Для начала рассмотрим самые распространенные современные схемы автомобильных глушителей. Стандартный автомобильный глушитель состоит из ограничителя, отражателя, резонатора и поглотителя. Сама выпускная труба предназначена для отвода выхлопных газов из двигателя за его пределы. Естественно то, что она никоем образом не должна препятствовать этому потоку.
Если, по какой-либо причине в системе выхода газов появится посторонний предмет, который закрывает поток газов (к примеру, над вами кто-нибудь пошутил и засунул в выхлопную трубу банан или картошку), давление в таком случае не будет успевать падать, оно будет противодействовать очитке цилиндра, когда клапан в коллекторе будет открываться. Упадет коэффициент наполнения из-за того, что много отработанных газов не будут позволять наполнить в прежней степени цилиндры свежей смесью. И как итог, двигатель не сможет выработать прежний вращающий момент.
Очень важно понять, что размер трубы и конструкция автомобильного глушителя в серийном автомобиле соответствует тому количеству газов, которое двигатель вырабатывает в единицу времени. Если серийный двигатель будет подвергнут изменениям, которые приведут к увеличению мощности (не смотря на то, увеличиваете вы объем двигателя или увеличиваете его момент на высоких оборотах) расход газа, который проходит через выхлопную трубу при этом сразу повыситься, в результате чего возникает вопрос: «Не создаст ли это повышенное сопротивление выпуска при новых условиях?»
В этом случае, если рассматривать первый, описанный нами процесс, следует определить достаточный ли размер установленных у вас труб. Понятно одно, что после максимально возможного размера, увеличение сечения труб для определенного двигателя бессмысленно, так как это не приведет ни к какому улучшению. Ответом на вопрос, где же мощность, можно сказать, что тут главное ничего не потерять, так как приобрести тут ничего не получится. Как можно сказать из практики: при объеме двигателя 1600 куб. см, в котором довольно хороший вращающий момент, достаточно будет трубы с диаметром не более 50 мм.
Как только мы начинаем говорить о сопротивлении в выпускной системе, не возможно не упомянуть о таком важнейшем элементе, как глушитель шума. Глушитель в любом случае создает небольшое сопротивление потоку газов, поэтому лучшим глушителем может считать тот, который создает минимальное сопротивление. К большому сожалению, в городских условиях такую роскошь можешь позволить себе только отчаянный хам. Заботой о нашем с вами здоровье будет борьба с шумом. Как в повседневной жизни, так и в спорте существуют свои ограничения на уровень производимого шума. Следует отметить, что для большинства автомобилей спортивного класса такой уровень шума ограничивается цифрой в 100 дб. Условия эти достаточно лояльны, однако без глушителя ни какой автомобиль не сможет соответствовать определенным техническим требованиям, и к соревнованиям допущен быть не может. Поэтому автомобильный глушитель – это компромисс между тем чтобы получить меньшее сопротивление или низкий исходящий шум.
Теперь надо понять, как же звук гасится в глушителе.
Наш слух возбуждает энергия, которую несут в себе акустические волны. Глушитель же переводит колебательную энергию в тепловую. Глушители можно разделить на 4 группы, по способы их работы:
Ограничители.
Принцип их работы достаточно прост. В своем корпусе глушитель имеет существенное зауживание диаметра трубы, которое дает некоторое акустическое сопротивление, а затем сразу же большой объем аналогично емкости. Когда звук проходит через сопротивление, колебания сглаживаются объемом. В дросселе рассеивается энергия, которая нагревает газ. Чем больше такое сопротивление (отверстие меньше), тем больше будет эффект сглаживания. Однако с этим увеличивается сопротивление потоку. Быть может плохой глушитель? Но в качестве предварительного глушителя это конструкция довольно распространена.
Отражатели.
В корпусе глушителя устанавливается большое количество зеркал, от которых отражаются звуковые волны. Известно то, что при каждом отражении часть энергии теряется нагрев зеркала. Если на пути прохождения звука поставить очень много таких зеркал, то в итоге мы рассеем почти всю энергию, и наружу выйдет очень слабенький звук. Именно по такому принципу работают глушители в пистолетах. Такая конструкция на много лучше, но внутри корпуса мы заставляем газовый поток менять свое направление, что создает некоторое сопротивление выхлопным газам. Также подобная система зачастую применяется в оконечных системах стандартных глушителей.
Резонаторы.
Глушители такого типа используют замкнутые полости, которые расположены вблизи трубопровода и соединены с ним отверстиями. В таком корпусе зачастую присутствует пару корпусов различного размера, которые разделены глухой преградой. Такие отверстия с замкнутой плоскостью выступают в роли резонатора, который возбуждает колебания собственной частотой. Условия, с которыми распространяется резонансная частота, быстро меняются и это способствует эффективному гашению шума при прохождении через отверстия. Такие глушители зачастую ставят именно первыми в системе, так как они хорошо борются с низкими частотами. Сечение в них не уменьшается, поэтому они не оказывают весомого сопротивление потоку.
Поглотители.
Такие системы работают через поглощение звуковых волн, специальным пористым материалом. Если мы направим звук, к примеру, в стекловату, то колебания превратятся в тепло. Подобные глушители хуже всего задерживают звук, однако не имеют большого сопротивления.
В современных схемах автомобильных глушителей зачастую используют комбинированный способ глушения звука. Сочетая в системе несколько приведенных выше способов глушения. Часто собранные собственноручно глушители не могут задержать шум, так как это делают заводские. Это происходит по тому, что источником шума становятся стенки корпуса, поэтому многие глушители обвернуты снаружи асбестовой основой.
