приемная труба;
Гофра
Каталитический нейтрализатор (выхлопной катализатор);
Сажевый фильтр (для а/м с дизельным двигателем);
Глушитель.
Далее мы более подробно разберем, для чего служат все эти детали, и каким образом они работают друг с другом в системе.
Выпускной коллектор отвечает непосредственно за отвод отработанных газов из цилиндров двигателя. Именно на выпускной коллектор приходится основная температурная нагрузка, поэтому он изготавливается из жаропрочного чугуна.
К выпускному коллектору крепится приемная труба глушителя, от нее идет гофра (или сильфон), представляющая собой гибкий патрубок из металла, закрытый металлической многослойной сеткой. Основная задача гофры – это глушить колебания двигателя, возникающие при изменении нагрузки на него.
С помощью каталитического нейтрализатора, или просто катализатора, в выхлопных газах в несколько раз уменьшается содержание вредных веществ: оксида углерода (CO), оксида азота (NO) и углеводородов (CH), - что немаловажно в условиях остро стоящего вопроса об экологичности транспорта.
Ученым известно огромное количество катализаторов: родий, палладий, хром, никель, медь и т.д. Но самым стойким элементом к воздействию соединений, содержащихся в выхлопном газе, является платина (именно наличием данного химического элемента в катализаторе объясняется его высокая стоимость). Само обезвреживание отработавших газов происходит путем их реакции собственно с катализатором. Так, платина и палладий инициируют окисление вредных CO и CH до безвредных CO2 и H2O, а родий катализирует окись азота до столь же безвредных азота (N2) и воды (H2O).
Также для улучшения экологических характеристик автомобиля применяются другие системы: система рециркуляции отработавших газов, система вентиляции картера и система улавливания топливных паров. Все они в совокупности позволяют отвечать жестким современным экологическим требованиям, предъявляемым к автопрому.
В автомобилях с дизельным двигателем для уменьшения содержания сажи в отработавших газах применяется сажевый фильтр. В некоторых выпускных системах бывает, что сажевый фильтр объединяют с каталитическим нейтрализатором.
Немаловажную роль в выхлопной системе также играет глушитель. Как следует из названия, основная его роль – снижение уровня шума. Как правило, глушитель состоит из двух частей: резонатор, или предварительный глушитель, и основной глушитель. Как раз благодаря такой «двойной очистке», когда звуковые волны накладываются друг на друга, многократно изменяя свои величины и направления газовых потоков, и происходит поглощение шума.
Любители быстрой езды и участники автомобильного спорта для увеличения мощности автомобиля используют при тюнинге выхлопную систему с низким сопротивлением или так называемые прямоточные глушители. Основной принцип работы такой системы заключается в уменьшении обратного давления для улучшения выброса газов из камеры сгорания, что позволяет в цилиндры загнать больше топлива и воздуха, а всем известно, что чем больше в камеру сгорания поступит свежего воздуха и топлива, тем больше мощности будет на выходе.
Как и все детали автомобиля элементы выхлопной системы периодически выходят из строя. И это может привести к очень серьезным и неприятным последствиям вплоть до полной потери двигателем мощности. Поэтому будьте внимательны и при обнаружении любых неисправностей - хлопки в выхлопной трубе, клубы дыма из неё, запах выхлопных газов в салоне, подтекание жидкости из трубы и т.д. – не медлите с обращением в сервис.