Новый ГОСТ регламентировал громкость выхлопа автомобиля
Как ГИБДД штрафует водителей за громкий выхлоп автомобиля?
Наверное, нигде в мире не стоит так остро вопрос о тюнинге автомобиля. Наша страна еще со старых времен славится народным тюнингом. Надо признать, в нашей стране живет много творческих автолюбителей. К сожалению, в последние годы способов узаконить прямоток, или колесные диски с выносом осталось немного. Во-первых, это дорого и чаще всего невозможно.
В итоге многие автовладельцы улучшают своих железных коней, забывая, что за незаконный тюнинг есть административная ответственность. В том числе за превышение нормативов уровня шума транспортных средств согласно действующим ГОСТам. Портал 1Gai.Ru напоминает, что изменение выхлопной системы может оказаться вне закона.
Многие любители тюнинга очень любят в первую очередь модернизировать выхлопную систему. Особенно этим увлекаются молодые водители, которые хотят, чтобы на них обратили внимание.
Естественно, чем громче будет шуметь выхлопная система, тем лучше. 100 децибелов? 150 децибелов? Кому-то и этого мало. Ведь при таком громком звуке двигателя/выхлопа даже обычный автомобиль может показаться агрессивным мускулкаром. Но чаще всего подобный народный тюнинг оказывается вне закона.
Насколько громким может быть автомобиль, какой тюнинг выхлопной системы разрешен?
Предельный уровень шума автомобилей регламентирован новым ГОСТом 33997-2016, введенным в действие Приказом Росстандарта РФ от 18.07.2017 N 708-ст. Речь идет о пункте 4.12 ГОСТа 33997-2016 «Межгосударственный стандарт. Колесные транспортные средства. Требования к безопасности в эксплуатации и методы проверки». Также на этот ГОСТ ссылается Технический регламент Таможенного союза, регламентирующий безопасность транспортных средств.
Согласно ГОСТу 33997-2016, предельный уровень шума автомобилей категории M1, N1, L не должен быть выше 96 дБА (децибелов).
Для транспортных средств категории М2, N2 максимально допустимый уровень шума составляет 98 дБА. Для автомашин категории М3, N3 максимальный уровень шума не должен превышать 100 дБА.
Согласно пункту 4.9.9 ГОСТа 33997-2016, уровень шума отработавших газов транспортного средства измеряется на расстоянии 0,5±0,05 м от среза выпускной трубы под углом 45°±15° к оси потока газа при работе двигателя на холостом ходу.
Чем проверяют уровень шума выхлопа в автомобилях?
Согласно Техническому регламенту Таможенного союза, а также ГОСТу 33997-2016, уровень шума выхлопных газов проверяется специальным прибором – шумомером (5.10 Проверка шума выпуска отработавших газов КТС).
Результат измерения шумомера признают, если он превышает фон шумовых помех не менее чем на 10 дБА. Дробные показания округляют до ближайшего целого числа: если цифра после запятой от 0 до 4, то округляют в сторону уменьшения, а если от 5 до 9 – в сторону увеличения. Результат сравнивают с установленным изготовителем в эксплуатационной документации, а при его отсутствии – с предельно допустимым значением регламентируемых ГОСТом 33997-2016.
Какая ответственность за превышение допустимого уровня шума выхлопной системой автомобиля?
Согласно действующему законодательству за превышение нормативов уровня шума транспортных средств предусмотрена административная ответственность в соответствии со статьей 8.23 КоАП РФ, которая предусматривает наложение штрафа в размере 500 рублей.
Стоит отметить, что в Сети ходят слухи и сплетни о том, что по этой статье водителя не могут привлечь сотрудники ГИБДД, так как эта административная норма не входит в главу 12 КоАП РФ о безопасности дорожного движения. Однако спешим вас разочаровать. Сотрудники МВД РФ, в том числе инспекторы Госавтоинспекции, вправе привлекать водителей к ответственности по статье 8.23 КоАП РФ. Точку в этом споре поставил Верховный суд РФ, разъяснив, почему ГИБДД имеет право привлекать автовладельцев и водителей за превышение уровня шума транспортного средства. Вот это решение.
Но это еще не все беды, которые ждут любителей тюнинга и громкого выхлопа. Согласно действующему законодательству внесение изменений в конструкцию автомобилей должно быть оформлено надлежащим образом. Для этого необходимо для начала получить разрешение в ГИБДД, затем обратиться в испытательную лабораторию, для того чтобы получить добро на установку дополнительных конструкций для транспортного средства или элементов тюнинга, затем посетить специализированную организацию для модернизации автомобиля.
