Принцип работы резонатора

EFC › Блог › Что такое резонатор?

Резонатор – деталь выхлопной системы, гасящая звуковые колебания после выхода газов из камеры сгорания

Основная задача резонатора — гасить звуковые колебания ревущих выхлопных газов, вырывающихся из камеры сгорания. Размер, форма и конструкция резонатора напрямую влияют на то, насколько громко будет работать двигатель. При поломке этой детали нарушается работа всей выхлопной системы. Автомобиль становится шумным, в салон проникает запах выхлопа.

История появления резонатора в выхлопной системе

Первый резонатор появился на автомобиле в начале XX века. Снижение уровня шума было первой задачей, которую пришлось решать разработчикам, так как вскоре после появления серийных машин проявилось недовольство пешеходов их чрезмерно шумной работой. С этой детали началось создание полноценной выхлопной системы, которую можно видеть в современных автомобилях.

Принцип работы резонатора

Выхлопные газы образуются в камере сгорания и выводятся из цилиндра через выпускной клапан. После этого они на большой скорости движутся по выпускному коллектору и приемной трубе. При этом температура газовой смеси составляет около 650 градусов Цельсия, поэтому детали выхлопной системы подвергаются серьезной тепловой нагрузке.

Труднее всего создать конструкцию резонатора для спортивного автомобиля. С одной стороны, он должен пропускать через себя поток газов, не создавая препятствий. С другой — снижать уровень шума

Далее газовый поток попадает в катализатор, а затем в резонатор, который представляет собой полость с одной или несколькими камерами. Через камеры проходит труба с небольшими отверстиями, через которые проходит разделенный поток газов. Прохождение через трубу способствует взаимному поглощению звуковых волн.

Более сложные современные резонаторы могут иметь оболочку, между слоями которой располагается теплоизоляционный материал. Такие детали не только поглощают шумы, но и позволяют защитить кузов от нагревания.

Все чаще в автомобилестроении встречаются комбинированные резонаторы, которые состоят из двух частей. Первая часть детали основана на классической конструкции с трубой и внутренними переборками, а вторая – заполняется шумопоглощающим материалом (обычно базальтовым волокном). Такие комбинированные резонаторы работают эффективней обычных.

Эксплуатация и неполадки резонатора

Дольше всего служит резонатор с двойным корпусом. Материал должен быть невосприимчивым к коррозии. Как правило, недорогие глушители для автомобилей потребительского рынка делают из алюминированной стали, то есть обычной стали, покрытой тонким слоем алюминия, защищающего поверхность от коррозии. Немаловажную роль играет и объем резонатора. От этого показателя зависит эффективность его работы. Если объема недостаточно, то во время резкого нажатия на педаль газа шумы будут существенно усиливаться, а сама деталь может начать вибрировать.

Покупая резонатор из аллюминированной стали, следует помнить, что невысокая цена изделия получена путем снижения долговечности. Лучшие резонаторы делают из нержавейки

Как и любая часть выхлопной системы, резонатор подвергается вредному воздействию агрессивных факторов: работа в среде газа, высокие температуры. Из-за этого срок службы деталей выпускной системы весьма невелик. Признаками поломки могут быть усиление шумов, запах выхлопных газов в машине, наличие струек дыма под днищем. В этом случае его следует менять.

Резонатор в автоспорте

Благодаря простоте и небольшому весу резонатор находит применение в автомобильном спорте, однако для этих целей деталь часто подвергается существенным изменениям. Как правило, в спортивные автомобили устанавливают резонаторы, имеющие камеру более сложного типа, которая обеспечивает звукопоглощение и обладает минимальным сопротивлением, то есть не повышает обратное давление в выхлопной системе. Спортивные глушители делают, как правило, из нержавеющей стали, так как у нее более гладкая поверхность (создающая минимум завихрений в системе), и сделанные из нее детали лучше работают в экстремальных температурных режимах.

