Cum funcționează sistemele de evacuare auto

Versiunea din 1970 a Clean Air Act a dat APE autoritatea sa de a reglementa emisiile auto. John Foxx / Stockbyte / Getty Images

Cu adevărat, emisiile unei mașini individuale sunt relativ reduse, în comparație cu alte surse de poluare. Dar când sute de mii de oameni stau fiecare într-o mașină, împachetează o autostradă la capacitate, efectele cumulate sunt enorme. În timp ce stai într-un blocaj de trafic, uitându-te la fumul care iese din conducta din față și te ridici să te alăture smogului pe cer, gândește-te o clipă la ce este acel fum. S-ar putea să nu pară foarte mult, dar acel fum a parcurs mult timp de când a fost împins prin motorul mașinii cu doar câteva clipe înainte.

Preocuparea pentru efectele automobilelor noastre asupra mediului nu este nimic nou. Versiunea din 1970 a Clean Air Act a dat APE autoritatea sa de a reglementa emisiile auto. Pe măsură ce tehnologia avansa, EPA a impus standarde mai stricte. Și în timp ce mașinile noi sunt mult mai curate decât cele de acum 40 de ani, oamenii tind să conducă pe distanțe mai mari și mult mai des în ziua de azi, contribuind la mult mai multă poluare. Legea privind aerul curat a fost reînnoită și a crescut în domeniul de aplicare în 1977, apoi din nou în 1990.

Producătorii de automobile și furnizorii de piese au fost nevoiți să țină pasul cu aceste schimbări și, după cum vă puteți imagina, sistemul de evacuare al unei mașini a trebuit să evolueze considerabil.

cuprins

1. Componente ale unui eșapament - Țevi de fum
2. Alte componente de evacuare - anteturi, umerase și multe altele
3. Traseul de ieșire
4. Menținerea conductelor curate

Sistemul de evacuare este alcătuit în principal din conducte în mai multe forme diferite, fiecare conceput pentru a se conecta între ele, și fiecare cu formă pentru a se conforma unei părți specifice a părții inferioare a mașinii. (Țevile sunt adesea îndoite pentru a se înfășura sau a găzdui altfel alte componente din apropiere ale mașinii, cum ar fi osiile.) Fiecare țeavă este responsabilă pentru deplasarea gazelor de eșapament spre spate, dar multe dintre segmente sunt specializate. Cu alte cuvinte, din exterior, sistemul arată pur și simplu ca o grămadă de segmente de țeavă conectate care pornesc de la golful motorului până la bara de protecție din spate, deși unele au un scop suplimentar, deoarece evacuarea curge prin conducta respectivă..

De exemplu, țeava Y (care este pur și simplu bine, o țeavă în formă de Y) ar putea fi instalată astfel încât capătul cu două șuruburi de deschidere până la două deschideri corespunzătoare în galeria de evacuare, combinând deșeurile motorului pentru a progresa prin sistem. Sau, atunci când este instalat în partea din spate a mașinii, o țeavă în Y poate ajuta la crearea unui sistem de evacuare dublă, cu o conductă pe fiecare parte a mașinii (pentru un aspect sportiv deseori căutat). Țevi intermediare pot fi atașate la toba sau rezonator, care sunt alte componente importante ale sistemului (vom ajunge la acestea pe pagina următoare). Conductele de echilibrare, care se găsesc în sistemele de evacuare duală, ajută la egalizarea impulsurilor de evacuare care circulă sub părțile șoferului și ale pasagerului. Țevile cu goluri de aer sunt țevi cuiburi specializate, care acționează ca un scut termic și izolator, asigurând un strat suplimentar pentru fluxul de aer. Și conducta de coadă, care de obicei privește de sub bara de protecție din spate, are de obicei o deschidere mai mare și poate fi din metal cu aspect mai substanțial, pentru a da aspectul unei evacuări performante, care este o caracteristică obișnuită a mașinilor high-end.

Deși poate părea ineficient să ai o tonă de conducte în loc de una, într-adevăr, toate acele segmente servesc unui scop. Pentru una, îndoirea țevilor este o muncă grea și este mai ușor să conectați segmente mici în unghi la țevi drepte decât să modelezi o conductă lungă, scumpă, grea, pentru a se potrivi cu fiecare contur al unei mașini. De asemenea, componentele sistemului de evacuare se uzează la intervale regulate (în funcție, desigur, de producător, de materialele acestuia, condițiile de conducere și factorii de mediu). Este mai ușor și mai puțin costisitor să înlocuiești un segment de țeavă ruginit, tobe de eșapament sau convertizor catalitic uzat decât ar fi instalarea unui sistem complet nou.

