سیستم اگزوز و عملکرد آن + انواع و تاثیر آن بر مصرف سوخت
یک اتومبیل از قطعات مختلفی تشکیل می شود که وظایف مختلفی را باید ایفا کنند . یکی از این قطعات مهم ، اگزوز است . قطعهای که معمولاً خروجی آن را در پشت اتومبیل می بینید ، اما شاید ندانید که چقدر اهمیت دارد و اساسا اگر نباشد ، دیگر اتومبیل شما نمی تواند راه برود .
اگزوز چیست و چه کاری انجام می دهد ؟
کلا در هر خودرو یا وسیله نقلیه موتوری ، باید قطعه ای به نام اگزوز وجود داشته باشد . چرا که واکنش های شیمیایی ایجاد شده در سیلندر ها باید به گونه ای ، به خارج از اتومبیل هدایت شود .
در غیر این صورت ، درست مثل دیگی که جوش آمده و راه فراری ندارد ، منفجر خواهد شد . هرچند که گفته می شود اگزوز ها برای این کار ساخته شده اند ، اما کار های دیگری هم از آن ها ساخته است . مثل این که آلایندگی ها را کم کنند ، صدا و دما را هم کم کنند . یک لحظه تصور کنید که گاز های حاصل از واکنش های شیمیایی در موتور که دمایی 800 درجه دارند ، همان طور وارد هوا بشوند . دیگر خودتان تصور کنید چه وضعیتی برای اتومبیل ها و عابران پشت سر اتومبیل و محیطزیست ایجاد می شود .
سیستم اگزوز چند بخش دارد ؟
این قطعات می توانند 3 یا به طور جزئی تر 5 بخش داشته باشند . این بخش ها عبارتند از :
1- منیفولد خروجی
2- لوله های رابط
3- لوله اگزوز
4- منبع اگزوز یا انباره اگزوز ( صدا خفه کن )
5- لوله پخش کننده دود
منیفولد چیست و چگونه کار می کند ؟
بخش اول سیستم اگزوز را منیفولد هوا هم می نامند . این بخش در موتور های مختلف اتومبیل 2 جور است . در اتومبیل هایی با موتور های خطی ، در یک طرف موتور قرار دارند . در اتومبیل هایی با موتور خورجینی V شکل هم ، در 2 طرف موتور ایجاد می شوند . در واقع این بخش ، وظیفه دارد تا دود و گاز تولید شده در سرسیلندر ها را ، به سمت لوله اگزوز راهنمایی کند . پس منیفولد ها را باید قطعاتی بدانیم که وظیفه شان دریافت دود و گاز ناشی از احتراق در موتور و سیلندرها و هدایت آن ها به یک بخش دیگر است .
لوله های رابط اگزوز چه می کنند ؟
این لوله ها را می توانید داخل اگزوز مشاهده کنید . در واقع این لوله ها ، قطعاتی هستند که منیفولد ، انباره و سر اگزوز را به هم ربط می دهند . طراحان و سازندگان اتومبیل ها هم معمولا سعی می کنند در این حوزه سخت گیری زیادی کرده و برای این لوله ها از استاندارد های بالایی استفاده کنند . کارایی و عمر مفید این بخش را جنس ، طول ، شعاع قوس ها ، قطر اسمی لوله تعیین می کنند تا بتوانند اثر گذار تر ظاهر شوند .
کاتالیست کجاست ؟
در گاز های خروجی از موتور که حاصل احتراق در سیلندرها است ، گاز های سمی مثل کربن مونوکسید ، هیدروکربن و اکسید های نیتروژن وجود دارد . خروج همه این گاز های آلوده باعث آلودگی بیش از حد هوا می شود . اینجاست که پای کاتالیست ها به سیستم اگزوز باز می شود . کاتالیست ها در حقیقت قطعه هایی هستند که این گاز های آلوده را کاهش می دهند و گاز های خروجی از اتومبیل را تبدیل به گاز های غیر سمی و بی خطر می کنند . کارشناسان می گویند که اگر این قطعه درست کار کند تا 90 درصد این گاز های سمی گرفته می شود . در حقیقت کاتالیست یک نوع فیلتر در راه این گاز های خروجی است . کاتالیست ها ، چون نیاز به دمای 800 درجه سانتی گراد دارند ، در همان قسمت اولیه و بعد از منیفولد تعبیه می شوند .
