Температура выхлопных газов - один из самых недооцененных параметров двигателя. Большинство водителей вспоминают о ней только тогда, когда раскаленный катализатор начинает пахнуть металлом после активной езды или турбина внезапно выходит из строя. А ведь именно температура выхлопа показывает, насколько эффективно работает мотор, правильно ли настроена топливная смесь и как долго проживет выпускная система.
Причем цифры здесь удивляют даже опытных автомобилистов. Внутри выпускного коллектора бензинового турбомотора температура может превышать 950 градусов. Это уже уровень раскаленной кузнечной печи. Но уже через метр по выпускной системе газы становятся заметно холоднее. Почему так происходит? Где именно самые горячие зоны? И какие температуры считаются нормой для атмосферного двигателя, турбомотора и дизеля?
Разберем все по порядку.
Температура прямо в камере сгорания
Начать стоит с того, что сам процесс горения топлива проходит при температуре около 2000-2500 градусов. Но это не значит, что такие значения получает выпускная система. Значительная часть тепла уходит в стенки цилиндра, поршень и систему охлаждения.
К моменту открытия выпускного клапана температура газов обычно составляет:
- бензиновый атмосферный двигатель - 700-900 градусов;
- бензиновый турбомотор - 850-1000 градусов;
- дизельный двигатель - 500-750 градусов.
Кстати, именно поэтому дизели традиционно сложнее прогреваются зимой. Тепла в выхлопе у них меньше.
При полной нагрузке температура всегда резко растет. На холостом ходу она может быть почти в два раза ниже.
Выпускной клапан - самая горячая деталь мотора
Многие уверены, что самые экстремальные температуры получает поршень. На практике одним из самых нагруженных элементов является выпускной клапан. Его тарелка постоянно контактирует с раскаленными газами.
Температура выпускного клапана обычно находится в диапазоне:
- бензиновый двигатель - 650-800 градусов;
- турбированный бензиновый мотор - до 900 градусов;
- дизель - 500-700 градусов.
По этой причине выпускные клапаны делают из жаропрочных сплавов с добавлением никеля, хрома и молибдена. У некоторых двигателей внутри клапана находится натрий. Во время работы он плавится и помогает быстрее отводить тепло от тарелки к стержню.
Если смесь слишком бедная или позднее зажигание работает неправильно, температура клапанов растет очень быстро. Итог - прогар.
Температура выпускного коллектора
Коллектор принимает на себя первый удар горячих газов. Здесь температуры почти максимальные.
Средние значения:
- спокойная езда - 400-600 градусов;
- трасса под нагрузкой - 700-850 градусов;
- активная езда на турбомоторе - 900-1000 градусов.
На спортивных автомобилях температура коллектора иногда превышает 1050 градусов. Именно поэтому коллекторы нередко светятся красным в темноте после интенсивной нагрузки.
Особенно тяжело живется турбированным моторам. Турбина стоит практически сразу после коллектора и дополнительно создает сопротивление потоку газов. Температура в этой зоне держится очень высокой.
Что происходит внутри турбины
Турбокомпрессор работает в экстремальных условиях. Горячая часть турбины регулярно сталкивается с температурами:
- бензиновый турбомотор - 850-1050 градусов;
- дизельный турбомотор - 650-850 градусов.
При этом вал турбины вращается со скоростью свыше 150000 оборотов в минуту. Поэтому качество масла здесь критически важно. После резкой остановки двигателя масло перестает циркулировать, а температура корпуса еще долго остается высокой. Именно так появляется закоксовка масла и постепенная гибель подшипников.
Кстати, современные турбомоторы нередко используют дополнительное охлаждение турбины антифризом именно из-за огромной тепловой нагрузки.
Катализатор - самый горячий элемент выхлопа
Многих удивляет этот факт, но максимальная температура выхлопной системы часто находится не в коллекторе, а внутри катализатора.
Причина проста. Катализатор не просто пропускает газы через себя. Внутри продолжается химическая реакция дожигания несгоревшего топлива.
Нормальные температуры катализатора:
- обычный режим - 400-800 градусов;
- высокая нагрузка - 850-950 градусов;
- аварийный режим при пропусках зажигания - свыше 1000 градусов.
Именно поэтому неисправный двигатель способен буквально расплавить катализатор изнутри. Керамические соты начинают разрушаться уже при температурах около 1100-1200 градусов.
Сажевый фильтр у дизеля
У современных дизелей есть еще один крайне горячий элемент - DPF или сажевый фильтр.
Во время обычной езды температура здесь относительно невысокая:
- 200-400 градусов.
Но при активной регенерации система специально повышает температуру:
- 600-750 градусов.
Это необходимо для выжигания накопленной сажи. Если автомобиль постоянно ездит короткими маршрутами, фильтр не успевает прогреваться до нужных температур. Отсюда и проблемы с засорением DPF.
Температура в средней и задней части выхлопа
Чем дальше от двигателя, тем холоднее становятся газы. Тепло уходит через стенки труб и глушителей.
Примерные температуры:
- середина выхлопной системы - 200-500 градусов;
- задний глушитель - 100-300 градусов;
- конец выхлопной трубы - 50-150 градусов.
На холостом ходу труба может быть почти холодной. А вот после длительной нагрузки даже задний глушитель способен серьезно обжечь.
Зимой это особенно заметно. Из выхлопной трубы идет пар, а вокруг наконечника быстро тает снег.
Наша компания Mr.Glushitel уже более 5 лет специализируется на доработке и ремонты выхлопных систем автомобилей. В частности:
- мы удаляем катализаторы (проводя бесплатную диагностику перед процедурой);
- меняем гофры глушителя;
- удаляем сажевые фильтры (физически и программно);
- устанавливаем механические и электронные обманки
На все работы мы даем 720 дней гарантии. Чтобы просчитать стоимость работ на вашем автомобиле и получить 15%-ую скидку на все услуги (акция для читателей ДЗЕНа) - переходите на сайт нашей компании и заполняйте форму
Температура выхлопа - это не просто побочный эффект работы двигателя. По сути, она является индикатором здоровья мотора. Слишком высокие значения приводят к прогару клапанов, разрушению катализатора и перегреву турбины. Слишком низкие мешают нормальной работе систем очистки выхлопа.
Современный двигатель постоянно балансирует между мощностью, экологией и тепловой нагрузкой. И именно выпускная система первой показывает, насколько удачно инженерам удалось удержать этот баланс.