Оснащенный двигателем внутреннего сгорания автомобиль нуждается в системе, через которую бы осуществлялся выпуск отработанных газов. Такая система, названная выхлопной, появилась одновременно с изобретением двигателя, и наряду с ним на протяжении многих лет совершенствовалась и модернизировалась. Из чего состоит выхлопная система автомобиля, и как работает каждый ее компонент, мы расскажем в этом материале.
Три столпа выхлопной системы
Когда топливовоздушная смесь в цилиндре двигателя сгорает, образуются отработанные газы, которые необходимо вывести, чтобы цилиндр снова наполнился необходимым количеством смеси. Для этих целей автомобильные инженеры изобрели выхлопную систему. Она состоит из трех основных компонентов: выпускного коллектора, каталитического конвертера (нейтрализатора), глушителя. Рассмотрим каждый из компонентов этой системы в отдельности.
Схема выхлопной системы. В данном случае резонатор — это дополнительный глушитель.Выпускной коллектор появился практически одновременно с ДВС. Он представляет собой навесное оборудование двигателя и состоит из нескольких труб, которые соединяют камеру сгорания каждого цилиндра двигателя с каталитическим конвертером. Изготавливается выпускной коллектор из металла (чугун, нержавеющая сталь) или керамики.
Выпускной коллекторТак как коллектор постоянно пребывает под воздействием высоких температур отработанных газов, более «жизнеспособными» являются коллекторы из чугуна и нержавеющей стали. Причем, коллектор из нержавеющей стали предпочтительнее, так как в процессе охлаждения агрегата после остановки автомобиля на нем собирается конденсат. В чугунном коллекторе конденсат может вызвать коррозию, а в коллекторе из нержавейки коррозии не возникает. Преимущество керамического коллектора – в его малом весе, но он не может длительное время выдерживать влияния высоких температур отработанных газов и трескается.
Выпускной коллектор HamannПринцип работы выпускного коллектора прост. Отработанные газы через выпускной клапан попадают в выпускной коллектор, а оттуда – в каталитический нейтрализатор. Кроме основной функции отвода выхлопных газов, коллектор помогает камерам сгорания двигателя продуваться и «забирать» новую порцию отработанных газов. Происходит это благодаря разнице давления газов в камере сгорания и коллектора. В коллекторе давление ниже, чем в камере сгорания, поэтому в трубах коллектора образуется волна, которая, отражаясь пламегасителя (резонатора) или каталитического нейтрализатора, идет назад к камере сгорания, и в момент очередного цикла выхлопа способствуют выведению очередной порции газов. Скорость создания этих волн зависит от скорости оборотов двигателя: чем выше обороты, тем быстрее «ходит» в коллекторе волна, и тем скорее камера сгорания цилиндра освобождается от выхлопных газов. Выпускной коллектор – один из наиболее популярных агрегатов для тюнинга.
Из выпускного коллектора отработанные газы попадают в каталитический конвертер или нейтрализатор. Он состоит из керамических сот, на поверхности которых находится слой платиноиридиевого сплава.
Схема каталитического нейтрализатораСоприкасаясь с этим слоем, из выхлопных газов посредством химической реакции восстановления образуются оксиды азота и кислород, который используется для более эффективного сгорания находящихся в выхлопе остатков топлива. В результате воздействия реагентов катализатора, из него в выхлопную трубу подается смесь из азота и диоксида углерода.
Наконец, третьим основным элементом выхлопной системы автомобиля является глушитель, который представляет собой устройство, предназначенное для снижения уровня шума при выпуске отработанных газов. Он, в свою очередь, состоит из четырех компонентов: трубы, соединяющей резонатор или каталитический конвертер с глушителем, глушитель, выхлопная труба и наконечник выхлопной трубы.
Очищенные от вредных примесей выхлопные газы поступают от катализатора по трубе в собственно глушитель. Корпус глушителя изготовляют из различных видов стали: обычной (срок службы – до 2 лет), алюминизированной (срок службы – 3-6 лет) или нержавеющей (срок службы – 10-15 лет). Он имеет многокамерное строение, при этом каждая камера снабжена отверстием, через которое выхлопные газы поступают в следующую по очереди камеру. За счет такой многократной фильтрации, выхлопные газы глушатся, звуковые волны выхлопа гасятся. Далее газы поступают в выхлопную трубу. В зависимости от мощности установленного на автомобиль двигателя, может варьироваться количество выхлопных труб: от одной до четырех. Последним элементом выступает наконечник выхлопной трубы. Он изготавливается из хромированной стали и выполняет эстетическую функцию. Выхлопная труба и ее наконечники также являются элементами тюнинга автомобиля.
На автомобилях с турбированными двигателями устанавливают глушители меньших размеров, чем на машинах с атмосферными моторами. Дело в том, что турбина использует для работы выхлопные газы, поэтому в выхлопную систему попадает лишь некоторая их часть – вот почему у таких моделей маленькие глушители.
Читайте также о том, как устроен прямоточный глушитель.
avtoexperts.ru
В конструкции автомобиля используется множество систем – охлаждающая, масляная, система впрыска и так далее. Но мало кто уделяет внимание выхлопной. А ведь это не менее важная составляющая любого автомобиля. С годами конструкция данной системы совершенствуется. О том, из чего состоит выхлопная система автомобиля и как она работает, мы поговорим в нашей сегодняшней статье.
