Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Давление газов в выхлопной системе дизельного двигателя

Противодавление выхлопных газов

Умудренные опытом автомеханики говорят, что высокое обратное давление выхлопных газов – это плохо. Если вы хотите сохранить максимальную мощность, то должны минимизировать обратное давление выхлопных газов*.

* Немного теории. Противодавление (обратное давление) на выхлопе является давлением, противоположенным току газов из камеры сгорания вдоль по ограниченному пространству трубы (в данном случае автомобильной). Часто причиной появления противодавления являются неровные поверхности стенок выхлопной трубы, препятствия или закругления в ней.

Обратное давление, вызванное установленной выхлопной системой (состоящей из выпускного коллектора, каталитического нейтрализатора, глушителя и соединительных труб) автомобильного четырехтактного двигателя, негативно влияет на эффективность работы двигателя, что приводит к снижению выходной мощности и должно быть компенсировано увеличением расхода топлива.

Немного практики. Возьмем автомобиль с очень «свободно дышащей» выхлопной системой: специальный гоночный автомобиль – драгстэр.

В выхлопной системе этого гоночного аппарата на каждом цилиндре применяется отдельная выхлопная труба. Длина каждой выхлопной трубы не превышает 1 метра, и служат они исключительно для управления потоком выхлопных газов, направляя их вверх и в сторону от двигателя и кузова автомобиля в процессе заезда, используя силу выхлопа для создания небольшого количества дополнительной прижимной силы для повышения тяги.

Смотрите также: Увеличит ли новая выхлопная труба мощность автомобиля

И вроде бы все в этом гоночном болиде ладно сделано и хорошо скроено, но есть одна противоречивая теория, которую время от времени озвучивают как на форумах Рунета, так и на зарубежных ресурсах, посвященных автомобилям. Главный посыл теоретической мысли – нехватка обратного давления в системе отрицательно влияет на мощность. Иными словами, если у вашего автомобиля в выхлопной системе слишком свободный ток выхлопных газов, это может фактически уменьшить выходную мощность.

К счастью, Джейсон Фенске с YouTube объяснил, что в данном случае хорошо, а что не очень.

Главная задача состоит в подборе труб системы правильной длины, от стенок которых волны выхлопных газов будут вовремя отражаться для возврата части энергии обратно, например к тому же цилиндру, во время открытия выпускного клапана, что позволит лучше очистить камеру сгорания от продуктов распада топлива. Буквально провентилировать ее изнутри.

Помимо этого, расчеты инженеров устремляются в сторону создания зон пониженного давления в трубах коллектора – другими словами, вакуума при помощи противодавления. Этот частичный вакуум может фактически высасывать выхлопные газы из цилиндра. Правильно спроектированная система выхлопа увеличивает этот эффект в широком диапазоне оборотов, эффективно очищая цилиндры от отработанных выхлопных газов при помощи точно настроенной формы выхлопной системы.

Двигатель, в котором лучше очищаются цилиндры, будет выдавать большую мощность, будет работать эффективнее, экологичнее и экономичнее. Без верно настроенных труб выхлопа, которые будут правильным образом распределять волны обратного давления, этого добиться будет крайне сложно, и отсюда неминуема потеря мощности.

Смотрите также: Смотрите, как нагревается выхлопная система автомобиля

Тем, кому интересно узнать больше нюансов, можно посмотреть видео, предварительно включив субтитры и выбрав перевод на русский в меню «Настройки» (шестеренка в правом нижнем углу видео).

Что есть «норма»?

Прежде чем пытаться разглядеть неисправности, стоит вспомнить, что такое выхлопные газы, как они образуются и какими должны быть в нормальном состоянии.

Выхлопные или отработанные газы — продукт сгорания топлива в камерах сгорания двигателя. Тип используемого топлива определяется конструкцией двигателя: бензиновый, дизельный или газовый.