Полезные статьи про выхлопную систему

Резонатор и задний глушитель выполняют одну и ту же функцию: снижение уровня шума, но при этом имеют разную конструкцию. Резонатор является одним из типов глушителей и очень часто называется средним глушителем, так как расположен в средней части выхлопной системы. Давайте попробуем разобраться, чем же различаются глушители? По своей конструкции их можно разделить на следующие типы:

  • Ограничитель. Принцип его работы довольно простой. Труба входит в корпус глушителя, где имеет сильное сужение, соответственно появляется акустическое сопротивление. Продавливаясь через сопротивление, выхлопные газы попадают в ёмкий корпус глушителя и колебания сглаживаются объемом. Энергия рассеивается в дросселе, нагревая газ. Чем меньше отверстие, тем больше сопротивление потоку, следовательно, снижается мощность двигателя, но сглаживание становится эффективнее. Данная конструкция является не самой эффективной, однако довольно часто используется в качестве резонатора;

  • Отражатель. В корпусе глушителя делается большое количество так называемых акустических зеркал. При отражении звуковой волны, часть энергии теряется. В глушителях с конструкцией отражатель целый лабиринт акустических зеркал, следовательно, на выходе звук от работы двигателя значительно снижается. По такому принципу построены пистолетные глушители. Такая конструкция является более эффективной, однако, из-за большого количества зеркал, газовый поток много раз отражается, следовательно, также создается определенное сопротивление.

  • Резонатор. Принцип его работы является использование замкнутых полостей, расположенных рядом с трубопроводом и соединенных с ним множеством отверстий. В большинстве случаев в корпусе бывает два не равных объема, разделенных глухой перегородкой. Каждое отверстие, включая замкнутую полость, является резонатором, возбуждающим колебания собственной частоты. Условия распространения резонансной частоты резко меняются, поэтому она эффективно гасится за счет трения частиц газа в отверстии. Данный тип глушителя эффективно гасит низкие частоты, к тому же не создает для газов существенного сопротивления, так как не уменьшает сечение. Чаще всего используются в качестве среднего глушителя

  • Поглотитель. Принцип работы поглотителя заключается в поглощении акустических волн пористым материалом поглотителем. Если в стекловату направить звуковую волну, то она вызовет колебания волокон, которые за счет трения друг о друга преобразуют звук в тепло. По сути, поглотители являются прямоточными, так как не используют изгибов, отражений и уменьшения сечения трубы, а окружают трубу с проделанными в ней прорезями поглотительным материалом. Следовательно, такая конструкция имеет минимальное сопротивление, но довольно плохо поглощает звук.

Ну вот, когда мы разобрались с типами глушителей, можно понять устройство резонатора и заднего глушителя. Чаще всего устройством резонатора является его одноименная конструкция глушителя типа «резонатор». Ну а задний глушитель чаще всего имеет, либо конструкцию типа «отражатель», либо сложную, комбинированную конструкцию.

Причинами выхода из строя резонатора и заднего глушителя являются механические повреждения и коррозия. Задняя часть глушителя больше подвержена коррозии, так как после остановки двигателя горячие газы в глушителе остывая, сжимаются, тем самым всасывая холодный, влажный воздух с улицы. Далее влага соединяется с выхлопными газами и, растворяясь, образует слабые кислоты, которые способствуют ускорению коррозии.

Последствиями выхода резонатора и заднего глушителя из строя обычно являются громкий рёв от работы двигателя, а также попадание выхлопных газов в салон автомобиля.

Устройство резонатора выхлопной системы

Дата публикации: 25 августа 2016 .
Категория: Автотехника.

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

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

Как устроен резонатор

Внешне резонатор очень похож на глушитель, поэтому его зачастую называют малым или дополнительным глушителем. Эта довольно сложная деталь состоит из большого количества слоев, при этом из них выполняет свою функцию.

При взгляде на резонатор в разрезе, становится очевидно, что он действительно очень напоминает штатный глушитель автомобиля. Если говорить подробнее, то:

  • Конструкция резонатора представляет собой несколько камер разделенных специальной сеткой, благодаря которым происходит постоянное сужение и расширение газовых потоков, которые поступают резкими рывками. Резонатор позволяет выровнять эту пульсацию, создавая равномерные потоки.
  • Благодаря смещению этих камер направление движения потока выхлопных газов меняется, что также позволяет сглаживать неравномерные пульсации.
  • Частота выхлопных газов гасится также благодаря внутренней перфорации. Она позволяет снизить громкость звуков выхлопов.

Работа резонатора осуществляется благодаря большому количеству закрытых полостей, связанных с трубопроводом множеством отверстий. Все существующие в детали отверстия вызывают колебания разной частоты, которая меняется за счет трения.

Располагается резонатор между штатным глушителем и приемным коллектором (либо нейтрализатором). Однако месторасположение этого элемента может отличаться в зависимости от модели и производителя автомобиля.

Если говорить о характеристиках резонаторов, то выделяют несколько типов, по которым эти изделия отличаются.

Виды резонаторов выхлопной системы

Дополнительные глушители делятся на 2 типа в зависимости от двигателей, с которыми они используются:

  • Для двухтактных двигателей. Если на автомобиле установлен такой мотор, то использовать резонатор нужно обязательно. Дело в том, что отсутствие этого устройства приведет к повышенному расходу бензина, ликвидации несгоревшего полностью топлива и газовому удалению. Скорость машины при этом снизится.
  • Для четырехтактных. В этом случае резонатор становится больше проблемой, нежели решением. Если его демонтировать, то это приведет к увеличению мощности мотора на 15%.

Также резонаторы отличаются по конструкции. Встречаются стандартные моноблочные изделия, но все чаще автолюбители отдают предпочтение комбинированным моделям. Они состоят из двух частей: классической конструкции оснащенной трубой и перегородками и камерой заполненной специальным шумопоглощающим материалом (чаще всего это базальтовое волокно). Комбинированные резонаторы считаются более современными и эффективными.

Помимо этого малые глушители бывают короткими, средними и длинными. Также они отличаются по объему. Стоит отметить, что именно от этого показателя напрямую зависит эффективность этого устройства. Если объема не будет хватать, то при резком нажатии газа шум будет сильно увеличиваться.

Малые глушители изготавливаются из разных материалов. Недорогие модели производят из алюминированной стали, по большому счету это обычная сталь на которую тонким слоем нанесен алюминий. Это позволяет защитить изделие от коррозии на какое-то время.

Полезно! Самыми долговечными и качественными считаются изделий из нержавейки с двойным корпусом.

Так как на выхлопную систему, включая резонатор, постоянно оказывается влияние высоких температур, то это приводит к частым сбоям в работе. Дабы избежать неприятного сюрприза рекомендуется периодически производить диагностику этого узла автомобиля и выявлять возможные «симптомы» неисправностей.

Признаки неисправности резонатора глушителя

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

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

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

Ремонтируем резонатор выхлопной системы

Самая распространенная проблема практически всех резонаторов – это появление дырок и ржавчины. В этом случае обращаться в автомастерскую или покупать новую деталь необязательно, проще и дешевле произвести ремонт резонатора своими руками, для этого:

  1. Вырежьте жестяную пластину большего размера, чем образовавшаяся дыра.
  2. Затрите наждачкой место, на которое планируется установить заплатку.
  3. Высверлите несколько отверстий на дополнительном глушителе и самой заплатке, чтобы ее закрепить.
  4. Используя шпатлевку и отвердитель, зафиксируйте заплатку на резонаторе.
  5. Закрутите саморезы в проделанные отверстия.

Заводить машину сразу не рекомендуется, так как шпатлевка должна затвердеть.

Благодаря такому ремонту вы сможете использовать малый глушитель еще пару лет. Однако если поломка оказалась более серьезной, то без замены, вышедшей из строя детали, будет не обойтись.

Меняем резонатор глушителя своими руками

Чтобы сменить резонатор без помощи специалистов вам потребуется:

  • сам резонатор;
  • комплект прокладок, крепежей, а также уплотнительное соединительное кольцо для нового малого глушителя;
  • антикоррозийный спрей (например, WD-40);
  • ключи на 17.

После того как вы подготовили все необходимое, загоните машину на эстакаду или смотровую яму. Воспользуйтесь ручным или стояночным тормозом, либо просто поставьте автомобиль на передачу. Далее:

  1. Обработайте места крепления резонатора к глушителю и сами болты антикоррозийным составом.
  2. Демонтируйте старый резонатор. Если снять его будет сложно, повторите обработку антикором. Скорее всего, болты в любом случае придется срывать, однако есть шанс их уберечь.
  3. Отсоедините хомут, который крепит резонатор к глушителю.
  4. Разъедините трубы и избавьтесь от металлического уплотнителя.
  5. Ослабьте крепежные гайки резонатора, которые соединяют его с нейтрализатором или коллектором.
  6. Приподнимая резонатор, аккуратно снимите подушки подвески с кронштейнов.
  7. Полностью открутите крепежные гайки и снимите малый глушитель.
  8. Установите новый резонатор, действуя в обратном порядке.

Полезно! После того как вы соединили резонатор с глушителей, обязательно убедитесь, что в местах стыков нет щелей или зазоров.

В заключении

Резонатор выхлопной системы без сомнения влияет на уровень комфорта водителя. Помимо этого он позволяет избежать излишнего потребления топлива и снижения мощности мотора. Обеспечение качественной работы и своевременной замены этого элемента является одной из важных задач.

Полезные статьи про выхлопную систему

Резонатор и задний глушитель выполняют одну и ту же функцию: снижение уровня шума, но при этом имеют разную конструкцию. Резонатор является одним из типов глушителей и очень часто называется средним глушителем, так как расположен в средней части выхлопной системы. Давайте попробуем разобраться, чем же различаются глушители? По своей конструкции их можно разделить на следующие типы:

  • Ограничитель. Принцип его работы довольно простой. Труба входит в корпус глушителя, где имеет сильное сужение, соответственно появляется акустическое сопротивление. Продавливаясь через сопротивление, выхлопные газы попадают в ёмкий корпус глушителя и колебания сглаживаются объемом. Энергия рассеивается в дросселе, нагревая газ. Чем меньше отверстие, тем больше сопротивление потоку, следовательно, снижается мощность двигателя, но сглаживание становится эффективнее. Данная конструкция является не самой эффективной, однако довольно часто используется в качестве резонатора;

  • Отражатель. В корпусе глушителя делается большое количество так называемых акустических зеркал. При отражении звуковой волны, часть энергии теряется. В глушителях с конструкцией отражатель целый лабиринт акустических зеркал, следовательно, на выходе звук от работы двигателя значительно снижается. По такому принципу построены пистолетные глушители. Такая конструкция является более эффективной, однако, из-за большого количества зеркал, газовый поток много раз отражается, следовательно, также создается определенное сопротивление.

  • Резонатор. Принцип его работы является использование замкнутых полостей, расположенных рядом с трубопроводом и соединенных с ним множеством отверстий. В большинстве случаев в корпусе бывает два не равных объема, разделенных глухой перегородкой. Каждое отверстие, включая замкнутую полость, является резонатором, возбуждающим колебания собственной частоты. Условия распространения резонансной частоты резко меняются, поэтому она эффективно гасится за счет трения частиц газа в отверстии. Данный тип глушителя эффективно гасит низкие частоты, к тому же не создает для газов существенного сопротивления, так как не уменьшает сечение. Чаще всего используются в качестве среднего глушителя

  • Поглотитель. Принцип работы поглотителя заключается в поглощении акустических волн пористым материалом поглотителем. Если в стекловату направить звуковую волну, то она вызовет колебания волокон, которые за счет трения друг о друга преобразуют звук в тепло. По сути, поглотители являются прямоточными, так как не используют изгибов, отражений и уменьшения сечения трубы, а окружают трубу с проделанными в ней прорезями поглотительным материалом. Следовательно, такая конструкция имеет минимальное сопротивление, но довольно плохо поглощает звук.

Ну вот, когда мы разобрались с типами глушителей, можно понять устройство резонатора и заднего глушителя. Чаще всего устройством резонатора является его одноименная конструкция глушителя типа «резонатор». Ну а задний глушитель чаще всего имеет, либо конструкцию типа «отражатель», либо сложную, комбинированную конструкцию.

Причинами выхода из строя резонатора и заднего глушителя являются механические повреждения и коррозия. Задняя часть глушителя больше подвержена коррозии, так как после остановки двигателя горячие газы в глушителе остывая, сжимаются, тем самым всасывая холодный, влажный воздух с улицы. Далее влага соединяется с выхлопными газами и, растворяясь, образует слабые кислоты, которые способствуют ускорению коррозии.

Последствиями выхода резонатора и заднего глушителя из строя обычно являются громкий рёв от работы двигателя, а также попадание выхлопных газов в салон автомобиля.