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:
Данная система объединяет в себе несколько составляющих. Кроме того, она непосредственно связана с работой ГРМ. Итак, классическая система выхлопа ВАЗа состоит из:
Если рассматривать дизельные автомобили, то в конструкции также будет иметься сажевый фильтр. Что собой являют все эти элементы? Устройство каждого из них рассмотрим ниже.
Этот элемент является первым в списке и идет сразу за выпускным коллектором. В приемную трубу попадают еще не остывшие газы. Поэтому температура может достигать 600 и более градусов Цельсия. В простонародье приемную трубу называют «штанами» за ее характерную форму. 
Он выполнен в форме цилиндрической банки. Именно в резонаторе происходит первое разделения потока выхлопных газов. Также за счет увеличения диаметра уменьшается скорость движения выхлопа. 
Газы постепенно рассеиваются в этой камере. Благодаря этому происходит гашение вибраций и частично звука. Так же как и «штаны», резонатор изготавливается из огнестойкого металла.
Это, пожалуй, самая сложна и дорогая составляющая в любой системе выхлопа. Корпус данного элемента тоже выполнен из огнестойкого металла. Однако, в отличие от резонатора и приемной трубы, он многослойный. Внутри этой «банки» имеется керамический стержень. Дополнительно катализатор оснащается проволочной сеткой. Она покрывает второй элемент керамического материала. 
Если рассматривать устройство выхлопной системы дизельного двигателя, стоит отметить и этот элемент. Он является дополнением к каталитическому нейтрализатору. В основе фильтра лежит матрица, изготовленная из карбида кремния. Она имеет ячеистую структуру и обладает каналами малого сечения. Последние попеременно закрыты с одной и другой стороны. Боковая часть элемента играет роль фильтра и обладает пористой структурой.
До недавнего времени ячейки матрицы имели квадратную форму. Сейчас производители используют 8-угольные ячейки. Так производится лучший захват сажи и оседание ее на стенках фильтра. 
В первом случае вредные газы очищаются, проходя через керамический элемент. Во втором добавляется специальная жидкость – AdBlue. Обычно такая система используется на грузовиках. Она позволяет снизить токсичность выхлопов на 90 процентов. В машине имеется отдельный бак для этой жидкости, и система после поступления соответствующего сигнала впрыскивает часть AdBlue в катализатор. Так, из трубы выходит практически чистый выхлоп, содержащий безвредный для атмосферы водород.
Его также называют кислородным датчиком. Устанавливается возле катализатора в резьбовое соединение. Являет собой чувствительный элемент, который соприкасается с отработавшими газами. 
Это самый последний элемент в системе. Глушители бывают двух типов:
Первые устанавливаются на все гражданские автомобили. Конструкция такого глушителя предполагает наличие нескольких металлических перегородок. Также в корпусе имеется перфорированная труба, по которой газы направляются от одной перегородки к другой. По такой схеме производится наибольшее уменьшение уровня шума и вибраций. Заводской глушитель изготавливается из огнеупорного металла. Однако практика показывает, что срок службы его на порядок меньше, чем у спортивных. Виной тому является отсутствие никелированной поверхности и слишком тонкий металл внутренностей.
Что касается спортивных глушителей, они имеют более простую конструкцию. Это прямая труба с перфорацией, имеющая расширение в середине и заполненная стекловатой. Выхлопные трубы глушителя такого типа очень большие. Как правило, на прямотоках диаметр выхлопного отверстия в полтора-два раза выше, чем у стандартных. Благодаря этому производится быстрый отвод газов и хорошая «вытяжка». 
Но почему такие глушители не устанавливают на автомобили с завода (за исключением спортивных версий)? Все дело в уровне их шумливости. Как показывает практика, такие глушители практически не борются с гашением звуковых вибраций. Их задача – отвести как можно больший поток газов в максимально краткий период времени. На ходу эти глушители издают гул, а при наборе оборотов начинают «орать» еще громче. Поэтому прямотоки не подходят для повседневной комфортной езды. Хотя их конструкция более надежная и практичная, нежели у «гражданских» собратьев.
Итак, мы перечислили основные составляющие выхлопной системы и их конструкцию. Однако мы не рассказали о том, как они соединяются друг с другом. Крепеж производится на болтах и хомутах. Приемная труба соединяется с выпускным коллектором и резонатором на двух прокладках. В зависимости от типа автомобиля, прокладка может изготавливаться из прессованной рифленой фольги либо сплошного металла. Дополнительно может использоваться шайба. Что касается самого глушителя, он соединяется с резонатором благодаря хомуту, внахлест. На некоторых машинах может использоваться кольцо (например, на отечественной «восьмерке»). Для лучшего уплотнения специалисты рекомендуют использовать термостойкий герметик (до 1100 градусов). Он отлично уплотняет все зазоры и не дает газам под давлением вырваться наружу раньше времени.
