Το σύστημα εξάτμισης είναι ένα σημαντικό μέρος του κινητήρα του αυτοκινήτου. Δεν επηρεάζει μόνο την απόδοση του κινητήρα, αλλά επηρεάζει και τον έλεγχο των εκπομπών και του θορύβου του οχήματος. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα διάφορα εξαρτήματα του συστήματος εξάτμισης και τον τρόπο λειτουργίας τους.
Αδράνεια εξάτμισης
Το αέριο έχει μια ορισμένη αδράνεια κατά τη διαδικασία ροής και η αδράνεια των καυσαερίων είναι μεγαλύτερη από την αδράνεια εισαγωγής. Η χρήση της ενέργειας της αδράνειας των καυσαερίων μπορεί να βελτιώσει την απόδοση των καυσαερίων, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική σε κινητήρες υψηλής απόδοσης. Πολλοί πιστεύουν ότι τα καυσαέρια ωθούνται προς τα έξω από το έμβολο κατά τη διάρκεια της διαδρομής της εξάτμισης, αλλά στην πραγματικότητα, μόλις ανοίξει η βαλβίδα εξαγωγής, μεγάλη ποσότητα καυσαερίων θα εκτιναχθεί από τη βαλβίδα εξαγωγής με πολύ υψηλή ταχύτητα. Αυτή τη στιγμή, η κατάσταση δεν ωθείται προς τα έξω από το έμβολο, αλλά εκτινάσσεται από μόνη της υπό πίεση. Αφού τα καυσαέρια εισέλθουν στον σωλήνα εξάτμισης, διαστέλλονται αμέσως και αποσυμπιέζονται, σχηματίζοντας μια κατάσταση αρνητικής πίεσης.
Σφυγμός εξάτμισης
Ο παλμός της εξάτμισης είναι ένα κύμα πίεσης που μεταδίδεται στον σωλήνα εξάτμισης για να σχηματίσει ένα κύμα πίεσης. Η ενέργεια του κύματος θετικής πίεσης και του κύματος αρνητικής πίεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της απόδοσης εισαγωγής και εξαγωγής. Η ενέργεια του κύματος θετικής πίεσης και του κύματος αρνητικής πίεσης είναι η ίδια, αλλά η κατεύθυνση είναι αντίθετη.
Κύμα πίεσης
Όταν τα καυσαέρια διέρχονται από διαφορετικούς χώρους διατομής, θα δημιουργηθεί μια διαφορά πίεσης, σχηματίζοντας ένα κύμα πίεσης. Το κύμα μέγιστης πίεσης εμφανίζεται συνήθως στο άκρο του σωλήνα εξάτμισης και το κύμα πίεσης μεταδίδεται εμπρός και πίσω μεταξύ της θύρας εξαγωγής και της βαλβίδας εξαγωγής. Όσο περισσότερες ανακλάσεις υπάρχουν, τόσο λιγότερη ενέργεια υπάρχει μέχρι να δημιουργηθεί ένα νέο κύμα πίεσης. Για να χρησιμοποιηθεί το κύμα πίεσης, ο χρόνος ανοίγματος της βαλβίδας εξαγωγής είναι πολύ σημαντικός. Εάν παράγεται αρνητική πίεση όταν ανοίγει η βαλβίδα εξαγωγής, η απόδοση της εξάτμισης μπορεί να βελτιωθεί. Προκειμένου να αλλάξει ο χρόνος άφιξης του κύματος αρνητικής πίεσης, πρέπει να ληφθεί υπόψη το μήκος του σωλήνα εξάτμισης επειδή η ταχύτητα αγωγής του κύματος πίεσης παραμένει αμετάβλητη.
Φαινόμενο αναρρόφησης
Τα καυσαέρια που εισέρχονται στην πολλαπλή παράγει μια επίδραση αναρρόφησης σε άλλους μη εξαντλημένους σωλήνες λόγω αδράνειας ροής. Τα καυσαέρια από τους παρακείμενους σωλήνες αναρροφούνται. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της απόδοσης της εξάτμισης. Όταν ένας κύλινδρος εξαντληθεί, ο επόμενος κύλινδρος αρχίζει να εξαντλείται. Οι σωλήνες εξάτμισης συνδυάζονται με βάση τον σχετικό κύλινδρο ανάφλεξης ως πρότυπο ομαδοποίησης, και μια άλλη ομάδα σωλήνων εξάτμισης συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν τύπο 4 σε 2 σε 1, χρησιμοποιώντας το φαινόμενο αναρρόφησης για να βοηθήσει στην εξάτμιση.
Κασκόλ
Εάν τα καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης που εκκενώνονται από τον κινητήρα εκκενωθούν απευθείας στην ατμόσφαιρα, το αέριο θα διασταλεί γρήγορα και θα παράγει πολύ θόρυβο. Επομένως, απαιτείται συσκευή ψύξης και σιγής. Υπάρχουν πολλές οπές σιγαστήρα και θάλαμοι συντονισμού στο εσωτερικό του σιγαστήρα και το εσωτερικό τοίχωμα έχει βαμβάκι απορρόφησης ήχου από ίνες γυαλιού για την απορρόφηση των κραδασμών και του θορύβου. Ο πιο συνηθισμένος τύπος είναι ο σιγαστήρας τύπου διαστολής, ο οποίος πρέπει να έχει μακρύ και κοντό θάλαμο μέσα. Επειδή απαιτείται ένας θάλαμος διαστολής κοντού κυλίνδρου για την εξάλειψη των ήχων υψηλής συχνότητας και ένας θάλαμος διαστολής μακράς κάννης χρησιμοποιείται για την εξάλειψη των ήχων χαμηλής συχνότητας. Εάν χρησιμοποιείται μόνο ο θάλαμος διαστολής του ίδιου μήκους, μπορεί να εξαλειφθεί μόνο μία συχνότητα ήχου. Παρόλο που το ντεσιμπέλ είναι μειωμένο, δεν μπορεί να παράγει έναν ήχο που είναι αποδεκτός από το ανθρώπινο αυτί. Εξάλλου, ο σχεδιασμός του σιγαστήρα πρέπει να λαμβάνει υπόψη εάν ο ήχος της εξάτμισης του κινητήρα μπορεί να γίνει αποδεκτός από τους καταναλωτές.
Μέσω της λογικής σχεδίασης και διαμόρφωσης αυτών των εξαρτημάτων, το σύστημα εξάτμισης μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει την απόδοση του κινητήρα, αλλά και να μειώσει την ηχορύπανση, κάνοντας το αυτοκίνητο να λειτουργεί πιο ομαλά και αποτελεσματικά.
