Как работает выпускная система автомобиля?

При функционировании двигателя происходит сгорание топлива, в результате чего образуются продукты сгорания, отличающиеся токсичностью и высокой температурой. Для организации отвода и охлаждения продуктов горения, а также снижения уровня опасности для окружающей среды будет предусматриваться система выпуска. Кроме этого система рассматриваемого типа имеет и иную функцию, которая направлена на снижение шума, который будет образовываться при работе силового агрегата. Выпускная система, предусматриваемая в автомобилях, будет состоять из последовательности отдельных элементов, на каждый из которых определяется выполнение конкретной функции.

Функциональное назначение выпускной (выхлопной) системы

Во время сгорания топлива в цилиндрах ДВС образуются микровзрывы, одновременно создается увеличение объема газов, что приводит в действие поршни, заставляя вращаться коленвал. Однако после рабочего цикла газы из цилиндра должны удаляться, освобождая место для новой порции топлива. Отвод отработанных газов будет обеспечиваться за счет предусмотренной в конструкции автомобиля выпускной системы.

При этом рассматриваемая система будет предназначаться для выполнения иной не менее важной задачи – устранение шума, который образуется при функционировании силового агрегата. Находящиеся в цилиндре отработанные газы в момент открытия выпускного клапана вырываются стремительно, в результате чего образуется громкий хлопок.

Поскольку в каждом цилиндре даже при работе двигателя на холостых будет в секунду осуществляться до десятка микровзрывов. Поэтому, когда открывается выпускной клапан хлопки сливаются, и мы слышим постоянный шум достаточно высокой интенсивности. Решает данную ситуацию наличие глушителя, который предусматривается в общей конструкции выхлопной системы.

Конструктивные особенности выпускной системы

Основной задачей системы будет отвод отработанных газов, а также снижение уровня шума и токсичности. Поэтому важно в рамках эксплуатации техники регулярно следить за техническим состоянием выхлопной системы, но чтобы с решением вопроса справиться будет требоваться понимать особенности и принцип ее работы. При этом нужно учесть, что конструктивно подобная система может иметь различия, что определяется видом топлива, а также применяемыми экологическими стандартами. Стандартно выхлопная автомобильная системы будет предусматривать наличие следующих элементов:

1. Выпускной коллектор. С его помощью выполняется охлаждение цилиндров, отвод продуктов горения. Его производство выполнено с применением термостойкого материала, за счет чего элемент способен выдерживать высокие температуры;
2. Приемная труба. Она представляет собой сложной формы трубу с наличием фланца, с помощью которого выполняется крепление к турбонагнетателю или коллектору;
3. Каталитический нейтрализатор (его устанавливают на бензиновые двигатели с экологическим стандартом Евро-2 или выше). Использование этого элемента позволяет максимально устранять такие опасные компоненты, как: NOx, CH, СО, которые преобразуются в азот, углекислый газ и водяной пар;
4. Пламегаситель. Его устанавливают в системы вместо сажевого фильтра или катализатора. Его задача снижение температуры газов и их энергию при выпуске из выпускного коллектора. Этот элемент не влияет на токсичность, с его помощью будет устраняться нагрузка на глушитель;
5. Лямбда-зонд. Основная задача отслеживание уровня кислорода в основном составе отработанных газов. При этом может предусматриваться в системе несколько кислородных датчиков. Если рассматривать двигателя с катализатором, то здесь устанавливается два таких датчика;
6. Сажевый фильтр. Это обязательная составляющая выхлопной системы дизельного двигателя. Его главной задачей – устранение из выхлопных газов сажи. Одновременно этот элемент может выполнять функции катализатора;
7. Предварительный глушитель (резонатор) и основной. Установка этого элемента позволяет максимально снизить уровень шума от выхлопных газов;
8. Трубопровод, с его помощью осуществляется соединение всех элементов системы, что будет позволять с максимальной эффективностью и надежностью организовывать ее эксплуатацию.

Особенности функционирования выхлопной системы

Если рассматривать классического исполнения систему, то она будет функционировать по следующей схеме:

• Выпускной клапан силового агрегата открывается, в результате чего происходит выброс не сгоревшего топлива и отработанных газов из цилиндров;
• Из каждого цилиндра газы выводятся в выпускной коллектор, в котором происходит их объединение;
• Из выпускного коллектора по приемной трубе они проходят через кислородный датчик, где происходит фиксация уровня кислорода содержащегося в выхлопе. Исходя из результатов, встроенный в системе электронный блок корректирует состав топливной смеси и ее подачу;
• Далее осуществляется передача газов в катализатор, в котором они вступают в реакцию с металлом-восстановителем и металлом-окислителем. Стоит отметить, что на данном этапе температура газов не может превышать 300 градусов;
• Очищенные газы поступают в резонатор, после чего на глушитель, здесь потоки преобразуются (поглощаются, перенаправляются, расширяются, сужаются) за счет этих действий многократно снижается уровень шума;
• На заключительном этапе отработанные газы из глушителя выводятся в атмосферу.

Стоит отметить, что система выхлопа постоянно усовершенствуется, что в принципе связанно с тем, что регулярно вносятся новые правила и требования относительно экологических стандартов по использованию автомобилей. Например, уже сегодня категория Евро-3 для дизельных и бензиновых двигателей предусматривает обязательное использование сажевого фильтра и катализатора.