V-ar putea să vă întrebați cum se potrivesc toate conductele. Ei bine, unele capete se suprapun, în timp ce altele sunt împerecheate de la capăt; dar nu fără un pic de asistență.

Muffler este o altă parte cheie a sistemului de evacuare a mașinii tale. Matthias Tunger / The Image Bank / Getty Images

Am discutat mai întâi diferitele țevi, pentru că sunt componentele cele mai vizibile și predominante ale sistemului de evacuare și pentru că sunt peste tot. Dar sistemul de evacuare pornește cu adevărat de la antetul de eșapament (cunoscut și sub denumirea de galeria de evacuare). Antetul arată ca o serie de tuburi adiacente lipite între ele (deși este adesea confecționat din fontă grea). Colectează evacuarea direct de la motor, astfel încât este concepută astfel încât fiecare deschidere să se împerecheze cu unul dintre orificiile de evacuare ale motorului, cu flanșe care formează o etanșare strânsă pentru a împiedica evacuarea evacuării. De aici, evacuarea își începe curgerea prin diferitele țevi și alte componente.

Garniturile care sunt montate între fiecare conductă joacă un rol foarte important. Este dificil, dacă nu imposibil, să formați un sigiliu impecabil de la metal la metal, astfel încât garniturile să fie închise între fiecare conexiune pentru a preveni scurgerea prematură a gazelor otrăvitoare. Sunt confecționate din fibre sau alte materiale rezistente la căldură, care au suficientă flexibilitate pentru a se comprima ușor atunci când conductele sunt strânse strâns. Acest lucru ajută la formarea unui sigiliu strâns.

Muffler este o altă parte cheie a sistemului de evacuare. Pare o cameră mare rotundă sau ovală (de obicei, dar nu întotdeauna, găsită în spatele mașinii). Această cameră are un design foarte complex, totuși - este responsabilă pentru reducerea zgomotului motorului, deși trebuie să permită evacuarea să curgă lin. O serie de camere și tuburi, umplute cu rocă, lână sau fibre sintetice, absoarbe și controlează zgomotul. Și asta nu este totul - amortizorul trebuie să fie rezonabil la rezistență la deteriorare, coroziune și retenție de căldură. Resonatorul este o componentă de eliminare a sunetului secundar sau înlocuitor, folosită pentru a mări mufflerul, sau în cazurile în care spațiul este la un nivel premium, ar putea fi chiar utilizat în locul unui amortizor.

Convertizoarele catalitice, care au devenit obișnuite în anii '70, sunt principalul și cel mai eficient mijloc de reducere a nivelului de toxine din evacuarea unei mașini. Incintele unui convertor catalitic (sau „pisică”) sunt acoperite cu metale. Diferite tipuri de convertoare catalitice utilizează diferite combinații de platină, paladiu și rodiu. Înainte ca evacuarea să ajungă la pisică, conține o combinație potentă, super-toxică de monoxid de carbon, oxid de azot și hidrocarburi. (Când vă luați mașina pentru testul emisiilor sale, acestea sunt nivelurile chimice care sunt testate.) Când aceste otrăvuri vin în contact cu metalele care acoperă interiorul pisicii, are loc o reacție chimică care face ca gazele de evacuare să fie mai puțin dăunătoare . Pe măsură ce eșapamentul trece prin pisică, nivelul substanțelor chimice ar trebui redus suficient pentru a se conforma reglementărilor guvernamentale.

Am vorbit deja despre garnituri, dar sistemul de evacuare necesită alte piese hardware de bază. Flanșele servesc, în general, în același scop ca și garniturile, dar acestea sunt din metal (și uneori sunt formate chiar la capătul unei conducte). Clemele și parantezele asortate montează piesele de evacuare împreună și le țin la vehicul, iar umerașele de evacuare atârnă literalmente țevile de sub partea de jos a mașinii, cu suficientă rezistență pentru a le menține în loc, dar și suficientă flexibilitate pentru a rezista mișcării cauzate de conducere. Și, nu în ultimul rând, sunt scuturile de căldură: plăcile metalice (uneori izolate) care sunt folosite ca barieră suplimentară ori de câte ori piesele de evacuare la cald sunt deosebit de aproape de o altă parte a mașinii sau direct sub habitaclu.