Исправный двигатель должен выделять бесцветные газы, особенно в тeплое время года. Зимой же, сразу после запуска мотора и его прогрева до рабочей температуры, цвет может быть беловатым — это тоже нормально. Белый дым образуется в результате испарения скопившегося конденсата в выпускной системе: как только двигатель прогреется, вся влага исчезнет, и дым вновь станет едва заметным. Если даже после прогрева дым не пропадет, это может свидетельствовать о проблеме.

Давление газов в выхлопной системе дизельного двигателя

  • UA
  • RU
  • EN

(044) 499-78-78

(044) 237-11-54

Региональные

  • UA
  • RU
  • EN
  • Главная
  • Дизельные генераторы
  • Руководство по установке
  • Выхлоп двигателя

Электростанции FG WILSON

Выхлоп двигателя должен быть направлен наружу через правильно спроектированную систему выпуска, которая не создает чрезмерное обратное давление для двигателя. В линию выпуска должен быть включен соответствующий глушитель. Элементы системы выпуска, расположенные внутри генераторной, должны быть изолированы для уменьшения излучения тепла. Открытый конец трубы должен быть оснащен козырьком для защиты от попадания дождя или снега в систему выпуска (или иметь срез под углом 60а к горизонтали). Если в здании имеется система обнаружения дыма, выхлопная труба должна располагаться так, чтобы не вызывать срабатывания этой системы.

Выхлопная труба
Для обеспечения экономичности установки и эффективности работы расположение двигателя должно быть таким, чтобы выхлопная труба имела как можно меньше изгибов и сужений. Обычно выхлопная труба выводится наружу стены здания и поднимается к крыше. В отверстии в стене должен быть предусмотрен рукав для поглощения вибраций, а также компенсатор теплового расширения. См. рисунок 6.1.

Не рекомендуется объединять выпуск двигателя с дымоходом печей или другого оборудования, поскольку создается опасность появления обратного давления, при котором нарушается функционирование остальных устройств. Подобное использование дымохода для нескольких устройств допустимо только, если нет ухудшения характеристик двигателя или другое оборудование допускает использование общего дымохода.

Выхлоп может быть направлен в специальную шахту, которая также служит в качестве выпуска воздуха, проходящего через радиатор и может иметь звукоизоляцию. Воздух, прошедший радиатор, подается ниже выхлопа так, чтобы восходящий воздух смешивался с отработанными газами. См. рисунки 6.2 и 6.3. Глушитель может располагаться внутри шахты или в помещении с выведенным наружу через шахту удлинителем выхлопной трубы. В шахте должны быть установлены лопатки для направления воздушного потока вверх и снижения ограничения потока вентилятора радиатора. Также может использоваться изогнутый контур со звукопоглощающим покрытием для направления потока вверх. Для генераторного агрегата, установленного в пристройке на крыше, в отдельном кожухе или на трейлере, выхлоп и выпуск радиатора могут быть объединены над кожухом без шахты. Иногда для этой цели радиатор устанавливают горизонтально, а вентилятор приводится в действие электродвигателем для получения вертикального потока воздуха.

Читать еще:  Балансировочный вал двигателя что это такое

Рисунок 6.1 Типовая установка системы выпуска

Гибкая секция выхлопной трубы
Гибкая секция между патрубком и трубопроводом системы выпуска должна использоваться для предотвращения передачи вибрации от двигателя к трубопроводу и зданию, а также для изоляции двигателя и трубопровода от действия сил, возникающих в результате теплового расширения, перемещения или действия веса самого трубопровода. Конструкция гибкой секции должна допускать постоянное смещение ± 13 мм (0.5 дюйма) любого конца в любом направлении без повреждений. Секция должна обладать не только гибкостью для компенсации номинальной величины постоянного смещения между трубопроводом и патрубком, но и легко пружинить при ритмичных колебаниях генераторного агрегата на амортизаторах в результате изменения нагрузки. Гибкий соединитель должен быть заказан вместе с генераторным агрегатом.

Изоляция выхлопной трубы
Открытые части системы выпуска не должны находиться вблизи дерева или других горючих материалов. Трубопровод выпуска внутри помещения и глушитель, если он также установлен внутри помещения, должен иметь кожух из подходящего изоляционного материала для защиты персонала и уменьшения температуры помещения. Достаточный слой подходящего изоляционного материала, обернутый вокруг глушителя и трубопровода, и закрепленный кожухом из нержавеющей стали или алюминия, может значительно уменьшить излучение тепла в помещение от системы выпуска.

Минимизация ограничения потока выхлопных газов
Свободное прохождение выхлопных газов через трубу является основой для минимизации обратного давления выпуска. Чрезмерное обратное давление выхлопа существенно влияет на мощность двигателя, его долговечность и потребление топлива. Сопротивление выпуску отработанных газов из цилиндра вызывает неполное сгорание топлива и повышение рабочей температуры. Основными конструктивными факторами, которые могут вызывать обратное давление, являются:

  • Слишком малый диаметр выхлопной трубы
  • Длина выхлопной трубы слишком велика
  • Слишком большое количество изгибов под острым углом в системе выпуска
  • Сопротивление глушителя слишком велико
  • При некоторых критических значениях длины стоячие волны могут вызвать высокое обратное давление

Чрезмерного сопротивления системы выпуска можно избежать путем выбора правильной конструкции. Для уверенности в отсутствии проблем, связанных с чрезмерным сопротивлением, договоритесь с дистрибьютором фирмы F.G Wilson о проверке Вашей конструкции.

Влияние диаметра трубы, длины и сопротивления изгибов можно вычислить для гарантии того, что в Вашей системе отсутствует чрезмерное обратное давление. Чем длиннее труба и чем больше изгибов она имеет, тем больший диаметр трубы требуется. Величина обратного давления должна вычисляться на стадии установки для гарантии того, что она будет находиться в рекомендованных для двигателя пределах.

Измерьте длину выхлопной трубы, исходя из Вашей схемы установки. См. рисунок 6.4. Значения расхода выхлопных газов и значения пределов обратного давления возьмите из таблиц технических характеристик генераторного агрегата. Подставляя значения сопротивления глушителя и количество изгибов, вычислите минимальный диаметр трубы. Это значение не должно превышать рекомендованных пределов обратного давления на выхлопе. Необходимо учитывать также ухудшение характеристик и нарастание нагара, которое может увеличить сопротивление.

Сопротивление изгибов является наиболее удобной величиной при вычислении длины эквивалентного прямого участка трубы для каждого колена и суммирования ее с общей длиной трубы. Для изгибов и гибких секций эквивалентная длина прямого участка трубы вычисляется так:

  • Изгиб 45°: Длина (футы) = 0.75 × Диаметр (дюймы)
  • Изгиб 90°: Длина (футы) = 1.33 × Диаметр (дюймы)
  • Гибкие секции: Длина (футы) = 0.167 × Диаметр (дюймы)

Для вычисления величины обратного давления системы выпуска используется следующая формула:

Р = величина обратного в дюймах ртутного столба

С =0.00059 при расходе воздуха от 100 до 400 куб. футов/мин для сгорания топлива
0.00056 при расходе воздуха от 400 до 700 куб. футов/мин для сгорания топлива
0.00049 при расходе воздуха от 700 до 2000 куб. футов/мин для сгорания топлива
0.00044 при расходе воздуха от 2000 до 5400 куб. футов/мин для сгорания топлива

L = длина выхлопной трубы в футах

R = плотность выхлопа в фунтах/куб.фут, R = 41,1 ÷ (Темп.выхлопаáF + 460áF)

Q = расход выхлопных газов в футах/мин*

D = внутренний диаметр выхлопной трубы в дюймах

* Берется из таблицы технических характеристик двигателя

Данная формула справедлива в предположении, что выхлопная труба изготовлена из сортовой стали или ковкого чугуна. Величина обратного давления зависит от чистоты поверхности трубы и растет при увеличении ее шероховатости. Значение константы 41.1 основано на массе воздуха, необходимого для сгорания топлива при номинальной нагрузке в условиях, оговоренных стандартом SAE. О значениях температуры отработанных газов и расхода воздуха смотрите таблицу технических характеристик двигателя. Таблицы перевода в другие единицы измерения приводятся в Глоссарии.

