Пламегаситель¶

Пламегаситель — это устройство, предназначенное для предотвращения выброса открытого пламени и искр из выхлопной системы двигателя внутреннего сгорания, а также для снижения температуры и скорости выхлопных газов. В отличие от глушителя, основной задачей которого является шумоподавление, пламегаситель выполняет функцию пассивной пожарной безопасности, хотя в ряде конструкций совмещает обе функции. Устанавливается на транспортные средства, работающие в условиях повышенной пожароопасности, а также на спортивные и тюнинговые автомобили для изменения звука выхлопа.

¶История

Потребность в пламегасителях возникла с началом массового использования двигателей внутреннего сгорания на транспорте, особенно в условиях, где выхлопные газы могли контактировать с легковоспламеняющимися материалами. Первые патенты на устройства для гашения пламени в выхлопной системе относятся к началу XX века, когда стали активно применяться бензиновые двигатели на лесозаготовительной технике, тракторах и военной технике.

В СССР и России пламегасители получили широкое распространение в конструкции тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники, работающей в полях с сухой растительностью. Также они устанавливались на автомобили, используемые для перевозки горючих веществ (например, бензовозы) и на технику, эксплуатирующуюся на нефтебазах, складах ГСМ и в шахтах.

В конце XX — начале XXI века, с развитием автомобильного тюнинга, пламегасители стали применяться на гражданских автомобилях, в первую очередь для изменения акустических характеристик выхлопа. В спортивных автомобилях они используются для снижения противодавления и увеличения мощности, а также для борьбы с «выстрелами» из выхлопной трубы (эффект догорания топлива в выпускном тракте).

¶Устройство и принцип действия

¶Конструкция

Пламегаситель представляет собой металлический корпус (обычно цилиндрической или овальной формы), внутри которого размещены элементы, создающие препятствия для потока газов. Основные конструктивные элементы:

Корпус — изготавливается из нержавеющей или жаропрочной стали, реже из чугуна. Должен выдерживать высокие температуры (до 800–1000 °C) и коррозионное воздействие продуктов сгорания.
Внутренние перегородки и перфорированные трубы — создают лабиринт, в котором газы многократно меняют направление, теряют скорость и тепло.
Наполнитель (в некоторых моделях) — термостойкая минеральная вата, керамические гранулы или металлическая стружка. Усиливает теплообмен и шумопоглощение.
Патрубки — входной и выходной, для соединения с выхлопной системой.

¶Принцип действия

Работа пламегасителя основана на нескольких физических эффектах:

Теплообмен — проходя через лабиринт перегородок и наполнитель, горячие газы отдают тепло стенкам корпуса и наполнителю. Температура газов на выходе снижается, что предотвращает воспламенение горючих материалов.
Турбулизация потока — изменение направления движения газов и их перемешивание с уже остывшими газами приводит к снижению локальной температуры и гашению пламени.
Замедление скорости — увеличение площади сечения и препятствия на пути потока снижают скорость истечения газов, что уменьшает вероятность выброса искр и пламени.
Конденсация и осаждение — на стенках и наполнителе оседают частицы несгоревшего топлива и сажи, которые могут быть источником искр.

¶Классификация

Пламегасители классифицируются по нескольким признакам.

¶По назначению

Промышленные (пожаробезопасные) — устанавливаются на технику, работающую в пожароопасных зонах: лесозаготовительные машины, тракторы, комбайны, погрузчики, бензовозы, военную технику. Основная задача — исключение выброса пламени и искр.
Спортивные и тюнинговые — предназначены для изменения звука выхлопа (делают его более низким и «рычащим») и снижения противодавления. Часто выполняют роль резонатора или прямоточного глушителя. Могут не обеспечивать полного пожаротушения, но снижают риск «выстрелов» из выхлопа.

¶По конструкции

Пластинчатые — внутри корпуса установлены металлические пластины, образующие лабиринт. Просты в изготовлении, но имеют высокое сопротивление.
Трубчатые (перфорированные) — одна или несколько перфорированных труб, заключённых в корпус. Газы проходят через отверстия, теряя тепло и скорость. Менее эффективны в гашении пламени, но создают меньшее сопротивление.
Камерные — корпус разделён на несколько камер перегородками. Газы последовательно перетекают из камеры в камеру, охлаждаясь и замедляясь. Наиболее эффективны для пожаротушения.
С наполнителем — внутреннее пространство заполнено термостойким волокном (базальтовая вата, керамоволокно) или гранулами. Обеспечивают наилучшее шумопоглощение и теплоотвод, но требуют замены наполнителя при выгорании.

