Зачем двухтактному двигателю нужен резонатор выхлопа

При работе любого механизма создается характерный шум, а если дело касается бензинового ДВС, то «звуковые эффекты» отличаются повышенной громкостью, которая доставляет массу дискомфорта как самому водителю, так и другим участникам дорожного движения, а также пешеходам. Как известно роль поглотителя шума играет штатный глушитель, являющийся частью выхлопной системы, однако мало кто знает, зачем нужен резонатор, который также представляет собой важную комплектующую этого узла.

Из названия очевидно, что эта деталь отвечает за резонирование звуковых потоков, возникающих в процессе работы двигателя автомобиля. Проще говоря, резонатор гасит звуковые колебания в момент выхода выхлопных газов из камеры сгорания. Рассмотрим подробнее устройство и особенности этого элемента.

Что представляет собой резонатор?

Одна из основных частей системы вывода сгоревших газов – резонатор глушителя. Что это такое?

Резонатор – важная деталь системы вывода выхлопных газов любого средства передвижения, что по своему внешнему виду похожа на небольшой глушитель. Вследствие этого эту часть иногда и называют дополнительный глушитель.

Сам по себе этот узел снижает уровень шумности работающего силового агрегата, но это всего лишь вторичный эффект выполнения самой важной его функции – обеспечить ровный поток сгоревших газов по всей выхлопной автомобильной системе.

В процессе работы автомобильного двигателя независимо от количества оборотов в коллекторе появляются прерывистые уровни давления газов. Частота их во многом зависит от количества используемых цилиндров в моторе и оборотов его коленвала. Резонатор как раз и предназначен для устранения этих прерывистых уровней.

Для чего он нужен?

В системе, обеспечивающей вывод сгоревших газов, резонатор обеспечивает своевременный вывод газообразной смеси из камеры мотора.

Значительная часть автомобильных специалистов уверена, что от качественности этой детали во многом зависит уровень полезной мощности, что предоставляет силовой узел.

Именно поэтому спортивные авто всегда поддаются модернизации: стандартную модель резонатора, который входит в базовую комплектацию, заменяют более совершенным вариантом.

Для того чтобы основной поток выхлопной смеси от мотора попадал сразу именно на эту деталь, ее размещают сразу за прямотоком. В результате этого, чем качественней и функциональней будет запчасть, тем более высокими будут общие ходовые качества транспортного средства.

Кроме того, наличие такой запчасти существенно снижает уровень выброса вредных газов в окружающую среду.

Устройство резонатора

Конструктивно резонатор состоит из перфорированной (просверленной по всей длине в пределах устройства) трубы, помещенной в металлический корпус. Также в конструкции есть дроссельное отверстие, предназначенное для повышения эффективности гашения волновых колебаний в трубе. Внутренняя полость резонатора разделена на две или более неравные части перегородками, расположенными в поперечной плоскости к трубе. Также в конструкцию более современных выхлопных резонаторов входит теплоизоляцияи/или звукоизоляция (зачастую это один и тот же материал), расположенная под корпусом и предназначенная для снижения его температуры и/или звуков, исходящих из устройства.

Внутреннее устройство резонатора

Внутренние полости имеют неодинаковый объем с тем, чтобы обеспечивать периодическое сужение и расширение потока отработанных газов, что в свою очередь дает выравнивание их неравномерной пульсации. То есть, каждая камера имеет свою резонансную частоту. Кроме этого они имеют небольшое смещение относительно оси корпуса. Это необходимо для достижения смены направления потока выхлопов. А внутренняя перфорация на трубе нужна для гашения большой амплитуды звуковых волн, которые вырабатывают газы.

На эффективность работы резонатора влияют следующие факторы:

• степень его изношенности, герметичность;
• уровень загрязненности от нагара (чем чище, тем эффективнее);
• диаметр (чем больший диаметр устройства, тем больший у него КПД).

Процесс установки прямоточного глушителя

Существует несколько способов установки прямотока своими руками. Об особенностях каждого из них мы прямо сейчас сообщим.

«Перекраиваем» штатный глушитель

Вам потребуются:

• глушитель, снятый с вашего автомобиля;

• металлическая труба диаметром 52 мм;

• болгарка и 2-3 запасных диска к ней;

• железные щетки (те самые которыми чистят сковороды от нагара) – штук 50.