Далее требуется снова приехать в лабораторию для получения свидетельства о безопасности внесенных изменений в конструкцию автомобиля. После чего необходимо пройти техосмотр и обратиться в Госавтоинспекцию для перерегистрации автомобиля и внесения записи в ПТС о внесенных изменениях.
Естественно, что подобная сложность отпугивает водителей от легализации тюнинга автомобилей. Плюс не все изменения в конструкцию автомобилей могут быть оформлены. Например, если изменения в конструкцию автомобиля ухудшат его безопасность, испытательная лаборатория не даст разрешение на тюнинг работы.
В итоге по дорогам страны ездят тысячи машин с неоформленным тюнингом, чьи владельцы рискуют быть привлечены к административной ответственности по части 1 статьи 12.5 КоАП РФ (Управление транспортным средством при наличии неисправностей или условий, при которых эксплуатация транспортных средств запрещена, или транспортным средством, на котором незаконно установлен опознавательный знак «Инвалид»).
Например, любителям шумного выхлопа стоит помнить, что инспектор ГИБДД вправе ограничить эксплуатацию транспортного средства, выхлопная система которого превышает установленную законом норму (пункт 6.5). Так, движение автомобиля может быть запрещено до устранения неисправности, которая является препятствием для эксплуатации на дорогах общего пользования. Также автомобиль может быть эвакуирован на штрафстоянку, если в месте остановки машины инспектором ГИБДД автомобиль будет мешать безопасности других участников дорожного движения.
В том числе водителю, управляющему автомобилем, у которого шум выхлопа превышает предельную норму согласно ГОСТу, инспектор ГИБДД может выдать предписание-требование об устранении неправильный работы выхлопной системы, уровень шума которой превышает установленные ГОСТом нормы.
Если же водитель повторно попадется на превышении нормативов шума выхлопной системы, то он может быть уже привлечен к административной ответственности по части 1 статьи 19.3 КоАП РФ (Неповиновение законному распоряжению или требованию сотрудника полиции, военнослужащего либо сотрудника органа или учреждения уголовно-исполнительной системы в связи с исполнением ими обязанностей по охране общественного порядка и обеспечению общественной безопасности, а равно воспрепятствование исполнению ими служебных обязанностей), что грозит штрафом в размере 1000 рублей или административным арестом на срок до 15 суток.
Вот пример судебного дела, где водителя привлекли за громкий выхлоп автомобиля к административной ответственности не только по статье 8.23 КоАП РФ, но и в последующем привлекли к ответственности за невыполнение законного требования инспектора ГИБДД.
Наконец, напомним, что, согласно регламенту МВД о государственной регистрации транспортных средств, за незаконное внесение изменений в конструкцию автомобиля (неоформленный тюнинг, колеса с выносом, фаркоп, незаводские фары и т. д.) регистрационный учет автомобиля может быть прекращен. В этом случае для восстановления регистрации транспортного средства автовладельцу придется устранить причины прекращения регистрации, то есть вернуть конструкцию автомобиля к заводскому виду (демонтировать незаконный тюнинг).
Грозит ли штраф за превышение шума в случае демонтажа катализатора?
В последние годы многие автолюбители стали снимать катализатор (в дизельных машинах сажевый фильтр) с выхлопной системы автомобиля. Кто-то это делает, когда сажевый фильтр или катализатор пришел в негодность, поскольку эти новые детали стоят очень дорого. Кто-то считает, что данные автокомпоненты сильно душат современный автомобиль. В итоге немало водителей обращаются в специализированные технические центры, где им удаляют с выхлопной системы катализатор или сажевый фильтр.
К сожалению, часто это приводит не только к превышению допустимого уровня вредных веществ в выхлопе, но и к увеличению шума выхлопной системы. Нередко этот шум превышает допустимую ГОСТом норму. Естественно, за подобную экономию водителю может грозить административная ответственность по статье 8.23 КоАП РФ. Также подобное вмешательство в выхлопную систему может быть признано незаконным внесением изменений в конструкцию автомобиля со всеми отсюда вытекающими.
