Зачем нужен резонатор в выхлопной системе?

Возможные причины замены резонатора на пламегаситель

Владельцы автомобилей периодически сталкиваются со следующими проблемами:

• Механические повреждения, вызванные ударом по корпусу либо сильными вибрациями при поврежденных резиновых подвесах.
• Разрушилась внутренняя структура устройства.
• Прогорел корпус или другие компоненты конструкции.
• Меняется звук — при мелких нарушениях герметичности появляются секущие звуки, при серьезных — характерный рев.
• В салоне появляется запах выхлопных газов, также они выходят из-под дна авто.
• Изнутри корпуса слышится дребезжание.

Во всех этих ситуациях решением может стать замена резонатора, и в этот момент перед владельцем встает вопрос — резонатор или пламегаситель, что лучше? Необходимо четко понимать отличия между этими устройствами, учитывать особенности конструкции выхлопной системы конкретной машины, а также опыт замены на похожих авто.

Зачем используются резонаторы

Теперь более конкретно относительно того, для чего нужны резонаторы в автомобилях. Уже название даёт понять, что этот элемент отвечает за резонирование шума или звуковых потоков, которые образуются в процессе работы мотора.

Если говорить простым языком о том, зачем резонатор в выхлопной системе, то это гаситель звуковых колебаний в момент, когда выхлопные газы выходят из камеры сгорания. Но это далеко не все функциональные возможности компонента. На деле резонаторы выполняют одновременно несколько задач, хотя основной считается именно резонирование, либо гашение звуков. Преимущественно низкочастотных.

Специалисты утверждают, что резонатор в конструкции выхлопной системы служит не только для отвода газа и снижения уровня шума. Ещё один момент, для чего служит устройство, заключается в повышении полезной мощности силовой установки. Не зря спортивные автомобили подвергаются специальным доработкам, где стандартный резонатор меняется на более эффективный вариант. В таких случаях размещение элемента происходит непосредственно за прямотоком.

Прямоточная система выхлопа

Крайне важной функциональной особенностью резонатора является его способность снижать температуру выходящих выхлопных газов. Тем самым заметно продлевается срок службы всей системы и глушителя в частности. Как дополнение можно отметить факт снижения уровня вредных выбросов за счёт участия резонаторов в работе выхлопной автомобильной системы

Как дополнение можно отметить факт снижения уровня вредных выбросов за счёт участия резонаторов в работе выхлопной автомобильной системы.

Учитывая функции и назначение этого элемента, возникают вопросы касательно того, можно ли убрать из автомобиля резонатор, что произойдёт и какие последствия возможны. Некоторые считают удаление такого элемента глупостью. Но есть далеко не один такой водитель, который убирал конструкцию.

Для ответа на этот вопрос следует учесть, что будет при эксплуатации автомобиля без резонатора. Произойдёт следующее:

• значительно усилится звук работы выхлопной системы. Иногда он превышает все допустимые нормы, становится крайне неприятным и шумным. Во многом уровень шумности зависит от мощности двигателя и его оборотов;
• особенно заметным повышение шумности будет при низкочастотном диапазоне. Именно гашением низких звуков занимается резонатор;
• повысится температура выходящего выхлопного газа, который проходит через глушитель автомобиля. Это существенно снижает срок его службы. В скором времени глушитель придётся менять;
• нарушится штатное распределение ударных волн в газовой среде. Параллельно поменяются зоны разряжения. Всё это ведёт к заметным потерям двигателя по мощности;
• настройки по расходу топлива также нарушатся. Это приведёт к увеличению потребления горючего.

Полностью отказаться от использования резонатора можно только в определённых ситуациях, когда проводится комплексный тюнинг выхлопной системы с установкой дополнительных элементов и специальной настройкой. Если просто вынуть из выхлопа резонатор, и продолжить эксплуатировать автомобиль в таком состоянии, ничего кроме повышенного шума и ускоренного износа со всеми вытекающими последствиями это не даст.

Что будет, если убрать резонатор

Делать это нежелательно по следующим причинам:

• Выхлопная система будет работать значительно громче, звук превысит нормы, приемлемые для человеческого уха, станет неприятным. Особенно это касается диапазона низких частот.
• Увеличится расход топлива, потому что собьются соответствующие настройки.
• Так как между глушителем и резонатором существует прямая связь, глушитель быстро выйдет из строя из-за повышения температуры выхлопных газов.
• Двигатель потеряет в мощности, поскольку нарушится верное распределение среди газа ударных волн.

Лишь проведение комплексного тюнинга выхлопной системы со специальной подстройкой и установкой новых элементов может послужить причиной для отказа от резонатора выхлопной системы. Однако многие водители удаляют деталь по иным поводам — чаще всего, если он прогорел или промялся, а денег на новый нет. Это в корне ошибочная стратегия — расходы, которые повлечет за собой длительная езда без резонатора, гораздо ощутимее, чем простое приобретение новой запчасти за 1-5 тысяч рублей (в зависимости от марки автомобиля).

Видео: обзор, тест-драйв

Разновидности устройства

Все подобные устройства можно условно разделить на несколько групп. Каждая из них используется в двигателях следующих видов:

1. Двухтактный. Для такого мотора установка механизма является обязательной. При отсутствии резонатора в машине увеличится расход топлива, повысится удаление газов, резко упадёт скорость автомобиля.
2. Четырёхтактный. Установка резонаторной трубы в таком двигателе гасит мощность мотора. При отсутствии детали мощность повышается на 15 %, при этом увеличивается шум.

Такие приспособления имеют и некоторые конструктивные особенности. На рынке можно увидеть моноблочные изделия. Самыми популярными остаются комбинированные модели. В их состав входит классическая конструкция с трубой. Внутри изделия установлены перегородки и камера, заполненная шумопоглощающим материалом. Обычно используется базальтовое волокно.

В настоящее время комбинированные изделия считаются самыми производительными и эффективными. Глушители подразделяются на несколько типов:

• короткие;
• средние;
• длинные.

Каждый глушитель имеет свой объём. Этот показатель влияет на эффективность его работы. При недостатке объёма сильное нажатие на педаль акселератора сделает шум сильнее.

Для изготовления небольших глушителей используется алюминированная сталь. Она представляет собой обычный металл, на поверхность которого нанесён тонкий алюминиевый слой. Он защищает резонатор от появления коррозии. Наиболее качественными считаются модели, изготовленные из нержавеющей стали и имеющие двойной корпус. Они рассчитаны на более длительную эксплуатацию.

Это интересно: Проверка автомобиля по базе ГИБДД на юридическую чистоту

Из-за того, что устройство в выхлопной системе постоянно находится под воздействием высоких температур, детали быстро выходят из строя. Такие механизмы требуют периодической диагностики. Она позволяет своевременно обнаружить возможные неисправности.

Alvis

Резонатор

Резонатор – деталь выхлопной системы, гасящая звуковые колебания после выхода газов из камеры сгорания

Основная задача резонатора — гасить звуковые колебания ревущих выхлопных газов, вырывающихся из камеры сгорания. Размер, форма и конструкция резонатора напрямую влияют на то, насколько громко будет работать двигатель. При поломке этой детали нарушается работа всей выхлопной системы. Автомобиль становится шумным, в салон проникает запах выхлопа.

История появления резонатора в выхлопной системе

Первый резонатор появился на автомобиле в начале XX века. Снижение уровня шума было первой задачей, которую пришлось решать разработчикам, так как вскоре после появления серийных машин проявилось недовольство пешеходов их чрезмерно шумной работой. С этой детали началось создание полноценной выхлопной системы, которую можно видеть в современных автомобилях.

Принцип работы резонатора

Выхлопные газы образуются в камере сгорания и выводятся из цилиндра через выпускной клапан. После этого они на большой скорости движутся по выпускному коллектору и приемной трубе. При этом температура газовой смеси составляет около 650 градусов Цельсия, поэтому детали выхлопной системы подвергаются серьезной тепловой нагрузке.

Труднее всего создать конструкцию резонатора для спортивного автомобиля. С одной стороны, он должен пропускать через себя поток газов, не создавая препятствий. С другой — снижать уровень шума

Далее газовый поток попадает в катализатор, а затем в резонатор, который представляет собой полость с одной или несколькими камерами. Через камеры проходит труба с небольшими отверстиями, через которые проходит разделенный поток газов. Прохождение через трубу способствует взаимному поглощению звуковых волн.

Виды резонаторов

Более сложные современные резонаторы могут иметь оболочку, между слоями которой располагается теплоизоляционный материал. Такие детали не только поглощают шумы, но и позволяют защитить кузов от нагревания.

Все чаще в автомобилестроении встречаются комбинированные резонаторы, которые состоят из двух частей. Первая часть детали основана на классической конструкции с трубой и внутренними переборками, а вторая – заполняется шумопоглощающим материалом (обычно базальтовым волокном). Такие комбинированные резонаторы работают эффективней обычных. 