Основной симптом – характерный звук отвода газов. Машина начинает «орать», в салоне появляется неприятный запах бензина или дизеля. Также автомобиль перестает нормально ехать. А если прогорела прокладка выпускного коллектора, на панели приборов загорится «Чек». Он сигнализирует о неправильной работе кислородного датчика. Наряду с этим увеличивается и расход топлива (поскольку система не может точно дозировать горючее, как раньше). Выход из ситуации – замена прокладки выпускного коллектора. Также осматривают состояние самих труб. Если они начинают гнить или имеются трещины в местах соединения, требуется ремонт системы выхлопа. Гниль вырезается болгаркой и наваривается новый лист металла. Но как показывает практика, более практичным и быстрым способом является замена устаревшего элемента на новый. Помните, что глушитель – это расходный материал. Через 2-3 года он подлежит замене. То же самое касается и других элементов, но их ресурс немного больше. Например, «штаны» прогорают после пяти лет эксплуатации.
Система выхлопа (прямоточная в том числе) может иметь в составе и гофру. Она является дополнительным демпфирующим элементом. Благодаря ей снижается нагрузка на остальные детали системы выхлопа. Звук выхода газов становится тише. Но стоит отметить, что гофра в системе выхлопа – самый низкорасположенный элемент. Ввиду этого, владельцы часто повреждают его. 
Ремонту гофра не подлежит. Ее меняют либо вваривают кусок новой трубы на ее место. Как показывает практика, уровень шума практически не увеличивается после такого ремонта. Главное – достичь максимальной герметичности в уплотнительных элементах. Ведь прогоревшая прокладка может стать серьезной причиной ухудшения ходовых характеристик автомобиля.
Итак, мы рассмотрели устройство системы выхлопа и основные ее неисправности. Напоследок дадим небольшой совет. При удалении сажевого фильтра либо каталитического нейтрализатора стоит озаботиться удалением кислородного датчика. Если этого не сделать, мотор будет «переливать» - возрастет расход топлива и загорится ошибка на панели приборов. После удаления катализатора (его меняют на пламегаситель) заливают новую прошивку в ЭБУ. А на место датчика устанавливают заглушку.
fb.ru
Выхлопная система (совокупность выхода отработанных газов) — предназначена для вывода отработанной смеси из состава рабочих систем транспортного средства. Помимо основной функции удаления газов, совокупность выхлопа отвечает за снижение шума при работе транспортного средства. Рассматриваемая система производит вывод сгоревших веществ из цилиндров двигательной системы, тем самым охлаждая рабочие компоненты ДВС. Еще одной, не менее важной функцией выхлопной совокупности в составе современного транспортного средства является поддержание уровня экологичности транспортного средства, поскольку именно система выпуска отработавших газов производит частичную очистку сгоревших веществ перед их выпуском в атмосферу.
Поскольку нормы экологии к современным автомобилям постоянно возрастают, продукты современного автомобилестроения имеют более совершенную выхлопную совокупность с хорошими показателями снижения токсичности. В последних моделях транспортных средств между трубкой приема газового потока и резонатором устанавливается катализатор, который отвечает за снижение уровня токсичных веществ перед выпуском газов в атмосферу. Помимо этого, данный элемент способствует более равномерной работе системы, что позволяет снизить уровень шума в ходе ее эксплуатации.
Сегодняшняя совокупность выпуска отработавших газов имеет в себе достаточно большое количество составляющих, среди которых: коллектор выпуска отработанных веществ, нейтрализатор, глушитель, патрубки соединения. Помимо всех указанных компонентов, выхлопная система дизеля оснащается сажевым фильтрующим элементом. Все компоненты выхлопной совокупности находятся в донной части транспортного средства.
Данный элемент отвечает непосредственно за отвод сгоревшей топливной смеси из цилиндров двигательной системы. Также коллектор выпуска производит вентилирование рабочих цилиндров движка, поддерживая их оптимальный температурный режим. Несмотря на то что первичная функция выхлопной системы кажется простой и понятной, нельзя недооценивать ее роль в работе двигателя авто. Габариты и форма коллектора выпуска во многом определяет направление газового потока, что также влияет на уровень вибрации при прохождении сгоревшего топлива. В связи с этим выпускной газовый коллектор влияет на производительность двигательной системы.
Поскольку для своевременной подачи новой топливной смеси, необходим регулярный отвод отработанных газов из системы двигателя — процесс вывода сгоревшего топлива должен происходить согласно процессу подачи бензина. В ходе эксплуатации транспортного средства, коллектор выпуска отработанных газов постоянно работает в сложных температурных условиях. Для увеличения срока эксплуатации коллектора выпуска даже при постоянном воздействии высоких температур, его корпус изготавливают из специального чугунного сплава, который является устойчивым к воздействию больших тепловых нагрузок.
Следующим элементом выхлопной системы, который непосредственно соединен с коллектором отвода сгоревшего топлива, является глушащая трубка. Для правильной работы выхлопной совокупности, производители транспортных средств были вынуждены предусмотреть в системе дополнительную изоляцию, для защиты от посторонних воздействий двигательной совокупности. Функцию снижения воздействий, поступающих от двигателя выполняет специальная муфта, изолирующая вибрацию. Данный элемент выходной совокупности транспортного средства имеет вид эластичного шланга, покрытого защитной оболочкой из стали.
