排気系 - 装置

内燃機関を搭載した車には、排気ガスを排出するシステムが必要です。 排気と呼ばれるそのようなシステムは、エンジンの発明と同時に登場し、それとともに、長年にわたって改良され、近代化されてきました。 車の排気システムが何で構成され、その各コンポーネントがどのように機能するかについて、この資料で説明します。

エキゾーストシステムのXNUMX本柱

空気と燃料の混合物がエンジン シリンダー内で燃焼すると、排気ガスが形成されます。これを除去して、必要な量の混合気をシリンダーに再充填する必要があります。 これらの目的のために、自動車エンジニアは排気システムを発明しました。 エキゾーストマニホールド、触媒コンバーター（コンバーター）、マフラーのXNUMXつの主要コンポーネントで構成されています。 このシステムの各コンポーネントを個別に考えてみましょう。

排気系統図。 この場合、レゾネーターは追加のマフラーです。

エキゾーストマニホールドは、内燃機関とほぼ同時に登場しました。 これは、各エンジン シリンダーの燃焼室を触媒コンバーターに接続する複数のチューブで構成されるエンジン アクセサリです。 エキゾーストマニホールドは、金属（鋳鉄、ステンレス鋼）またはセラミック製です。

多様性

コレクタは常に高い排気ガス温度の影響下にあるため、鋳鉄製およびステンレス鋼製のコレクタの方が「作業性」が高くなります。 また、車両停止後の冷却過程でユニット内にドレンが溜まるため、ステンレス製のコレクタが好ましい。 結露は鋳鉄マニホールドを腐食させる可能性がありますが、ステンレス鋼マニホールドでは腐食は発生しません。 セラミックマニホールドの利点は軽量ですが、高温の排気ガスに長時間耐えることができず、亀裂が発生する可能性があります。

ハーマンエキゾーストマニホールド

エキゾーストマニホールドの動作原理は単純です。 排気ガスは、排気バルブを通過して排気マニホールドに入り、そこから触媒コンバーターに到達します。 マニホールドは、排気ガスを除去するという主な機能に加えて、エンジンの燃焼室をパージし、排気ガスの新しい部分を「収集」するのに役立ちます。 これは、燃焼室とマニホールド内のガス圧の違いにより発生します。 マニホールド内の圧力は燃焼室の圧力よりも低いため、マニホールドパイプに波が形成され、フレームアレスター（レゾネーター）または触媒コンバーターから反射されて燃焼室に戻り、この瞬間に次の排気行程 ガスの次の部分を排除するのに役立ちます. これらの波の作成速度は、エンジンの速度に依存します: 速度が高いほど、波はコレクターに沿って「歩く」のが速くなります.

排気マニホールドから、排気ガスはコンバーターまたは触媒コンバーターに入ります。 それはセラミックハニカムで構成され、その表面にはプラチナイリジウム合金の層があります。

触媒コンバーターの回路図

この層と接触すると、化学還元反応の結果として排気ガスから窒素酸化物と酸素酸化物が形成され、排気ガス中の残留燃料をより効率的に燃焼させるために使用されます。 触媒試薬の作用の結果、窒素と二酸化炭素の混合物が排気管に入ります。

最後に、車の排気システムの XNUMX つ目の主要要素はマフラーです。マフラーは、排気ガスが排出される際の騒音レベルを下げるように設計された装置です。 次に、それはXNUMXつのコンポーネントで構成されています。共鳴器または触媒をマフラーに接続するチューブ、マフラー自体、排気管、および排気管の先端です。

マフラー

有害な不純物から浄化された排気ガスは、触媒からパイプを通ってマフラーに送られます。 マフラー本体は、通常（耐用年数 - 最長 2 年）、アルミメッキ（耐用年数 - 3 ～ 6 年）、またはステンレス鋼（耐用年数 - 10 ～ 15 年）のさまざまなグレードの鋼でできています。 これはマルチチャンバー設計で、各チャンバーには排気ガスが順番に次のチャンバーに入る開口部が設けられています。 この複数のフィルタリングのおかげで、排気ガスが減衰され、排気ガスの音波が減衰されます。 その後、ガスは排気管に入ります。 車に搭載されているエンジンの出力に応じて、排気管の数は XNUMX 本から XNUMX 本までさまざまです。 最後の要素は排気管の先端です。

ターボチャージャー車は、自然吸気車よりマフラーが小さいです。 事実、タービンは排気ガスを使用して動作するため、そのうちの一部のみが排気システムに入ります。 そのため、これらのモデルには小さなマフラーが付いています。