Эксплуатация и неполадки резонатора

Дольше всего служит резонатор с двойным корпусом. Материал должен быть невосприимчивым к коррозии. Как правило, недорогие глушители для автомобилей потребительского рынка делают из алюминированной стали, то есть обычной стали, покрытой тонким слоем алюминия, защищающего поверхность от коррозии. Немаловажную роль играет и объем резонатора. От этого показателя зависит эффективность его работы. Если объема недостаточно, то во время резкого нажатия на педаль газа шумы будут существенно усиливаться, а сама деталь может начать вибрировать.

Покупая резонатор из аллюминированной стали, следует помнить, что невысокая цена изделия получена путем снижения долговечности. Лучшие резонаторы делают из нержавейки

Как и любая часть выхлопной системы, резонатор подвергается вредному воздействию агрессивных факторов: работа в среде газа, высокие температуры. Из-за этого срок службы деталей выпускной системы весьма невелик. Признаками поломки могут быть усиление шумов, запах выхлопных газов в машине, наличие струек дыма под днищем. В этом случае его следует менять. 

Резонатор в автоспорте

Благодаря простоте и небольшому весу резонатор находит применение в автомобильном спорте, однако для этих целей деталь часто подвергается существенным изменениям. Как правило, в спортивные автомобили устанавливают резонаторы, имеющие камеру более сложного типа, которая обеспечивает звукопоглощение и обладает минимальным сопротивлением, то есть не повышает обратное давление в выхлопной системе. Спортивные глушители делают, как правило, из нержавеющей стали, так как у нее более гладкая поверхность (создающая минимум завихрений в системе), и сделанные из нее детали лучше работают в экстремальных температурных режимах.

Как отключить сигнализацию Pantera?

Видео по теме

Как сделать тихий глушитель на авто – тюнингуем тишину

Лишь небольшая часть автолюбителей хотела бы иметь на своём авто громкий спортивный выхлоп. Подавляющее большинство водителей, наоборот, озадачено вопросом, как сделать тихий глушитель. Езда может быть комфортной лишь в случае, когда в салон проникает как можно меньше посторонних звуков. Глушитель создаёт свой шумовой фон, который можно значительно снизить. Эффект от этого нельзя не заметить.

Основные способы, как сделать глушитель тише

Прежде чем приступать к модернизации выхлопной системы, следует разобраться в природе повышенного звука выхлопа.

С каждым рабочим ходом поршня в камере сгорания цилиндра мотора происходит микровзрыв, который сопровождается существенным резким расширением газов.

Естественно своеобразная взрывная волна, после того, как она сделала своё дело и переместила поршень вниз, с открытием выпускного клапана устремляется по выхлопной системе.

Таким образом, природа шума выхлопной системы двойствена:

• звук от расширения газов;
• шум от вибрации элементов выхлопной системы.

Как известно, основным способом борьбы с шумом является увеличение веса элементов. Чем толще металл, тем меньше вибрация и, соответственно шум. Поэтому выпускной коллектор, который первым принимает на себя раскаленные газы из ГБЦ, выполнен таким массивным.

Многие автолюбители, которые имели возможность сравнить вес выхлопной трубы отечественного автомобиля и зарубежного, отметили, что детали выхлопной системы иномарок значительно тяжелее. Именно поэтому «наши» авто менее комфортны при звукошумовом сравнении.

Снизить скорость движения газа в выхлопной трубе призваны специальные элементы: резонаторы и глушители. Первым в очереди находится резонатор.

Важно

Как только газы под давлением попадают в часть трубы с увеличенным объёмом, они сразу теряют часть энергии и дальше продвигаются с меньшим импульсом.

В системе лабиринтов глушителя выхлопные газы окончательно теряют свою энергию, рассеиваются. Настоящий тихий глушитель на иномарке довольно тяжелый и имеет несколько отдельных корпусов.

Делаем тихий глушитель своими руками

Принимаясь за модернизацию выхлопной системы с целью уменьшения звука выхлопа, следует быть готовым технически и материально. Для работы понадобится полный набор автослесарного инструмента. Кроме того, вам понадобится обязательно:

• сварочный аппарат (желательно полуавтомат или инвертор);
• углошлифовальная машина с набором дисков;
• верстак, оборудованный тисками.

Одним из самых доступных способов получить негромкий глушитель в условиях среднестатистического гаража, является включение в имеющуюся выхлопную систему дополнительного резонатора.