¶По способу установки

Врезные — устанавливаются в разрыв выхлопной трубы, обычно после выпускного коллектора или перед глушителем.
Насадные — крепятся на выходной патрубок глушителя (как насадка на ствол). Часто используются в тюнинге для изменения внешнего вида выхлопа.

¶Применение

¶Промышленная и сельскохозяйственная техника

Основная область применения — техника, работающая в условиях, где выхлопные газы могут контактировать с сухой травой, опилками, зерном, нефтепродуктами или взрывоопасными газами. Пламегасители обязательны к установке на:

тракторы и комбайны, работающие в полях в пожароопасный период;
лесозаготовительные машины (трелёвочные тракторы, харвестеры);
погрузчики, работающие на складах ГСМ, зернотоках, элеваторах;
бензовозы и топливозаправщики;
шахтную технику (взрывозащищённое исполнение).

¶Военная техника

На танках, БМП, бронетранспортёрах и другой бронетехнике пламегасители часто являются частью выхлопной системы, особенно на моделях, предназначенных для действий в лесистой местности или в условиях применения зажигательного оружия. Они также снижают тепловую заметность техники в инфракрасном диапазоне.

¶Автомобильный тюнинг и спорт

Владельцы спортивных автомобилей и любители тюнинга устанавливают пламегасители (часто называемые «резонаторами» или «прямотоками») для:

изменения звука выхлопа — он становится более низким, «бархатистым» или «рычащим»;
снижения противодавления — что может увеличить мощность двигателя (обычно на 2–5%);
устранения «выстрелов» из выхлопа, возникающих при догорании топлива в выпускном тракте на высоких оборотах.

В гоночных автомобилях пламегасители могут быть частью системы выпуска, но часто заменяются на прямоточные глушители с минимальным сопротивлением.

¶Критика и недостатки

Снижение мощности — на стоковых (заводских) автомобилях установка пламегасителя вместо штатного глушителя может привести к потере крутящего момента на низких оборотах из-за нарушения газодинамики выпускного тракта.
Повышенный шум — пламегасители, особенно спортивные, значительно увеличивают громкость выхлопа, что может нарушать законодательство о допустимом уровне шума (в России — ГОСТ Р 52231-2004).
Коррозия и выгорание — наполнитель (минеральная вата) со временем выгорает, а корпус может прогореть из-за высоких температур. Ресурс пламегасителя обычно составляет 30–50 тысяч километров пробега.
Неэффективность на некоторых режимах — на холостом ходу или при малых нагрузках пламегаситель может не обеспечивать полного гашения пламени, если температура газов недостаточна для активации теплообмена.

¶Законодательство

В Российской Федерации установка пламегасителей на транспортные средства, эксплуатируемые на дорогах общего пользования, регулируется Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011). Любые изменения в выхлопной системе, включая замену глушителя на пламегаситель, считаются внесением изменений в конструкцию транспортного средства и требуют сертификации. Внесение таких изменений без разрешения ГИБДД влечёт административную ответственность (ст. 12.5 КоАП РФ) и может стать причиной отказа в прохождении технического осмотра.

На специализированной технике (тракторы, комбайны, лесозаготовительные машины) установка пламегасителей, напротив, является обязательной в соответствии с правилами пожарной безопасности (например, Правила противопожарного режима в РФ, утверждённые постановлением Правительства РФ № 1479).

¶Интересные факты

В некоторых моделях спортивных автомобилей (например, Dodge Challenger SRT Hellcat) пламегаситель интегрирован в конструкцию глушителя и может отключаться водителем для изменения звука выхлопа.
В СССР на тракторах ДТ-75 и МТЗ-80/82 пламегасители были штатным оборудованием и представляли собой простую цилиндрическую камеру с перфорированной трубой внутри.
Эффект «выстрела» из выхлопа, который пытаются устранить пламегасители, используется в некоторых автомобилях (например, спортивных моделях Audi и BMW) как элемент имитации гоночного звука — для этого применяются специальные клапаны, временно перекрывающие выхлоп.

¶Источники

Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011).
Правила противопожарного режима в Российской Федерации (утв. постановлением Правительства РФ от 16.09.2020 № 1479).
ГОСТ Р 52231-2004 «Шум транспортных средств. Нормы и методы измерения».
Учебное пособие «Устройство и эксплуатация автомобилей» (под ред. В. А. Стуканова, 2018).
Материалы по тюнингу выхлопных систем (журнал «Автозвук», № 4, 2020).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →