2021-05-14 Неисправности выхлопной системы автомобиля

В процессе эксплуатации автомобиля выхлопная система, как и другие, подвергается воздействию различных факторов, которые могут вызывать ее поломки

Все автотранспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) комплектуются выпускной системой, которую еще именуют выхлопной или отвода (выхлопных) отработавших газов. Это обусловлено принципом работы таких силовых агрегатов. Он основан на сжигании топливно-воздушной смеси (ТВС) и необходимости отвода продуктов сгорания.

В процессе эксплуатации автомобиля выхлопная система, как и другие, подвергается воздействию различных факторов, которые могут вызывать ее поломки. Возникает необходимость в ремонтных работах, восстановлении работоспособности выхлопной системы.

С одной стороны это обусловлено конструкционными особенностями как этой системы, так и взаимосвязанных. Так от исправности выпускной системы, ее компонентов напрямую зависит работа двигателя, его исправность, рабочие характеристики. В ряде конструкционных схем выхлопная система может оказывать влияние на систему наддува воздуха, работу ее турбокомпрессора, ряд других систем (в зависимости от того какие установлены).

С другой стороны именно неисправности выхлопной системы могут стать причиной, из-за которой возможно применение штрафных санкций, например, за превышение содержания вредных соединений в выхлопных газах или за превышение предельно допустимого уровня шума.

С третьей стороны, если неисправная выхлопная система, то пройти техосмотр успешно не получится, если в этом будет необходимость. Соответственно диагностическая карта не будет иметь отметки об успешном прохождении техосмотра. А значит и оформить ОСАГО в такой ситуации не получится.

Отталкиваясь от этих утверждений автомобильный портал Avto.Tatar предлагает воспользоваться информацией, актуальной и постоянно обновляемой, содержащейся в таких разделах и рубриках как:

«Автосервисы Казани» и выбрать автосервис, где предлагают ремонт и обслуживание в том числе выхлопной системы легковых автомобилей и взаимосвязанных с ней систем, особенно актуально что касается двигателя;
«Техосмотр в Казани» и подобрать ОТО (Оператора технического осмотра), который в специально оборудованном для этих целей ПТО (Пункте технического осмотра) усилиями технических экспертов, если в этом будет потребность, выполнит в том числе проверку выхлопной и других взаимосвязанных с двигателем систем и оформит соответствующим образом диагностическую карту;
«Банки, Страхование, Лизинг в Казани» и определиться со страховой компанией, где используя диагностическую карту существует возможность оформить ОСАГО или иной полис как добровольного, так и обязательного автострахования;
«Автомагазины в Казани» и найти компанию, точку оптовой или розничной торговли, где предлагают, как частный случай, запчасти, востребованные при ремонте и обслуживании выхлопной системы;
«Услуги авторазбора в Казани» и узнать где в Казани находятся компании, которые как занимаются разбором автомобилей, так и продажей запчастей, полученных после выполнения этих работ;
«Регламенты», в этом разделе содержатся Регламенты ТО большинства моделей легковых автомобилей многих автопроизводителей, официально представленных на отечественном автомобильном рынке, именно Регламент ТО предопределяет периодичность и специфику проверки состояния в том числе выхлопной системы на отдельно взятом автомобиле.

Рассмотрим детальнее общую конструкцию выхлопной системы современных легковых автомобилей, расскажем о характерных неисправностях и тех причинах, которые приводят к их появлению.

Конструкция и назначение выхлопной системы

Выхлопная система, как уже отмечали выше, служит для решения одной важной задачи – отвода отработавших газов из двигателя и обеспечения оптимальных условий для его работы. Причем газы не просто отводятся из двигателя, они еще очищаются, снижаются уровень шума, температура, гасятся резонансные колебания, которые могут привести к механической деформации компонентов целого ряда систем.

В ряде конструкционных схем решаются и прочие задачи. Приведем два примера, хотя решений может быть использовано и гораздо больше. Первый пример – установка турбокомпрессора. Это так называемые турбированные двигатели, в них выхлопные газы используются для обеспечения работы компонентов системы наддува воздуха. Второй пример – задействование системы EGR (рециркуляции выхлопных газов), особенно на комплектациях с дизельными моторами. Поэтому от исправности выхлопной системы зависит работа еще и двигателя, обозначенных и ряда других систем.