Рисунок 6.4 Измерение длины выхлопной трубы для нахождения величины обратного давления

Белый дым из выхлопной трубы бензинового двигателя

Как уже оговаривалось ранее, выход белого пара из выхлопной в холодную и влажную погоду — вполне закономерное явление, до прогрева даже можно наблюдать как капает из глушителя, но если двигатель имеет оптимальную температуру, а пар продолжает выходить, то можете быть уверены, что в двигателе есть неполадки.

Читать еще:  Двигатель 406 натяжитель цепи как проверить

Основными причинами, почему из выхлопной трубы бензинового двигателя идет белый дым, являются:

  1. Утечка в цилиндр охлаждающей жидкости.
  2. Неисправность инжектора.
  3. Некачественный бензин со сторонними примесями.
  4. Выгорание масла из-за залегания колец (дым с оттенком).

Причины по которым может появляться белый дым из выхлопной бензинового авто лишь частично могут отличаться от тех, что касаются дизеля, поэтому уделим больше внимания тому, как проверить из-за чего именно начал валить дым.

Как проверить почему появился белый дым?

Проверка почему белый дым из глушителя

Первое, что стоит проверить при постоянно идущем белом дыме – извлечь масляный щуп и убедится что ни уровень масла, ни его состояние не изменились (молочный цвет, эмульсия), ведь последствия попадания воды в масло хуже всего для двигателя. Также из выхлопной будет идти не чисто белый дымок, а с сизым оттенком. Такой характерный масляный дым из выхлопной трубы долго держится позади автомобиля в виде тумана. А открыв крышку расширительного бачка, можно будет заметить пленку масла на поверхности охлаждающей жидкости и унюхать запах выхлопных газов. По цвету нагара на свече зажигания или его отсутствии тоже можно узнать некоторые проблемы. Так, если она выглядит как новая или полностью мокрая, то это свидетельствует о попадании воды в цилиндр.

Принцип проверки выхлопных газов белым листом бумаги

Убедится в происхождении дыма поможет еще и белая салфетка. На работающем моторе нужно поднести ее к выхлопной и пару минут подержать. Если дым из-за обычной влаги, то она будет чистой, если в цилиндры попадает масло, то останутся характерные жирные пятна, а если же просачивается антифриз, то пятна будут с голубоватыми или желтым оттенком, причем с кислым запахом. Когда косвенные признаки указали на причину появления белого дыма из выхлопной, тогда нужно будет вскрывать двигатель и искать явный дефект.

Попадать жидкость в цилиндры может либо через поврежденную прокладку или же трещину в блоке и головке. Стоит отметить что при пробитой прокладке кроме дыма также появится троение двигателя.

При поиске трещин особое внимание обращайте на всю поверхность ГБЦ и самого блока, а также на внутренность цилиндра и область впускных и выпускных клапанов.С микротрещиной найти место протечки будет непросто, понадобится специальный тест давлением. Но если трещина значительная, то продолжение эксплуатации такого автомобиля может привести к гидроудару, поскольку жидкость может скапливаться в пространстве над поршнем.

Эмульсия на крышке

Может случиться так, что вы не чувствуете запаха выхлопов в радиаторе, в нем резко не повышается давление, но при этом налицо наличие белого дыма, эмульсии, вместо масла, а уровень жидкости стремительно падает. Это свидетельствует о попадании жидкости в цилиндры через впускную систему. Для определения причин попадания воды в цилиндры достаточно осмотреть впускной коллектор, не снимая головку блока цилиндров.

Учтите, что все дефекты, которые приводят к образованию белого дыма, нуждаются не просто в устранении прямых причин. Эти неполадки вызваны перегревом двигателя, и потому нужно обязательно проверить и починить поломки в системе охлаждения.

Устройство глушителя автомобиля — каким он должен быть

  • Устройство глушителя автомобиля — каким он должен быть
  • 1. Схема глушителя простым языком.
  • 2. Как устроен глушитель и как он работает?
  • 3. Почему изнашивается глушитель автомобиля?

