هدف و اصل عملکرد سیستم اگزوز
در حین کار موتور خودرو محصولات احتراقی تشکیل می شود که دمای بالایی دارند و کاملا سمی هستند. برای خنک شدن و خروج آنها از سیلندرها و همچنین کاهش سطح آلودگی محیطی، سیستم اگزوز در طراحی خودرو در نظر گرفته شده است. یکی دیگر از وظایف این سیستم کاهش صدای موتور است. سیستم اگزوز از تعدادی اجزا تشکیل شده است که هر کدام عملکرد خاصی دارند.
سیستم اگزوز
عملکرد اصلی سیستم اگزوز حذف موثر گازهای خروجی از سیلندرهای موتور، کاهش سمیت و سطح سر و صدای آنها است. دانستن اینکه سیستم اگزوز خودرو از چه چیزی ساخته شده است می تواند به شما کمک کند تا بهتر بفهمید که چگونه کار می کند و چه چیزی باعث مشکلات احتمالی می شود. طراحی یک سیستم اگزوز استاندارد به نوع سوخت مصرفی و همچنین به استانداردهای زیست محیطی قابل اجرا بستگی دارد. سیستم اگزوز ممکن است از اجزای زیر تشکیل شده باشد:
- منیفولد اگزوز - عملکرد حذف گاز و خنک کننده (پاکسازی) سیلندرهای موتور را انجام می دهد. از مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است زیرا میانگین دمای گازهای خروجی بین 700 درجه سانتیگراد تا 1000 درجه سانتیگراد است.
- لوله جلو یک لوله پیچیده شکل با فلنج برای نصب به یک منیفولد یا توربوشارژر است.
- مبدل کاتالیزوری (نصب شده در موتورهای بنزینی با استاندارد Euro-2 و بالاتر زیست محیطی) مضرترین اجزای CH، NOx، CO را از گازهای خروجی حذف می کند و آنها را به بخار آب، دی اکسید کربن و نیتروژن تبدیل می کند.
- شعله گیر - به جای کاتالیزور یا فیلتر ذرات (به عنوان جایگزین بودجه) در سیستم های اگزوز اتومبیل ها نصب می شود. برای کاهش انرژی و دمای جریان گاز خروجی از منیفولد اگزوز طراحی شده است. برخلاف کاتالیزور، مقدار اجزای سمی موجود در گازهای خروجی اگزوز را کاهش نمی دهد، بلکه فقط بار روی صدا خفه کن ها را کاهش می دهد.
- کاوشگر لامبدا - برای نظارت بر سطح اکسیژن در گازهای خروجی استفاده می شود. ممکن است یک یا دو سنسور اکسیژن در سیستم وجود داشته باشد. در موتورهای مدرن (در خط) با کاتالیزور، 2 سنسور نصب شده است.
- فیلتر ذرات (بخش اجباری سیستم اگزوز موتور دیزل) - دوده را از گازهای خروجی خارج می کند. این می تواند عملکردهای یک کاتالیزور را ترکیب کند.
- رزوناتور (پیش صداگیر) و صدا خفه کن اصلی - صدای اگزوز را کاهش می دهد.
- Piping - قسمت های مختلف سیستم اگزوز خودرو را به یک سیستم متصل می کند.
نحوه عملکرد سیستم اگزوز
در نسخه کلاسیک برای موتورهای بنزینی، سیستم اگزوز خودرو به شرح زیر عمل می کند:
- دریچه های خروجی موتور باز می شوند و گازهای خروجی با باقی مانده سوخت نسوخته از سیلندرها خارج می شوند.
- گازهای هر سیلندر وارد منیفولد اگزوز می شوند، جایی که در یک جریان واحد ترکیب می شوند.
- از طریق لوله اگزوز، گازهای خروجی از منیفولد اگزوز از اولین پروب لامبدا (سنسور اکسیژن) عبور می کند که میزان اکسیژن موجود در اگزوز را ثبت می کند. بر اساس این داده ها، واحد کنترل الکترونیکی مصرف سوخت و نسبت هوا به سوخت را تنظیم می کند.
- سپس گازها وارد کاتالیزور می شوند و در آنجا با فلزات اکسید کننده (پلاتین، پالادیوم) و فلز احیا کننده (رودیوم) واکنش شیمیایی می دهند. در این حالت دمای کار گازها باید حداقل 300 درجه سانتیگراد باشد.
- در خروجی کاتالیزور، گازها از یک پروب لامبدا دوم عبور می کنند که ارزیابی وضعیت مبدل کاتالیزوری را ممکن می سازد.
- گازهای خروجی خالص شده سپس وارد تشدید کننده و سپس صدا خفه کن می شوند، جایی که جریان های اگزوز تبدیل می شوند (باریک، منبسط، هدایت، جذب می شوند)، که سطح نویز را کاهش می دهد.
- گازهای خروجی از صدا خفه کن اصلی از قبل به اتمسفر تخلیه می شوند.
سیستم اگزوز یک موتور دیزل دارای برخی ویژگی ها است:
- گازهای خروجی از سیلندرها وارد منیفولد اگزوز می شوند. دمای اگزوز موتورهای دیزلی بین 500 تا 700 درجه سانتیگراد است.
- سپس وارد توربوشارژر می شوند که بوست تولید می کند.
- گازهای خروجی از خروجی از سنسور اکسیژن عبور کرده و وارد فیلتر ذرات می شوند، جایی که اجزای مضر حذف می شوند.
- در نهایت اگزوز از داخل صدا خفه کن خودرو عبور کرده و به اتمسفر خارج می شود.
توسعه سیستم اگزوز به طور جدایی ناپذیری با تشدید استانداردهای زیست محیطی برای عملکرد خودرو مرتبط است. به عنوان مثال از دسته Euro-3 نصب کاتالیزور و فیلتر ذرات برای موتورهای بنزینی و دیزلی الزامی است و جایگزینی آنها با شعله گیر خلاف قانون تلقی می شود.