Приступим…

1. Болгаркой выпиливаем в резонаторе отверстие на всю длину;

2. Обнажившиеся внутренности глушителя нужно также спилить болгаркой, оставив на каждой стороне трубы 3-4 см, к которым в будущем приварим новую трубу;

3. Отрезаем от подготовленной трубы кусок такой же длины, как и расстояние длине между концами спиленных труб в резонаторе;

4. Сверху на трубе при помощи все той же болгарки делаем надрезы через каждые пару сантиметров, таким образом, чтобы в итоге появился узор, напоминающий елочку. При желании можно наделать в трубе множество дырок, но для этого потребуются дрель и достаточно много времени;

5. Привариваем трубу к обрезкам труб в резонаторе, а все свободное место заполняем металлическими щетками. Привариваем «крышку», т. е. тот кусок, который был спилен в самом начале работы;

ТИПЫ РЕЗОНАТОРОВ

Подобно множеству деталей резонаторы подразделяются на типы, зависящие непосредственно от двигателей ТС. Данные детали должны соответствовать либо 2-тактному, либо 4-тактному двигателю. С помощью испытаний были подведены следующие итоги:

• если деталь взаимодействует с 4-тактным – обороты двигателя сокращаются;
• при изъятии детали обороты мотора увеличиваются.

В случае с 2-хтактным двигателем все происходит наоборот. Если убрать этот элемент – мощность мотора снижается, а значит, расход топлива становится больше. Данная трата безосновательна, владелец ТС будет вынужден совершать переплату при меньшей скорости автомобиля.

Признаки неисправности резонатора глушителя

Любые неисправности резонатора могут привести к понижению мощности мотора, а также повлиять на уровень шума. Чаще всего автолюбители сталкиваются со следующими признаками ухудшения работы дополнительного глушителя:

• Увеличилась громкость звука работающей выхлопной системы.
• Появился металлический дребезжащий шум в месте, где установлен резонатор. Причиной этому может стать то, что одна из внутренних частей резонатора прогорела насквозь.
• Мощность двигателя начала падать. Это является следствием уменьшения пропускной способности дополнительного глушителя.

Если вы заметили один или сразу несколько характерных признаков, произведите ремонт или замену резонатора.

Проверка резонатора

При выявлении перечисленных выше неполадок, каждый автомобилист должен знать, как проверить резонатор. Это позволит не только нормализовать работу двигателя и системы выпуска выхлопных газов, но и повысить комфорт использования машины, в том числе для окружающих людей.

Для проверки вам понадобится смотровая яма (если ее нет, можно поднять машину домкратом). Диагностика выполняется при помощи визуального осмотра. В процессе необходимо внимательно осмотреть целостностькак самого устройства, так и присоединенных к нему труб (особенно на их стыках).

Явным признаком неполадки является образование конденсата в остывающем резонаторе, после чего он начинает капать на землю. Это означает, что его корпус потерял герметичность и подлежит ремонту, а лучше замене. Проверить наличие конденсата можно через некоторое время, когда заглушили мотор (чтобы дать корпусу резонатора остыть). Обратите внимание! Некоторые автолюбители при самостоятельном изготовлении резонаторов специально просверливают в его корпусе отверстие для отвода влаги. Поэтому, если вы купили автомобиль с подобным резонатором, то такой метод проверки для вас не подойдет.

Также целостность корпуса резонатора можно определить по наличию выхлопных газов, выходящих из него. Это также говорит о разгерметизации и необходимости его замены. Данный факт можно проверить при работающем двигателе автомобиля, заглянув под днище. Для уверенности можно попросить помощника одновременно “погазовать”, чтобы через систему прошло большее количество выхлопных газов. Также подозрение на разгерметизацию вызывает появление дыма из-под днища машины во время езды или при стоянке с включенным двигателем.

Замена обратноточного глушителя на прямоточный своими руками

При изготовлении прямотока целесообразно применить положительные свойства конструкций нескольких типов.

