Hvordan bileksosanlegg fungerer

1970-versjonen av Clean Air Act ga EPA sin vidstrakte myndighet til å regulere bilutslipp. John Foxx / Stockbyte / Getty Images

Sannheten er at en enkelt bils utslipp er relativt lave, sammenlignet med andre forurensningskilder. Men når hundretusenvis av mennesker hver sitter i en bil og pakker en motorvei til kapasitet, er de kumulative effektene enorme. Når du sitter i et trafikkork, og stirrer på røyken som kommer ut av halerøret foran deg og reiser deg for å bli med smog på himmelen, tenk et øyeblikk på hva den røyken er. Det ser kanskje ikke ut som mye, men den røyken har kommet langt siden den ble skjøvet gjennom bilens motor bare øyeblikk før.

Bekymring for bilens effekt på miljøet er ikke noe nytt. 1970-versjonen av Clean Air Act ga EPA sin vidstrakte myndighet til å regulere bilutslipp. Etter hvert som teknologien avanserte, økte EPA for strengere standarder. Og selv om nye biler er mye renere enn for 40 år siden, pleier folk å kjøre større avstander og mye oftere i dag, noe som bidrar til mye mer forurensning. Clean Air Act ble oppusset og økt i omfang i 1977, og deretter igjen i 1990.

Bilprodusenter og leverandører av deler har måttet følge med på disse endringene, og som du kan forestille deg, har eksosanlegg for bil også måttet utvikle seg betydelig.

innhold

1. Komponenter av en eksos - Smokin 'Pipes
2. Andre eksoskomponenter - overskrifter, kleshengere og mer
3. Utfartsveien
4. Hold rørene rene

Eksosanlegget består hovedsakelig av rør i flere forskjellige former, som hver er designet for å koble til hverandre, og hver formet for å samsvare med en spesifikk del av undersiden av bilen. (Rørene er ofte bøyde for å vikle seg rundt eller på annen måte huse andre komponenter i bilen, for eksempel akslene.) Hvert rør er ansvarlig for å flytte avgassene mot baksiden, men mange av segmentene er spesialiserte. Med andre ord, fra utsiden ser systemet ganske enkelt ut som en haug med tilkoblede rørsegmenter som går fra motorbrønnen til bakre støtfanger, selv om noen tjener et ekstra formål når eksosen strømmer gjennom det aktuelle røret.

For eksempel kan Y-røret (som ganske enkelt er et Y-formet rør) være installert slik at enden med to åpningsbolter opp til to korresponderende åpninger i eksosmanifolden, og kombinerer motorens avfall for å komme gjennom systemet. Eller, når det er installert på bakenden av bilen, kan et Y-rør bidra til å lage et dobbelt eksosanlegg med et rør på hver side av bilen (for et ofte etterspurt sportslig utseende). Mellomrør kan være festet til lyddemperen eller resonatoren, som er andre viktige systemkomponenter (vi kommer til disse på neste side). Balanse rør, som finnes i doble eksosanlegg, hjelper til med å utjevne eksospulser som ferdes under fører- og passasjersidene av bilen. Luftespalterør er spesialiserte nestede rør som fungerer som et varmeskjold og isolator ved å gi et ekstra lag for luftstrøm. Og halerøret, som vanligvis kikker ut under den bakre støtfangeren, har vanligvis en større åpning og kan være laget av mer betydelig utseende metall, for å gi utseendet til en ytelse eksos som er et vanlig trekk ved avanserte biler..

Selv om det kan virke ineffektivt å ha massevis av rør i stedet for bare en, virkelig, tjener alle disse segmentene et formål. For det første er bøyerør hardt arbeid, og det er lettere å koble små vinklede segmenter til rette rør enn det er å forme ett langt, dyrt, tungt rør for å passe til enhver kontur i en bil. Også eksosanleggskomponenter slites ut med jevne mellomrom (avhengig selvfølgelig av produsenten, dens materialer, kjøreforhold og miljøfaktorer). Det er enklere og rimeligere å erstatte ett rustet ut segment av rør, utstoppet lyddemper eller utslitt katalysator enn det ville være å installere et helt nytt system.

