اگزوز خودرو چیست؟ بررسی و معرفی اجزای اگزوز خودرو

اگزوز خودرو چیست؟ وظایف و اجزای اگزوز خودرو چیست؟ سیستم اگزوز خودرو شما از یک سیستم پیچیده شامل لوله‌ها و دستگاه‌هایی تشکیل شده که چهار وظیفه اساسی دارند: جمع‌آوری گازهای خروجی از موتور، حذف سموم مضر از این گازها، کاهش نویز موتور و تخلیه گازها به دور از سرنشینان خودرو می‌باشد.

به گزارش سایت آذین بلاگ، دانستن نحوه عملکرد سیستم اگزوز خودرو می‌تواند به شما کمک کند مشکلات را شناسایی کنید و بدانید که چه زمانی باید خودرو را به مکانیک ببرید.

اگزوز خودرو چیست؟

اگزوز خودرو، گازهای خروجی از سیلندرها را جمع‌آوری کرده، مواد مضر را حذف می‌کند، سطح نویز را کاهش داده و گازهای خروجی تصفیه شده را در نقطه مناسبی از خودرو به دور از سرنشینان تخلیه می‌کند.

Exhaust system برای اقتصاد سوخت، محیط زیست و ایمنی شما حیاتی است، گازهای مضر تولید شده در فرآیند احتراق را از بین می‌برد. سیستم اگزوز نه تنها گازهای خطرناکی مانند مونوکسید کربن، اکسید نیتروژن و هیدروکربن‌ها را از ورود به کابین جلوگیری می‌کند بلکه گازها را قبل از رهاسازی به محیط پاک می‌کند.

اجزای اگزوز خودرو

• منیفولد اگزوز
• مبدل کاتالیزوری
• صدا خفه‌کن
• لوله‌های اگزوز

چهار بخش اصلی سیستم اگزوز

یک سیستم اگزوز معمولی از چندین واحد که توسط لوله‌های فلزی به هم متصل شده‌اند تشکیل شده است. این واحدها شامل منیفولد اگزوز، مبدل کاتالیزوری، صدا خفه‌کن و لوله‌های اگزوز می‌شوند.

1. منیفولد اگزوز: همچنین به عنوان هدر اگزوز شناخته می‌شود و اینجا نقطه شروع کل سیستم است. منیفولد به موتور خودرو متصل است تا گازهای تولید شده از احتراق بنزین در سیلندرها را جمع‌آوری کند. این شامل مجموعه‌ای از لوله‌ها است که با فلنج‌ها به خروجی‌های اگزوز موتور متصل می‌شوند.
2. مبدل کاتالیزوری: گازهای خروجی موتور از طریق مجموعه‌ای از لوله‌ها از منیفولد به مبدل کاتالیزوری منتقل می‌شوند. این گازها حاوی مواد سمی مانند مونوکسید کربن، اکسید نیتروژن و هیدروکربن‌ها هستند. مبدل کاتالیزوری دارای فلزاتی مانند پالادیوم، رودیوم و پلاتین است. هنگامی که گازها از این فلزات عبور می‌کنند، واکنش شیمیایی صورت می‌گیرد که تا 90 درصد از سموم را حذف می‌کند.
3. صدا خفه‌کن: گازهای تصفیه شده سپس از طریق لوله‌ای به صدا خفه‌کن منتقل می‌شوند که یک محفظه بیضی یا استوانه‌ای است که برای کاهش نویز موتور خودرو طراحی شده است. داخل صدا خفه‌کن مجموعه‌ای از لوله‌ها وجود دارد که موج‌های صوتی را هنگام عبور منعکس می‌کنند. صدا خفه‌کن‌ها ممکن است گاهی اوقات فشار برگشتی ایجاد کنند زیرا نرخ جریان گازهای ورودی به صدا خفه‌کن کاهش می‌یابد. فشار برگشتی می‌تواند بر عملکرد خودرو تاثیر بگذارد.
4. لوله‌های اگزوز: پس از تصفیه گازها و کاهش نویز، هوای باقی‌مانده از طریق لوله اگزوز به قسمت عقب خودرو جریان می‌یابد و به جو تخلیه می‌شود.