Причины замены стандартного глушителя на прямоточный

Владельцы автомобилей меняют заводской глушитель на прямоток по нескольким причинам:

Инструменты и материалы для работы

Прямоточный глушитель часто покупают, но для любителей инструментов и неуёмной жажды творчества рекомендуем изготовить его своими руками. Детали предпочтительнее выполнить из нержавеющей стали толщиной 0,8–2,0 мм. Заготовки из чёрного металла подбирайте толщиной для корпуса 1,0–1,5 мм, остальные 2,0–4,0 мм, чтобы избежать преждевременного прогара деталей, а также используют заготовки из стандартного. Для корпуса применяют подходящие по размеру: огнетушитель, термос, пустой газовый или баллон акваланга.

Для набивки камеры глушителя применяют негорючий пористый материал или их комбинацию:

Как осуществить ремонт глушителя

Есть два пути решения этой проблемы. В первом случае можно купить новый резонатор глушителя. Цена на него сегодня довольно доступная. Самый дешевый вариант может стоить около 500 р. Но есть и глушители, стоящие не одну тысячу. При этом выбор производителей и видов данных элементов системы достаточно большой. Если идти по второму пути, то можно еще модернизировать полностью резонатор глушителя. При этом вполне удастся своими силами произвести все работы. Осуществляя ремонт глушителя, необходимо учитывать особенность конструкции элемента, выбрать подходящий материал и соблюсти герметичность. Возникшие проблемы с резонатором можно решить. Для этого необходимо спланировать работы, которые предстоит выполнить. Если нет опыта проведения сварочных работ, то пригласите специалиста.

Прямоточный глушитель своими руками

Купить прямоточный глушитель можно в любых специализированных магазинах. Обычно ими интересуются молодые мотоциклисты, которые мечтают о высоких скоростях. Но настоящие байкеры не подкупаются наклейками известных брендов. Они все необходимое делают своими руками.

Если появилось желание войти в мир для настоящих мужчин, нужно изготовить прямоточный глушитель своими руками. При езде с нормальной скоростью его шум не будет отличаться от других мотоциклов. Но с повышением скорости проявляется характерный рокот мотора. Что для этого нужно сделать?

Снятие и установка резонатора

Многих автомобилистов интересует естественный вопрос — как снять резонатор? Ответ на этот вопрос будет отличаться в зависимости от марки машины. Однако в целом же алгоритм несложный и будет приблизительно следующим:

• необходимо отсоединить патрубки резонатора в местах их соединения с системой отвода выхлопных газов (спереди, со стороны двигателя или катализатора, и сзади, со стороны глушителя);
• снять резонатор с его подвесов, при помощи которых он крепится к днищу автомобиля;
• демонтировать резонатор с его патрубками.

Как заменить резонатор Рено Логан

Установка нового устройства проходит в обратном порядке. При снятии резонатора важно не повредить уплотняющие кольца, которые соединяют его патрубки с остальной частью системы отвода выхлопных газов.

В качестве примера представляем вашему вниманию две видеоинструкции, демонстрирующие замену резонатора на популярных автомобилях “Рено Логан” и переднеприводных ВАЗ 2110, ВАЗ 2111, ВАЗ 2112, ВАЗ 2114, ВАЗ 2115, “Калине”, “Приоре”, “Гранте”.

Частичный или полный выход из строя резонатора выхлопной системы автомобиля не является критичной поломкой. Диагностировать поломку резонатора несложно даже для неопытного автовладельца. На это указывает потеря мощности, распространение выхлопных газов под днищем и/или в салон, повышение звукового фона при работе двигателя. Учтите, что при этом машину можно использовать, однако, все же рекомендуем вам не затягивать с ремонтом, поскольку езда с прогоревшим резонатором может привести к выходу из строя других элементов системы выпуска выхлопных газов автомобиля.

Особенности работы

Если взглянуть на резонатор в разрезе, можно обнаружить его сходство с обычным глушителем. Устройство резонатора выхлопной системы довольно простое. В конструкцию входит несколько камер, разделённых специальной сеткой. В результате газовые потоки начинают сужаться или расширяться, так как их поступление происходит нестабильно — резкими рывками.

Дополнительно советуем прочитать статью нашего специалиста, в которой рассказывается о том, как сделать пламегаситель для авто своими руками.