Du lurer kanskje på hvordan alle disse rørene passer sammen. Vel, noen ender overlapper hverandre, mens andre pares ende til ende; men ikke uten litt hjelp.

Lyddemperen er en annen sentral del av bilens eksosanlegg. Matthias Tunger / The Image Bank / Getty Images

Vi diskuterte de forskjellige rørene først, fordi de er de mest synlige og utbredte komponentene i eksosanlegget, og fordi de er over alt. Men eksosanlegget starter virkelig på eksoshodet (også kjent som eksosmanifolden). Toppteksten ser ut som en serie tilstøtende rør som sitter fast sammen (selv om den ofte er laget av kraftig støpt metall). Den samler eksosen direkte fra motoren, så den er designet slik at hver åpning passer sammen med en av motorens eksosåpninger, med flenser som danner en tett pakning for å forhindre at eksosen slipper ut. Herfra begynner eksosen sin flyt gjennom de forskjellige rørene og andre komponenter.

Pakningene som monteres mellom hvert rør spiller en veldig viktig rolle. Det er vanskelig, om ikke umulig, å danne en feilfri metall-til-metall-tetning, slik at pakninger er klemt mellom hver forbindelse for å forhindre at de giftige gassene slipper ut for tidlig. De er laget av fiber eller andre kraftige, varmebestandige materialer, som har akkurat nok fleksibilitet til å komprimere litt når rørene er klemt sammen. Dette hjelper til med å danne en tett tetning.

Lyddemperen er en annen sentral del av eksosanlegget. Det ser ut som et stort rundt eller ovalt kammer (vanligvis, men ikke alltid, funnet i bakkant av bilen). Dette kammeret har imidlertid en veldig kompleks design - det er ansvarlig for å dempe mesteparten av motorens støy, selv om det må tillate at eksosen fortsetter å flyte jevnt. En serie kamre og rør, fylt med stein, ull eller syntetiske fibre, absorberer og kontrollerer støyen. Og det er ikke alt - lyddemperen må være rimelig motstandsdyktig mot skader, korrosjon og varmebeholdning. Resonatoren er en sekundær eller erstattende lydelimineringskomponent, som brukes til å øke lyddemperen, eller i tilfeller der det er høy plass, kan det til og med brukes i stedet for lyddemper.

Katalytiske omformere, som ble vanlig på 1970-tallet, er det primære og mest effektive middelet for å redusere giftstoffnivået i bilens eksos. Innersiden til en katalysator (eller "katt") er belagt med metaller. Ulike typer katalysatorer bruker forskjellige kombinasjoner av platina, palladium og rhodium. Før eksosen når katten, inneholder den en kraftig, giftig kombinasjon av karbonmonoksid, nitrogenoksid og hydrokarboner. (Når du tar bilen din for utslippstest, er dette de kjemiske nivåene som testes.) Når disse giftstoffene kommer i kontakt med metaller som belegger innsiden av katten, finner en kjemisk reaksjon sted som gjør avgassene mindre skadelige . Når eksosen passerer gjennom katten, bør nivået av kjemikalier reduseres nok til å overholde myndighetens forskrifter.

Vi har allerede snakket om pakninger, men eksosanlegget krever andre grunnleggende maskinvarestykker. Flenser tjener generelt samme formål som pakninger, men disse er laget av metall (og er noen ganger dannet rett på enden av et rør). Assorterte klemmer og braketter monterer eksosstykkene sammen og holder dem til kjøretøyet, og eksoshengere henger bokstavelig talt rørene fra bilens underdel, med nok styrke til å holde dem på plass, men også nok fleksibilitet til å motstå bevegelse forårsaket av kjøring. Og sist, men ikke minst, er varmeskjoldene: Metaller (noen ganger isolerte) plater som brukes som en ekstra barriere når varme eksosdeler er spesielt nær en annen del av bilen eller rett under kupeen.