Перед тем как рассмотреть конструкцию выхлопной системы отметим что она может иметь существенные отличия, все зависит от:

решаемых задач (основные отметили, но могут быть и иные);
топлива, на котором работает двигатель (выхлопные газы, образующиеся при работе бензинового и дизельного моторов, имеют существенные отличия по ряду параметров, среди основных компонентный состав и температура);
экологических норм (используются нормативы, именуемые Евро, по концентрации вредных веществ в выхлопных газах, что и предопределяет конструкционные особенности выпускной системы);
ряда других параметров.

Поэтому обозначим общую схему и вскользь акцентируем внимание на некоторых особенностях.

Начнем. На заре автомобилестроения все было достаточно просто и обыденно. Ставился двигатель внутреннего сгорания (о паровых моторах и электродвигателях речь не ведем, хотя и такие имели место быть). К блоку цилиндров, к каждому из цилиндров подключалась выхлопная труба. Все достаточно просто и эффективно, но очень и очень громко и с дымовыми эффектами. Об экологии и окружающих не думали, да и автомобилей были единицы. Но такая схема имела один несомненный плюс – ничто не мешало отводу выхлопных газов из двигателя, а значит он работал наиболее эффективно, особенно что касается мощности и ряда других ключевых рабочих параметров. Поэтому такое решение использовали и в дальнейшем, правда не на массовых автомобилях, а на спортивных, гоночных.

Дальнейшим развитием конструкции выхлопной системы стало появление компонентов, которые используются и по сей день в выхлопной системе любого ДВС. Отметим эти два компонента.

Выпускной коллектор

Первый компонент – выпускной коллектор. Он прикрепляется к блоку цилиндров двигателя, а для обеспечения герметичности подсоединения и предотвращения утечки выхлопных газов ставится прокладка впускного коллектора. Основная задача выпускного коллектора собрать отработавшие газы из камер сгорания в такт выпуска и передать их далее на другие компоненты выпускной системы. Есть и вспомогательные задачи, среди которых обеспечение эффективной продувки камер сгорания и условий для оптимального их наполнения ТВС. Эта функция именно выпускного коллектора основана на использовании эффекта резонанса, возникающего при волнообразном отводе выхлопных газов из камеры сгорания. Следует отметить несколько моментов, которые предопределяют специфику неисправностей рассматриваемой детали и способы их устранения:

коллектор может быть как один, что характерно четырехцилиндровым двигателям, так и их бывает несколько, порой на двигателях с большим количеством цилиндров ставится два обособленных выпускных коллектора или один коллектор имеет две раздельные камеры;
материал изготовления, обычно это чугун жаропрочный, но иногда ставятся керамические и стальные выпускные коллекторы;
конструкция, особое внимание тому, что используется, трубы (трубчатые коллекторы, они бывают длинными и короткими) или каналы (цельные коллекторы);
схема выпускных труб коллектора, варианты встречаются разнообразные.

Учитывая высокую температуру отработавших газов, чтобы предотвратить температурную деформацию как деталей выпускной, так и смежных систем ставится теплоотражающий щиток выпускного коллектора, иногда применяется альтернативное решение – высокотемпературная оплетка, а еще порой ставятся коллекторы с двойными стенками.

Глушитель

Второй компонент – глушитель. Если раньше он ставился один, то система отвода выхлопных газов современных легковых автомобилей имеет уже группу глушителей. Главная их задача – снизить уровень шума, который возникает при отводе продуктов сгорания ТВС из цилиндров. Решение других вспомогательных задач напрямую зависит от конструкции того или иного глушителя. Среди решаемых задач плюс ко всему:

снижение температуры продуктов сгорания;
уменьшение скорости движения выхлопных газов;
понижение пульсации отработавших газов.

Если говорить о группе глушителей, то их классифицируют по месту установки. Обязательно в любой схеме будет присутствовать задний глушитель (он же задняя часть, банка, самовар). Это основной глушитель. Если брать порядка 90% схем системы отвода отработавших газов современных автомобилей, то обязательно ставится и серединный глушитель, его именуют не иначе как резонатор. То есть основной глушитель и резонатор, работающие в паре, – наиболее распространенная схема. Порой ставится и третий глушитель, передний.

Что влияет на характер неисправностей глушителей и предопределяет методики их устранения? Обозначим несколько важных критериев:

внутренняя конструкция, об особенностях диссипативной, лабиринтной, реактивной, прямоточной и комбинированной схем вести речь в рамках этой статьи не будем;
принцип функционирования, на характер поломок влияет то, по какому принципу работает глушитель, это может быть принцип ограничения (сужения и расширения), отражения (с использованием акустических зеркал), поглощения (задействуется пористый материал) или резонанса (на основании интерференции (деструктивной и конструктивной));
материал изготовления, особенно критично в плане такого явления как коррозия, которая непосредственным образом влияет на ресурс детали (об этом подробнее далее).