Dacă un motor ar funcționa perfect, ar arde tot combustibilul disponibil pe măsură ce parcurgea ciclurile sale, transformând toate biții murdari într-o sursă de energie. Cu toate acestea, rămășițele există ca poluanți, deoarece pur și simplu un motor nu poate fi proiectat să funcționeze perfect - există prea multe variabile. O anumită cantitate de combustibil va rămâne întotdeauna arsă sau parțial arsă, iar aceste rămășițe trebuie prelucrate rapid din vehicul, sub formă de eșapament, pentru a face loc ciclului următor de ardere a motorului.

După cum am menționat anterior, evacuarea iese mai întâi din motor și intră în sistem prin galeria de evacuare. De acolo, se deplasează în jos prin sistem prin conducte interconectate până când iese prin conducta din apropiere, lângă bara de protecție din spate. Țevile în sine ajută, de fapt, la răcirea gazelor de evacuare, dar sunt mai ales o modalitate prin care eșapamentul poate călători către (și prin) convertizorul catalitic și toba de eșapament.

Pisica trebuie să fie cât mai aproape de motor, deoarece nu este complet funcțională până când nu se ridică la temperatura de funcționare. În multe cazuri, producătorul plasează pisica la scurt timp după galerie, astfel căldura motorului ajută la încălzirea pisicii și la ridicarea rapidă.

După ce gazele vor trece prin pisică, care va arde și va elimina până la 90 la sută din toxinele evacuării, următoarea prioritate este filtrarea sunetului motorului [sursa: Allen]. Mufflerul și rezonatorul sunt de obicei situate chiar dincolo de pisică. Există multe variații pe această combinație - unii vor calma evacuarea cât mai mult posibil, în timp ce alții sunt reglați special pentru tonuri agresive. De acolo, evacuarea se deplasează prin restul conductelor până când iese din mașină.

Cu toate acele substanțe chimice care se învârt în jurul valorii, este o problemă ca sistemul de evacuare să funcționeze la fel de bine la fel de bine. Un sistem de evacuare bine întreținut ar trebui să dureze doi-trei ani, dar conductele suferă daune atât în ​​interior cât și în exterior. În exterior, acestea sunt susceptibile la condiții de drum, cum ar fi impactul de la resturi și factori de mediu, cum ar fi zăpada, gheața și sare rutieră.

Cu toate acestea, o cauză mai substanțială a degradării sistemului de evacuare este internă și nu poate fi văzută până când conductele nu au fost corodate cu rugină. Știm că, pe măsură ce motorul arde combustibil pentru a produce energie, produsele secundare ale acestui proces au rămas - de aceea este nevoie de sistemul de evacuare. Unul dintre aceste produse secundare este umiditatea acidă și este cu adevărat dăunător pentru metal. Din păcate, nu există nicio modalitate de a păstra interiorul conductelor curate.

Când o conductă de evacuare se scurge sau o conexiune se desface, apare o scurgere de evacuare. O scurgere este aproape întotdeauna imediată cu un sunet puternic, neobișnuit și, eventual, probleme de conducere, precum o fluctuație intermitentă a puterii. Dar, credeți sau nu, acestea nu sunt adevăratele probleme. Devine un pic mai grav dacă scurgerea apare înaintea convertizorului catalitic, ceea ce înseamnă că evacuarea nu este procesată corect și toate acele substanțe chimice fierbinți se vărsă peste tot în atmosferă. Este întotdeauna o idee bună să rezolvați scurgeri cât mai curând posibil, pentru a evita să vă supuneți dvs., pasagerilor și împrejurimilor dvs. la vaporii de evacuare nefiltrați.

Aceste sfaturi de evacuare cromă nu păcălește cu adevărat pe nimeni. Tomasz Pietryszek / Photodisc / Getty Images

Motoarele diesel, adesea acuzate de niveluri disproporționat de ridicate de emisii toxice, își pot găsi reputația salvată oarecum de filtrele de evacuare noi și îmbunătățite, care pretind că reduc emisiile cu aproximativ 25 la sută, cu avantajul suplimentar al creșterii economiei de combustibil. Mai mulți producători de automobile care au o istorie a ofertelor de modele diesel au introdus sisteme similare care combină convertoare catalitice de mare putere cu filtre de particule diesel. Oferta turboaselului BlueMotion de Volkswagen (vândută mai ales în Europa și America de Sud) și dizelele Mercedes BlueTec sunt două astfel de exemple. În multe cazuri, aceste componente OEM și modele de mașini utilizează reducerea greutății și alte tehnici de eficientizare pentru a îmbunătăți eficiența generală.

