Выпускная система (другое наименование -
система выпуска отработавших газов, выхлопная система) предназначена
для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя, их охлаждения, а
также снижения шума и токсичности.
Система выпуска отработавших газов имеет следующее общее устройство:
- выпускной коллектор;
- приемная труба глушителя;
- виброизолирующая муфта;
- каталитический нейтрализатор;
- сажевый фильтр;
- кислородный датчик;
- предварительный глушитель;
- основной глушитель;
- соединительные трубы.
Схема выпускной системы
Все конструктивные элементы выпускной системы расположены под днищем автомобиля.
Выпускной коллектор
обеспечивает непосредственный отвод отработавших газов, а также продув
цилиндров двигателя. Форма и размеры выпускного коллектора определяют
характер колебательного процесса отработавших газов в выпускной системе,
и в итоге влияют на мощность и крутящий момент двигателя. Колебательный
процесс отработавших газов в выпускной системе должен быть согласован с
колебательным процессом топливно-воздушной смеси в впускной системе.
На выпускной коллектор приходится самая большая
температурная нагрузка, поэтому он изготавливается, как правило, из
жаропрочного чугуна. К выпускному коллектору крепиться приемная труба глушителя.
Для изоляции конструктивных элементов выпускной системы от вибрации двигателя используется виброизолирующая муфта (обиходное название - сильфон). Сильфон представляет собой гибкий металлический шланг, закрытый стальной оболочкой.
Каталитический нейтрализатор
предназначен для уменьшения концентрации вредных веществ в отработавших
газах. В обиходе каталитический нейтрализатор называют катализатором.
Разные модели автомобилей различаются конструкцией и расположением
каталитических нейтрализаторов. На современных автомобилях применяются
трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы, защищающие от трех
вредных веществ - несгоревших углеводородов, оксида углерода и оксида
азота.
На дизельных двигателях применяется сажевый фильтр,
который обеспечивает снижение выброса сажи в атмосферу с отработавшими
газами. В выпускной системе сажевый фильтр может быть объединен с
каталитическим нейтрализатором.
В современном автомобиле помимо выпускной системы применяются и другие экологические системы, среди которых:
- система вентиляции картера;
- система рециркуляции отработавших газов;
- система улавливания паров бензина.
Кислородный датчик
служит для управления составом топливно-воздушной смеси двигателя за
счет измерения кислорода в отработавших газах. Кислородный датчик хоть и
устанавливается в выпускной системе, является конструктивным элементом системы управления двигателем.
В современных системах управления устанавливается два
кислородных датчика – один перед каталитическим нейтрализатором, другой –
за ним. Помимо кислородного датчика в выпускном тракте могут
устанавливаться другие входные устройства: датчик температуры
отработавших газов, датчик оксидов азота.
Глушитель,
как следует из названия, предназначен для снижения уровня шума и
преобразования энергии отработавших газов. Глушитель состоит из
нескольких частей. В большинстве своем глушитель включает два элемента -
предварительный глушитель (резонатор) и основной глушитель. Снижение
шума в глушителе происходит за счет наложения звуковых волн,
многократного изменения направления и величины потока отработавших
газов, а также их поглощения.
На спортивных автомобилях, а также при тюнинге автомобиля устанавливаются так называемые прямоточные глушители, обеспечивающие прирост мощности двигателя.