что такое прямоточный резонатор
Что такое резонатор и нужен ли он?
В автомобильных кругах вы слышите, как много людей говорят о резонаторах. Это глушитель? Является ли это частью стереосистемы? Что такое резонатор? Резонатор является частью вашей выхлопной системы, но это не глушитель. Его иногда называют предварительным глушителем, потому что он установлен в выхлопной системе после каталитического нейтрализатора и перед глушителем. У некоторых автомобилей и грузовиков есть они, у других — нет.
Должен ли я заменить плохой резонатор или оставить?
Есть две ситуации, которые потребуют замены или установки резонатора. Во-первых, когда ваш автомобиль был оснащен резонатором с завода. Это подробно описано ниже. Вторая ситуация была бы, если бы вы добавляли пользовательскую выхлопную систему на свой автомобиль или грузовик. Пользовательские системы настроены больше для лошадиных сил, чем для тишины, но добавление резонатора замедляет работу до скучного рева, но при этом высвобождает выхлоп для двигателя, чтобы сделать максимальную мощность. Резонаторы часто используются в пользовательских выхлопных системах, чтобы дать им тот глубокий, хриплый звук, который так много автомобилей с высокими характеристиками, и хотят! Если ваш резонатор ржавеет, или вы ремонтируете свою выхлопную систему и задаетесь вопросом, стоит ли оставлять лишние килограммы, стоит. Его отсутствие может «сбить» настройки вашего двигателя.
Что делает резонатор?
Резонатор, установленный как часть выхлопной системы вашего автомобиля или грузовика, служит одной из основных целей — резонировать.
Это своего рода эхо-камера для выхлопной системы вашего автомобиля, приготавливая весь громкий шум, исходящий от вашего двигателя, для глушителя, чтобы заставить его замолчать. Но науки гораздо больше. Резонатор не просто удаляет звук, он меняет его. Когда ваш автомобиль был спроектирован, была команда акустических инженеров, которые были уверены, что любые звуки, которые приходят с вашего автомобиля во время вождения, настолько приятны, насколько это возможно.
Очевидно, самым приятным для многих было бы тихая машина! Вы могли бы спроектировать глушитель, который бы почти не выходил из выхлопной трубы автомобиля, но это было бы настолько ограничительным, что ваш автомобиль был бы ужасно медленным и выдавал ужасный звук и загрязнял атмосферу! Как и многие вещи в жизни, и в автомобилях, ответ — это компромисс. Глушитель подает достаточно шума, чтобы сделать вещи приятными. По мере разработки выхлопных систем, инженеры поняли, что вы можете играть со звуком до того, как он достигнет глушителя, и выпустите еще больше эффективности и мощности от двигателя, не делая его громче. Этот ответ был резонатором. Выпускные импульсы, поступающие в выхлопную систему на двигателе, заполняются звуками высоких и низких частот. Звуки отскакивают назад и вперед внутри трубы, немного меняясь, особенно когда они меняют направление внутри трубы. Инженеры поняли это и решили искать способ, которым они могли бы воспользоваться. Они узнали, что если они разработали пустую камеру для выхлопных газов, то импульсы будут отскакивать там — резонировать — и некоторые из них отменяют друг друга.
Глушитель прямоточный, Все за и против
Здравствуйте уважаемые читатели блога
Сегодня речь пойдёт о НЕИЗМЕННОМ атрибуте тюнинга – это спортивный прямоточный глушитель. Одинаково часто встречающийся и на серьезно заряженных машинах, и на экземплярах с цветными брызговиками и светящимися форсунками омывателя.
А какой эффект дает рычащий выпуск на самом деле?
Чтобы выяснить это, я провел инструментальные ИСПЫТАНИЯ нескольких популярных спортивных глушителей.
Сначала — немного теории.
Для чего предназначена и как работает система выпуска? Вопрос этот кажется элементарным только на первый взгляд. Начнем с того, что система выпуска отработанных газов выполняет несколько задач одновременно. Первая и самая простая — отвод выхлопных газов за пределы кузова автомобиля.