Вариантов модернизации выхлопной системы также два: инсталляция на участке между основным резонатором и глушителем дополнительного резонатора заводского производства или изготовление устройства своими руками.

Рассматривая вопрос о том, как сделать глушитель тише, следует учитывать, что любой из вариантов может повлечь разные расходы. Если автолюбитель не ограничен в бюджете, то можно смело покупать новый резонатор, вырезать часть трубы и вварить его на освободившееся место. Второй способ оказывается более увлекательным и о нём следует рассказать более подробно.

Технология изготовления дополнительного резонатора состоит из следующих этапов:

• изготовление корпуса (бочки) из отрезка стальной тонкостенной трубы или листовой стали в виде двух половинок;
• выполнение на участке трубы выхлопной системы, соответствующем длине корпуса, за основным резонатором отверстий;
• соединение половинок корпуса на трубе с отверстиями и обваривание;
• закладка в полость нового корпуса базальтовой минеральной ваты;
• заваривание торцевых частей резонатора.

В завершение следует обработать сварные швы, зачистить и обезжирить новый резонатор, при возможности покрасить его термоустойчивой краской.

Дополнительные проблемы тихого автомобиля

После того, как разрешен вопрос, как сделать тихий глушитель, становятся очевидными некоторые проблемные места. В первую очередь следует помнить, что любой из способов изготовление «тихой» системы выхлопа, обязательно приведёт к увеличению веса конструкции.

Это в свою очередь обязывает автолюбителя принять дополнительные меры по усилению кронштейнов и резиновых амортизаторов.

Другой момент, который следует учитывать – изменение баланса поступающего воздуха в мотор и выхлопных газов.

После модернизации системы выхлопа обязательно следует провести испытания работы мотора в разных режимах и осуществить дополнительные регулировки системы подачи топлива и фильтрации воздуха.

Принцип работы резонатора

Когда работает двигатель, в выпускной коллектор из цилиндров через клапаны поступает горячий газ. Поток объединяется в приемной трубе и с большой скоростью поступает в катализатор. На этом этапе происходит нейтрализация ядовитых веществ, входящих в состав выхлопных газов.

Далее этот поток (а он до сих пор не успевает остудиться и замедлиться) попадает в емкость малого глушителя. Температура выхлопа в этом узле еще достигает показателя более 500 градусов по Цельсию.

В полости резонатора имеется несколько перегородок и перфорированных труб, установленных напротив стенок этих перемычек. Когда из основной трубы газ поступает в первую камеру, поток ударяется о перемычку и отражается от нее. Далее он сталкивается с новой порцией выхлопных газов, и часть объема поступает через перфорированную трубу в следующую камеру, в которой происходит аналогичный процесс.

Когда выхлоп попадает в резервуар, поток смешивается и проходит несколько стадий отражения от перемычек, происходит поглощение звуковых волн и газ постепенно остывает. Далее он по выхлопной трубе поступает в основной глушитель, где происходит идентичный процесс, только с большим количеством ступеней. В нем происходит окончательное охлаждение газа и стабилизация звуковой волны.

От пропускной способности этого элемента зависит КПД двигателя. Чем меньше сопротивление выхлопа, тем легче отработанные газы удаляются из цилиндров, благодаря чему коленвалу легче вращаться, и ему не нужно использовать часть энергии на удаление продуктов горения. Эта особенность используется для создания спортивных выхлопных систем. По этой причине такие машины очень громко работают. Однако полностью эту деталь удалять из системы нельзя, так как без выхлопной системы машина будет менее динамичной.

Подробней о работе выхлопной системы и резонаторе в отдельности рассказывается в данном видео:

Теория ДВС Часть 2: Выпуск — от паука до выхода

Watch this video on YouTube

Резонатор своими руками

Перед тем как проектировать и собирать резонатор собственной конструкции необходимо понимать одну простую вещь. Чем толще материал, из которого изготовлена выхлопная система (в том числе резонатор), тем более эффективной будет борьба с вибрациями и возникающими шумами. Именно по этой причине выпускной коллектор, который первый принимает на себя газы из ГБЦ, имеет такой внушительный вес.

Однако при выборе материала не стоит переусердствовать и выбирать слишком массивные заготовки. В противном случае масса резонатора будет значительной, а это скажется на динамических характеристиках автомобиля, и нагрузке на его ходовую часть.