Советуем также внимательно изучить статью нашего эксперта, из которой вы сможете узнать, как выбрать термоленту для глушителя.

Благодаря резонатору начинает происходить выравнивание пульсаций. Двигающиеся газовые потоки постепенно становятся равномерными.

Принцип работы резонатора выхлопной системы связан со смещением камер, направляющих движение токсичных газов. Оно резко меняется, благодаря чему неравномерные пульсации становятся более гладкими. Чтобы понять, как устроен резонатор глушителя, необходимо знать, для чего внутри трубы имеется специальная перфорация. Она снижает шум от звукового выхлопа.

Для достижения стабильной работы дополнительной трубы требуется постоянно проводить её диагностику. Чтобы получить максимальную работоспособность и высокую эффективность изделия, необходимо учитывать несколько важных факторов:

• состояние катализатора, уменьшающего токсичные вещества в выхлопе;
• диаметр трубы;
• чистоту глушителя.

Резонатор глушителя – один из немногих создающих тишину

Резонатор – один из самых незаменимых компонентов выхлопной системы, по внешнему виду напоминающий небольших размеров дополнительный глушитель. Некоторые побочные эффекты его работы, действительно способствуют существенному снижению издаваемых двигателем шумов, однако, это далеко не самая основная его функция.

Функции и принципы работы резонатора глушителя

Прежде всего, резонатор способствует своевременному удалению отработанных выхлопов двигателя, равномерно распределяя их по выхлопной системе и освобождая камеры силового агрегата для новых газов.

Специалисты утверждают, что при помощи резонатора, удается добиться равномерного давления газов в выхлопной системе, что обеспечивает минимальное их сопротивление и повышение продуктивности работы как ее самой, так и двигателя.

Именно с его помощью удается достичь максимальной эффективности работы двигателя, высвобождая всю его полезную мощь.

Примечательно, что резонатор имеет не только внешние сходства с глушителем, подобие отмечается и во внутреннем строении этих деталей. Так, отметим самые основные моменты, на которых основана работа резонатора и его схожесть с глушителем:

• Резонатор разбит на несколько разных камер, за счет которых осуществляется периодичное сужение и расширение потоков газов, которое выравнивает их неравномерную пульсацию;
• Указанные камеры имеют некоторое смещение, за счет чего изменяется направление потока движения выхлопов, которое также способствует погашению неравномерных пульсаций;
• Внутренняя перфорация позволяет погасить частоту выхлопных газов, что обеспечит существенное снижение громкости звука выхлопа.

Как уже стало понятно, резонатор – это составная часть глушителя, находящаяся между глушителем и нейтрализатором или приемным коллектором. Отметим, что в зависимости от модели автомобиля, его конкретное местонахождение в выхлопной системе может меняться. Однако, вне зависимости от этого, резонатор всегда существенно влияет на ходовые свойства автомобиля и комфорт нахождения в салоне. Поэтому обеспечение его качественной работы – одна из первостепенных задач водителя.

«Симптомы» неисправностей резонатора

Поскольку поломка резонатора, способна негативно влиять не только на звуковые свойства глушителя, но и на мощность двигателя, крайне важно выявить и исключить неисправность до появления более серьезных проблем. Так, в качестве основных проблем, которые будут свидетельствовать о поломке резонатора, следует выделить:

• Ухудшение работы глушителя – увеличение громкости звука работы выхлопной системы. При поломке резонатора, он негативно влияет на работу глушителя, следствием чего становится появление звуков при езде, характерных для пробитого глушителя.
• Наличие дребезжащего металлического звука в районе нахождения резонатора. Если такой звук имеет место, то, скорее всего, прогорел один из внутренних компонентов резонатора, следствием чего стал его отрыв и «болтание» в одной из камер.
• Существенное падение мощности двигателя. Вследствие поломки резонатора, сильно уменьшается его пропускная способность, ввиду чего он больше не может гасить неравномерные пульсации выхлопов, негативно влияющие на работу силового агрегата.

При обнаружении таких симптомов и определении неисправности именно резонатора следует производить его замену, поскольку он не подлежит ремонту. В целях максимально сократить ваши затраты, разберёмся, как сделать это своими руками.