Вторая задача выпуска — обеспечение наилучшего наполнения цилиндров топливовоздушной смесью. В современных моторах фазы впуска и выпуска заметно перекрываются и в момент, когда открыты оба клапана, важно создать за выпускным клапаном разрежение, благодаря которому отработанные газы будут активнее покидать цилиндр, освобождая место для свежей порции смеси. Чтобы этого добиться, используют инерцию и неравномерность истечения выхлопных газов из двигателя.
Дело в том, что после закрытия выпускного клапана, в коллекторе образуется зона понижено го давления, двигающаяся по трубе со скоростью звука. Если создать на пути этой волны препятствие, она отразится и, при правильном расчете соотношения между оборотами двигателя и расстоянием до этого препятствия, окажется у выпускного клапана в момент, когда он будет снова открыт.
Для автомобильного двигателя это расстояние оказывается очень большим, поэтому фронт разрежения от одного цилиндра возвращают к двигателю в момент открытия клапана другого. Этот процесс организуется с помощью выпускного коллектора с трубами равной длины, а препятствием для волны служит соединение этих труб в одну.
ОТКУДА РЕВ? штатной системе выпуска низкочастотную составляющую шума в основном глушит резонатор, но и на долю глушителя, главная задача которого — пригасить высокочастотный сигнал, «низов» тоже хватает. А в прямоточном глушителе набивка из минеральной ваты способна эффективно тушить только высокочастотные составляющие звука, поэтому низкочастотный шум попросту «пролетает» по прямой трубе практически без помех. Именно из-за этого голос «прямотоков» получается низким. Недаром говорят, что спортивный глушитель «басит», «бубнит» или «рычит». Особенно явно это чувствуется в салоне, куда высокочастотные составляющие проникают хуже низкочастотных.
И все бы ничего, если бы не одно но… У салона, как замкнутого объема, да и у панелей кузова неизбежно имеются собственные резонансные частоты. Звук выхлопа имеет в своем спектре ярко выраженные максимумы, их еще называют гармониками, частота которых кратна оборотам двигателя. Как только частота гармоники становится близкой к собственной частоте кузова, шум резко усиливается, а в его спектральной характеристике появляется ярко выраженный максимум.
Как оказалось, у ВАЗ-2112 в «проблемной» для прямоточного глушителя области оказались две мощные гармоники, из-за которых шум в салоне резко увеличивается в районе 2500—2800 об/мин и 4200—4500 об/мин. Если провести на этих режимах спектральный анализ, легко увидеть в диапазоне 60—400 Гц пару пиковых частот, которые оказываются кратны этим оборотам. Очевидно, при разработке стандартного глушителя на «десятку» инженеры ВАЗа смогли максимально «задавить» эти гармоники за счет отражений звуковых волн внутри глушителя, а тюнинговые «прямотоки» пропускают их без особых помех.
Наконец, третьей задачей выпускной системы является собственно глушение шума. Ни простая труба, ни настроенный выпускной коллектор справиться с ней не в состоянии — требуется глушитель. Правда, на гоночных автомобилях встречаются системы, по сути, без глушителей, но, как правило, только на турбированных моторах, где турбина, «перемалывая» поток выхлопных газов, сама снижает его энергию и сглаживает колебания.
Итак, чтобы снизить шум, требуется глушитель. Они бывают нескольких типов. Первый тип — резонатор, состоящий обычно из перфорированной трубы и окружающей ее камеры. За счет резонанса, возникающего в камере, такой глушитель эффективно гасит звук определенной частоты. Как правило, современные резонаторы имеют несколько камер различного размера и при скромных габаритных размерах неплохо гасят низкочастотные шумы.
Стандартный оконечный глушитель обычно представляет собой лабиринт из перегородок, при отражении от которых часть энергии газа переходит в тепло, а звук затихает. Кроме того, за счет установки внутри глушителя перфорированных труб, в нем также как в резонаторе применяется эффект подавления звука определенных частот.
Прямоточный глушитель во многом похож по конструкции на резонатор. Отличие лишь в том, что между корпусом и трубой с отверстиями у него проложен звукопоглощающий материал. Как правило, это базальтовая вата, состоящая из длинных минеральных волокон. Чтобы волокна не выдувались потоком газа наружу, между трубой и ватой размещают заградительный барьер из очень мелкой сетки или специальной проволоки. И все равно, ресурс прямоточного глушителя определяется не коррозией металлического корпуса, а сроком удержания волокон, по истечении которого глушитель начинает звенеть, как пустое ведро.