Катализатор выполняет роль снижения уровня токсичных примесей в составе отработанных газов. Данный элемент получил широкое распространение в настоящем автомобилестроении в связи с увеличением требований экологии к транспортным средствам. В зависимости от производителя и марки транспортного средства, форма и место нахождения каталитического нейтрализатора могут различаться. Но, вне зависимости от структуры данного компонента выхлопной системы, его основной функцией остается снижение уровня токсичности в сгоревших газах.
Современные транспортные средства оснащаются более совершенными катализаторами, включающими в себя три фильтрующих компонентов. Такой каталитический нейтрализатор, снижает уровень содержания вредных веществ, входящих в состав отработанной топливной смеси. При такой конструкции выхлопной системы, отработанный газ выходит в окружающую среду практически без остатка углерода, оксида азота и оксида углерода.
Как было сказано выше, выхлопная совокупность транспортного средства, оснащенного дизельным двигателем имеет свои особенности. Основным отличает выходной совокупности на дизеле является наличие сажевого фильтра. Данный фильтрующий элемент, как становится понятно из названия, снижает показатель сажи в составе отработанной смеси перед ее отправкой в атмосферу. В некоторых выходных совокупностях, фильтрующий элемент напрямую соединяется с катализатором. Такая конструкция выходной совокупности зарекомендовала себя как наиболее совершенная и экологичная. Количество систем, контролирующих уровень экологии транспортного средства постоянно увеличиваются.
В составе автомобилей нового поколения, существуют следующие системы, обеспечивающие снижение уровня токсичности сгоревшей смеси: совокупность охлаждения картера, система обратной циркуляции сгоревших газов, система обнаружение паров топливной смеси.
Анализатор кислорода, передает электронному блоку управления двигателем показания воздушного потока в отработанной смеси. Благодаря полученным сигналам, совокупность, контролирующая работу двигателя, производит формирование оптимальной смеси топлива и воздуха. Несмотря на то что анализатор кислорода входит в состав выходной совокупности, основной его задачей остается поддержание правильной работы двигательной системы.
В составе современного транспортного средства как правило находятся несколько анализатора. Один из них находиться перед катализатором, второй размещается сразу после него. Помимо указанных конроллеров, в системы выхода отработанной смеси, как правило, монтируются следующие анализаторы: датчик определения температуры отработанных газов, анализатор оксидов азота. Каждый из анализаторов, расположенных в составе выходной совокупности, принимает участие в формировании топливовоздушной смеси и выполняет важную функцию в ходе эксплуатации транспортного средства.
Глушитель, наиболее известный элемент системы выхода отработанной смеси. Данное устройство отвечает за снижение уровня шума при эксплуатации транспортного средства. Сам глушащий элемент включает в себя несколько составляющих: устройство предварительного снижения шума (резонатор) и элемент основного подавления шума. Небольшая совокупность постоянно изменяет направление движения газов, что приводит к уменьшению шума при выходе смеси.
Нередко, в ходе эксплуатации транспортного средства можно заметить посторонний шум, вызванный механическим повреждением одного из компонентов глушащего элемента. В случае большинства неисправностей, поврежденный элемент выхлопной системы заменяют на новый. При наличии специального оборудования и необходимых навыков для проведения сварочных работ, можно выполнить восстановление глушителя своими руками.
Зная основные элементы и принцип работы выхлопной системы, можно быстро определить причину неисправности и своевременно принять необходимые меры!
Система выпуска отработавших газов имеет относительно простое устройство, что дает возможность устранить большую часть поломок своими руками. Лучшим решением при повреждении того или иного элемента совокупности будет его замена. В большинстве случае, восстановленный глушитель быстро выходит из строя и подлежит обязательной замене.
carmend.ru
Категория:
Устройство эксплуатация камаз 4310
Назначение, устройство и работа системы выпуска отработавших газовСистема предназначена, для выброса в атмосферу отработавших газов, частичного отвода тепла от двигателя, а также для снижения шума при работе двигателя.
Она состоит из двух выпускных коллекторов, двух приемных труб, гибкого металлического рукава, глушителя.
Каждый выпускной коллектор обслуживает один ряд цилиндров и крепится к блоку цилиндров тремя болтами. Коллекторы соединены с головками цилиндров патрубками. Разъемное выполнение соединения коллектор-патрубок-головка позволяет компенсировать тепловые деформации, возникающие при работе двигателя.
Рис. 52. Индикатор засоренности воздухоочистителя:1 — диск; 2 — красный бара бан
Рис. 53. Схема системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов: 1 — газоотводящая трубка сапуна; 2 — сапун; 3 — маслосливная трубка сапуна; 4 — впускной воздухопровод двигателя; 5 — выпускной коллектор; 6 — глушитель
Приемные трубы объединены тройником и соединены с глушителем гибким металлическим рукавом, который компенсирует погрешности сборки и температурные деформации деталей системы. В каждой приемной трубе установлена заслонка вспомогательного тормоза.