Как самостоятельно заменить резонатор глушителя

Для того чтоб произвести замену резонатора самостоятельно, вам понадобится:

• Эстакада или гаражная яма;
• Новый резонатор;
• Новые прокладки для резонатора;
• Новые крепления и уплотнительное соединительное кольцо;
• Два ключа на 17;
• Антикоррозийный аэрозоль.
• И материалы для ремонта выхлопной системы.

Для проведения замены, загоняем автомобиль на эстакаду или гаражную яму и ставим на передачу, после чего:

• Обрабатываем болты крепления резонатора к глушителю антикоррозийным аэрозолем, после чего приступаем к их снятию. В случае возникновения проблем, аэрозоль следует применять несколько раз за снятие. Отметим, что чаще всего болты при таком снятии срываются, однако, возможно, именно вам удастся их сохранить.
• Разъединяем хомут крепления резонатора к глушителю, после чего разъединяем трубы и вынимаем металлический уплотнитель.
• Ослабляем гайки крепления резонатора к нейтрализатору или коллектору, после чего, приподняв резонатор, снимаем с кронштейнов прикрепленные подушки подвески.
• Окончательно откручиваем гайки крепления резонатора к нейтрализатору или впускной трубе, после чего снимаем сам резонатор.
• Установка детали осуществляется в обратном порядке.

Важно! Соединяя резонатор и глушитель, тщательно проверьте место их стыка, в котором не должно быть щелей (зазоров).

При их наличии, эффективность работы резонатора существенно падает, к тому же это чревато появлением неприятного громкого звука.

Прямоточный глушитель своими руками

Купить прямоточный глушитель можно в любых специализированных магазинах. Обычно ими интересуются молодые мотоциклисты, которые мечтают о высоких скоростях. Но настоящие байкеры не подкупаются наклейками известных брендов. Они все необходимое делают своими руками.

Если появилось желание войти в мир для настоящих мужчин, нужно изготовить прямоточный глушитель своими руками. При езде с нормальной скоростью его шум не будет отличаться от других мотоциклов. Но с повышением скорости проявляется характерный рокот мотора. Что для этого нужно сделать?

Чем является резонатор и какую функцию он выполняет в выхлопной системе автомобиля

Работа двигателя на автотранспортных средствах, если говорить про ДВС, сопряжена с выработкой достаточно сильного шума. Но этот шумовой эффект водитель, его пассажиры, а также люди на улице практически не слышат.

Так было далеко не всегда. Первые машины, работающие на двигателях внутреннего сгорания, были очень шумными, создавали много дыма, а потому это становилось настоящей проблемой. Но решение через некоторое время придумали.

Что это такое

Для начала следует разобраться, что такое резонатор в современном автомобиле и в чём задача этой детали выхлопной системы автотранспортного средства.

Резонатор глушителя или просто резонатор является неотъемлемой частью системы, отвечающей за вывод выхлопных газов работающего автомобиля. Учитывая то, как выглядит этот резонатор, многие называют его дополнительным глушителем. Он действительно похож на глушитель, но не является таковым. Это лишь часть системы выхлопа.

Не все до конца понимают, что же такое резонатор в машине с двигателем внутреннего сгорания. Часто его позиционируют как узел для снижения уровня шума работающего мотора. Но по факту это вторичный эффект, который достигается за счёт выполнения основной функции резонатора. Она заключается в обеспечении ровного потока отработанных газов по всей системе выхлопа автотранспортного средства.

Когда мотор работает, вне зависимости от количества совершаемых оборотов двигателя, в коллекторе образуются так называемые прерывистые параметры давления газа. Во многом на их частоту влияет количество цилиндров в ДВС и оборотов, совершаемых коленчатым валом. Резонатор позволяет как раз устранять эти прерывистые параметры или уровни давления.

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.

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.

Расчет резонатора выхлопа для двухтактного двигателя (G.P. Blair)

Скорость звука в газе (скорость волны давления) Один из главных параметров — скорость звука, этим определяется скорость волн давления, которую мы используем в резонаторе.