Звучание прямоточного глушителя задается его размерами, количеством и материалом набивки, а также диаметром и числом отверстий в трубе. Но как не настраивай «прямоток», общая тенденция остается. Вата хорошо поглощает высокие частоты, а с низкими справляется плохо. Зато прямоточный глушитель оказывает наименьшее сопротивление выхлопным газам.
Среди владельцев вазовских машин распространено мнение, что стандартная система выпуска сильно «душит» мотор. Особенно 16-клапанный, ведь выпуск на нем такой же, как и на менее мощном «восьмиклапаннике». Поэтому, установка прямоточного глушителя с заметно меньшим сопротивлением выходу отработанных газов — сильный козырь в светофорных гонках. Уровень и спектр шума регистрировался спектроанализатором в режиме реального времени. Хорошо видны резонансные гармоники сигнала Есть и прямо противоположное мнение: на стандартном моторе прямоточный глушитель прибавки мощности не дает. Единственная его задача — пустить пыль в глаза, а точнее — рев в уши. «Прямоток» — самый простой способ заставить поверить окружающих, что у машины мощный мотор и соответствующая динамика. К сожалению владельца машины, чтобы развеять эту иллюзию, часто хватает одного параллельного старта…
Прямотоковая система “стоит свеч”, на моё мнение как бы скептики не угнитали ее и не доказывали что это просто “тюнинговый аксессуар” но вот в чем вопрос на спортивные автомобили прямотоковую систему зачемто ставят, и явно что не для красоты.
Буду очень рад Вашим комментариям…
Теория прямоточной выхлопной системы
Классическая система глушения выхлопных газов состоит из выпускного коллектора с катализатором, резонатора и глушителя. Выхлопная система рассчитана на эффективное высвобождение отработанных газов в атмосферу. Немаловажно, чтобы выхлоп был максимально тихим, а также соответствовал экологическим нормам.
Конструкция стандартной выхлопной системы создает некоторое сопротивление газов против выталкивания их в атмосферу, а значит, двигатель затрачивает энергию на их высвобождение. Именно этот момент является ключевым при установке прямоточной выхлопной системы – минимизировать сопротивление угарных газов при выхлопе.
Из чего состоит прямоточная выхлопная система
Выпускной коллектор
Геометрия выпускного коллектора играет немаловажную роль в эффективности выхлопа. Большинство стандартных коллекторов, в силу конструктивных особенностей, имеют разную длину каждой трубы, а значит, с каждого цилиндра скорость отработанных газов и его поток будет отличаться друг от друга.
Прямоточные выпускные коллектора основаны на выравнивании магистрали, отчего и название – «равнодлинный коллектор». Конструкция может быть по типу «4-2-1» или «4-1», что означает количество труб, переходящих к главной магистральной трубе.
В зависимости от предпочтений, катализатор может устанавливаться после коллектора, либо удаляться, вместо него будет обычная труба. Для стабилизации температуры под капотом на коллектор наматывается термолента
Резонатор
Установлен за выпускным коллектором. Выхлопная магистраль проходит через резонатор. Если резонатор расположен максимально близко к двигателю, крутящий момент будет достигаться раньше, если дальше – двигатель будет более «верховым».
Помимо прямого назначения – снижать уровень шума, резонатор играет немаловажную роль в сглаживании пульсации выхлопных газов, снижая их сопротивление. Разница между обычным и тюнинговым резонатором в том, что у второго отсутствуют камеры, изменяющие геометрию движения газов, за счет чего достигается максимально низкое сопротивление
Прямоточный глушитель
Конечный глушитель также определяет эффективность выхлопной системы. В стандартном глушителе имеются множество перегородок, через которые газы разбиваются. Это создает сильное сопротивление в виду того, что необходимо много времени на высвобождение газов.
В прямоточном глушителе отсутствуют перегородки – проходит одна перфорированная труба. В качестве звукопоглотителя применяется стеклоткань или минеральная вата. Таким образом, глушитель прямоток не создает сопротивления, а наоборот способствует скорейшему освобождению СО2.
