Выхлопная труба необходима не только для того, чтобы отводить отработанные газы из камер внутреннего сгорания в двигателе, но и для повышения его мощности, особенно удачно это осуществляет прямоточная выхлопная система. Последняя используется чаще в спортивных моделях, однако и обычные городские машины могут получить такой тюнинг. Остается только разобраться, что же это даст автолюбителю.
Что такое прямоточная выхлопная система?
Когда в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания воспламеняется топливо, остаются отработанные газы, которые необходимо удалить для того, чтобы освободить место очередной порции горючего. По сути, газы выдавливаются продолжающим двигаться поршнем через специальный клапан на окончании цилиндра, однако крайне желательно, чтобы по ту сторону была разреженная среда, для чего и устанавливается прямоточная выхлопная система.
Зачем нужна разреженность? Все просто, благодаря этому фактору газы покидают цилиндр быстрее, буквально вытягиваясь из него, следовательно, камера лучше очищается и подготавливается для приема топлива. Но откуда берется разреженная среда? Тут действует закон инерции газов, когда после повышения давления в трубе (выхлоп) следом возникает разреженный фронт.
Если в выхлопной трубе имеются какие-либо изгибы или дополнительные элементы, препятствующие свободному выходу газов, последние гораздо хуже покидают цилиндр, и коэффициент его наполнения падает, что уменьшает общую мощность двигателя. В прямоточной трубе преграды для выхлопа отсутствуют, более того, диаметр системы нередко увеличивают для более свободного прохождения газов. В состав стандартной конструкции входит коллектор, или приемная труба, которая может быть разветвленной по числу цилиндров.
Далее на некоторых моделях установлен катализатор, где происходит очистка выхлопа. Затем следует резонатор, где уменьшается скорость выхлопа и происходит первичное приглушение звука. Затем через некоторый промежуток трубы система заканчивается глушителем, который, в свою очередь, может быть снабжен датчиком. Нередко в системе стоит и сажевый фильтр.
Зачем нужна спортивная выхлопная система?
В стандартной конструкции слишком много элементов, препятствующих свободному выходу отработанных газов, в результате чего имеют место затруднения компрессии цилиндров. Например, бумажного сажевого фильтра в прямоточной конструкции нет, а резонатор устанавливается с пониженным сопротивлением. Но в первую очередь, если у вас стандартная система, замене подлежит выпускной коллектор.
Схема его зависит от длины, короткий на 4 цилиндра будет выглядеть так: 4-1, то есть все отводы сходятся в одну трубу. Длинный будет делиться сначала на две пары, сходящиеся в две отдельные трубы, которые затем соединяются в одну, иными словами схема такова: 4-2-1. Первая спортивная выхлопная система лучше приспособлена для форсированных машин, поскольку добавляет мощность для двигателей с количеством оборотов свыше 6000 в минуту, вторая – для городских автомобилей.
Следует учитывать, что любое изменение конструкции выхлопной трубы приведет к необходимости регулировать систему питания двигателя.
Вернемся к резонатору. Для повышения производительности цилиндров устанавливать его следует там, где после своего максимума давление выхлопа падает. Отражатель в этом месте продлевает скорость выхлопа, увеличивает продувку камер сгорания, в результате чего увеличиваются обороты двигателя в целом. Глушитель при этом устанавливается как можно дальше от резонатора, чтобы не было влияния на разреженность среды в системе.
По сути, в стандартной конструкции «банка» оконечной части необходима лишь для снижения звука выходящих газов до положенных 100 децибел. Однако если заменить глушитель, например, выбрав наконечник группы А, то мощность двигателя вырастет на 30 лошадиных сил, но при этом шум увеличится до 120 децибел, что для городской черты неприемлемо.
Герметик для выхлопной системы как способ продлить ее службу
Любые детали автомобиля рано или поздно выходят из строя. Те, что время от времени подвергаются ударам и воздействиям агрессивных сред, например, кузов и подвески, служат довольно долго, особенно, если не забывать про техобслуживание. Другие ломаются чаще, например, тормозные колодки, изнашивающиеся от трения, коробка передач, шестерни которой не выдерживают нагрузки. А от чего выходит из строя выхлопная система?
Без всякого сомнения, она также подвергается ударам, например, камней, вылетающих из-под колес, но в большей степени на нее действует химическая коррозия, возникающая в газовой среде с высокой температурой. В частности, коллектор нагревается до 1300 градусов, из-за чего его делают из жаростойкого чугуна. Труба, примыкающая к коллектору, нередко выдерживает до 1100 градусов. Катализатор греется до 1050 градусов.
Резонатору в этом отношении чуть легче, он подвергается воздействию температур от 700 до 1000 градусов. Условия работы глушителя менее критичны, всего 350 градусов. Но все это внутри, снаружи температуры несколько ниже, правда, ненамного. Впрочем, добавьте к запредельным температурам воздействие на нержавеющую и алюминизированную сталь щелочей и хлоридов, с помощью которых сегодня ведется борьба против гололеда, и срок службы можно смело сокращать до минимума. Обычно это 3-4 года, а некоторые детали (из нелегированной стали) служат и того меньше, до полутора лет.
При этом наибольшая нагрузка приходится на места соединений, особенно, если совмещаются части из разных материалов. Чтобы избежать протечек выхлопных газов в этих местах, рекомендуется использовать герметик для выхлопной системы, который выдерживает до 1090 градусов. Отвердевая при нагреве, состав впоследствии обладает газонепроницаемостью и устойчив к химическим воздействиям. Для ремонта также используются пасты и бандажи с разным уровнем термостойкости. В целом, ремонт можно произвести за полчаса, однако это не значит, что надежность трубы или иного узла будет прежней.