دیگر بخش‌های اگزوز خودرو

• لوله انعطاف‌پذیر: حرکت عادی موتور را امکان‌پذیر می‌سازد تا از آسیب به سیستم اگزوز جلوگیری کند.
• سنسورهای اکسیژن (O2): سطح O2 در جریان اگزوز را تشخیص می‌دهند. این اطلاعات توسط PCM برای کنترل سوخت و مانیتورینگ کارایی مبدل استفاده می‌شود.
• عایق‌ها، واشرها، گیره‌ها: لوازم جانبی مورد نیاز برای آب‌بندی مناسب و دوام هستند.

علائم خرابی سیستم اگزوز خودرو

اگر سیستم اگزوز خودرو شما نشت کند یا آسیب ببیند، سموم مضر می‌توانند وارد کابین شده و شما و سرنشینان را در معرض گازهای مرگبار قرار دهند. بنابراین، اگر هر یک از علائم زیر را مشاهده کردید، مراجعه به مکانیک مجاز ضروری است:

• لرزش بیش از حد
• کاهش قدرت
• افزایش مصرف سوخت
• دود غلیظ خروجی از اگزوز
• صدای غیر معمول مانند غرش
• ضربه یا صدای کنده شدن
• صدای بلند

بررسی عملکرد

سیستم اگزوز خودرو گازهای خروجی از سیلندرها را جمع‌آوری کرده، مواد مضر را حذف می‌کند، سطح نویز را کاهش داده و گازهای خروجی تصفیه شده را در نقطه مناسبی از خودرو به دور از سرنشینان تخلیه می‌کند. اگزوز بسته به موتور می‌تواند شامل یک یا دو کانال باشد. مقاومت جریان باید به گونه‌ای انتخاب شود که فشار برگشتی اگزوز تا حد ممکن کمترین تاثیر را بر عملکرد موتور داشته باشد. برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم اگزوز، باید به عنوان یک کل در نظر گرفته شده و به طور متناسب توسعه یابد. این بدان معناست که اجزای آن باید توسط مهندسان طراحی متناسب با خودروی خاص و موتور هماهنگ شوند.

هر موتور احتراق داخلی به دلیل انتشار گازهای پالس‌دار از سیلندرها، نویز اگزوز تولید می‌کند. این نویز باید با کاهش انرژی صوتی جریان گاز اگزوز کاهش یابد. دو گزینه اساسی در اینجا وجود دارد: جذب و انعکاس صدا در صداخفه‌کن، این دو اصل معمولا در یک صداخفه‌کن ترکیب می‌شوند. محفظه‌های اگزوز و دریچه‌های اگزوز از دیگر عناصر جذب و تغییر صدا هستند که می‌توانند برای حذف فرکانس‌های به خصوص نامطلوب از صدای خروجی استفاده شوند. مبدل‌های کاتالیزوری نیز اثر جذب صدا دارند.

نحوه کار اگزوز خودرو

علاوه بر تمام عملکردهای پیچیده‌ای که سیستم اگزوز باید انجام دهد، این سیستم نیز در معرض تنش‌های شدید قرار دارد. مخلوط سوخت و هوا در سیلندرها به طور ناگهانی به دماهایی تا 2400 درجه سانتیگراد گرم می‌شود. این باعث می‌شود که گازها به شدت منبسط شده و با سرعت فوق صوت به سیستم اگزوز وارد شوند.

این سطح نویز شبیه به صدای انفجار است و باید در حدود 50 دسی‌بل کاهش یابد تا از دریچه اگزوز موتور تا انتهای سیستم اگزوز حرکت کند. علاوه بر تنش‌های دما و فشار، اگزوز خودرو باید با لرزش‌های موتور و بدنه، همچنین لرزش‌ها و تکان‌های جاده نیز مقابله کند. سیستم اگزوز همچنین باید در برابر خوردگی از داخل به دلیل گازهای داغ و اسید و از بیرون به شکل رطوبت، آب پاشیده و آب شور مقاومت کند. همچنین خطر مسمومیت کاتالیزور از طریق گوگرد یا سرب موجود در سوخت وجود دارد.