Шум в цифрах
120 дБ:это порог боли. При этом шуме человек может начать чувствовать боль в ушах
● 100-110 дБ: концерт, отбойный молоток
● 90 дБ: грузовик, движение мотоцикла
● 80-85 дБ: автодорога в рабочий день
● 20 дБ: шум листьев при ветре
● 10 дБ: дыхание
На что влияет повышенный уровень шума системы выпуска газов
1. Современные требования к внешнему шуму автомобиля
За последние годы в европейских развитых странах отмечается большой прогресс в снижении шума легковых автомобилей. Это было достигнуто за счет постоянного уменьшения допустимых уровней внешнего шума и обеспечено развитием новых технологий по снижению шума. Шум новых легковых автомобилей за 25 лет уменьшился на 10–12 дБА. В 1994 г. вступила в силу поправка 02 к Правилам ЕЭК ООН №51. В 2003-05 годах предполагается введение поправки 03.
Основные отличия введенных и вводимых в действие поправок к Правилам ЕЭК ООН заключается в следующем:
ужесточение на 2-5 дБА допустимых уровней звука;
введение методики подготовки глушителей, имеющих набивку волокнистыми материалами, к акустическим испытаниям (проверка на выдувание);
включение во все Правила требований к испытательному участку дороги для проведения испытаний на внешний шум;
набивка глушителей не должна содержать асбеста.
В России до 1999 г. действовала поправка 01 к Правилам ЕЭК ООН №51, т.е. для легковых автомобилей при разгоне на второй и третьей передачах от 50 км/ч на измерительном участке длиной 20 м предусмотрен средний уровень внешнего шума на расстоянии 7,5 м от оси автомобиля равный 77 дБА. С 1999 г ода вступила в силу Поправка 02, т.е. уровень шума должен быть понижен до 74 дБА.
2. Экспериментальное определение необходимого заглушения в системе выпуска легкового автомобиля
3. Р асчет заглушения системы выпуска ДВС на стадии ее проектирования
Рис. 1. Расчетная (1) и экспериментальная (2) частотные характеристики заглушения системы выпуска двигателя автомобиля
Приведенный выше метод удовлетворительно описывает поведение системы в линейных условиях, хорошо подтверждается экспериментом на лабораторных установках с низким уровнем звукового давления, кроме того, он обладает большим потенциалом совершенствования с учетом реальных условий.
Основные конструкции современных глушителей : достоинства и недостатки
Система выпуска двигателя современного автомобиля состоит из нейтрализатора, резонатора, основного глушителя, дополнительного глушителя. Каталитический нейтрализатор отработанных газов служит для снижения токсичности выхлопа, однако корпус нейтрализатора также выполняет функции шумозаглушающего устройства. Например, в системе выпуска автомобиля с двигателем объемом 2,0 литра нейтрализатор снижает шум на 12 дБ(А). Кроме того, начинка нейтрализатора сглаживает пульсацию газового потока.
Глушитель является основным шумоподавляющим устройством в системе выпуска двигателя. Если, по конструктивным соображениям, невозможно разместить глушитель нужного размера в нужном месте, то для достижения необходимого заглушения в систему выпуска двигателя включают резонаторы и дополнительные глушители.
По своей конструкции и способу снижения шума выхлопа глушители делятся на реактивные, активные и реактивно-активные.
Конструкции большинства реактивых глушителей для автомобилей российского производства разрабатывались еще в 197080-х годах. Применительно к требованиям тех лет, регламентирующим уровень внешнего шума относительно тихоходных и низкооборотных двигателей, и технологическому оборудованию, используемому в то время, эти конструкции были вполне приемлемы. Однако в настоящее время, с развитием технологии, двигателестроения и ужесточением норм на внешний шум автомобиля большинство этих конструкций изжили себя. Ниже приведены их основные недостатки. Эти недостатки, в общем, присущи всем глушителям реактивного типа.
Конструкции этих глушителей выполнены по классической схеме реактивного глушителя: большая расширительная камера разделена на 3 или 4 части перфорированными перегородками, расположенными в пучностях колебательной скорости. Эти четыре перегородки и три перфорированные трубки призваны подавлять некоторые формы колебаний и способствовать поглощению высокочастотного шума. В то же время они значительно повышают массу и металлоемкость глушителя, а при использовании в системе выпуска высокооборотного двигателя с объемом более 1500 см3 и, следовательно, высокими скоростями потока газов, перфорированные перегородки и трубки в ряде случаев сами становятся источниками значительного вторичного шума. Короткая хвостовая труба глушителя образует вместе с его объемом последовательный колебательный контур, собственная частота которого оказывается в зоне частот рабочего процесса двигателя и таким образом увеличивает шум выпуска. Для уменьшения звучания трубы на резонансных частотах в системе выпуска двигателя применяют два небольших дополнительных глушителя, присоединенные к трубе в зоне максимума звукового давления. Таким образом, для улучшения акустических свойств реактивного глушителя необходимо применять дополнительные устройства, которые повышают металлоемкость и массу всей системы выпуска.