На автомобиле установлен комбинированный активно-реактивный глушитель. Активный глушитель работает по принципу преобразования звуковой энергии в тепловую, что осуществляется установкой на пути газов перфорированных перегородок, в отверстиях которых поток газов дробится и пульсация затухает. В реактивном глушителе используется принцип акустической фильтрации звука. Этот глушитель представляет собой ряд акустических камер, соединенных последовательно.
Рис. 54. Система выпуска отработавших газов:1 — двигатель; 2 — левая приемная труба; 3 — правая приемная труба; 4 — пневматические цилиндры вспомогательного тормоза; 5 — вспомогательные тормоза; 6 — тройник; 7— рукав приемных труб; 8 — глушитель; 9 — рама
Отсос газов из картера двигателя осуществляется через сапун и газоотводящую трубку. Сапун установлен на двигателе. Удаление газов, проникающих в картер двигателя, происходит за счет разности давлений в картере двигателя и атмосферного.
—
Система выпуска отработавших газов предназначена для отвода в атмосферу отработавших газов, снижения шума их выпуска, частичного отвода тепла от двигателя и отсоса пыли из воздушного фильтра. Для уменьшения противодавления на выпуске, из цилиндров двигателя отработавшие газы отводятся вначале раздельно из каждого цилиндра с последующим соединением их в один поток.
Система выпуска отработавших газов автомобилей КамАЗ-5320 и КамАЗ-4310 включает в себя два выпускных коллектора, две приемные трубы, гибкий металлический рукав и глушитель.
Выпускной коллектор обслуживает один ряд цилиндров. Он изготавливается из серого чугуна и состоит из четырех выпускных патрубков и коллектора. Выпускные патрубки соединяют коллектор с выпускными отверстиями головок цилиндров. Патрубки крепятся с наружных сторон головок блока тремя болтами к каждой головке, коллекторы — тремя болтами к блоку. Разъемное выполнение соединения коллектор — патрубок — головка позволяет компенсировать тепловые деформации, возникающие при работе двигателя» и повышает герметичность стыков. Уплотнение прилегающих фланцев выпускных патрубков к головкам блока обеспечивается устанавливаемыми между ними металлоасбестовыми прокладками.
Приемные трубы изготовлены из специальной стали, стойкой против коррозии, от воздействия высоких температур и химических агрессивных веществ, содержащихся в отработавших газах. С одной стороны они через уплотнительные прокладки соединяются с фланцами коллекторов, с другой стороны объединены тройником и через гибкий металлический рукав соединены с глушителем. В каждой выпускной трубе установлены заслонки моторного тормоза.
Гибкий металлический рукав компенсирует температурные деформации деталей системы и погрешности сборки вследствие нарушения соосности деталей.
Глушитель активно-реактивный предназначен для уменьшения шума выпуска отработавших газов и отвода их в направлении, наименее мешающем водителю, транспортным средствам, и пешеходам. Он изготовлен из листовой стали и подвешен эластично снизу к раме автомобиля. Конструкция глушителя неразборная. Внутри корпуса глушителя размещены перегородки и перфорированная труба. Активная часть глушителя работает по принципу преобразования звуковой энергии в тепловую за счет установки на пути газов перфорированной трубы, в отверстиях которой происходит дробление: потока газов и затухание его пульсации. В реактивной части глушителя используется принцип акустической фильтрации звука в ряде последовательно соединенных акустических камер, образованных. перепородками.
Газы, выходящие из глушителя через эжектор, создают разрежение в трубопроводе, соединенном с полостью первой ступени очистки воздушного фильтра- посредством патрубка отбора, пыли.
Система выпуска отработавших газов автомобиля Урал-4320 имеет конструктивные отличия, связанные с установкой узлов вспомогательной тормозной системы, газоотборника заслонки отключения эжектора и клапана для преодоления глубоких бродов.
Глушитель прикреплен хомутами к раме. Приемные трубопроводы глушителя: фланцами через, прокладки соединены с выпускными коллекторами и кронштейном прикреплены к коробка передач. Возможные смещения приемных труб воспринимаются компенсаторами. Эжектор трубой соединен с патрубком отсоса шли из воздушного фильтра. В трубе смонтирована заслонка отключения эжектора. На приемных трубах глушителя установлены заслонки вспомогательной тормозной системы с пневматическими цилиндрами управления ими. Подробнее конструкция и работа вспомогательной тормозной системы рассмотрены в главе «Тормозные системы». В левую приемную трубу вварен газоотборник, используемый для дезактивации и дегазации автомобиля. При преодолении брода на конце выпускной трубы установлен клапан с заслонкой. Шарнир заслонки при установке клапана должен находиться сверху. В процессе движения усилиями выхлопных газов заслонка клапана открывается, обеспечивая их выход. В случае внезапной остановки двигателя заслонка закрывается и предохраняет систему выпуска газов от попадания воды.