Существует ряд причин, по которым автовладельцы самостоятельно изготавливают резонаторы выхлопа. Одной из них является уменьшение шума, который производит стандартный заводской глушитель. Обычно для этого в систему выхлопа газов устанавливают дополнительный резонатор. Вторая причина — изготовление и установка прямоточного резонатора автомобиля. Его особенности заключаются в следующем:

• уменьшение потери мощности двигателя (на самом деле незначительно, составляет около 5. 10%);
• изменение звукового фона работы двигателя и выхлопной системы (для любителей низкого звука).

Для изготовления прямоточного резонатора вам понадобятся:

• набор слесарных инструментов;
• сварочный аппарат (желательно пользоваться современными полуавтоматами или инверторами);
• углошлифовальная машина с набором отрезных и шлифовальных дисков.

Конструкция резонатора будет отличаться в зависимости от используемые материалов и фантазии автовладельца. Предлагаем для вас один из вариантов самостоятельного изготовления прямоточного автомобильного резонатора:

• Предварительно подготовьте трубу, которая будет внутренней основой резонатора. Она должна быть такого же или немного большего диаметра, чем у заводского. Следите за тем, чтобы ее можно в дальнейшем без труда приварить к имеющейся системе, поэтому не выбирайте слишком большой диаметр (при условии отсутствия возможности присоединить трубу при помощи фланца).
• Далее в этой трубе необходимо просверлить отверстия, аналогично стоковому резонатору.
• После этого необходимо найти трубу немного большего диаметра (примерно на 3. 5 см), которая будет служить в качестве внешнего корпуса. Ее длину нужно сделать меньше (зависит от конструкции, в среднем на 5. 10 см с каждой стороны).
• Изготавливают заглушки, необходимые для герметизации корпуса с торцов. Для этого используют листовой металл, где отрисовывают внешние диаметры большой и малой труб. После вырезают заготовки и обрабатывают при помощи шлифовальной машинки.
• Трубу с большим диаметром надевают на трубу с меньшим диаметром, а полость между ними набивают стекловатой (а лучше современной минеральной ватой с хорошими тепло- и звукоизоляционными характеристиками).
• Далее нужно с торцов заварить места по краям трубы с большим диаметром изготовленными заранее заглушками.
• После выполнения сварочных работ следует очистить швы при помощи угловой шлифовальной машины. После этого стоит их окрасить.
• Последний этап — это вваривание нового резонатора в систему выхлопа газов автомобиля. После проведения работ также очистите сварочные швы.

Резонатор своими руками

Приведенный алгоритм является приблизительным. Существует большое разнообразие вариантов самодельных резонаторов. В отдельных случаях их попросту выбрасывают из системы, устанавливая вместо них кусок трубы. Однако не советуем вам так делать, поскольку существенного дополнения к мощности автомобиля вы не получите, а вот дополнительный рев выхлопной трубы гарантирован!

Дополнительные проблемы

После установки самостоятельно изготовленного резонатора автовладелец наверняка столкнется с рядом проблем, которые необходимо обязательно решить. В первую очередь речь идет об увеличении массы системы отвода газов, и соответственно, автомобиля в целом. Это актуально в том случае, если вы использовали тяжелые металлические элементы для изготовления резонатора. Поэтому может возникнуть ситуация, когда нужно заменить кронштейны и/или амортизаторы. То есть, усилить их. В противном случае корпус машины “просядет”, а ходовая часть будет испытывать дополнительную нагрузку.

Кроме этого, замена резонатора влечет за собой изменение соотношения поступающего в двигатель воздуха и количества выхлопных газов. Поэтому опытным путем необходимо выявить, какие оптимальные настройки выбрать, и провести соответствующие регулировки в подаче топлива и фильтрации воздуха.

ТИПЫ ШУМОПОГЛОЩАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Глушители в авто могут быть активными, которые представляют собой достаточно простое устройство, а также реактивными. В первом случае для их производства используются вибростойкие материалы, которые способны выдерживать воздействие высоких температур.

Активные устройства наиболее популярны, поскольку неприхотливы в эксплуатации. Существенным их недостатком является их быстрое загрязнение. Реактивные устройства глушителей состоят из сложных элементов камер-резонаторов.

Что касается задней шумопоглощающей камеры автомобиля, то в ее устройстве присутствует множество отсеков, которые содержат в себе специальный наполнитель. Он необходим для снижения звука отводимых газов при работе двигателя авто. В устройстве современных глушителей автомобилей может использоваться несколько технологий поглощения звукового фона и очистки отделяемых газов одновременно.

Они могут содержать в себе множество различных материалов, которые обеспечивают максимальное снижение звука отработанных потоков газов, уровня их токсичности и температуры.