Конструкции дополнительных глушителей системы выпуска двигателя обычно выполнены по классической схеме концентрического резонатора, настроенного на определенную частоту и не влияющего на другие частоты. Кроме того, внутри него часто располагают дроссель, который подавляет одну или несколько форм собственных колебаний газа в трубе. Однако дроссель уменьшает проходное сечение трубы и тем создает повышенное противодавление, а значит, снижает мощность двигателя. Кроме того, заглушение, вносимое дросселем, зависит от скорости потока газа. Поэтому, если одна из собственных форм полностью подавляется дросселем, например, на режиме 0,75 номинальной мощности двигателя, то она может активно звучать, когда скорость газа мала. Основным элементом автомобильных глушителей реактивного типа уже много лет остается расширительная камера. Этому способствуют ее простота и эффективность, причем эффективность расширительных камер мало меняется под воздействием потока газов. Но часто, особенно на высоких частотах этой эффективности не хватает. Для расширения области акустической эффективности расширительных камер в нихстали закладывать звукопоглощающие материалы, например, базальтовое жаростойкое (до 500°С) волокно. Так появились реактивно-активные глушители. Этот тип глушителей является в настоящее время наиболее распространенным в мировом автомобилестроении, благодаря высокой акустической эффективности в широком диапазоне частот.
В отличие от реактивных глушителей, активные и реактивно-активные глушители имеют камеры, заполненные звукопоглощающим материалом. Ниже описаны некоторые виды таких материалов и отмечены их достоинства и недостатки.
Материалы с тонким волокном (2 мкм) имеют высокий коэффициент звукопоглощения (КЗП=0,70,9) в диапазоне высоких частот (12 кГц) даже при малой толщине образца (2030 мм). При увеличении толщины образца КЗП материала возрастает на всех частотах. Длина волокна на КЗП материала влияния практически не оказывает. Прошивной материал имеет более высокий КЗП на средних (250800 Гц) частотах и более низкий на высоких (8002000 Гц) (рис. 2).
Материалы с толстым волокном (912 мкм) при малой толщине образца (2030 мм) имеют низкий КЗП (не более 0,3) на частоте 1 кГц. С увеличением толщины образца до 50 мм и больше, КЗП материала увеличивается. Особенно это увеличение заметно на высоких частотах (рис. 3).
Прошитые материалы имеют фиксированную плотность. Непрошитые материалы позволяют изменять свою плотность. При увеличении плотности материала его КЗП увеличивается в области средних частот (250800 Гц) и снижается в области высоких частот (8002000 Гц). При уменьшении плотности материала его КЗП, напротив, повышается на высоких частотах и уменьшается на средних. Плотность, равная 100 кг/м3, для минераловатных материалов признана, по результатам испытаний, оптимальной.
4. Заключение
Описанная в статье методика расчетно-экспериментальных исследований систем выпуска автомобильных двигателей позволяет всесторонне оценить техническое совершенство системы выпуска, связанное со снижением внешнего шума автомобиля.
Разработанная программа по расчету акустических характеристик систем выпуска двигателей, как показали эксперименты, позволяет уже на стадии проектирования оценивать акустические свойства глушителя с точностью до 3 дБ.
Экспериментальная методика позволяет оценить вклад шума системы выпуска двигателя во внешний шум автомобиля, даже если шум системы выпуска ниже шума от других источников.
Методика апробирована в научно-исследовательской работе по созданию системы выпуска двигателя для автомобиля «Москвич 2142» с двумя типами двигателей. Автомобиль с предложенной системой выпуска двигателя имеет внешний шум 74 дБ(А), что соответствует действующим ныне международным стандартам (Правила ЕЭК ООН 51-02).
С помощью разработанной методики был доведен опытный глушитель, имеющий улучшенные акустические характеристики. В глушителе были использованы волокнистые звукопоглощающие материалы. Подбор материалов осуществлялся с учетом представленных в данной статье особенностей акустических характеристик. При разработке конструкции глушителя были учтены недостатки классических конструкций глушителей, приведенные в данной статье.
На основе предложенной методики в настоящее время разрабатывается отраслевой руководящий документ. Данная методика будет рекомендована к применению на предприятиях по производству автомобильных глушителей.
Что влияет на звук выхлопа?
В выхлопной системе автомобиля звук может зависеть абсолютно от всего, начиная от прокладки глушителя и заканчивая глушителем автомобиля. Каждый элемент выхлопной системы автомобиля может повлиять на звучание по-особенному.
Более подробную информацию и цены Вы можете прочитать ниже
Сколько стоит настроить звук выхлопа?
Здесь указаны цены на детали и услуги, которые влияют на звук выхлопной системы. Уточняйте у специалиста точную стоимость изменения звука выхлопа на Ваш авто.
Фотографии выхлопных систем смотрите в нашей галерее!
Помимо всего перечисленного, выпускная система увеличивает пропускную способность, и тогда прибавка мощности будет происходить еще более эффективно. Но не будем забывать, что не каждый человек хочет, чтобы у его автомобиля был басистый звук выхлопной системы. Кто-то хочет более высокий звук, кто-то рычащий, кто-то хочет звук с прострелами, а кто-то хочет при резком ускорении и сбрасывание газа слышать прострелы и видеть языки пламени позади, как будто участвует в захватывающем фильме с погонями и стрельбой.
У каждого автовладельца есть свои пожелания, и именно эти желания, наш автосервис «Лёха Выхлоп» готов выполнить с невероятным качеством и быстротой работы, любое Ваше желание – мы реализуем!
Варианты тюнинга звука выхлопа
Для того, чтобы понять, что влияет на звук выхлопа, то для начала следует понять и определиться какое именно звучание Вы хотите: громкое, тихое, басовое, высокое, мурчащее, бурлящее, рычащее и многие другие.
Помимо всего, на рынке уже очень давно существуют управляемые системы выхлопа: активный выхлоп, гидравлический выхлоп, пневматический выхлоп и электронный выхлоп. Всё это позволяет сделать выхлоп Вашего авто управляемым. То есть, когда Вы рассекаете автомобильные дороги при свете солнца, то все вокруг могут слышать рёв вашего четырёхколесного друга, который может издавать самые невероятные звучания. Или же глубокой ночью, в спальном районе, Вы, как порядочный гражданин, сможете ехать на своём авто почти что беззвучно, чтобы никого не побеспокоить в поздний час.
В сервисе «Лёха Выхлоп» мы можем сделать для Вас постоянное звучание выхлопной системы автомобиля, но мы не рекомендуем делать данную услугу, так как постоянный звук быстро надоест. Если же сделать звук управляемым, то Вы сможете ездить настолько тихо, будто Вы дикий зверь на охоте, и так же можно будет сделать звук настолько громким, чтобы он будоражил не только Вашу кровь, но и будоражил кровь окружающих! С помощью всего лишь одной кнопки Вы повышаете мощность крутящего момента и получаете более резкий подхват автомобиля на ускорение.
Что даёт тюнинг выхлопной системы?
Также, модернизацией выхлопа можно добиться:
Помимо всего на звук выхлопа в выхлопной системе влияет толщина материала, из которого сделана выхлопная система, диаметр выхлопной системы, толщина метала, и вид материала из которого так же сделан выхлоп. Выхлопная система авто может быть выполнена из таких материалов, как: алюминий, титан, нержавеющая сталь, алюминизированная сталь, оцинкованная сталь и другие.
Также, иногда клиенты просят обработать выхлопную систему своего авто огнеупорным термобинтом или термотканью. Этот способ позволяет сделать звук чуть басовым. Такой способ, как самая сокровенная информация передается от автолюбителя к автолюбителю. Ждем Вас на консультацию в нашем автосервисе!
Громкий выхлоп: где искать причину?
Ищем причины
Тревожные звуки во время езды или в состоянии покоя при работающем двигателе – проблема, которая тревожит не одну тысячу водителей. Чаще всего мы можем слышать их во время холостого хода, когда они, как правило, достаточно ритмичны и периодичны. Они звучат как постукивание, которое учащается и, словно исчезает при повышении оборотов. В других случаях, наоборот, они дают о себе знать во время ускорения, торможения или езды по неровностям и выбоинам. В этих случаях, однако, эти звуки имеют тенденцию быть менее периодичными и часто звучат намного громче.
Предлагаем вашему вниманию видеоинструкцию, в котором показано как сделать очень тихий выхлоп в автомобиле:
Можем ли мы спокойно продолжать такие поездки и игнорировать тревожные звуки? Конечно, нет. За этими звуками ударов из-под автомобиля, могут быть разные, более или менее серьезные причины. Ранее упомянутые ситуации, в которых они появляются с высокой степенью вероятности, указывают на систему выпуска отработавших газов или неполадки подвески, ходовой.
Глушитель – важнейший узел топливной системы авто
Профессиональные автомеханики и специалисты в области топливной системы рекомендуют обслуживать свои глушители в специализированных мастерских или службах, поскольку самостоятельный и неправильно выполненный ремонт выхлопных каналов может способствовать ухудшению состояния выхлопной системы или только частичному глушению без тщательного ремонта. При замене поврежденных резиновых выхлопных крепежей лучше всего заменить их на новые, сделать это следует даже с теми креплениями, которые могут казаться новыми. Полная замена таких недорогих компонентов гарантирует, что точки крепления имеют одинаковую упругость и в то же время повышают их долговечность, а значит, водитель может спать спокойно.
Автомобильный справочник
для настоящих любителей техники
Система выпуска отработавших газов автомобиля
В соответствии с требованиями законодательства система выпуска отработавших газов снижает содержание загрязняющих веществ в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания. Система выпуска отработавших газов также служит для снижения уровня шума и выпуска отработавших газов в удобном месте автомобиля. При этом потери мощности двигателя должны быть сведены к минимуму. Вот о том, из каких компонентов состоит система выпуска отработавших газов автомобиля, мы и поговорим в этой статье.
Компоненты системы выпуска отработавших газов
Система выпуска отработавших газов состоит из выпускного коллектора, компонентов для очистки отработавших газов, шумопоглощающих компонентов и различных соединителей этих компонентов.
Конструкция и компоновка этих компонентов на легковых и коммерческих автомобилях значительно различаются. В системах выпуска отработавших газов легковых автомобилей отдельные компоненты соединятся трубами, и вся система устанавливается под днищем автомобиля (см. рис. «Система выпуска отработавших газов» ). В зависимости от рабочего объема двигателя и типа используемого глушителя система выпуска отработавших газов легкового автомобиля имеет массу от 8 до 40 кг. Поскольку компоненты системы изнутри подвергаются коррозионному воздействию горячих газов и конденсата, а снаружи — влаги и соленой воды, они в основном изготавливаются из высоколегированных сталей.
Нормы Евро-4 требуют установки компонентов для очистки отработавших газов также и на коммерческих автомобилях. Обычно эти компоненты объединены в большую систему и крепятся к раме. Отдельные компоненты описаны ниже на примере системы выпуска отработавших газов легкового автомобиля. Особенности систем выпуска отработавших газов коммерческих автомобилей будут рассмотрены в конце этого раздела.
Очистка отработавших газов автомобиля
Компоненты, предназначенные для очистки отработавших газов, включают каталитический нейтрализатор, необходимый для разложения газообразных загрязняющих веществ, входящих в состав отработавших газов, и фильтр (или сажевый фильтр), предназначенный для фильтрации мелких твердых частиц (в особенности для дизельных двигателей).
Каталитические нейтрализаторы устанавливаются в системе выпуска отработавших газов как можно ближе к двигателю, чтобы они могли как можно быстрее достичь своей рабочей температуры и, следовательно, эффективно работать в условиях городского движения. Решающим фактором здесь является температура каталитического нейтрализатора, которая для трехкомпонентных нейтрализаторов составляет приблизительно 250 °С. Сажевые фильтры также устанавливаются в передней части систем выпуска отработавших газов, чтобы обеспечить более эффективное сжигание задержанных ими частиц сажи при более высоких температурах отработавших газов. Покрытия некоторых каталитических нейтрализаторов, например, нейтрализаторов аккумуляторного типа, предназначенных для нейтрализации оксидов азота (NOx ) крайне чувствительны к температуре и поэтому устанавливаются в области днища автомобиля.
Для двигателей с искровым зажиганием в основном применяются трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы. Дополнительные каталитические нейтрализаторы для нейтрализации NOx устанавливаются только на двигателях с искровым зажиганием с системой прямого впрыска топлива, работающих на бедной смеси. Для дизельных двигателей требуются окислительный каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр. Для снижения содержания NOx в отработавших газах требуется дополнительный аккумуляторный каталитический нейтрализатор типа SCR.