Рис. 2.50. Система выпуска отработавших газов автомобиля Урал-4320:1—клапан для преодоления брода; 2 — выпускная труба; 3 — эжектор; 4— труба эжектора; 5 — хомут; 6 — корпус эжектора; 7 — заслонка эжектора; 8 — рычаг заслонки эжектора; 9 — газоотборник; 10, 13 — тормозные механизмы (заслонки) вспомогательной тормозной системы; 11,15—пневматические цилиндры привода заслонок вспомогательной тормозной системы; 12—приемные трубы глушителя; 14 — кронштейн; 16 — компенсаторы; 17 — глушитель; 18 — хомут; 19 — корпус вспомогательной тормозной системы; 20 — заслонка вспомогательной тормозной системы
При работе двигателя и открытой заслонке эжектора в трубопроводе и полости воздушного фильтра создается разрежение, обеспечивающее отсос пыли в выпускную трубу глушителя. В случаях преодоления брода или использования комплекта специальной обработки автомобиля для предохранения фильтрующего элемента воздушного фильтра заслонка эжектора закрывается, рычаг заслонки эжектора при этом устанавливается перпендикулярно к продольной оси трубопровода. При переводе рычага заслонки эжектора через среднее положение заслонка эжектора под действием пружины закрывает отверстие. После преодоления брода или отключения газоотборника заслонка эжектора должна быть открыта, при этом рычаг заслонки эжектора должен быть установлен вдоль трубопровода;.
Читать далее: Техническое обслуживание системы питания топливом
Категория: - Устройство эксплуатация камаз 4310
stroy-technics.ru
Система выпуска отработанных газов предназначена для удаления продуктов горения из двигателя и вывода их в окружающую среду. При этом должно обеспечиваться уменьшение величины шумового загрязнения до допустимых пределов. Как и любой другой комплекс устройств, данная система состоит из нескольких основных элементов, таких как выпускные клапан и канал, глушитель, резонатор, а также соединительные трубки и хомуты. Система выпуска обладает простым и понятным принципом действия - отработанные газы через трубопровод поступают в дополнительный глушитель, а затем в основной, при этом максимально снижается как уровень шума, так и концентрация вредных веществ. Интерес представляет внутренняя структура глушителя. Последний состоит из множества заслонок и перегородок, заключенных в цельный корпус. Шахматный порядок расположения всех этих "препятствий" на пути продуктов сгорания способствует значительной потере их скорости. В результате на выходе получаются так называемые "успокоенные" газы, которые впоследствии растворяются в атмосфере.
К примеру, благодаря данному устройству задерживаются и возвращаются обратно многие вредные соединения (оксид азота, углеводороды, окислы углерода). Рассмотрим несколько подробнее систему возврата окиси азота во впускной коллектор. Основная причина образования данного соединения - высокая температура в камере сгорания. Уменьшение концентрации этого вещества можно осуществить путем снижения рабочих значений температур. Наиболее просто и эффективно это осуществить посредством возврата некоторой части образованных выхлопов. Подобная рециркуляция отработанных газов способствует снижению температуры сгорания топливной смеси, однако состав последней и соотношение веществ остаются неизменными. Кроме того, колебание мощностных показателей можно считать незначительным.Система выпуска отработанных газов многих современных моделей автомобилей содержит в своей структуре катализатор, который предназначен для нейтрализации и очистки выхлопов.
Основными видами неисправностей данной системы автомобиля можно назвать увеличение уровня шума и повышение концентрации вредных веществ выхлопов. Система выпуска отработанных газов в связи со своим низким расположением относительно поверхности земли может быть частично или полностью повреждена. Кроме того, поездки по неровным участкам с большой вероятностью способны привести к нарушению плотности соединительных частей. Все это влечет за собой потерю целостности системы и, соответственно, увеличение шумового загрязнения от вашего автомобиля. В свою очередь негативное изменение состава отработавшей смеси газов может стать результатом неправильных настроек систем управления или же загрязнения выпускных устройств.
Система выпуска отработанных газов для долгого и эффективного использования предъявляет некоторые требования к эксплуатации: соединительные трубы, резонатор и глушитель не должны непосредственно соприкасаться с остальными конструктивными элементами автомобиля. Эта предосторожность обеспечит не только долгую работу средств вывода выхлопных газов, но и обезопасит соседствующие системы.
19 Сентября, 2013
fb.ru
Системы выпуска отработанных газов автомобилейАвтомобиль, оснащенный двигателем внутреннего сгорания, нуждается в системе, через которую бы осуществлялся выпуск отработанных газов. Она называется системой выпуска отработавших газов. Система появилась одновременно с изобретением двигателя, и вместе с ним, на протяжении многих лет, совершенствовалась и модернизировалась.
Система выпуска предназначена для отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, их охлаждения и уменьшения шума при выбросе в атмосферу. Двигатель выбрасывает через выпускной канал цилиндра отработавшие газы в выпускной коллектор. С этого момента начинается их движение по системе выпуска. Смотрите рис. 2.33.
Продукты сгорания из выпускного коллектора направляются в приемную трубу резонатора (дополнительного глушителя), а потом и основного глушителя.
Внутри обоих устройств установлены перегородки с большим количеством отверстий. Газы, с шумом попадающие в глушитель, вынуждены пройти длинный путь по его закоулкам. При этом звуковая волна существенно ослабевает, а газы охлаждаются.