Принцип работы резонатора

Каждый механизм, а в особенности двигатель внутреннего сгорания, во время работы создает шум определенного уровня. Чтобы убрать уровень шума автомобиль в обязательном порядке оснащается глушителем.

Необходимо сделать упор на том факте, что выхлопная система автомобиля является одной из его важнейших частей. От того, как работает газораспределительный механизм (ГРМ), в большей степени зависит не просто экологичность автомобиля, а качество работы и безопасность машины. Срок полезного использования также зависит от состояния ГРМ. Любая система состоит из нескольких составляющих, каждая из которых несет в себя определенный набор функций. К одной из таких неотъемлемых составляющих выхлопной системы и относится резонатор.

За что отвечает резонатор и нужен ли вообще.

Резонатор отвечает за своевременность вывода из камеры двигателя уже сгоревших газов, тем самым освобождая ее для поступления новых объемов. Большинство специалистов утверждают, что только от качества резонатора зависит полезная мощность, которую только возможно получить от двигателя. Только поэтому спортивные автомобили подвергаются модернизации. Существующий резонатор (он входит в стандартную комплектацию) меняется на усовершенствованный вариант.

Чтобы принимать основной поток ядовитых горячих газов, поступающих из двигателя, на себя, резонатор выхлопной системы размещается за прямотоком. Соответственно, чем качественней будет работа резонатора, тем лучше будут ходовые качества автомобиля в целом.

Основной принцип в работе резонатора.

Резонатор представляет из себя многослойную конструкцию. Каждый уровень выполняет свой вид работы

• Резонатор воздушного фильтра. Состоит из отражателей, попадая на которые воздушные потоки гасятся. Происходит это за счет трения газовых частиц, проходящих двумя потоками в полости резонатора впуска.

• Резонатор выпуска и резонатор впуска отвечают за одно и то же. Говоря более конкретно, они через выхлопную систему прогоняют газ.

Эффективность и работа с наибольшей отдачей резонатора выхлопной системы зависит от трех главных факторов.

  • 1. В каком состоянии находится катализатор.
  • 2. Чистота глушителя.
  • 3. Диаметр труб.

Виды резонаторов.

Резонатор глушителя может быть только двух видов:

  • • Резонатор для двухтактного двигателя.
  • • Резонатор глушителя дл четырехтактного двигателя.

Во время эксплуатации автомобиля было замечено, что воздушный резонатор в работе четырехтактного двигателя является больше помехой, нежели помощником. При демонтаже мощность автомобиля способна вырасти процентов на 15. С другой стороны, при отсутствии резонатора в двухтактном двигателе, в «трубу» будут вылетать не только отработанные газы, но и не полностью сгоревшее топливо. Это означает лишь одно: идет потеря скорости с одновременным увеличением расхода топлива.

5 комментариев на “Резонатор глушителя — для чего он нужен в автомобиле и как работает.”

Моя машина на двухтактном двигателе первоначально была укомплектована резонатором глушителя, поэтому вопроса ставить или нет у меня не стояло, тем более, доказано, что при таких двигателях они все же являются помощниками. А для сохранения экологической среды резонаторы глушителей играют большую роль.

Автомобильный резонатор стабилизирует потоки выхлопных газов и уменьшает выхлопной шум. К сожалению, на отечественных автомобилях резонаторы производятся из низкокачественного металла, который сильно подвержен процессам коррозии. Также добавляют проблем реагенты, которыми просыпается дорожное полотно в зимнее время. Они ускоряют коррозию металла, добавляют проблем отечественным автолюбителям. Я несколько лет работаю таксистом на автомобиле Ланос. Так вот, резонатора мне хватает на два сезона. Сразу хочу предупредить водителей — не пытайтесь ремонтировать, варить, ставить латки на резонаторе. Это пустая трата финансов и времени. Я через все это прошёл и понял — только замена. Сразу хочу вас предупредить — не приобретайте металлические резонаторы. При активной эксплуатации их хватает ненадолго. Только резонатор из нержавейки прослужит долго. Благо они есть в продаже. Вышедший из стоя резонатор, вы услышите по дребезжанию и лязгающему звуку. Также значительно снизится мощность двигателя.

Вопрос к Филиппу, что за машина такая с двухтактным двигателем, я конечно извиняюсь, что за зверь такой.

Ссылка на основную публикацию