Прибавка к мощности
Опытным путем проверено, что установка полноценной прямоточной системы на разных автомобилях дает разный эффект. Средняя цифра по прибавке мощности – 7%.
Максимальная эффективность достигается только при комплексных работах, включающих в себя доработку впускной и топливной системы.
Немаловажно рассчитать диаметр выхлопной магистрали, так как недостаточной диаметр создаст большее сопротивление, да и большой приведет к такому же эффекту, в силу того, что газы будут копиться в магистрали, и после высвобождаться.
Плюсы и минусы прямоточного глушителя
Среди преимуществ можно выделить такие:
Но и без минусов не обошлось.
Резюме
Прямоточная система, при правильных расчетах, способна раскрыть потенциал двигателя. Только одной установкой системы невозможно добиться серьезной прибавки в мощности, поэтому данную операцию рекомендуется выполнять в комплексе с тюнингом двигателя.
Резонатор выхлопа: конструкция и неисправности
В начале века, когда автомобили только учились ездить, систему выхлопа разработали только для того, чтобы заглушать шум двигателя. И частично отводить ядовитые газы подальше от водителя и пассажиров. Глобально выхлопная система не менялась лет 60, до тех пор, пока в нее не врезали катализатор. Но резонатор входил в обязательный комплект полноценной выхлопной системы.
Для чего нам резонатор
Основная его задача состоит в понижении уровня шума и частично вибраций. Все происходит следующим образом. При сжигании топлива в камере сгорания раскаленные отработанные газы на огромной скорости вырываются в выпускной коллектор. Он практически не отводит тепло и не снижает скорости газов, а также не влияет на звуковые волны, образованные взрывными процессами в цилиндре. Не меняется также и сечение трубы, по которой проходят газы.
Чтобы заставить газы изменить направление движения, внутри корпуса резонатора установлены перфорированные перемычки и направляющие трубы с перфорацией. Перемычки образуют резонаторные камеры, а перфорация на направляющих трубах способствуют гашению скорости газов и, соответственно, изменению длины волновых колебаний. Из-за этого после резонатора в выхлопной системе существенно снижается уровень шума.
Как резонатор влияет на мощность
Каждая резонаторная камера содержит различный объем по сравнению с соседними, что также способствует выравниванию и изменению длины звуковых волн. Безусловно, это сказывается на производительности двигателя, поскольку для прохождения газов сквозь этот лабиринт необходимо дополнительное усилие. Его оценивают по-разному в зависимости от модели двигателя и типа выхлопной системы, но в общих чертах резонатор отбирает около 8-10% мощности двигателя.
Эту проблему пытались решить в 20-30-х годах прошлого века очень простым способом. На входе в систему выхлопа устанавливали элементарную заслонку и разветвитель. При открытой заслонке газы беспрепятственно вырывались наружу, издавая немалый шум, все это сопровождалось дымовой завесой, зато мощность двигателя резко вырастала на тех же 10-15%. Открывать глушитель разрешалось только за городом, поэтому въезжая, заслонку закрывали и шум стихал, насколько это позволяли глушители того времени.
Неисправности и решение проблем
Главный враг любого резонатора — это ржавчина. Бороться с ней традиционными методами бесполезно. Любое полимерное или органическое антикоррозионное покрытие, краска, грунт моментально выгорают при запуске двигателя. Поэтому инженеры еще в середине прошлого века начали применять несколько видов стали для изготовления систем выхлопа:
● нержавеющая сталь, дорого, но очень эффективно, нержавеющие резонаторы тоже прогорают, но их ресурс в десятки раз выше обычных стальных систем;
● алюминированная сталь, это конструкционная сталь стандартной толщины, но покрытая тонким слоем алюминия, служит в пределах пяти лет и это самый распространенный материал для бюджетных автомобилей;
● обычная сталь, выкрашенная термостойкой краской-грунтом, выдерживает порядка года на наших дорогах.
Отсюда и первая неисправность резонатора — разгерметизация из-за прогара корпуса. В большинстве случаев проржавевший резонатор просто заменяют, но в редких случаях, когда состояние металла позволяет, можно установить заплатку и протянуть еще пару месяцев.