Что на работу системы выпуска расходуется до 4% мощности двигателя. Поэтому на спортивных автомобилях и мотоциклах такая система выпуска не применяется — на соревнованиях стоит оглушительный шум и хорошо заметен смог от отработавших газов. А вот на всех остальных механических транспортных средствах (т.е. транспортных средствах, оборудованных двигателем) наличие и исправность системы выпуска обязательны.
Все соединения в системе выпуска отработавших газов должны быть герметичны. Выпускные элементы двигателя соединяются через специальные жаростойкие прокладки, трубы глушителя вдеваются друг в друга и стягиваются хомутами.
В отличие от большинства отечественных автомобилей системы выпуска многих иномарок снабжены еще одним элементом — катализатором (каталитическим дожигателем) отработавших газов, где происходит нейтрализация вредных веществ. Поэтому такой катализатор еще называют нейтрализатором.
В нем дожигаются несгоревшие остатки топлива и фильтруются газы перед выбросом в атмосферу. В нейтрализаторе основные токсичные компоненты отработавших газов — окись углерода СО, углеводороды СН и окись азота N0 — в результате химических реакций превращаются в нетоксичные газы.
К сожалению, катализаторы могут работать только с двигателями, потребляющими высококачественный неэтилированный бензин. В противном случае они тут же засоряются и выходят из строя.
Каталитический нейтрализатор, основной и дополнительный глушители, а также соединительные трубы не должны прикасаться к металлическим частям кузова, амортизаторам и тросу стояночного тормоза. К примеру, «ручник» нередко выходит из строя только из-за того, что горячая труба прожгла или оплавила оболочку тросика. Поэтому основной глушитель должен надежно «висеть» на резиновых амортизаторах, поддерживая при этом в подвешенном состоянии и дополнительный глушитель с трубами.
Давление и температура в системе выпуска отработавших газов весьма велики, поэтому лучший ремонт при повреждении элементов системы – это их замена. Попытки «залепить» дыры в глушителе даже специальной клеящей лентой или пастой, как правило, не дают ожидаемого эффекта. Через пару недель или чуть позже, опять образуются дыры, но теперь уже в бюджете хозяина машины, так как «залатанную» трубу или глушитель все же приходится менять.
При эксплуатации автомобиля с каталитическим нейтрализатором необходимо помнить о том, что долговечность нейтрализатора зависит, как говорилось уже раньше, от качества бензина.
И помните! Нейтрализатор моментально выйдет из строя, если в топливный бак был залит этилированный бензин, правда, такой бензин в наше время еще надо поискать.
Все проблемы системы можно легко определить на слух. Повышенный шум в ее работе возникает из-за прогара или механического повреждения основного или дополнительного глушителей, труб либо разгерметизации соединений.
Для устранения этой неисправности поврежденные элементы системы выпуска отработавших газов следует заменить на новые. При наличии сварочного оборудования можно попробовать заварить те дыры в трубах и глушителях, которые еще можно заварить.
Повышенное содержание окиси углерода в выхлопных газах и потеря мощности двигателя могут стать следствием частичного или полного выхода из строя каталитического нейтрализатора. Устраняется такая неисправность только заменой нейтрализатора.
Также, не следует ставить автомобиль на высокой сухой траве или в других местах, где возможен контакт выпускных труб и глушителей с легковоспламеняющимися материалами.
По материалам: avto-opel.com
Загрузка ... Поделиться "Системы выпуска отработанных газов автомобилей"
Системы выпуска отработанных газов автомобилей
5 (100%) проголосовало 2avto-opel.com
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателестроении. Система выпуска отработавших газов содержит головку цилиндров, коллектор, крепежные детали, посредством которых коллектор прикреплен к головке цилиндров, и как минимум два силовых элемента, выполненных перпендикулярно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров и воспринимающих нагрузку от термических деформаций коллектора, направленную параллельно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров. Дополнительные силовые элементы могут быть выполнены как в головке цилиндров, так и в коллекторе. Система выпуска отработавших газов позволяет, имея простые по конструкции и в изготовлении силовые элементы, ограничить деформацию коллектора, исключив тем самым нарушение герметичности соединения коллектора и головки цилиндров, а также разгрузить детали крепления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателестроении.
Известно, что температура отработавших газов в системе выпуска двигателей внутреннего сгорания достигает 980°С. В случае изготовления выпускного коллектора из чугуна (обычно он изготавливается из серых чугунов с пластинчатым графитом, которые не относятся к жаростойким) наблюдается следующее. Деталям из чугуна, работающим при высоких температурах, присуще необратимое увеличение размеров (объема). У отливок с толщиной стенок меньше 12 мм выдержка 1...2 часа при 980°С вызывает рост размеров до 1%, при толщине стенок свыше 12 мм - до 0,5%. Рост необратим и является следствием изменения микроструктуры чугуна (Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Т.4. Чугун. Колл. авторов под ред. Жукова А.А. и Шермана А.Д. М.: Машиностроение. 1969. Стр.123, 202, 205, 215).
Связанные с высокой температурой деформации коллектора (далее по тексту - деформация коллектора) приводят к короблению плоскости коллектора, по которой он соединяется с головкой цилиндров. Кроме того, при деформации коллектора увеличиваются нагрузки на детали крепления, что способствует ослаблению затяжки, а нередко и разрушению деталей крепления.