منبع یا انباره اگزوز چه وظیفه ای دارد ؟
یکی از جالب ترین کار هایی که اگزوز ها انجام می دهند ، کاهش صدای گازهایی است که در احتراق موتور تولید می شوند . در داخل منبع یا انباره اگزوز ، مجموعه ای از لوله های سوراخ دار تعبیه شده است که این وظیفه را به عهده دارد . اگر به اتاق ها و استودیوهای آکوستیک شده سری بزنید ، می بینید که علاوه بر پوشاندن در ها و دیوارها ، سعی می کنند سطوح غیرهمگونی در دیوار ها هم ایجاد کنند تا صدا را مدیریت کند . شاید بتوان گفت که در منبع اگزوز هم چنین اتفاقی می افتد ، یعنی امواج صدای تولید شده در موتور ، منعکس شده و در نهایت کمتر می شود تا صدای خروج گازها ، گوش خراش نباشد .
شاید علاقه مند باشید که مکانیسم این کم شدن صدا را بیشتر بدانید . چنین است این مکانیسم : وقتی یک موج صدا وارد منبع اگزوز می شود ، 2 بخش می شود . بخشی وارد محفظه شده و بخشی هم بازتاب می یابد . موجی که وارد محفظه شده ، به دیوار منبع خورده و به سمت خارج بازتاب پیدا می کند . در نتیجه این موج ها داخل منبع اگزوز ، به هم خورده و هم را خنثی می کنند تا در نهایت صدای متعادلی را بشنویم . همه این کار ها در انباره اگزوز یا انبار صدا خفه کن اتفاق می افتد . جالب این که صداهای تولید شده در انباره ها نیز با توجه به جنس و ابعاد و دیگر خاصیت هایی که دارند ، منحصر به خودشان است .
لوله پخش کننده دود چیست ؟
در نهایت این که وقتی عمل احتراق و فعل و انفعالات مربوط به بنزین در موتور و سیلندر ها انجام شد ، بخشی از هیدروکربن نسوخته ، منو اکسید کربن و دی اکسید کربن وارد منیفولد یا هدرز می شود . فشار این گاز ها خیلی زیاد است . حرارتی هم در حد کوره های ذوب فلزات دارند . در نهایت این که همه گاز ها و دود های تولید شده از سیلندرها بعد از عبور از منیفولد ، رابط ها ، کاتالیست و منبع اگزوز، وارد یک لوله پخش کننده دود اگزوز شده و به خارج اتومبیل هدایت می شوند . طراحی این بخش به شدت اهمیت دارد . چرا که اگر خوب طراحی نشود ، در شتاب و کارکرد موتور اثر منفی می تواند داشته باشد .
چطور طراحی نامناسب اگزوز قدرت را کم می کند ؟
در بعضی از ماشین ها ، منیفولد گاز در بالای منیفولد دود نصب می شود . در این صورت برای بی صدا کردن دود ناشی از احتراق ، از 2 صدا خفه کن استفاده می شود . چنین ایده هایی برای موتورهایی که قدرت زیادی دارند ، امری نا گزیر است . در این صورت طراحی این صدا خفه کن ها در کم و زیاد شدن صدای ایجاد شده از اگزوز و موتور ، اثرگذار ظاهر می شود . این صدا خفه کن ها طوری طراحی می شوند تا گاز های خروجی موتور در آن به تدریج منبسط شده و از گرمایش کم شود . فشار این گاز ها هم کاسته می شود . اگر این فشار کم نشود ، باعث می شود تا قدرت موتور کمتر شود . اما چرا ؟ این فشار منفی می تواند از خروج گاز های تولید شده در موتور جلوگیری کند ؛ به همین راحتی می بینید که همه چیز به همهچیز ربط دارد ؛ مخصوصاً در طراحی موتور ها و ماشین ها .
سیستم اگزوز چطور باعث افزایش قدرت موتور می شود ؟
همان طور که گفته شد ، چ باید طراحی اگزوز و جزئیاتی که باعث انتقال گاز ها و دود ها به بخش های انتهایی آن می شود ، با دقت صورت بگیرد . چرا که سهل انگاری در طراحی هر کدام ، شاید باعث کم شدن فشار گاز ها و در نتیجه ممانعت از خروج متعادل آن ها از اگزوز و در نهایت کم شدن از قدرت مفید پیشرانه شود . اما برای این که مشکلی در ایجاد قدرت خودرو وجود نداشته باشد ، سعی می کنند نکاتی را در طراحی پیشرانه و اگزوز رعایت کنند ، از جمله :
ـ سعی می کنند پیشرانه را طوری طراحی کنند که هوا به راحتی واردش شود . چرا که اگر این اتفاق به راحتی نیفتد ، برای غلبه بر مقاومت هوا بخشی از قدرت موتور مصرف می شود . در بعضی از خودروها ، برای این که چنین مشکلی پیش نیاید ، از ورودی منیفولد های صیقلی استفاده می کنند . همچنین کم کردن لوله های ورودی و بزرگ تر کردن فیلتر هوا هم تأثیر گذار است .
