自動車の排気システムの装置と動作原理
内燃エンジンを搭載したすべての車には、少なくとも基本的な排気システムがあります。 ドライバーなどの快適性を確保するためだけに搭載されています。 この設計は、排気ガスの効率的な処理に重要な役割を果たします。
排気システムの設計と、その近代化と修理のためのオプションを検討してください。
車の排気システムとは何ですか？
排気システムとは、さまざまな長さと直径のパイプのセットと、内部にバリアが存在する容量コンテナを意味します。 常に車の下に設置され、排気マニホールドに接続されています。
リザーバー（メインマフラー、レゾネーター、キャタリスト）の設計が異なるため、パワーユニットの操作の結果として生成されるほとんどの音が抑制されます。
車両排気システムの目的
その名のとおり、このシステムはエンジンから排気ガスを取り除くように設計されています。 この機能に加えて、この構造は次のことにも役立ちます。
- 排気音減衰。 エンジンが始動すると、シリンダーの作動チャンバー内で混合気の微小爆発が起こります。 少量でも、このプロセスには強い拍手が伴います。 解放されるエネルギーは、シリンダー内のピストンを駆動するのに十分です。 内部構造が異なる要素が存在するため、排気音はマフラーにあるバッフルによって減衰されます。
- 有毒廃棄物の中和。 この機能は、触媒コンバーターによって実行されます。 このエレメントは、シリンダーブロックのできるだけ近くに取り付けます。 混合気の燃焼中に有毒ガスが発生し、環境を大きく汚染します。 排気が触媒を通過するとき、化学反応が起こり、その結果、有害ガスの排出が減少します。
- 車外のガスの除去。 エンジンのすぐ隣にマフラーを設置すると、エンジンをかけた状態（信号機や渋滞時など）で車が停車すると、排気ガスが車の下に溜まります。 客室を冷却するための空気はエンジンルームから取り入れられるため、この場合、客室に入る酸素は少なくなります。
- 排気冷却。 シリンダー内で燃料が燃焼すると、温度は2000度に上昇します。 ガスがマニホールドを通して除去された後、それらは冷却されますが、それでもそれらは人を傷つける可能性があるほど高温です。 このため、排気システムのすべての部品は金属で作られています（この材料は熱伝達が高く、つまり、急速に加熱および冷却されます）。 その結果、排気ガスが排気管を通過する人を燃やすことがありません。
排気システム
車のモデルに応じて、排気システムは異なるデザインになります。 ただし、一般に、システムの構造は実質的に同じです。 デザインには次の要素が含まれます。
- 排気マニホールド。 主な熱負荷を担うため、耐熱金属製のエレメントです。 同じ理由から、シリンダーヘッドとフロントパイプへの接続は、できる限り緊密にすることが不可欠です。 この場合、システムは高温ガスの急速な流れを通過しません。 このため、ジョイントの焼き付きが早くなり、詳細を頻繁に変更する必要があります。
- 「パンツ」またはフロントパイプ。 この部分は、すべてのシリンダーからの排気がXNUMXつのパイプに接続されているため、このように呼ばれます。 エンジンのタイプに応じて、パイプの数はユニットのシリンダー数に依存します。
- レゾネーター。 これは、いわゆる「小さな」マフラーです。 その小さなリザーバーでは、排気ガスの流れの減速の最初の段階が行われます。 また、耐火合金で作られています。
- 触媒コンバーター。 この要素は現代のすべての車に取り付けられています（エンジンがディーゼルの場合、触媒の代わりに微粒子フィルターがあります）。 その任務は、ディーゼル燃料またはガソリンの燃焼後に形成される排気ガスから有害物質を除去することです。 有害ガスを中和するために設計されたデバイスにはいくつかのタイプがあります。 最も一般的なのはセラミックの改造です。 それらにおいて、触媒体はハニカムのようなセル構造を有する。 このような触媒では、本体は（壁が燃え尽きないように）絶縁されており、入口には細かいメッシュのスチールメッシュが取り付けられています。 メッシュとセラミックの表面は活性物質でコーティングされているため、化学反応が起こります。 金属版はセラミック版とほとんど同じですが、セラミックではなく、その本体は波形の金属で構成されており、パラジウムまたはプラチナの最も薄い層で覆われています。
- ラムダプローブまたは酸素センサー。 それは触媒の後に置かれます。 現代の車では、この部分は燃料と排気システムを同期させる不可欠な部分です。 排気ガスと接触すると、酸素の量を測定し、コントロールユニットに信号を送信します（構造と動作原理の詳細については、 ここで).