ملاحظات زیست‌محیطی

پس از بحث در مورد عملکرد، آناتومی و مشکلات احتمالی سیستم‌های اگزوز، اکنون باید تاثیرات زیست‌محیطی آن‌ها را در نظر بگیریم. انتشار گازهای اگزوز خودروها به طور قابل توجهی کیفیت هوا را کاهش می‌دهد، به ویژه در مناطق شهری پرترافیک و نقش مهمی در تسریع گرمایش جهانی دارد.

انتشار گازهای اگزوز شامل گازها و ذرات مختلفی است که به صورت جمعی گرمایش جهانی و تغییرات زیست‌محیطی را تشدید می‌کنند. در حالی که دی‌اکسید کربن CO2 از اگزوز خودروها غیر سمی است، یک گاز گلخانه‌ای است که به افزایش سریع گرمایش جهانی و اسیدی شدن اقیانوس‌ها کمک می‌کند. افراد در مناطق شهری پرجمعیت بیشتر با دودهای اگزوز مواجه می‌شوند و در معرض خطر بیشتری از مشکلات بهداشتی مرتبط با آلودگی قرار دارند.

مبدل کاتالیزوری چه کاری انجام می‌دهد؟

از سال 1993 همه خودروهای با موتور احتراق داخلی باید یک مبدل کاتالیزوری نصب کنند. سیستم اگزوز خودروی شما آلاینده‌های مضر و انتشار کربن مونوکسید، هیدروکربن‌ها و اکسیدهای نیتروژن را تولید می‌کند که به جو زمین آسیب می‌رساند و به تغییرات آب و هوایی کمک می‌کند.

مبدل کاتالیزوری این آلاینده‌های سمی را با تبدیل آنها به گازهای کمتر مضر مانند بخار آب و دی‌اکسید کربن کاهش می‌دهد. این کار از طریق یک سری واکنش‌ها و فرآیندهای شیمیایی انجام می‌شود.

مشکلات مبدل کاتالیزوری

یک مبدل کاتالیزوری معیوب می‌تواند به درستی کار نکند و آلاینده‌های مضر را آزاد کرده و عملکرد موتور خودرو را کاهش دهد. بسیاری از مشکلات مبدل کاتالیزوری از تغییرات دمای سیستم اگزوز خودرو ناشی می‌شود. سوخت نسوخته بیش از حد داخل سیستم اگزوز می‌تواند باعث افزایش دمای مبدل کاتالیزوری شده و به ساختار داخلی آن آسیب برساند. همچنین، اگر مبدل کاتالیزوری بیش از حد سرد شود، ساختار لانه‌زنبوری آن ممکن است فروپاشیده و لوله اگزوز را مسدود کند. هر دوی این مشکلات می‌توانند منجر به عملکرد ضعیف موتور شوند.

سرقت مبدل کاتالیزوری

سرقت مبدل‌های کاتالیزوری در ایران به دلیل وجود فلزات گران‌بها در ساختار داخلی آنها بسیار رایج است. این می‌تواند برای رانندگان مشکل‌ساز باشد زیرا هزینه جایگزینی آنها بالاست. همچنین می‌تواند مشکلات سفری ایجاد کند، به خصوص اگر وسیله نقلیه شما ابزار معیشت شما باشد.

صداخفه‌کن خودرو چه کاری انجام می‌دهد؟

صداخفه‌کن در اگزوز خودرو دقیقا همان کاری را انجام می‌دهد که از نامش پیداست. این دستگاه حاوی مجموعه‌ای از لوله‌هاست که به گونه‌ای طراحی شده‌اند که صداهای اگزوز را از بین ببرند. این کار باعث می‌شود که خودروی شما به صورت بی‌صداتر کار کند.

مراحل کار سیستم اگزوز خودرو

سیستم اگزوز خودروی شما عمدتا از مجموعه‌ای از لوله‌ها تشکیل شده است. اکثر مردم می‌دانند که سیستم اگزوز گازهای مضر تولید شده در موتور شما را حذف می‌کند؛ اما سیستم اگزوز کارهای بیشتری مانند کنترل نویز، حمل گازها، بهبود عملکرد موتور و بهبود مصرف سوخت انجام می‌دهد!