Hvis en motor kjørte perfekt, ville den forbrenne alt tilgjengelig drivstoff mens den kjørte gjennom syklusene og konvertert alle skitne biter til en kraftkilde. Rester eksisterer imidlertid som forurensninger fordi en motor ganske enkelt ikke kan konstrueres for å kjøre perfekt - det er altfor mange variabler. Noe mengde drivstoff vil alltid forbli ubrent eller delvis brent, og disse restene må raskt bearbeides ut av kjøretøyet, i form av eksos, for å gi plass til neste syklus av motorforbrenning.

Som vi nevnte tidligere, kommer eksosen først ut av motoren og kommer inn i systemet gjennom eksosmanifolden. Derfra beveger den seg gjennom systemet gjennom sammenkoblede rør til den kommer ut gjennom bakrøret, nær bakerste støtfanger. Selve rørene hjelper faktisk til med å avkjøle eksosen, men de er mest en måte for eksosen å reise til (og gjennom) katalysatoren og lyddemperen.

Katten må være så nær motoren som mulig, fordi den ikke er i full funksjon før den stiger til driftstemperatur. I mange tilfeller plasserer produsenten katten like etter manifolden, så varme fra motoren hjelper til med å varme opp katten og raskt bringe den opp til temp.

Etter at gassene passerer gjennom katten, som vil brenne av og fjerne opptil 90 prosent av eksosens giftstoffer, er neste prioritering å filtrere motorlyden [kilde: Allen]. Lyddemperen og resonatoren ligger vanligvis rett utenfor katten. Det er mange varianter av denne kombinasjonen - noen vil berolige eksosen så mye som mulig, mens andre er spesielt innstilt på aggressive toner. Derfra beveger eksosen seg gjennom resten av rørene til den kommer ut av bilen.

Med alle de kjemikaliene som virvler rundt, er det ganske en bragd at eksosanlegget faktisk fungerer så bra som det gjør. Et godt vedlikeholdt eksosanlegg skal vare i to til tre år, men rørene påføres skader både ute og inne. På utsiden er de utsatt for veiforhold, for eksempel påvirkning fra rusk og miljøfaktorer, som snø, is og veisalt.

Imidlertid er en mer vesentlig årsak til nedbrytning av eksosanlegget internt, og det kan ikke sees før rørene har korrodert gjennom med rust. Vi vet at mens motoren forbrener drivstoff for å lage kraft, blir biprodukter fra denne prosessen til overs - det er derfor eksosanlegget er nødvendig. Et av disse biproduktene er sur fuktighet, og det er virkelig ødeleggende for metall. Dessverre er det virkelig ingen måte å holde innsiden av rørene rene.

Når et eksosrør roter gjennom eller en forbindelse løsner, oppstår det en eksoslekkasje. En lekkasje er nesten alltid tydelig med en høy, motbydelig lyd og muligens problemer med kjørbarhet som en periodisk svingning i strømmen. Men, tro det eller ei, dette er ikke de virkelige problemene. Det blir litt mer alvorlig hvis lekkasjen oppstår før katalysatoren, noe som betyr at eksosen ikke blir ordentlig behandlet og at alle de varme kjemikaliene søler overalt i atmosfæren. Det er alltid en god idé å fikse lekkasjer så snart som mulig for å unngå å utsette seg selv, passasjerene og omgivelsene dine for ufiltrerte avgasser..

Disse krom eksos tipsene er ikke virkelig lure noen. Tomasz Pietryszek / Photodisc / Getty Images

Dieselmotorer, ofte klandret for uforholdsmessig høye nivåer av giftige utslipp, kan finne omdømmet sitt berget noe av nye og forbedrede eksosfilter som hevder å redusere utslippene med omtrent 25 prosent, med den ekstra fordelen med å øke drivstofføkonomien. Flere bilprodusenter med en historie om å tilby dieselmodeller har introdusert lignende systemer som kombinerer høydrevne katalytiske omformere med dieselpartikelfiltre. Volkswagens BlueMotion turbodiesel-sortiment (selges mest i Europa og Sør-Amerika) og Mercedes 'BlueTec-diesel er to slike eksempler. I mange tilfeller bruker disse OEM-komponentene og bilmodellene vektreduksjon og andre effektiviseringsteknikker for å forbedre den generelle effektiviteten.