- メインマフラー。 マフラーにはさまざまなタイプがあります。 それぞれに独自のデザイン機能があります。 基本的に、「バンク」にはいくつかのパーティションがあり、それにより大きな排気が消されます。 一部のモデルには、特別なサウンドの助けを借りて、エンジンのパワーを強調できる特別なデバイスがあります（この例は、スバルインプレッサの排気システムです）。
すべての部品の接合部では、最大の締め付けを確保する必要があります。そうしないと、車の音が鳴り、パイプの端がより早く燃え尽きます。 ガスケットは耐火物から作られています。 確実な固定のためにボルトを使用し、エンジンからの振動がボディに伝わらないように、パイプやマフラーはゴム製のイヤリングで下から吊り下げています。
排気システムのしくみ
排気行程でバルブが開くと、排気ガスが排気マニホールドに排出されます。 次に、それらはフロントパイプに入り、他のシリンダーからの流れに接続されます。
内燃エンジンにタービンが装備されている場合（たとえば、ディーゼルエンジンまたはターボチャージャー付きガソリンバージョン）、マニホールドからの排気はまずコンプレッサーインペラに送られ、その後フロントパイプに送られます。
次のポイントは、有害物質を中和する触媒です。 化学反応は高温で発生するため、このパーツは常にエンジンのできるだけ近くに取り付けます（触媒コンバーターの機能の詳細については、 別の記事で).
次に、排気はレゾネーター（名前はこの部分の機能を表します-ほとんどの音を共鳴させます）を通過し、メインマフラーに入ります。 マフラーの空洞にはいくつかの仕切りがあり、穴は互いにオフセットしています。 このおかげで、流れは何度も方向を変えられ、騒音が抑えられ、排気管は可能な限り滑らかで静かです。
考えられる誤動作、それらの排除方法および調整オプション
排気システムの最も一般的な故障は、部品の焼損です。 ほとんどの場合、これは接合部でリークが原因で発生します。 内訳の程度に応じて、あなた自身の資金が必要になります。 バーンアウトは、マフラー内部で発生することが多い。
いずれにせよ、排気システムの診断は最も簡単な作業のXNUMXつです。 主なことは、モーターの働きを聞くことです。 排気音が強くなり始めたら（最初に強力な車のように元の「低音」の音が聞こえます）、次に車の下を見て、漏れが発生している場所を確認します。
マフラー修理 摩耗の程度によって異なります。 部品が比較的安価な場合は、新しい部品と交換することをお勧めします。 より高価な改造は、ガススラッジと電気溶接で修正することができます。 これについてはさまざまな意見があるため、運転者は自分でどのトラブルシューティング方法を使用するかを決定する必要があります。
排気システムに酸素センサーがある場合、その故障により燃料システムの動作に深刻な調整が行われ、触媒が損傷する可能性があります。 このため、一部の専門家は、常にXNUMXつの優れたセンサーを在庫に保管することを推奨しています。 部品を交換した後、エンジンエラー信号がダッシュボードに表示されない場合は、問題がそのダッシュボードにあります。
排気系チューニング
排気システムの設計は、エンジン出力に直接影響します。 このため、一部のドライバーは、いくつかの要素を追加または削除することでアップグレードします。 最も一般的なチューニングオプションは、ストレートスルーマフラーの取り付けです。 この場合、より大きな効果を得るために、共振器はシステムから削除されます。
システム回路を改ざんするとパワートレインの効率に深刻な影響を与える可能性があることに注意してください。 マフラーの各改造は、エンジン出力を考慮して選択されます。 このために、複雑な工学計算が行われます。 このため、場合によっては、システムのアップグレードが音に不快なだけでなく、モーターから貴重な馬力を「盗む」こともあります。
エンジンと排気システムの操作に関する十分な知識がない場合は、自動車愛好家が専門家の助けを求めることをお勧めします。 これらは、望ましい効果を生み出す正しい要素を選択するだけでなく、システムの不適切な操作によるモーターへの損傷を防ぐのにも役立ちます。
質問と回答：
エキゾーストパイプとマフラーの違いは何ですか？ 排気システムのマフラーは、内部にいくつかのバッフルがある中空タンクです。 エキゾーストパイプはメインマフラーから伸びる金属パイプです。
エキゾーストパイプの正しい名前は何ですか？ これは、車両の排気システムのこの部分の正しい名前です。 パイプが排気ガスをマフラーからそらすだけなので、マフラーと呼ぶのは誤りです。
排気システムはどのように機能しますか？ 排気ガスは、排気バルブを通ってシリンダーから排出されます。 次に、それらはエキゾーストマニホールド（レゾネーター（現代の車ではまだその前に触媒があります））、メインマフラー、そしてエキゾーストパイプに入ります。
車の排気ガスは何ですか？ これは、エンジンから排出される排気ガスからの脈動と騒音を洗浄、冷却、および低減するシステムです。 このシステムは、車種によって異なる場合があります。