1. کنترل نویز: پس از حذف عناصر مضر از گازهای اگزوز، آنها از طریق صداخفه‌کن خودروی شما عبور می‌کنند که صدای گازهای خروجی از خودرو را کاهش می‌دهد.
2. حمل گازها: گازهای اگزوز توسط منیفولد اگزوز خودرو جمع‌آوری شده و در نهایت از خودرو خارج می‌شوند. منیفولد اگزوز مانند یک قیف عمل می‌کند که گازها را از همه سیلندرها جمع کرده و از طریق یک لوله واحد آزاد می‌کند.
3. بهبود عملکرد موتور: هرچه زمان بیشتری برای خروج گازهای اگزوز از خودرو شما طول بکشد، زمان بیشتری برای ورود اکسیژن و تولید قدرت بیشتر نیاز است. داشتن سیستمی که در شرایط خوب کار کند یا نصب یک سیستم اگزوز عملکردی، به خودروی شما اجازه می‌دهد که بهتر و سریع‌تر تنفس کند، که به معنای قدرت بیشتر و عملکرد بهتر است.
4. بهبود مصرف سوخت: مشابه عملکرد موتور، هرچه سریع‌تر گازهای اگزوز از خودرو شما خارج شوند، مصرف سوخت بهتری خواهید دید زیرا موتور شما آزاد است که اکسیژن تازه بیشتری وارد کند. سیستم‌های اگزوز مدرن با حسگر اکسیژن مجهز هستند که مقدار اکسیژن موجود در اگزوز را اندازه‌گیری می‌کند.

مسیر حرکت گازهای اگزوز

گازهای اگزوز چگونه از سیستم پیچیده اگزوز خودروی شما عبور می‌کنند؟ سفر از منیفولد اگزوز شروع می‌شود که گازهای خروجی را از سر سیلندر جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به‌صورت جریان واحد از طریق لوله جلویی به سیستم اگزوز هدایت می‌کند. از آنجا، گازها سفر پیچیده‌ای را طی می‌کنند، از اجزای حیاتی مانند مبدل کاتالیزوری و صداخفه‌کن عبور کرده و در نهایت از طریق لوله اگزوز خارج می‌شوند.

محفظه واکنش شیمیایی

سفر گازهای اگزوز نیاز به توقف در محفظه واکنش شیمیایی یا مبدل کاتالیزوری دارد. این جزء حیاتی مسئول تبدیل گازهای مضر به عناصر کمتر مضر از طریق یک سری واکنش‌های شیمیایی در طول فرآیند احتراق است که توسط فلزاتی مانند پالادیم، رودیوم و پلاتین کاتالیز می‌شود.

مبدل کاتالیزوری در دمای بین 250 تا 270 درجه سانتی‌گراد شروع به کار می‌کند، واکنش‌های شیمیایی را که به تبدیل انتشار مضر کمک می‌کنند، آغاز می‌کند. بسته به نوع موتور، عملکرد آن و مقادیر انتشار مورد نیاز، سیستم‌های اگزوز مدرن ممکن است شامل چندین مبدل کاتالیزوری و صداخفه‌کن باشند. این تضمین می‌کند که گازهای اگزوز به‌طور بهینه تصفیه شوند، و مبدل کاتالیزوری یک نقش کلیدی در کاهش انتشار مضر و حفاظت از محیط‌زیست ایفا می‌کند.

منیفولد اگزوز دروازه اولیه دود

در سیستم اگزوز یک خودرو، منیفولد اگزوز نقطه ورودی اولیه گازهای اگزوز است. این قطعه نقش حیاتی در جمع‌آوری گازهای اگزوز از تمامی سیلندرهای موتور و آزادسازی آن‌ها از طریق یک دهانه دارد. این ادغام گازها از چندین سیلندر به یک لوله از طریق منیفولد اگزوز برای عملکرد بهینه موتور اساسی است. سیستم اگزوز خودرو این گازها را جمع‌آوری کرده و از عملکرد بهینه اطمینان حاصل می‌کند. منیفولد اگزوز به عنوان دروازه‌بان سیستم اگزوز عمل کرده و مسیر گازهای اگزوز را به طور کارآمد هدایت می‌کند.

مبدل کاتالیزوری، واحد تصفیه

مبدل‌های کاتالیزوری برای حذف مواد سمی از گازهای اگزوز طراحی شده‌اند و تا 90 درصد این مواد را از طریق واکنش شیمیایی با فلزاتی مانند پالادیوم، رودیوم و پلاتین از بین می‌برند. این دستگاه‌ها هدف خود را بر طیفی از انتشارهای مضر از جمله این موارد قرار می‌دهند:

• کربن مونوکسید
• اکسیدهای نیتروژن
• دی‌اکسید گوگرد
• هیدروکربن‌ها
• بنزن

صدا خفه‌کن، کاهش نویز

اگر طرفدار یک سواری آرام و بی‌صدا هستید، باید از صدا خفه‌کن تشکر کنید. صدا خفه‌کن نقش حیاتی در کاهش نویز در سیستم اگزوز ایفا می‌کند. این کار را با استفاده از مجموعه‌ای از لوله‌های دقیقا تنظیم شده که امواج صوتی را منعکس می‌کنند، به همراه مواد جاذب مانند فایبرگلاس، انجام می‌دهد تا فرکانس‌های مختلف را خنثی و کاهش دهد. صدا خفه‌کن‌ها این کار را انجام می‌دهند:

• کاهش فشار برگشتی
• کاهش صدا
• افزایش جزئی قدرت و بهره‌وری موتور

صدا خفه‌کن‌ها باید با مقررات نویز سازگار باشند که نقش آن‌ها را به عنوان یک جزء حیاتی از سیستم اگزوز برای دلایل زیست محیطی و قانونی برجسته می‌کند.

افزایش توان خروجی

یکی از مزایای کلیدی یک سیستم اگزوز خوب طراحی شده، امکان افزایش توان خروجی است. کاهش فشار برگشتی به موتور اجازه می‌دهد تا به‌طور مؤثر و کارآمدتری عمل کند و احتمالا اسب بخار را افزایش دهد.

با بهبود جریان هوا از طریق اگزوز، سیستم‌های اگزوز عملکردی می‌توانند باعث افزایش جزئی در اسب بخار شوند. هدرهای اگزوز عملکردی با کاهش مقاومت جریان با لوله‌های اصلی طول تنظیم شده و تنظیم تشدید، به افزایش کارایی موتور کمک می‌کنند. طراحی و تنظیم صداخفه‌کن نیز می‌تواند به تخلیه گازهای اگزوز کمک کند که بر عملکرد موتور تأثیر مثبت می‌گذارد.

تشخیص نشتی اگزوز خودرو

یکی از مشکلات رایج در سیستم‌های اگزوز، نشتی است. نشتی اگزوز را می‌توان با شنیدن صداهای فیش‌فیش یا پاشیدن و بررسی سیستم برای سوراخ‌های کوچک یا علائم زنگ‌زدگی تشخیص داد.

نشتی‌های اگزوز خودرو می‌توانند منجر به افزایش سطوح فشار برگشتی شوند که ممکن است باعث افزایش انتشار آلاینده‌ها، افزایش مصرف سوخت و تاثیر منفی بر عملکرد موتور شود. فشار بیش از حد اگزوز به دلیل نشتی‌ها می‌تواند مهر و موم‌های توربوشارژر را تضعیف کرده و منجر به نشت روغن به داخل سیستم اگزوز شود که می‌تواند باعث غیرفعال شدن کاتالیست شود.

درک تغییرات صداهای موتور

تغییرات در صدای موتور زیر کاپوت خودرو، می‌تواند نشان دهنده مشکلات سیستم اگزوز باشد. صدای خفگی می‌تواند نشان‌دهنده وجود انسداد در داخل سیستم اگزوز باشد که جریان گازهای اگزوز را مختل می‌کند. صدای بلند ارتعاش فلزی از سیستم اگزوز اغلب نشان می‌دهد که چیزی ممکن است با لوله اگزوز خودرو تماس داشته باشد یا یک قطعه مانند گیره، براکت پشتیبانی یا محل نصب ممکن است شل شده باشد. آگاهی از این تغییرات می‌تواند به شما کمک کند تا مشکلات احتمالی را زود تشخیص دهید و به تعمیر و نگهداری به موقع بپردازید.

منبع: آذین بلاگ