Глушитель являет собою достаточно важную деталь автомобиля, без которой его эксплуатация является невозможной. По своей сути данное устройство отвечает за снижение объема отработанных выхлопных газов, которые выпускаются в атмосферу и наносят ей весьма большой ущерб. Данное происходит посредством из-за особого свойства сопротивления потоку газов, которые выходят наружу из двигательных цилиндров.

Так, данная особенность позволяет развивать значительно большую мощность автомобиля, способствовать уменьшению расходности транспортного средства и сохранению окружающей среды. Помимо этого, устройство глушителя отвечает за уменьшение шума. Это, в свою очередь, происходит из-за того, что глушители могут притуплять силу создаваемого посредством потока воздуха звука, который выходит непосредственно из цилиндров двигателя.

  • 1. Схема глушителя простым языком.
  • 2. Как устроен глушитель и как он работает?
  • 3. Почему изнашивается глушитель автомобиля?

Тем не менее, как и все конструктивные составные автомобиля, данное устройство не является вечным и со временем может приходить в негодность. Так, зачастую это износ, основной причиной которого выступает достаточная близость к влажному или мокрому покрытию дороги. Кроме того, на его благоприятное состояние влияет и качество дорожного покрытия, так как постоянное движение автомобиля по ямам и кочкам может достаточно плачевно сказаться на его функционировании. Бесследно и не пройдет наличие химических веществ, которые, бывает, входят в состав посыпающей смеси на дорогу в зимние времена. Не очень позитивно на устройстве глушителя сказывается работа при высоких и низких температурах.

Таким образом, все вышеуказанные причины могут тем или иным образом принести вред глушителю. А в совокупности еще и с выхлопными газами, устройство глушителя может подвергнуться коррозии, вследствие чего, тотальному выходу агрегата из строя.

Все газы такого рода, которые покидают цилиндры двигателя, находят в своем составе достаточно высокое давление. При своем непосредственном передвижение отработанные газы создают во выпускной системе определенные звуковые волны, которые распространяются значительно быстрее тех же газов. Само устройство глушителя преобразует всю энергию колебаний звуковых в энергию тепловую, посредством чего случается снижение шума в определенном значении. Кроме того, в выпускной системе, посредством применения глушителя, создается определенное противодавление, которое способствует снижению мощности мотора.

Читать еще:  Kia soul какое масло в двигатель

1. Схема глушителя простым языком.

Конечно же, на развитие технологий строения выхлопной системы влияет непосредственно технологический прогресс, которые улучшает каждую новую модель автомобиля. Вследствие этого глушители усложняются и сильнее влияют на все технические параметры транспортного средства. Тем не менее, в автомобильной природе до сих пор не было найдено принципиальной разницы в конструкционных составных устройства глушителя. Так, традиционное устройство глушителя автомобиля будет иметь четыре части: катализатор, приемную трубу, резонатор, и сам глушитель – заднюю часть.

Самую косвенную и посредственную роль играет приемная труба, которая отводит газы в катализатор из выпускного коллектора. Данное устройство в своем арсенале может иметь виброкомпенсатор, который называется «гофра», принимающий всю вибрацию двигателя на себя. Кроме того, данная гофра не дает этой вибрации возможности в том, чтобы перебраться на всю выхлопную систему.

Вслед за приемной трубой располагается катализатор. Данное устройство предназначено для того, чтобы в нем происходило дожигание всех остатков несгоревшего бензина. Кроме того в данном устройстве окись углерода будет переходить в наименее вредную фазу. Такой элемент выхлопной системы составляет бачок, в котором находится металлический или керамический элемент, который имеет вид сот. Через такие элементы все выхлопные газы, при их проходе, будут преобразовываться посредством определенных химических реакций.