Признаки прогара вполне понятны. Это прорыв газов наружу и высокий уровень шума в центральной части системы выхлопа. Чтобы убедиться в том, что корпус резонатора прогорел, необязательно его снимать. Опытный мастер и на подъемнике определит состояние системы и поставит ей диагноз. Однако в большинстве случаев ремонт резонаторной банки, поврежденной коррозией, не обоснован с точки зрения логики и траты денег. Лучше купить новый.
Вторая проблема, с которой может столкнуться водитель, закоксовка камер резонатора. Выяснить причину появления сажи в системе можно только с помощью полной диагностики двигателя, но скорее всего, нужно будет обратить внимание на систему зажигания, фазы газораспределения и состав топливо-воздушной смеси.
Что касается чистки резонаторных камер, то это имеет смысл в тех случаях, когда внешнее состояние корпуса удовлетворительное. Для очистки камер необходимо вскрывать корпус, удалять нагар и сажу, а после этого собирать резонатор с помощью сварки. Работы много, вскрывать и собирать банку долго, поэтому если сам резонатор не слишком дорогой и не из нержавеющей стали, а пробег системы выхлопа больше 80-90 тысяч км, рациональнее будет выглядеть его замена.
Стоит ли ставить прямоточный резонатор
Конструкция прямоточного резонатора отличается от обычного тем, что газы на пути к свободе не проходят через лабиринт камер и перфорированных труб, перегородок. Как правило, прямоток, или как его называют, стронгер, представляет собой тот же корпус резонатора, но внутри вместо камер, мембран и перегородок установлена сплошная перфорированная труба такого же диаметра, как и вся выхлопная система.
В случае установки стронгера звук, безусловно, изменится. Насколько прямоточный резонатор повлияет на мощность, может сказать только специалист, знакомый с конкретным, отдельно взятым двигателем и отдельно взятой выхлопной системой. Поэтому тешить себя мыслью, что после установки прямоточного резонатора мощность поднимется ощутимо, все же не стоит.
В любом случае, выхлопная система — это точно просчитанная цепь, в которой каждое звено имеет значение, а любое бездумное изменение ее характеристик прогнозировать очень сложно.
Что такое прямоточная выхлопная система и что дает прямоток на машине?
Что такое прямоточная выхлопная система и что дает прямоток на машине?
Сделать свой автомобиль лучше, что может быть интересней, особенно если это затрагивает не только внешние улучшения, но и улучшает ходовые характеристики. Одним из самых простых и относительно бюджетных вариантов достичь комплексного эффекта является полная или частичная модернизация выхлопной системы авто (тюнинг). С этой целью следует установить прямоточный глушитель вместо стандартной заводской детали — стокового глушителя. Что такое прямоток и что он даёт, об этом речь и пойдет ниже.
Если вы приобретете полноценный спортивный глушитель, то можете рассчитывать на следующие эффекты:
Согласитесь, то, что дает прямоточная выхлопная система, звучит достаточно привлекательно. Да и популярность у автолюбителей на установку именно такого выхлопа возрастает. Это характерно для любых автомобильных марок, как отечественных, так и зарубежных.
Что значит прямоточный глушитель?
Прежде чем ответить на вопрос, прямоточный глушитель, что это? Наверно стоит вкратце написать, что значит стандартный, стоковый, заводской глушитель и выхлопная система в целом.
У выхлопной системы автомобиля несколько важных функций:
Самыми важными для нашей темы являются первый и последний пункты. Важно также заметить, что снижение уровня токсичности выхлопных газов достигается за счет работы (при его наличии) катализатора, а точнее каталитического нейтрализатора, специальной детали в выхлопе, которая позволяет разложить еще в процессе движения отработанных газов по выхлопу, особо вредных веществ на менее вредные и безвредные.
Теперь о глушителе, он выполняет только две функции: глушение звуковой волны и вывод остывших отработанных газов за пределы автомобиля в окружающую среду. Здесь нас будет интересовать только первая функция.
В стоковых, заводских глушителях компенсация звука осуществляется при помощи системы камер и «зеркал», которые многократно отражают, задерживают, перераспределяют, преломляют и рассеивают звуковую волну (см. картинку). Раздробленная таким образом волна звука на выходе получается вполне приемлемой для нашего слуха, а в некоторых случаях удается достичь ощутимой тишины при малых оборотах двигателя. Так вот звук в спортивном глушителе гасится совершенно другим способом.
Звуковая волна эффективно компенсируется всеми этими камерами, «зеркалами» и отражателями, однако вслед за ней, и по этому же маршруту движется поток отработанных газов, который встречает на своем пути резкое сопротивление и препятствие. В результате возникает «затор» и появление эффекта сопротивления основному движению газов в выхлопной системе. Такое явление носит название противоток. Именно противоток не позволяет в должной мере и эффективно освобождать камеру сгорания от сгоревших газов, что приводит к уменьшению полезной мощности, а самым значимым его генератором является заводской вариант глушителя.
Чем лучше прямоточный глушитель? Прямоток дает возможность избежать появления противотока или же позволяет свести его к минимуму.
Как устроен прямоточный глушитель?
Прямоточный глушитель состоит внутри банки (в невидимой глазу части изделия) из сквозной, сплошной перфорированной трубы, имеющей большое количество отверстий разного диаметра и размера. Такая труба заворачивается в специальный термостойкий и износостойкий изоляционный материал, который исполняет роль поглотителя звуковой волны. Звук, проходя через отверстия перфорации разного диаметра и размера, преломляется и компенсируется в изоляционном материале.
Что дает прямотоку такое строение:
В результате прямоток дает возможность лучше отводить отработанные газы от двигателя, такое его свойство напрямую используется в спорте. На гоночные автомобили устанавливается спортивная выхлопная система такого же типа, правда в более агрессивном варианте.
Сколько мощности дает прямоток?
Чтобы ответить на вопрос, сколько прямоток дает мощности, следует понимать, что полезная мощность двигателя зависит от множества факторов. Если вы решите установить спортивный глушитель, но при этом не будете модернизировать выхлопную систему совершенно, а также некоторые компоненты и узлы двигателя, то на ощутимый результат не стоит надеяться. В этом случае вы получите от силы 1-2% прироста мощности и то на определенных оборотах работы двигателя.
Приведу простой пример, вы решили ставить прямоточный глушитель, но в выхлопной системе стоит штатный катализатор, в этом случае вообще можно забыть о положительном эффекте от такого глушителя. Прироста мощности попросту не будет.
С другой стороны, вы полностью поменяли выхлопную систему:
При таком комплексном подходе, можно ожидать 15-20% (порою и большую) прибавку полезной мощности для автомобиля, и такой эффект дает прямоточный глушитель и спортивный выхлоп в целом, если правильно подойти к тюнингу. Важным является качественная настройка всех элементов друг относительно друга после установки, только тогда можно получить наиболее оптимальный эффект.
Как видите, вариант с прибавкой мощности требует более серьезного подхода. Однако если у вас нет желания тратить деньги на тюнинг всего выхлопа, то установка только прямоточного глушителя позволит вам изменить звук, а также значительно улучшить внешнее впечатление от вашего авто, в том числе и за счет насадки на выхлопную трубу глушителя. Не переживайте, что прямоток сам по себе не особенно помогает в увеличении мощности, ведь он при этом и не будет служить причиной увеличенного потребления топлива, которое непременно происходит при увеличении мощности на основании проведенного тюнинга.
Какой прямоточный глушитель лучше?
Какой прямоточный глушитель купить конкретно под вашу модель и марку автомобиля? Это очень важный вопрос и требует помощи специалистов, ведь в этом случае важными являются все детали, от диаметра соединительных труб, до величины банки и длины глушителя и резонатора.
Чтобы правильно подобрать прямоточный глушитель, вам следует учесть:
Есть варианты спортивных глушителей, которые разрабатываются специально под конкретные марки и модели автомобилей. Часто такие прямотоки даже не требуют внесения доработок, и крепятся на штатную систему крепления. Это же касается и изменений заднего бампера, которые также не нужны. Есть варианты для разных автомобилей, стоит поинтересоваться. Но в любом случае выбирать вам, чего вы хотите.
Универсальный прямоток Unimix нержавеющая сталь — Подобрать