Где: Tk — температура выхлопных газов (в градусах Кельвина) R = 287 γ = 1.4, a0 — Скорость звука в газе (м/с)

Следующая задача — определение температуры выхлопных газов, в градусах Кельвина. Температура зависит от режима и типа двигателя, выраженных через BMEP. Машинно-зависимое Среднее Эффективное Давление ( Brake Mean Effective Pressure, BMEP) Значение BMEP для двигателя влияет на все расчетные параметры резонатора, и вычисляется как показано:

Где: kW — мощность двигателя, кВт (1 л.с.=0,746 кВт) (1 bhp = 0,746 kW) SVCC — рабочий объем, см.куб. (SVCC is swept volume, cc) Rpm — обороты в минуту — частота вращения двигателя (Rpm is engine speed, rpm) BMEP — давление в барах

Усредненная температура выхлопа Как только BMEP двигателя определено, средняя температура выхлопа может быть рассчитана по показанной ниже формуле. Это — эмпирическая формула, основанная на замерах во время испытаний.

Где: Tk — температура выхлопных газов в градусах Кельвина BMEP — в барах (Bar)

Эта формула была рассчитана на основе следующей таблицы:

Настроенная длина выпуска

Формулы Блэра подразумевают, что настроенная длина выпуска — до конца сужающегося конуса. Дается формулой ниже.

Где: Lt является настроенной длиной (tuned length), мм a0 — найденная скорость звука, в м/с Qep — длина фазы выпуска, градусов (exhaust duration, degrees)

Эффективный диаметр выпуска (EXD, Effective Exhaust Diameter) Это — диаметр трубы, чье сечение соответствует таковому для выхлопного окна. (Формула для прямоугольного окна. П — число «пи».)

Где EXD — эффективный диаметр, мм. width — ширина окна, мм height — высота окна, мм Если выпускные окна не прямоугольной формы, по в формулу вместо width * height подставляется суммарная площадь выхлопных окон.

Коэффициенты выхлопа. Есть несколько коэффициентов, используемых в расчетах резонатора — они — функция режима и типа двигателя.

Эти формулы — результат интерполяции табличных данных (ниже), — Обратите внимание, что эти двигатели используют бензин, и находятся в диапазоне от 50cc до 500cc на цилиндр. Эта web-страница была кем-то скопирована для использования с калильными (glowplug) двигателями. Сомнительно, чтобы эти формулы пригодны для таких двигателей, так как температура выхлопного газа — намного ниже, а обороты — намного выше. Если бы человек, скопировавший страницы, послал бы по электронной почте запрос, прося меня о разрешении, я мог сказать, что это не подходит.

Расчет резонатора с двухступенчатым диффузором.

Схема типичной резонансной выпускной системы с двухступенчатым диффузором показана выше. Обратите внимание, что длина прямой секции трубы LP01 включает длину выпускного патрубка, то есть LP01 измеряется от стенки поршня. Следующая таблица дает размеры для длин выпускной системы с двумя ступенями расширения.

Диаметры двухступенчатого диффузора для резонансной камеры. D1 = K1.EXD D3 = K2.EXD D4 = K.EXD

Расчет трехступенчатого диффузора.

Упрощенная схема типичной резонансной выпускной системы с трехступенчатым диффузором показана выше. Обратите внимание, что длина прямой секции трубы LP01 включает длину выпускного патрубка, то есть LP01 измеряется от стенки поршня. Вычисление размеров трехступенчатого диффузора. Следующая таблица дает размеры для длин выпускной системы с тремя ступенями расширения.

Следующая таблица дает диаметры трехступенчатого диффузора

Видно, что требуются два дополнительных параметра для вычисления диаметра. Они определяются так:

Заметим также, что появился дополнительный коэффициент. Этот коэффициент Kh называется «пиковым коэффициентом» (horn coefficient), с типичными значениями между единицей и двойкой.

Малые величины Kh лучшим подходят для GP двигателей с узкими участками мощности, большие значения — для широкодиапазонных более гибких (flexible) двигателей.

(Речь идет о двигателях с многоступенчатыми КПП и неравномерной характеристикой крутящего момента (GP) — против двигателей с пологой характеристикой — «эластичных», c хорошей «тягой на низах», для езды с нечастым переключением передач — прим. перев.)