ـ گاهی نیز سعی می کنند مقاومت موجود در مسیر خروج دود را کمتر کنند تا مانع تجمع و خروج متعادل از سیلندرها نشود . اگر اگزوز کوچک یا مقاومت هوا در صدا خفه کن زیاد باشد ، فشار منفی اتفاق افتاده و بخشی از قدرت موتور را به خودش معطوف می کند . به این منظور در طراحی اگزوز ، سعی می کنند از هدرزها یا لوله هایی با انتهای گشاد و آزاد استفاده کنند .
انواع اگزوز و مدل های آن
البته می شود گفت که مدل های جدید تری از اگزوز ها در راه است و دنیای خودرو در همه جنبه های خودش دارد پیشرفت می کند . اما عجالتا این مدل ها برای اگزوز وجود داشته و دارند :
1- تک خروجی : در بیشتر خودروها از این مدل استفاده می شود ؛ از همه هم ارزان تر است . کلاً از یک لوله برای خارج کردن دود از سیلندر استفاده می شود . البته باید گفته شود که این مدل ، در موتورهای کم حجم و کم قدرت تر استفاده می شود . چون خروجی دود و گاز کمتر است و با همین مدل هم کارش راه می افتد .
2- دو خروجی : به اگزوز های دوگانه هم معروف هستند . این روزها خیلی هم رایج است . چرا که حجم و قدرت موتورها بیشتر شده و سعی می کنند از این خروجی های دوگانه استفاده کنند تا بتوانند عملکرد بهتری بگیرند . ضمن این که در نهایت نیز باعث می شود تا سوخت مصرفی پیشرانه هم کمتر شود . این مدل برای سیستم های توربو شارژر امروزی هم به شدت مناسب است .
3- دوگانه مختلف: این یکی هم مثل همان قبلی است . البته یک فرق کوچک دارد . در مدل قبلی به واسطه استفاده از مخزن های بزرگ تر ، امکان استفاده از لوله های خم شونده وجود نداشت . در نتیجه در ماشین های کوچک تر نمی شد از آن ها استفاده کرد . این اگزوز ها به واسطه استفاده از مخزن های کوچک تر ، امکان بازطراحی در لوله های اگزوز را به سازندگان می دادند .
4- دوطرفه : البته از این مدل ها چندان استقبال نشد . در واقع همان مدل های عوض شده اگزوز های دوگانه بودند که به دلایل مختلف توسط ماشین باز ها عوض می شدند .
5- اگزوز: high performance سرعت خروج گاز و دود در این مدل خیل یبالاست چرا که در طراحی آن ها از آلیاژ های خاصی استفاده شده است . البته چون صدا های گوش خراش و منحصر به فردی دارند ، استفاده از آن ها غالبا در شهر ممنوع است .
اگزوز کی خراب می شود ؟
اگزوز هم مثل هر قطعه دیگر ماشین ، چون جنبه مصرفی دارد ، بعد از مدتی خراب شده و باید فکری به حالش کرد . خیلیها حواس شان به نشانه های این خرابی نیست و به همین دلیل ، خرجشان هم زیاد می شود . در حالی که اگر نشانه های خرابی و مستهلک شدن این قطعه را می دانستند، در نتیجه می توانستند با هزینه کمتری فکری برایش بکنند . مهم ترین نکته این است که باید گوش به زنگ صدا های تولید شده از اگزوزتان باشید . اگر صدایی غیر عادی داد ، آن را باید در کنار نشانه های دیگر گذاشته و متوجه شوید که نیازمند توجه بیشتر شماست .
اگزوز ریموت دار چیست ؟
ماشین باز ها معمولا اخلاقیات خاصی دارند و به همین دلیل ، امکانات مختلفی برای استفاده آن ها راهی بازار می شود . یکی از این علایقی هم که دارند ، شنیدن صداهای مختلف اگزوز است ؛ یعنی دیگر دوست ندارند که به یک صدا اکتفا کنند و هر بار دوست دارند صدایی خاص از اگزوز ماشین شان بشوند . به همین دلیل ، کیت ریموت دار اگزوز راهی بازار شده است . با استفاده از این کیت ، شما بعد از نصب آن ، می توانید هر دفعه یک دکمه را زده و صدای خروجی اگزوزتان را عوض کنید . اتفاقا استقبال خوبی هم از این آپشن شده است .
بیشتر بخوانید:
سیلندر چیست؟ کار سیلندر، اجزا انواع و شکل سیلندر خودرو
منبع: همراه مکانیک