Деформация коллектора и ослабление затяжки приводит к нарушению герметичности соединения коллектора и головки цилиндров. Воздух, поступающий в выпускную систему двигателя из-за негерметичности соединения, является причиной неустойчивой работы двигателя на режиме холостого хода и нерасчетного режима работы датчика кислорода, используемого для управления двигателем.
Известна система выпуска отработавших газов, в которой выпускной коллектор отлит из чугуна и через четыре стальные прокладки восемью шпильками крепится к головке цилиндров (Автомобиль ГАЗ-3110 "Волга". Устройство, особенности эксплуатации и руководство по ремонту двигателей ЗМЗ 4062.10, 402.10, 4021.10. М.: ООО "Атласы автомобилей", 2000. Стр.21).
Известна также система выпуска отработавших газов, в которой впускные и выпускные трубопроводы изготавливают из чугуна в виде одной общей или двух отдельных отливок. У ряда двигателей (например, ЗИЛ-130, ГАЗ-53) впускные трубопроводы отлиты из алюминиевого сплава. Фланцами патрубков выпускные трубопроводы на металлоасбестовой прокладке, а впускные - на паронитовой присоединены к блок-картеру или головке цилиндров при помощи шпилек и гаек. (Гуревач А.М., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. Стр.120.).
Указанные системы выпуска отработавших газов имеют следующие недостатки.
Деформацию коллектора сдерживают только детали крепления. На детали крепления при этом действует нагрузка, направленная перпендикулярно плоскости соединения и параллельно ей. Дополнительная нагрузка на детали крепления от деформации коллектора приводит к ослаблению затяжки, вследствие чего нарушается герметичность соединения.
Кроме того, деформация коллектора приводит к уменьшению зазора между шпильками крепления и отверстиями коллектора. Отсутствие зазора увеличивает нагрузки на шпильки и гайки крепления, что способствует их разрушению.
В случае совместного закрепления коллектора и впускной трубы силовое воздействие на впускную трубу от деформации коллектора является причиной, приводящей к появлению негерметичности в соединении головка цилиндров - впускная труба.
Задачей предлагаемого изобретения является исключение негерметичности соединения и снижение нагрузок на детали крепления, возникающих от деформации коллектора.
Достигается это тем, что система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая головку цилиндров, коллектор, крепежные детали, посредством которых коллектор прикреплен к головке цилиндров, дополнительно содержит как минимум два силовых элемента, воспринимающих нагрузку от деформации коллектора, направленную параллельно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров, причем силовые элементы выполнены перпендикулярно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров.
Силовые элементы могут быть размещены как на головке цилиндров, так и на выпускном коллекторе.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена система выпуска отработавших газов с силовыми элементами, выполненными на головке цилиндров.
На фиг.2 изображена система выпуска отработавших газов с силовыми элементами, выполненными на коллекторе.
Система выпуска отработавших газов содержит головку цилиндров 1, коллектор 2, крепежные детали 3, в качестве которых могут быть использованы болты или шпильки с гайками, прокладку 4, через которую коллектор 2 крепится к головке цилиндров 1, а также силовые элементы 5. Посредством крепежных деталей коллектор 2 прикреплен к головке цилиндров 1.
Система выпуска отработавших газов работает следующим образом.
Коллектор 2, как правило, имеет различную толщину стенок, а также при работе нагревается неравномерно. Поэтому изменение размеров (объема) вследствие изменения микроструктуры чугуна под действием высоких температур приводит к необратимой деформации коллектора 2. Кроме того, закрепленный на головке цилиндров 1 коллектор 2 деформируется от расширения при нагревании до рабочей температуры.
Силовые элементы 5, выполненные в головке цилиндров 1 или в коллекторе 2 перпендикулярно плоскости соединения коллектора 2 и головки цилиндров 1, ограничивают деформацию коллектора 2 и воспринимают нагрузку, направленную параллельно плоскости соединения. Крепежные детали 3 при этом воспринимают только нагрузку, направленную перпендикулярно плоскости соединения коллектора 2 и головки цилиндров 1. Таким образом достигается сохранение плоскости коллектора 2, по которой он соединяется с головкой цилиндров 1, а также разгружаются детали крепления от нагрузок, направленных параллельно плоскости соединения коллектора 2 и головки цилиндров 1.
Предлагаемая система выпуска отработавших газов позволяет, имея простые по конструкции и в изготовлении силовые элементы, ограничить деформацию коллектора, исключив тем самым нарушение герметичности соединения коллектора и головки цилиндров, а также разгрузить детали крепления.
1. Система выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая головку цилиндров, коллектор, крепежные детали, посредством которых коллектор прикреплен к головке цилиндров, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит как минимум два силовых элемента, воспринимающих нагрузку от термических деформаций коллектора, направленную параллельно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров, причем силовые элементы выполнены перпендикулярно плоскости соединения коллектора и головки цилиндров.
2. Система выпуска отработавших газов по п.1, отличающаяся тем, что силовые элементы выполнены на головке цилиндров.
3. Система выпуска отработавших газов по п.1, отличающаяся тем, что силовые элементы выполнены на коллекторе.
www.findpatent.ru