Если вести речь о материале изготовления, то отметим следующее. Самый дешевый и ненадежный вариант – жаропрочная сталь, покрытая антикоррозионным составом (слоем краски). Ржавеет быстро, потому от него отказываются постепенно. Оптимальный вариант алюминицинковые и алюминизированные глушители. Достаточно практично. Самый дорогой и надежный вариант – глушители из нержавеющей стали, но очень дорого. Это же утверждение касается и материала изготовления других компонентов выпускной системы, чтобы к вопросу не возвращаться далее.

Другие детали выпускной системы

Чтобы соединить выпускной коллектор и глушитель (глушители) в единую систему и обеспечить отвод выхлопных газов за кузов автомобиля стали устанавливать трубы. Такая схема задействуется и по сей день. Во многих схемах присутствует приемная труба. Зачастую она подсоединяется к выпускному коллектору при помощи фланцевого соединения, а с целью обеспечения герметичности соединения используется прокладка (кольцо) приемной трубы. Характер поломок этой детали определяется ее материалом изготовления и конструкцией, а также тем, к каким компонентам выхлопной системы эта труба подключается с другой стороны (вариантов множество). Помимо этого на приемную трубу могут ставиться датчики (об этом далее) и задействуется иногда гофра (об этом тоже далее). Выхлопная (выпускная) труба (иногда трубы) устанавливается как последний компонент (если считать от двигателя) выхлопной системы за основным глушителем и на нее ставятся наконечники. Именно через эту трубу и отводятся продукты сгорания ТВС в атмосферный воздух.

Вот это (выпускной коллектор, глушитель (группа глушителей), трубы (выпускная, приемная)) основные компоненты выхлопной системы современных автомобилей, наряду с креплениями, о которых тоже не следует забывать, как и о очень частом использовании теплоизоляционных экранов.

Время шло. Сначала автомобили обзавелись электронным блоком, а затем он перерос в полноценную систему управления двигателем (ЭСУД). Возникла необходимость контролировать работу двигателя, в том числе путем расчета компонентного состава отработавших газов, точнее уровня кислорода в них. Это прямым образом влияет на системы впуска и питания, работа которых тоже зависит от исправности выпускной системы, о чем не отметили выше. То есть ЭСУД нужно знать сколько кислорода содержится в продуктах сгорания чтобы определить оптимальный состав ТВС. Поэтому стали использовать кислородный датчик, его альтернативное название лямбда-зонд.

Затем пришло осознание того что экологию надо беречь, в том числе путем снижения токсичности выхлопных газов. Сначала появились экологические стандарты Евро, сейчас уже Евро6 в ряде стран действует. Это привело, после появления экологических норм Евро2, к необходимости установки в выхлопной системе устройств, очищающих отработавшие газы от некоторых вредных химических соединений. К чему это привело?

Во-первых, лямбда-зондов стало два (правда не сразу, но на всех современных легковых автомобилях это так). Один кислородный датчик, помогающий ЭСУД, начали наименовать управляющим. Он ставится перед устройством, которое позволяет избавляться от некоторых химических соединений. Второй кислородный датчик ставится после этого устройства и именуется диагностическим. Он как позволяет регулировать токсичность выхлопных газов, влияя на работу двигателя, систем впуска и питания, так и определяет эффективность работы устройства, очищающего выхлопные газы (поэтому и именуется диагностическим).

Во-вторых, настало время поговорить об этих устройствах. В комплектациях с бензиновыми моторами ставится каталитический нейтрализатор, он же катализатор, а еще конвертер, каталитический преобразователь или конвертер-нейтрализатор. Очень дорогой узел из-за использования редкоземельных и драгоценных металлов. Поэтому его часто заменяют на пламегаситель или подобные устройства. В комплектациях с дизельными моторами ставится сажевый фильтр (с введением норм Евро6 его установка обязательна и в выхлопную систему бензиновых двигателей с прямым впрыском). Иногда сажевик, альтернативное название этого устройства, может включать и катализатор, а порой катализатор ставится и отдельно (речь о системе избирательной каталитической нейтрализации (SCR)). В отечественной практике стараются избавиться и от сажевого фильтра, а особенно от системы SCR, хотя заниматься этим категорически, скажем так, не рекомендовано.

И с учетом возросших на выхлопную систему нагрузок практически во всех конструкционных схемах присутствуют металлокомпенсаторы (один или несколько). Их еще именуют не иначе как гофра глушителя, хотя это порой не совсем так. Если совсем кратко то эта деталь может быть обособленной или быть частью другой детали. Очень часто встречается вариант когда гофра это часть приемной трубы, но прижилось и такое название. Гофра глушителя обеспечивает гибкое соединение компонентов выхлопной системы, компенсирует (гасит) возникающие во время работы двигателя и движения автомобиля колебания и вибрации, зачастую призвана решать и другие задачи.

Назвали основные компоненты системы отвода отработавших газов, неисправности которых порой следует устранять по обозначенным выше поводам. Есть уникальные схемы где помимо:

выпускного коллектора (с прокладкой);
глушителей (основного и резонатора);
труб (выхлопной (с наконечниками) и приемной (порой с гофрой));
металлокомпенсаторов (гофры глушителя);
датчиков кислорода (лямбда-зонда);
катализатора/сажевого фильтра;
теплоизоляционных экранов и крепежных элементов;

ставятся и иные компоненты. Они тоже подвержены поломкам и тоже требуют ремонта зачастую путем замены.

Признаки неисправности выхлопной системы

Существует множество признаков, указывающих на поломки именно выхлопной системы, а порой и взаимосвязанных, а также двигателя. Поговорим о них немного детальнее. Выделим две группы признаков, первая – прямые признаки, вторая – косвенные.

Сначала о первой группе. Поломки выпускной системы легко определить по запаху, по звукам, на глаз и по тактильным ощущениям. Сначала о звуках. О том что повреждена именно система отвода отработавших газов могут свидетельствовать:

рев, он порой доносится из-под капота, а зачастую и днища автомобиля, как правило, говорит о том что произошла разгерметизация системы, поврежден глушитель, гофра, прокладки;
дребезжание металла, если из-под капота то вероятно поврежден резонатор или проблема с фланцевыми креплениями выпускного коллектора, приемной трубы (как правило в других местах используются сварные соединения), и еще подобным образом проявляют себя поломки сажевого фильтра и/или катализатора (в зависимости от того что в них установлено), если такой звук идет из задней части автомобиля, заднего бампера, то проблема может быть и в основном глушителе, повреждении;
прерывистые стуки из-под днища автомобиля, характерный признак того что крепления компонентов выпускной системы повреждены, например, изношены опоры глушителя.

Теперь о запахах. Если происходит разгерметизация системы отвода выхлопных газов, то продукты сгорания могут попадать в салон. Большинство из них имеют характерный запах, но самый опасный угарный газ, без цвета и запаха, повышенное его содержание в организме человека приводит к летальному исходу. Поэтому, чтобы сохранить жизнь шофера и пассажиров, так важно вовремя устранять неисправности выхлопной системы.

Если говорить о тактильных ощущениях, то о поломках выхлопной системы могут свидетельствовать появление ощутимой вибрации, дрожи, хотя этот признак может свидетельствовать и о поломках двигателя, трансмиссии и иных систем. Требуется комплексная диагностика, чтобы выявить причину такого явления.

И последний прямой признак определения неисправностей выхлопной системы – на глаз. Первый момент. Когда выхлопные газы попадают в салон это порой очень заметно, надо сразу прекращать эксплуатацию и выявлять те места, где произошла разгерметизация системы. Второй момент. Цвет выхлопных газов. Он может сказать не только о повреждении именно выпускной системы, но и поломках других систем, в том числе двигателя, систем впуска и питания, смазки, охлаждения, зажигания (если двигатель бензиновый), ряд других. Причем каждому виду поломок характерен свой цвет выхлопных газов, от белого и сизого до черного.

Если говорить о второй группе признаков, указывающих на повреждения именно выхлопной системы, то косвенно на ее повреждения могут указывать сбои в работе взаимосвязанных систем. Как уже отмечали, конструкционных решений используется множество. Потому отметим только двигатель. Если падает его мощность, то вероятно:

поврежден катализатор;
произошла деформация внутреннего устройства глушителя (основного или резонатора);
неисправен лямбда-зонд (кислородный датчик);
выхлопная или/и приемная труба помята, сузилось ее проходное сечение, просвет.

Среди других характерных признаков, которые могут косвенно указывать именно на повреждения выпускной системы и связаны именно с работой двигателя, это увеличение, порой значительное, расхода топлива. В отдельных ситуациях двигатель может глохнуть, иногда «плавают» обороты, понижается динамика разгона, на приборной панели загорается индикатор «Check Engine».

Если проявятся именно эти причины вероятных поломок выпускной системы или возникнут малейшие подозрения на ее поломки – сразу обращайтесь в автосервис и проводите диагностику. Слишком важна эта система и слишком много бед могут принести ее неисправности, вплоть до трагических и непоправимых последствий.

Виды и причины поломок

Существует масса причин, из-за воздействия которых случаются поломки системы отвода выхлопных газов. Назовет основные из них, не останавливаясь на специфических и менее распространенных.

Причина первая – механическая деформация. Речь о вмятинах, трещинах, разрывах гофры, внутренних повреждениях глушителей, катализаторов, иных. Все просто. Большинство компонентов выпускной системы размещены под днищем автомобиля, а оттого подвержены внешнему воздействию. То есть детали рассматриваемой системы могут повреждаться при воздействии внештатного вектора силы, например, при:

наезде на препятствия;

аварийных ситуациях, когда происходит фронтальное, лобовое столкновение или кто-то просто въехал в зад, не соблюдая дистанцию;
непосредственном механическом контакте компонентов системы с препятствиями, например, наезд на бордюр.

Причина вторая – температурная деформация. Выхлопные газы имеют достаточно высокую температуру, это может привести к прогоранию труб, гофры и нарушению герметичности системы в целом. Помимо этого перегрев двигателя может привести к температурной деформации выпускного коллектора, точнее плоскости прилегания коллектора к блоку цилиндров, нарушению ее геометрии. Это тоже приводит к разгерметизации системы и утечке выхлопных газов.

Причина третья – химическая деформация. Причем на компоненты выхлопной системы действуют как внешние, так и внутренние факторы. Если говорить о внутренних, то в выхлопных газах содержатся агрессивные химические соединения, которые приводят к нарушению структуры металла, он приобретает повышенную хрупкость и склонен к обозначенной выше механической деформации. К внешним негативным факторам относится коррозия металла. Она вызывается различными факторами. Среди них образование конденсата, систематическое попадание воды, а еще воздействие агрессивных веществ, содержащихся в реагентах, соли, которыми обрабатывается дорожное полотно, особенно в зимний период. Отметим и температурные колебания атмосферного воздуха.

Причина четвертая – ресурс. Каждой детали выхлопной системы свойствен свой срок полезной эксплуатации, когда он достигается, вероятны неисправности в том числе вследствие естественного износа. Плюс к этому экстремальные условия эксплуатации.

Причина пятая – загрязнения. В отработавших газах могут содержаться посторонние примеси, которые загрязняют катализатор, трубы, уменьшая их проходное сечение, что может привести к поломкам выпускной системы. Также проходное сечение может уменьшаться вследствие отложения золы на внутренней поверхности труб.

Существуют и иные причины, которые могут привести к неисправностям выхлопной системы, среди них отметим такие как:

плохое, низкое качество установленных деталей;
отсутствие или неквалифицированное обслуживание, ремонт;
невысокое качество используемого топлива, которое может содержать достаточно вредные примеси и присадки, приводящие к поломкам компонентов рассматриваемой системы;

поломки двигателя и систем, взаимосвязанных с выпускной системой, среди таких систем запуска, зажигания (на комплектациях с бензиновыми ДВС), питания (топливная), смазки, охлаждения).

Если вести речь об отдельно взятых компонентах, то отметим следующие неисправности. Глушителю (группе глушителей, как минимум резонатору и основному) свойственны прогорание, коррозия (конечно если деталь не изготовлена из нержавеющей стали), механические повреждения. Также порой нарушаются места соединений и повреждаются компоненты подвески глушителя. Каталитическому нейтрализатору свойственно разрушение и загрязнение матрицы, повреждения корпуса и его коррозия. Поломки датчика кислорода обусловлены его конструкционными особенностями. Часто, например, встречаются проблемы в электрической части, особенно нарушение и окисление контактов. Гофра глушителя разрывается от механических повреждений и прогорает. У труб может быть нарушена герметичность и быть уменьшено внутреннее проходное сечение по обозначенным выше причинам.

Практически все детали выхлопной системы неремонтопригодные. Оттого ремонтные работы, устранение неисправностей, подразумевают замену поврежденных компонентов на новые.

Выявлены и требуют устранения неисправности выхлопной системы автомобиля в Казани? Обращайтесь к нам на Avto.Tatar! Подберите те компании, которые окажут посильную помощь в решении этого вопроса.

2021-05-14 Неисправности выхлопной системы автомобиля

Похожие новости

Новости партнёров