В этом документе использованы формулы из книг, упомянутых во введении. Трудно переоценить полезность этих книг для проектирования двухтактников. Все формулы представлены «как есть», без гарантии пригодности или правильности. Автор был бы заинтересован в получении сведений от разработчиков, воспользовавшихся представленными здесь данными для изготовления их собственных резонансных систем. Автор также хотел бы узнать о других формулах, используемых в настоящее время для проектирования резонаторов. Автор также хотел бы получить конструктивную критику и указания на ошибки в тексте документа.

Составляющие конструкции

Как уже ранее отмечалось, внешне резонаторы очень напоминают глушители. Из-за этого их легко перепутать новичку. А более опытные автомобилисты называют резонаторы малыми или дополнительными глушителями.

В действительности конструктивно это довольно сложный элемент, включающий в себя несколько слоёв. Причём каждый из этих слоёв отвечает за выполнение определённой функции.

Если познакомиться с устройством резонаторов автомобиля в разрезе, то действительно можно заметить существенное внешнее сходство со стандартным штатным глушителем транспортного средства.

Стоит внести некоторые уточнения относительно того, как устроен в автомобиле резонатор глушителя:

• конструкция представлена в виде нескольких камер, которые разделены между собой специальной сеткой;
• такое строение позволяет постоянно сужать и расширять потоки выходящих газов. Важно отметить, что выход газа происходит резкими рывками. Резонатор выравнивает эти рывки, что позволяет на выходе получить равномерный поток выработанного газового выхлопа;
• камеры внутри немного смещены, что позволяет менять направление движения выхлопа, тем самым сглаживая неравномерную пульсацию;
• гашение частоты выхлопа происходит за счёт внутренней перфорации. С её помощью уровень шумности снижается.

Свои задачи автомобильный резонатор выполняет благодаря конструкции, которая предусматривает наличие большого количества закрытых полостей, соединённых друг с другом при помощи трубопровода и множества перфораций, то есть отверстий.

Предусмотренные конструкцией отверстия позволяют вызывать разночастотные колебания, меняющиеся за счёт трения.

Что же касается расположения, то этот элемент выхлопной системы устанавливается непосредственно между приёмным коллектором или нейтрализатором и штатным глушителем.

Но расположение может несколько отличаться. Это зависит от конкретно модели автотранспортного средства и производителя.

Важно понимать, что образующийся в двигателе газ при сгорании топливовоздушной смеси имеет огромную температуру. При этом функция резонатора автомобиля заключается в том, чтобы её снижать, уменьшая тепловую нагрузку на глушитель и идущие после резонатора элементы выхлопной системы.

Теперь что касается того, какая температура на выходе из камеры сгорания и под какими тепловыми нагрузками работает малый глушитель. В зависимости от конкретной автомобильной системы, температура может достигать отметки более 650 градусов Цельсия. После возгорания, отработанный газ идёт на впускной коллектор при экстремально высоких температурных показателях.

Доходя для резонатора глушителя автомобиля, температура снижается не так сильно. Потому крайне важно, чтобы резонатор изготавливался из высококачественных и жаропрочных материалов. При эффективной работе самого резонатора, он способствует падению температуры, благодаря чему нагрузка на глушитель оказывается существенно меньше. Это продлевает срок его службы и сохраняет в целостности всю выхлопную автомобильную систему.

Резонаторы или дополнительные глушители классифицируют в зависимости от того, на двигателях какого типа они используются.

Потому различаются 2 основных вида устройств.

1. Предназначенные для установки на двухтактные двигатели. Если транспортное средство оснащается подобным мотором, что в наше время встречается не так часто, то резонатор становится обязательным элементом компоновки выхлопной системы. Если резонатор будет отсутствовать, это моментально приведёт к увеличению количества потребляемого топлива. Изменится работа мотора в худшую сторону, снизится скорость и мощность. Это обусловлено тем, что удаляться будет не только отработанный выхлопной газ, но также и не до конца сгоревшее топливо. Отсюда падение скорости параллельно с увеличением расхода топлива.
2. Резонаторы, устанавливаемые на четырёхтактные силовые установки. В случае с такими двигателями резонатор может сыграть не на пользу автомобилю, а создать определённые дополнительные проблемы. Демонтаж позволяет увеличивать уровень мощности двигателя примерно на 15%. Опытные автомобилисты считают, что на четырёхтактных моторах резонатор только мешает нормальной работе двигателя. Да, если его убрать, мощность действительно повысится. Но одновременно ухудшится экологичность транспортного средства, выхлоп начнёт загрязнять окружающую среду. Потому на 4-тактных моторах всё равно стоят резонаторы, позволяющие достичь требуемых экологических норм.

Особенности работы

Если взглянуть на резонатор в разрезе, можно обнаружить его сходство с обычным глушителем. Устройство резонатора выхлопной системы довольно простое. В конструкцию входит несколько камер, разделённых специальной сеткой. В результате газовые потоки начинают сужаться или расширяться, так как их поступление происходит нестабильно — резкими рывками.

Благодаря резонатору начинает происходить выравнивание пульсаций. Двигающиеся газовые потоки постепенно становятся равномерными.

Принцип работы резонатора выхлопной системы связан со смещением камер, направляющих движение токсичных газов. Оно резко меняется, благодаря чему неравномерные пульсации становятся более гладкими. Чтобы понять, как устроен резонатор глушителя, необходимо знать, для чего внутри трубы имеется специальная перфорация. Она снижает шум от звукового выхлопа.

Для достижения стабильной работы дополнительной трубы требуется постоянно проводить её диагностику. Чтобы получить максимальную работоспособность и высокую эффективность изделия, необходимо учитывать несколько важных факторов:

• состояние катализатора, уменьшающего токсичные вещества в выхлопе;
• диаметр трубы;
• чистоту глушителя.

Принцип работы трубы состоит в использовании закрытых полостей, находящихся около трубопровода. Они соединены с изделием многочисленными отверстиями. Обычно в корпусе находятся два разных объёма, разделённых сплошной перегородкой.

Отличия резонатора и пламегасителя

Можно довольно часто встретить рассказы автомобилистов, которые устанавливали в выхлопную систему своего транспортного средства пламегаситель. Но не все знают, что это такое и чем вообще отличаются резонатор от пламегасителя.

Некоторые утверждают, что единственным отличием является название. Другие заявляют о существенной разнице между этими двумя элементами. Следует разобраться в вопросе более детально.

Существует устройство, которое почему-то в России и странах СНГ часто называют пламегасителем. Начнём с того, что элемент не гасит пламя. Отсюда и возникают вопросы относительно странного названия. Но в выхлопную систему конструкция действительно устанавливается.

Причём пламегасители размещают непосредственно за приёмной трубой. По факту эта конструкция выполняет задачи дополнительного резонатора. Но тут стоит внести некоторые поправки.

В России экологические нормы далеко не такие строгие, как в Европе. Из-за этого довольно часто на машинах можно встретить ситуации, как на законное место каталитического нейтрализатора, то есть катализатора, устанавливают пламегаситель. Хотя катализатор позволяет как раз снизить уровень вредных выбросов в нашу с вами атмосферу.

По выполняемой роли в выхлопной системе автотранспортного средства пламегаситель действительно во многом напоминает резонатор. К его основным функциям можно отнести реализацию следующих задач:

• частично компенсирует импульсы, которые возникают при детонации топливовоздушной смеси внутри камер сгорания;
• частично компенсирует шумовые или звуковые волны низкочастотного диапазона;
• упорядочивает перемещение отработанного газа;
• снижает температуру отработанного газа.

Теперь что касается непосредственно интересующих нас отличий между резонатором и так называемым пламегасителем.

Разница в 2 основных вещах:

1. Пламегасители обязательно должны изготавливаться из высококачественных материалов. Это обусловлено его установкой непосредственно за приёмной трубой. Потому на гаситель воздействуют существенные температурные нагрузки и колебания. Если материал будет некачественным, элемент быстро выйдет из строя.
2. Резонатор эффективнее компенсирует звуковые волны, нежели пламегаситель. Ведь прямая обязанность резонатора как раз и заключается в том, чтобы компенсировать пиковые звуковые волны, упорядочивать звук, прежде чем он пойдёт в глушитель.

Учитывая эти факторы, можно сказать, что каждый элемент выполняет возложенные на него функции. Пламегаситель и резонатор вовсе не являются синонимичными устройствами. Это несколько разные элементы выхлопной системы автотранспортного средства. Но сходство между ними действительно есть.