Eficiența de evacuare îmbunătățită este esențială pentru a obține cât mai mult din mașină și există chiar și modalități de a îmbunătăți o mașină mai veche (presupunând că este într-o stare generală bună - un sistem de evacuare performant nu va face miracole pe o jalopie totală). De obicei, un mecanic poate comanda piese de schimb originale identice, dar există și alternative de la furnizorii de piese de performanță post-vânzare, care oferă de multe ori mașinii un facelift (cel puțin, oricât poate fi ridicată partea inferioară a mașinii). Există mai multe beneficii menționate frecvent ale sistemelor de evacuare a performanței. Producătorii de postmarketuri sunt conștienți de faptul că experiența auditivă este esențială pentru o conducere plăcută și permite șoferilor din apropiere să știe că și o mașină în plus a fost cheltuită pe mașină. Cei mai mulți producători oferă o varietate de sisteme care variază de sunet, de la o gât subtilă la un urlet complet. O evacuare bună a performanței de piață poate îmbunătăți răspunsul accelerației (cât de rapid și fără probleme, mașina reacționează la presiunea aplicată pedalei de gaz) și poate oferi un impuls în putere. Unele sisteme pot îmbunătăți chiar economia de combustibil. Eșapamentele de performanță sunt capabile să ofere acest impuls, deoarece sunt mai puțin restrictive decât eșapele din stoc. Dacă motorul poate scoate mai mult aer (ceea ce înseamnă și că poate prelua mai mult aer), ceea ce ajută motorul să crească mai multă putere. Dar, contrar a ceea ce ați putea crede, un sistem cu flux total liber va fi contraproductiv. Eșapamentele aftermarket sunt proiectate pentru a asigura o presiune potrivită, astfel încât motorul să nu funcționeze la ieșirea sub-vârf. De aceea este important să alegeți unul proiectat și optimizat pentru vehiculul dvs. specific. Și înainte de a vă scoate conductele de eșapament, asigurați-vă că sistemul pe care îl doriți este legal și nu va determina ca mașina dvs. să-și piardă testul de emisii.

Înțelegeți, de asemenea, că un sistem de eșapament real de performanță nu poate oferi avantaje impresionante pentru o investiție banală. Ferește-te de produsele ieftine, cum ar fi componentele sistemului de evacuare „performanțe” cu clemă sau cu șuruburi, sau sfaturi de evacuare care pretind că oferă aspectul unui sistem de performanță completă. Acestea nu vor ajuta conducerea mașinii și chiar o pot împiedica adăugând greutate suplimentară și rezistență la vânt. Și, în afară de asta, aceste sfaturi nechibzuite nu păcălesc pe nimeni.

Articole similare

• Cum funcționează Mufflers
• Cum funcționează motoarele auto
• Cum funcționează convertorii catalitici
• Cum funcționează motoarele diesel
• Cum funcționează antetele de evacuare pentru a îmbunătăți performanțele motorului?

surse

• Abuelsamid, Sam. „Componente inutile de performanță a mașinii”. Mecanica populară. (29 ianuarie 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/products/performance-sapping-aftermarket-add-ons
• Allen, Mike. "Cum se instalează un sistem de evacuare Cat-back." Mecanica populară. 18 decembrie 2009. (29 ianuarie 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/maintenance/4270747
• Dow Automotive Systems. "Autovehicule - reducerea emisiilor de eșapament." (29 ianuarie 2012) http://www.dowautomotive.com/capilities/industry/automotive/reducing.htm
• Capricorn. "Sisteme de evacuare a performanței." 2011. (29 ianuarie 2012) http://www.flowmastermufflers.com/index.php?cat=2
• Biroul de surse mobile al Agenției pentru Protecția Mediului din SUA. "Emisiile de automobile - o imagine de ansamblu." August 1994. (29 ianuarie 2012) http://www.epa.gov/otaq/consumer/05-autos.pdf
• Eșapament Walker. "Eșapament Walker 101." (29 ianuarie 2012) http://www.walkerexhaust.com/support/exhaust101/componentsAndDesign.asp