Для обеспечения максимально возможного преобразования выбросов в каталитическом нейтрализаторе или эффективной работы сажевого фильтра необходимо оптимизировать поток отработавших газов, поступающих к этим компонентам. Это обычно достигается за счет специальной формы впускной воронки. Для дальнейшей оптимизации распределения требуются такие дополнительные компоненты, как завихряющие или смесительные элементы. Для систем SCR (селективное каталитическое восстановление), в которых в систему выпуска отработавших газов впрыскивается реагент-восстановитель (добавка Adblue), требуется смеситель для обеспечения равномерного распределения газообразного NH3 перед каталитическим нейтрализатором (см. рис. «Распыление и испарение реагента восстановителя в системе SCR» ).
Шумопоглощение в системе выпуска автомобиля
Основной причиной генерации шума являются пульсации газов в двигателе внутреннего сгорания, т.е. вибрации газов, генерируемых в процессе сгорания топлива, и отработавших газов, вытесняемых через выпускные клапаны во время такта выпуска каждого рабочего цикла двигателя. Уровень этого вибрационного шума в некоторой степени снижается каталитическим нейтрализатором и сажевым фильтром. Однако этого оказывается недостаточно для того, чтобы Уровень шума не превышал значений, предписанных соответствующими нормами. По этой причине в средней или задней секции системы выпуска отработавших газов устанавливаются специальные глушители. В зависимости от количества цилиндров и мощности двигателя, в системе устанавливаются один, два или три глушителя. На автомобилях с V-образными двигателями левый и правый блоки цилиндров часто оборудуются отдельными каталитическими нейтрализаторами и глушителями.
Пределы уровня шума для автомобиля в Делом устанавливаются законодательством. Шум, производимый системой выпуска отработавших газов, составляет значительную часть общего уровня шума автомобиля. Это вызывает необходимость уделить особое внимание разработке эффективных глушителей. Хотя основной целью является снижение уровня шума до допустимых пределов, дополнительной целью может быть создание специфичного для данного автомобиля «брендового» звука.
Выпускной коллектор
Важным компонентом системы выпуска отработавших газов является выпускной коллектор (см. рис. «Выпускной коллектор с каталитическим нейтрализатором» ) Он служит для вывода отработавших газов по выпускным каналам цилиндров в систему выпуска отработавших газов. Геометрическая форма и размеры выпускного коллектора (т.е. длина и сечения отдельных труб) оказывает влияние на рабочие характеристики двигателя, акустические характеристики системы выпуска отработавших газов и температуру отработавших газов. В некоторых случаях выпускной коллектор даже имеет дополнительную теплоизоляцию для быстрого повышения температуры отработавших газов до рабочего уровня температуры каталитического нейтрализатора.
Каталитический нейтрализатор отработавших газов в системе выпуска
Каталитический нейтрализатор состоит из впускной воронки, выпускной воронки и монолита (см. рис. «Каталитический нейтрализатор с керамическим монолитом» ). Монолит содержит большое количество очень тонких, параллельных каналов, покрытых активным катализатором. Плотность каналов составляет от 60 до 190 ячеек на кв. см. Принцип действия активного каталитического слоя описан ниже (см. «Каталитическая очистка отработавших газов»).
Монолит может представлять собой металлический или керамический материал.
Металлический монолитный блок
Металлический монолитный блок изготавливается из гофрированной металлической фольги толщиной 0,05 мм, намотка и пайка которой твердым припоем осуществляется при высокой температуре. Благодаря очень тонким стенкам между каналами, металлический монолитный блок оказывает отработавшим газам чрезвычайно низкое сопротивление. Это свойство часто используется на автомобилях с двигателями большой мощности. Металлический монолитный блок может быть приварен непосредственно к воронкам.
Керамический монолитный блок
Керамический монолитный блок изготовлен на основе кордиерита. В зависимости от плотности ячеек, толщина стенок между каналами составляет от 0,05 мм (при плотности 190 ячеек/кв. см) до 0,16 мм (при плотности 60 ячеек/кв. см).
Керамические монолитные блоки обладают чрезвычайно высокой стойкостью к высоким температурам и тепловым ударам. Однако они не могут устанавливаться непосредственно в металлическом корпусе и требуют специальных креплений. Эти крепления необходимы для компенсации различных коэффициентов температурного расширения стали и керамики, и защиты чувствительного монолитного блока от ударов. В процессе производства требуются чрезвычайная осторожность и внимание, в особенности в отношении тонкостенных монолитных блоков ( f = c/2π √ (A/L·V)
Резонаторы λ/4
Резонатор λ/4 включает закрытую с одной стороны трубу, ответвляющуюся от системы выпуска отработавших газов. Резонансная частота f такого резонатора зависит от длины отвода L и определяется как:
f = c/4L
Эти резонаторы также обеспечивают высокую степень ослабления звука в узкой полосе частот вокруг их резонансной частоты.
Заслонки отработавших газов
Заслонки отработавших газов чаще всего устанавливаются в задних глушителях. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала или интенсивности потока отработавших газов заслонка открывает или перекрывает перепускную трубу глушителя или вторую выхлопную трубу (см. рис. «Заслонка отработавших газов, управляемая наружным разряжением» ). В результате уровень шума отработавших газов при низких частотах вращения коленчатого вала может быть значительно снижен без потерь мощности при высоких оборотах.
Заслонки могут быть саморегулирующимися в зависимости от давления и скорости отработавших газов или иметь внешнее управление. В последнем случае необходимо обеспечить интерфейс с системой управления двигателем. Это делает систему более сложной, но в то же время расширяет область ее применения.
Системы выпуска отработавших газов коммерческих автомобилей
В системах выпуска отработавших газов коммерческих автомобилей большинство описанных выше компонентов встроено в корпус, который крепится к раме автомобиля. Количество каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров зависит от того, в соответствии с какими нормами законодательства разработана система выпуска отработавших газов.
Система выпуска отработавших газов, отвечающая требованиям Евро-4 и Евро-5
Вообще говоря, сажевый фильтр для систем, отвечающих требованиям Евро-4 и Евро-5 не требуется. В таких системах используются только окислительные каталитические нейтрализаторы и нейтрализаторы типа SCR. 
В качестве альтернативного решения дизельный двигатель может быть отрегулирован таким образом, чтобы содержание необработанных NOx в отработавших газах не превышало предельных значений, предусмотренных нормами Евро-4 и Евро-5. Однако в этом случае требуется наличие в системе выпуска отработавших газов сажевого фильтра. На рис. «Система выпуска отработавших газов, отвечающая требованиям Евро-4 и Евро-5» показана система выпуска отработавших газов, отвечающая требованиям норм Евро-4, с каталитическими нейтрализаторами типа SCR. В отличие от систем выпуска отработавших газов легковых автомобилей, здесь часто используются несколько каталитических нейтрализаторов, установленных параллельно, с тем чтобы обеспечить требуемую площадь поверхности катализатора в доступном пространстве. Для маршрутизации отработавших газов и глушения шума служат перепускные трубы и отверстия. В зависимости от размера двигателя такие системы имеют объем от 150 до 200 л и массу порядка 150 кг.
Система выпуска отработавших газов, отвечающая требованиям норм Евро-6 и ЕРА10
Для системы выпуска отработавших газов, отвечающей требованиям последних норм (Евро-6 в Европе и ЕРА 10 в США) требуется наличие всех компонентов, т.е. окислительных каталитических нейтрализаторов, сажевых фильтров и каталитических нейтрализаторов типа SCR (см. рис. «Система выпуска отработавших газов, отвечающая требованиям норм Евро-6 и ЕРА10» ). Поэтому такие системы имеют еще больший объем и вес.
В настоящее время используются две концепции. Либо все компоненты размещаются в одном корпусе, либо каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры размещаются в двух различных корпусах. Для обеспечения требуемой очистки отработавших газов используются следующие дополнительные компоненты. Для обеспечения функции SCR (селективное каталитическое восстановление) требуется система дозирования мочевины, сопло (форсунка) которой должно быть расположено в удобном месте системы выпуска отработавших газов. Кроме того, для обеспечения надежной регенерации сажевых фильтров часто требуется наличие дозирующего устройства для впрыска в систему топлива. В обоих случаях расположение этих устройств должно быть выбрано таким образом, чтобы было обеспечено равномерное распределение и испарение жидкой мочевины и топлива. При необходимости, для приготовления добавок используются те или иные мешалки (см. раздел «Очистка отработавших газов»).
В корпусах также необходимо разместить различные датчики. В дополнение к датчикам давления для контроля нагрузки на фильтр, для контроля процесса преобразования NOx требуются датчики температуры и концентрации NOx. Для обеспечения надлежащего качества сигналов при любых условиях работы расположение датчиков в системе выпуска отработавших газов должно быть оптимизировано в зависимости от конструкции системы.