Forbedret eksoseffektivitet er avgjørende for å få mest mulig ut av bilen, og det er til og med måter å forbedre en eldre bil (forutsatt at den er i generelt god stand - et eksosanlegg med ytelse vil ikke utføre mirakler på en total jalopi). En mekaniker kan vanligvis bestille identiske originale reservedeler, men det finnes også alternativer fra leverandører av ettermarkedets ytelsesdeler som ofte gir bilen en ansiktsløftning (i det minste, like mye som bilens underdel kan uansett være opprukket). Det er flere ofte nevnte fordeler med ytelseseksosanlegg. Ettermarkedsprodusentene er klar over at hørselsopplevelsen er avgjørende for en behagelig kjøretur, og den lar også bilister i nærheten vite at det ble brukt litt ekstra mynt på bilen. De fleste produsenter tilbyr en rekke systemer som spenner fra lyd fra en subtil svelthet til en fullstendig brøl. En god eksos etter markedets ytelse kan forbedre gassresponsen (hvor rask og jevn reagerer bilen på trykket som brukes på bensinpedalen) og gi et løft i hestekrefter. Noen systemer kan til og med forbedre drivstofføkonomien. Ytelse eksos er i stand til å gi dette kraftøkning fordi de er mindre restriktive enn aksje eksos. Hvis motoren kan skyve ut mer luft (som også betyr at den kan ta inn mer luft) som hjelper motoren til å lage mer kraft. Men i motsetning til hva du kanskje tror, ​​vil et helt frittflytende system være kontraproduktivt. Ettermarkedets eksos er konstruert for å gi akkurat den rette mengden mottrykk, slik at motoren ikke ender med å fungere på undertoppen. Derfor er det viktig å velge en designet og optimalisert for ditt spesifikke kjøretøy. Og før du drar ut eksosrørene, må du forsikre deg om at systemet du ønsker er street-legal og ikke vil føre til at bilen din ikke klarer utslippstesten.

Forstå også at et ekte ytelseseksosystem ikke kan gi fordypende fordeler for en triviell investering. Vær forsiktig med billige produkter som klipp-på eller skru på "ytelse" eksosanleggskomponenter eller eksos tips som hevder å gi utseendet til et system med full ytelse. De vil ikke hjelpe bilens kjørbarhet, og de kan til og med hindre den ved å legge til ekstra vekt og vindmotstand. Og dessuten lurer ikke disse glorete tipsene noen.

relaterte artikler

• Hvordan lyddempere fungerer
• Hvordan bilmotorer fungerer
• Slik fungerer katalysatorer
• Slik fungerer dieselmotorer
• Hvordan jobber eksosoverskriftene for å forbedre motorens ytelse?

kilder

• Abuelsamid, Sam. "Nytteløse tillegg til bilytelse." Populær mekanikk. (29. januar 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/products/performance-sapping-aftermarket-add-ons
• Allen, Mike. "Hvordan installere et Cat-back eksosanlegg." Populær mekanikk. 18. desember 2009. (29. januar 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/main maintenance/4270747
• Dow Automotive Systems. "Automotive - Redusere eksosutslipp." (29. januar 2012) http://www.dowautomotive.com/capabilities/industry/automotive/reducing.htm
• Flowmaster. "Eksistens eksosanlegg." 2011. (29. januar 2012) http://www.flowmastermufflers.com/index.php?cat=2
• U.S. Miljøvernkontor for mobilkilder. "Bilutslipp - oversikt." August 1994. (29. januar 2012) http://www.epa.gov/otaq/consumer/05-autos.pdf
• Walker Eksos. "Walker Exhaust 101." (29. januar 2012) http://www.walkerexhaust.com/support/exhaust101/componentsAndDesign.asp