Непосредственно за устройством катализатора располагается резонатор и сам глушитель. Данные элементы имеют разности в конструкционных составных и могут снижать шум посредством его гашения, за счет сглаживания всех периодов эксплуатации двигателя. Резонатор являет собою бачок, который имеет перфорированную трубу. Само же устройство глушителя является самым сложным элементом, так как и выполняет самую сложную работу по снижению уровня шума всех выходящих отработанных газов.

2. Как устроен глушитель и как он работает?

Разнообразие глушителей в современном мире просто огромно. Так, его конструкция может зависеть от множества различных факторов: от модели и марки машины, типа и объема двигателя, самого производителя, которые не всегда придерживаются определенной геометрии.

Рабочий принцип устройства глушителя является достаточно простым, так как устройство способствует замедлению потока газов, с целью сглаживания отдельных тактов работы мотора. Определенных стандартов, которые касаются внутреннего строения устройства – нет. Следовательно, производители самостоятельно выбирают формат своего устройства.

Немаловажно строение и проекция самой выхлопной системы транспортного средства, способности сглаживания потолка выхлопных газов и тому подобное. Конечно же, самая большая нагрузка будет приходится непосредственно на устройство глушителя, который должен иметь достаточно внушительный объем и соответственное строение. Если заглянуть в разрез глушителя, то устройство будет напоминать определенное количество трубок с перегородками и перфорацией. Тем не менее, в таком устройстве все силы производителя на тотальном использовании необходимого объема.

Нагретые газы будут достаточно быстро расширятся и заполнять пространство бачка глушителя, посредством отверстия в трубках. Сами перегородки будут отражать все газы в обратном направлении, с целью сглаживания неравномерности поступления отработанных газов.

3. Почему изнашивается глушитель автомобиля?

Главная причина из-за которой приходит в негодность устройство глушителя заключается в прогаре сварочных швов. Устройство глушителя автомобильного имеет некоторые недостатки, так как в местах крепления и соединения перегородок и трубок используется обычная сварка, которая подвергается влиянию влаги и температуры. Данные места являются самыми слабыми и опасными во всем устройстве. Так, если на шве возникает маленькая трещинка, из-за вибрации она постепенно разрастается, что приводит к тотальному краху всего устройства.

Существует еще одна причина, из-за которой устройство глушителя работает достаточно громко. Проблема заключается в выгорании минеральной ваты. Все дешевые выхлопные системы используют некачественную минеральную вату. Данная деталь имеет свойство выгорать, вследствие чего и возникает такой нежелательный шум. Так, глушитель является достаточно сложным устройством, которое неотъемлемое для всех автомобилей, которые используют определенное топливо, которое выделяет выхлопные газы. Именно данное устройство позволяет обеспечить устойчивую работу двигателя автомобиля и комфортабельное передвижение всего транспортного средства.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Причины поломки гофры глушителя

Существует несколько причин, из-за которых компенсатор выхлопной системы может выйти из строя:

  • Повреждение катализатора. Если катализатор забивается, давление газов начинает воздействовать на гофру глушителя. В итоге гофра прорывается в наиболее тонком месте, приходя в полную негодность.
  • Плохое состояние подушки двигателя, износ системы резинок, предназначенных для закрепления глушителя. Использование бензина с разнообразными присадками, которые влияют на увеличение октанового числа, приводит к тому, что выхлопные газы постепенно разъедают гофру.
  • Механические повреждения, удары, вызывающие физическую деформацию глушителя. Различные реагенты, применяемые дорожными службами для устранения льда и снега, отрицательно сказываются на состоянии гофры.

Заключение

Наличие белого дыма, за исключением конденсата «на холодную», в выхлопе дизельного мотора говорит о неисправности мотора. В последнем описанном случае очевидна необходимость срочного ремонта дизельного ДВС. Если вы заметили признаки попадания ОЖ в цилиндры или другие описанные выше симптомы, тогда дальнейшая эксплуатация неисправного двигателя категорически запрещена. Проблема может быстро ухудшиться по причине того, что эмульсия в масле существенно увеличивает износ как цилиндропоршневой группы (ЦПГ), так и других систем и узлов дизельного или бензинового двигателя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector