В автомобильной технике преимущественно используются два вида основного глушителя:
Внутренний объем классического глушителя разделен перегородками, в которых находятся перфорированные трубки. Благодаря такой конструкции поток выхлопных газов выравнивается и многократно отражается. Звуковые волны в классическом глушителе значительно ослабевают. Однако на это отводится некоторое количество энергии, которой вынужден жертвовать двигатель внутреннего сгорания.
Прямоточный глушитель устроен иным образом, хотя внешне может быть похож на классический. Основной поток выхлопных газов внутри корпуса прямоточного глушителя не преломляется непосредственно. Благодаря прямому каналу (или каналам) пневматическое сопротивление внутри «прямотока» минимально. Если вскрыть корпус глушителя прямоточного типа, то там можно обнаружить ровную перфорированную трубу в окружении наполнителя из минеральной ваты.
Принцип работы «прямотока» заключается в поглощении волокнистым наполнителем высокочастотных звуковых колебаний, передающихся по выхлопной системе. Звуковые волны многократно отражаются от многочисленных волокон материала, теряя каждый раз энергию. Низкочастотные волны менее склонны к такому «дроблению», поэтому автомобили с прямоточным глушителем издают характерный низкий рык.
Такой звук стал ассоциироваться с мощностью спортивных автомобилей, поскольку последние всегда оборудованы качественным прямотоком. Но в этом случае речь идет не только о глушителе, а о системе выпуска в целом.
Устройство прямоточного глушителя похоже на устройство средней части системы выпуска – резонатора. И там, и там имеется прямая перфорированная труба в окружении минеральной ваты. Если бы площадь днища автомобиля позволяла установить несколько последовательных прямоточных глушителей, то можно было бы добиться существенного снижения децибелов выхлопа при минимальном пневматическом сопротивлении.
С завода большинство серийных автомобилей оснащаются системой выхлопа, основной глушитель которых имеет классическую схему. Так называемый прямоток – прерогатива спортивных авто, которым лишние лошадиные силы не помешают. «Гражданские» автомобили готовы пожертвовать мощностью ради тишины в салоне и за его пределами.
Дальше мнения автолюбителей расходятся. Одни считают, что не должны, по сути, оплачивать из своего кармана акустический комфорт окружающих. Другие – согласны с производителями и готовы пожертвовать каким-то маленьким процентом мощности мотора ради спокойствия. Но прямоток иногда устанавливают и для того, чтобы создать иллюзию мощного агрегата.
Низкий ревущий выхлоп создает ощущение мощи и скорости, правда, если мотор малолитражный, то эта иллюзия развеется после первого же состязательного старта.
Последнее слово насчет необходимости замен штатного глушителя на прямоток остается за автовладельцем. Экономически такая замена не оправдана, но и не слишком накладна, особенно если старый глушитель пора менять. Если есть желание попробовать прямоток, то сегодня препятствий к этому нет.
Есть немало производителей, в том числе и отечественных, предлагающих готовые прямоточные глушители из обычной, нержавеющей или алюминированной стали. Неоправданно дорого, пожалуй, ставить только нержавейку. Но спрос есть и на топовые нержавеющие прямотоки. Всегда найдутся люди, готовые платить за эксклюзивность.
В то же время прямоточные глушители не вечны, из какого бы они материала не были выполнены. Их слабым звеном является волокнистый наполнитель. Испытывая постоянную нагрузку импульсного характера, базальтовая вата распадается на более мелкие волокна, постепенно превращаясь в труху. Процесс деградации ваты довольно продолжителен, но ресурс даже самого качественного волокнистого наполнителя ограничен. Когда вата осыпается, выхлоп становится громче, а к низкому гулу примешиваются высокие «нотки».
Если постучать по корпусу нового прямоточного глушителя, то звук будет глухим. Чем сильнее осыпается материал, находящийся внутри, тем более звонким становится звук. В конце концов, корпус при постукивании начинает звенеть, как пустое ведро. Измельчение волокон наполнителя также может привести к закупорке перфорации прямотока. Минераловатная труха также может выноситься наружу вместе с выхлопными газами.
В заключение следует затронуть тему инженерного расчета системы выпуска. Дело в том, что эта система необходима не только как магистраль для отвода отработанных газов и подавления шума, но и повышает эффективность вентиляции камер сгорания.
При разработке двигателя, в частности газораспределительной системы, учитывается пневматическое сопротивление выпускного тракта.
Так, в определенные фазы в коллекторе создается кратковременное отрицательное давление, которое используется для эффективного газоотвода из цилиндров и поступления полноценной топливовоздушной смеси. Поэтому замена штатного глушителя прямотоком должна учитывать инженерный фактор.
Полноценный «прямоток» – это не только установка соответствующего глушителя, но и модификация всей системы выхлопа.