Выпускные системы современных автомобилей становятся все более сложными и совершенными. Связано это не только с борьбой за чистоту окружающей среды, но и с общей тенденцией на уменьшение шумности транспортных средств.
Работают элементы системы выпуска в тяжелых условиях. Высокие температуры в совокупности с агрессивным воздействием окружающей среды оказывают значительное разрушающее воздействие. Поэтому некоторые части выпускной системы со временем приходят в негодность.
Сейчас на рынке представлено большое количество разнообразных запасных частей для систем выпуска. Наблюдается общая тенденция к унификации и взаимозаменяемости запасных компонентов для выхлопной магистрали. Производители все чаще отходят от принципа производства комплектующих под конкретную модель автомобиля, так как это оказалось нецелесообразным.
Сегодня многие производители стремятся производить универсальные запасные части, для монтажа которых необходима небольшая доработка выпускного тракта. Это касается таких компонентов, как резонаторы и пламегасители. Унификация процесса производства позволила снизить стоимость запчастей. Но для потребителя снижение стоимости самой запчасти нивелируется необходимостью переделки выпускного тракта с производством сварочно-резочных работ.
Резонатор или пламегаситель
Часто автовладельцы сталкиваются с выбором: резонатор или пламегаситель?
Резонатор – составная часть системы выпуска, основное назначение которой заключается в подавлении резонансных явлений, выравнивании потока выхлопных газов и снижении шума. Изготавливается из жаростойкой нержавеющей стали.
Существует множество различных конструкций резонаторов. Под каждый двигатель подбираются свои параметры. Одной из основных характеристик является внутренний объем. Немаловажными параметрами считаются количество камер и тип сообщения между ними (через перфорированные отверстия в трубах, через смещенные относительно друг друга трубы или при помощи отверстий в стенках камер). Также резонаторы подразделяются по типу внутреннего содержимого:
- пустотелые;
- с набивкой из жаропрочных материалов.
Принцип работы заключается в следующем. Выхлопные газы, в зависимости от частоты оборотов двигателя, входят в резонатор с определенной пульсацией. Попадая внутрь резонатора, они проходят по разработанному маршруту с постоянным изменением направления и разделением основного потока на более мелкие направления. В итоге, изначальный импульс рассеивается. Создается более равномерное движение газов с относительно небольшой амплитудой изменения давления.
Основное отличие пламегасителя – прямоточная конструкция. Качественный пламегаситель изготавливается из нержавеющей стали. Центральная труба имеет перфорацию с расчетной частотой и диаметром отверстий. Корпус часто выполняется из двух слоев. Это делается для повышения надежности (если один слой будет поврежден, второй не позволит газам прорваться наружу) и достижения еще большей эффективности подавления шума.
Внутреннее пространство корпуса заполняется жаростойкими материалами. Это может быть металлический или минеральный наполнитель. Основная его задача – свободно пропускать через себя газы, разбивая их на как можно более мелкие потоки.
Пламегаситель, в отличие от резонатора, способен долго работать под воздействием более высоких температур. Поэтому целесообразно его устанавливать в местах, расположенных недалеко от выпускного коллектора.
Выхлопные газы имеют волнообразную структуру потока с областями повышенного и пониженного давления. Когда в пламегаситель выходит порция выхлопа высокого давления, газы через отверстия проникают внутрь набивки корпуса. Там происходит их разделение на более мелкие потоки и охлаждение. Когда подходит область низкого давления, выхлопные газы выходят из набивки и добавляются в поток. Таки образом происходит уменьшение амплитуды пульсации, что ведет к исключению резонансных явлений. Также осуществляется охлаждение, что благоприятно сказывается на последующих элементах системы выпуска.
В целом функциональные возможности резонатора и пламегасителя схожи. Отличия заключаются в том, что пламегаситель может выдерживать большую температурную нагрузку, а резонатор лучше справляется с подавлением резонансных явлений и снижением шума. Исходя из этого, можно сделать вывод, что пламегаситель целесообразнее устанавливать вместо элементов выпускной системы, расположенных ближе к коллектору. Резонатор же лучше устанавливать во второй половине системы выпуска.
Пламегаситель вместо резонатора
Существует несколько основных причин выхода из строя резонатора:
механическое повреждение из-за удара в область корпуса или под воздействием вибраций при нарушении целостности резиновых подвесов;- прогорание корпуса или внутренних конструктивных элементов;
- разрушение внутренней структуры.
Признаки выхода из строя резонатора следующие:
- характерный секущий звук (при незначительных нарушениях герметичности) или рев (когда имеются серьезные повреждения);
- дребезг, доносящийся из корпуса;
- запах выхлопа в салоне;
- выходящие выхлопные газы из-под днища автомобиля.
Автовладельцы часто задаются вопросом: можно ли установить резонатор вместо пламегасителя. Здесь все зависит от конструктивных особенностей системы выпуска конкретно взятого автомобиля. Также необходимо учитывать опыт производства подобной замены на подобных автомобилях.
В большинстве случаев, установка пламегасителя подходит для замещения центрального резонатора, который устанавливается за катализатором или сажевым фильтром. На этом участке выхлопные газы все еще имеют большую температуру. А за центральным резонатором следует главный глушитель. Поэтому установка пламегасителя здесь не окажет существенного влияния на увеличение шумовой отдачи и будет исправно функционировать, снижая резонанс и участвуя в охлаждении выпускных газов.
Установка пламегасителя вместо главного резонатора нецелесообразна. За исключением тех случаев, когда выпускная система модифицируется в некое подобие спортивного варианта. Тогда есть смысл поставить вместо глушителя стронгер. При этом усилится шумовая отдача, и могут появиться отголоски резонансных явлений.
Резонатор, пламегаситель вместо катализатора
Большинство автовладельцев в России при появлении проблем с катализатором выбирают путь его удаления с установкой заменителя. Это обусловлено лояльным отношением к нарушению экологических норм, а также дешевизной подобной замены. Новый катализатор имеет высокую стоимость. Установка же заменителя обходится гораздо дешевле.
Вместо каталитического нейтрализатора наиболее целесообразным является установка пламегасителя или стронгера. Это обусловлено условиями работы вблизи двигателя. Высокая температура может достаточно быстро повредить резонатор. В особенности, если он пустотелый.
Исключением является установка резонатора в конструкциях выпускных систем с несколькими катализаторами. Здесь можно вживить резонатор вместо последнего каталитического нейтрализатора. Он, как правило, расположен на значительном расстоянии от двигателя и к моменту его достижения выпускные газы охлаждаются и теряют кинетическую энергию.
Замена катализатора на родной резонатор(пламягаситель) дошла и до меня.
Владею машиной чуть больше полу-года, ЕГР отключен прокладкой и программно с переходом на E2 (Рейсинг_2010_3BHL_V2_E2_noEGR).
Расход продолжает меня не радовать, движок слабоват, но в целом машина не плохая и вот я решил, что пока буду на ней ездить, а значит не смогу без доделок, переделок!
Если машинка переведена на Е2, а почему бы не дать ей чуток свободней выдыхать, решено, меняю катализатор на пламик. Нашел множество отзывов и инструкций, а главное, что есть родной резонатор GM 96536995, не надо ни чего мудрить, все уже сделано, купил по цене 3260 руб. + прокладки заказал GM 96184840 и GM 96536998, а так же решил гайки тоже сменить на GM 94515068 (6 штук соответственно).
Откручивал на горячую и проблем не возникло, когда остыл, снял катализатор и очистив места соединения, вставив прокладки, установил новенький корейский резонатор.
Вот катализатор, еще живой:
Теперь ощущения от переделки:
1. звук не изменился, так же все тихо!
2. в горочку и на трассе машине чуть легче стала идти, но может и показалось, реально замечено, только то, что на низах чуть легче двигателю и не особо разница чувствуется вкл.выкл. кондиционера;
3. вонь пригорающего резонатора под капотом будет несколько дней и пару сотен км, хорошо прогрел на трассе пару раз и запах ушел полностью примерно через неделю;
4. запах выхлопа на холостых не изменился;
5. расход, как минимум не изменился, на трассе показалось, что немного снизился;
В целом доволен завершением переделки под Е2 (отключен ЕГР, пламягаситель, прошивка ЭБУ под это все). Заменены фильтры, новые свечи и провода высоковольтные, машина в целом ехать стала гораздо лучше, чем, когда купил, нет провала на низах, разница от вкл. кондиционера не сильно заметна, по ощущениям машина едет не хуже стока 1.6л.
Как известно, системы с электронным управлением впрыска топлива делятся на системы с обратной связью и без обратной связи.
Системы с ОС выполняют нормы токсичности Евро-2, Евро-3 и имеют в своём составе датчик кислорода (ДК), каталитический нейтрализатор и адсорбер. Немного о принципе работы каталитического нейтрализатора.
Катализатор — это кусок выхлопной системы, в который встроены множество трубок в виде сот, сквозь которые проходят газы. Соты нужны для того, чтобы увеличить площадь контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен тонкий слой определённого сплава.
Наиболее полное сгорание топливно-воздушной смеси и максимально эффективная нейтрализация токсичных компонентов достигается при соотношении воздух/топливо 14,5…14,6 :1. Для поддержания этого соотношения и используется датчик кислорода, который даёт контроллеру информацию о количестве кислорода в выхлопных газах. Если воздуха много (соотношение воздух/топливо больше 14,6) контроллер обогащает смесь, увеличивая длительность импульсов впрыска, если воздуха мало (соотношение воздух/топливо меньше 14,6)- контроллер обедняет смесь. Таким образом поддерживается постоянное значение соотношения воздух/топливо. И ещё-ничего в нейтрализаторе не догорает в прямом смысле! Он сильно нагревается из-за протекающей в нём окислительно восстановительной реакции.
Кроме тепла в катализаторе образуется дополнительный объём газа во-первых потому, что догорели углеводороды (также, как в цилиндре двигателя), во-вторых потому, что температура газов выросла. Это и есть то противодавление, которое дает исправный катализатор. Однако величина его не столь велика. Немалую долю в общую величину противодавления вносят лабиринты резонатора и глушителя. Для того, чтобы снизить сопротивление потоку газов со стороны катализатора, площадь всех отверстий сот примерно в полтора раза больше, чем подводящих или отводящих труб.
Теперь ещё об одном немаловажном факторе, о котором никто не упомянул. Дело в том, что далее за катализатором в выпускной системе установлен резонатор. Его назначение — пропустить беспрепятственно выхлопные газы, а ударную волну отразить как в зеркале и направить обратно в сторону двигателя. Отражённая ударная волна, достигнув закрытого выпускного клапана, отражается и от него. Если длину трубы до резонатора подобрать таким образом, что отражение от клапана происходит прямо перед его открытием, то скачек разрежения, следующий неотрывно за ударной волной, "отсосёт" выхлопные газы из камеры сгорания и улучшит продувку цилиндра. В этом состоит суть работы настроенного выхлопа. В случае, если двигатель работает на оборотах резонанса, в трубе установится стоячая волна с разрежением у выпускного клапана. Дело в том, что описанный процесс, называемый резонансом, возникает только на каких-нибудь одних оборотах двигателя.
Конечно, наибольшее влияние будет, если двигатель одноцилиндровый. Для многоцилиндровых двигателей отрицательное влияние ветвления труб сказывается, но конструкторы автомобилей используют резонанс на выхлопе для того, чтобы скорректировать моментную характеристику на определенных оборотах. Спортсмены часто используют это явление.
Теперь как это относится к нашей теме. Катализатор должен быть прозрачным для ударной волны. Именно поэтому он выполнен в виде сот с очень тонкими перемычками. Когда мы смотрим сквозь него, он "прозрачный", для ударной волны он — просто труба.
Есть ещё один момент, влияющий на работоспособность выпускной системы. Катализатор работоспособен, когда хорошо прогрет. Поэтому его устанавливают настолько близко к двигателю, насколько возможно. Из-за этого сильно сокращается длина "штанов", что отрицательно влияет на резонанс в выпускной системе. Иногда, понимая, что из-за конструктивных особенностей, связанных с наличием катализатора, резонансу всё равно конец, конструкторы просто сводят сразу за коллектором все четыре трубы в одну. Этот фактор, в основном, и является причиной, почему автомобили, оснащенные катализатором, имеют меньшую мощность. Противодавление здесь не причем.
Из всего выше сказанного вероятно понятно, каким образом надо удалять катализатор.
а. Самое правильное решение, если мы хотим получить дополнительную мощность, следующее. Надо снять выпускную систему от коллектора до глушителя и установить новую, предназначенную для автомобиля без катализатора. Как правило, в таком варианте выпускная система с "правильными", рассчитанными резонансными свойствами.
б. Если это дорого, надо вместо катализатора установить трубу того же сечения, что и подводящие трубы.
в. Если оставить пустую банку, будет хуже по двум причинам.
Первая — появился дополнительный резонатор не на нужном месте.
Вторая — тонкие стенки не поддерживаются сотами и начинают резонировать и шуметь.
г. Просверлить дырку в сотах, что почти эквивалентно варианту б.
Следующий вопрос. Hадо или нет удалять соты из катализатора. В случае если он "прозрачный", даже если перестал окислять из-за отравлености тетраэтилсвинцом, лучше его не трогать. Как видно, проще навредить, чем сделать лучше. А если он работоспособен, то пусть лучше мы будем дышать несколько более чистым воздухом, чем вам покажется, что машина стала "резвее".
Следующий вопрос, который был затронут. Взаимодействие катализатора и кислородного датчика. Они НИКАК HЕ СВЯЗАНЫ. Упоминание в некоторых изданиях о том, что при удалении катализатора необходимо перерегулировать контроллер, связаны в основном с тем, что при наличии катализатора, для получения несколько большей мощности, можно позволить иметь Лямбда фактор в пределах 0,8 — 0,9, что соответствует слегка обогащенной смеси. Экология от этого не пострадает, катализатор "дожигает". Правда, с экономией топлива не очень хорошо. Если катализатор убрали, необходимо иметь Лямбда равный единице. Иначе выхлоп очень токсичный. Общее у катализатора и лямбда датчика только одно. Они оба умирают от тетраэтилсвинца. Поэтому утверждение, что с выбитым катализатором можно ездить на этилированном бензине не совсем верное. Если в системе управления используется кислородный датчик, то нельзя. Если датчика нет, то и катализатор выбивать не нужно.
Теперь пару замечаний по конкретным моментам.
1.Соты не спекаются. Температура плавления керамики значительно выше, чем у стали. Скорее расплавится стальной корпус, чем соты.
2. Лямбда датчик надо менять тогда, когда он неисправен, а не вместе с катализатором.
3. Полировать выпускной тракт — это Сизифов труд, такой же бессмысленный. Снижать индуктивное сопротивление, когда можно просто увеличить сечение. Да и это не нужно. Ведь глушитель мы не заменим на спортивный.
Удалять нужно по причинам
1 Если он у Вас раскрошился от ударов и забился, в таком случае из выхлопной летит металлическая крошка при перегазовке.
2 Для безопасности. Если вдруг у Вас за троит двигатель из-за системы зажигания, зависнет форсунка, повыситься давление топлива или что-то еще, весь лишний не сгоревший бензин будет дожигаться в катализаторе а он будет греться (может нагреться до красна).
3 Для спортивных целей. Тут без комментариев. Могу только сказать что точно исправный катализатор на обычном двигателе не создает помех.Проверено неоднократно.
4 Если вы устали менять или варить свой глушитель. Нормальный исправный катализатор выделяет очень много воды из-за которой быстро ржавеет глушитель.
Если все это Вам ни почем, тогда оставьте его!
Всем спасибо!
п.с. если слишком много букв, могу делать несколько частей.
