วัตถุประสงค์และหลักการทำงานของระบบไอเสีย

ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ของรถยนต์ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะเกิดขึ้นซึ่งมีอุณหภูมิสูงและค่อนข้างเป็นพิษ ระบบไอเสียถูกออกแบบให้รถเย็นลงและถอดออกจากกระบอกสูบ ตลอดจนลดระดับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม อีกหน้าที่หนึ่งของระบบนี้คือการลดเสียงรบกวนของเครื่องยนต์ ระบบไอเสียประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง โดยแต่ละส่วนมีหน้าที่เฉพาะ

ระบบไอเสีย

หน้าที่หลักของระบบไอเสียคือการกำจัดก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบเครื่องยนต์อย่างมีประสิทธิภาพ ลดความเป็นพิษและระดับเสียง การรู้ว่าระบบไอเสียของรถยนต์ทำมาจากอะไรสามารถช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการทำงานและปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ดีขึ้น การออกแบบระบบไอเสียมาตรฐานขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้ ตลอดจนมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง ระบบไอเสียอาจประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

• ท่อร่วมไอเสีย - ทำหน้าที่กำจัดก๊าซและระบายความร้อน (ล้าง) ของกระบอกสูบเครื่องยนต์ ทำจากวัสดุทนความร้อน เนื่องจากอุณหภูมิไอเสียเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 700 °C ถึง 1000 °C
• ท่อหน้าเป็นท่อรูปทรงซับซ้อนพร้อมหน้าแปลนสำหรับติดตั้งกับท่อร่วมหรือเทอร์โบชาร์จเจอร์
• เครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา (ติดตั้งในเครื่องยนต์เบนซินของ Euro-2 และมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่สูงกว่า) จะขจัดส่วนประกอบที่เป็นอันตรายที่สุด CH, NOx, CO ออกจากก๊าซไอเสีย เปลี่ยนเป็นไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจน
• ตัวป้องกันเปลวไฟ - ติดตั้งในระบบไอเสียของรถยนต์แทนตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวกรองอนุภาค (เพื่อทดแทนงบประมาณ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดพลังงานและอุณหภูมิของกระแสก๊าซที่ออกจากท่อร่วมไอเสีย ไม่เหมือนกับตัวเร่งปฏิกิริยา มันไม่ได้ลดปริมาณของส่วนประกอบที่เป็นพิษในไอเสีย แต่ลดเฉพาะภาระของตัวเก็บเสียงเท่านั้น
• หัววัดแลมบ์ดา - ใช้ตรวจสอบระดับออกซิเจนในไอเสีย อาจมีเซ็นเซอร์ออกซิเจนหนึ่งหรือสองตัวในระบบ สำหรับเครื่องยนต์สมัยใหม่ (อินไลน์) ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา จะมีการติดตั้งเซ็นเซอร์ 2 ตัว
• ตัวกรองอนุภาค (ส่วนบังคับของระบบไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซล) - ขจัดเขม่าออกจากก๊าซไอเสีย มันสามารถรวมฟังก์ชั่นของตัวเร่งปฏิกิริยา
• Resonator (pre-muffler) และ main muffler - ลดเสียงท่อไอเสีย
• ท่อ - เชื่อมต่อส่วนต่าง ๆ ของระบบไอเสียของรถยนต์เข้ากับระบบเดียว

ระบบไอเสียทำงานอย่างไร

ในรุ่นคลาสสิกสำหรับเครื่องยนต์เบนซิน ระบบไอเสียของรถยนต์ทำงานดังนี้:

• วาล์วไอเสียของเครื่องยนต์เปิดออกและก๊าซไอเสียที่มีเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้เหลืออยู่จะถูกลบออกจากกระบอกสูบ
• ก๊าซจากแต่ละกระบอกสูบจะเข้าสู่ท่อร่วมไอเสีย โดยจะรวมกันเป็นกระแสเดียว
• ผ่านท่อไอเสีย ก๊าซไอเสียจากท่อร่วมไอเสียจะผ่านโพรบแลมบ์ดาตัวแรก (เซ็นเซอร์ออกซิเจน) ซึ่งบันทึกปริมาณออกซิเจนในไอเสีย จากข้อมูลนี้ หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะควบคุมปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง
• จากนั้นก๊าซจะเข้าสู่ตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งทำปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะออกซิไดซ์ (แพลตตินั่ม พัลลาเดียม) และโลหะรีดิวซ์ (โรเดียม) ในกรณีนี้อุณหภูมิในการทำงานของก๊าซต้องมีอย่างน้อย 300 ° C
• ที่ทางออกของตัวเร่งปฏิกิริยา ก๊าซจะผ่านโพรบแลมบ์ดาตัวที่สอง ซึ่งทำให้สามารถประเมินสภาพของแคทาลิติกคอนเวอร์เตอร์ได้
• ก๊าซไอเสียที่ทำความสะอาดแล้วจะเข้าสู่เรโซเนเตอร์และท่อไอเสีย ซึ่งจะมีการแปลงกระแสไอเสีย (แคบลง ขยายออก เปลี่ยนทิศทาง ดูดซับ) ซึ่งจะช่วยลดระดับเสียง
• ก๊าซไอเสียจากท่อไอเสียหลักถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศแล้ว

ระบบไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลมีคุณสมบัติบางอย่าง:

• ก๊าซไอเสียที่ออกจากกระบอกสูบเข้าสู่ท่อร่วมไอเสีย อุณหภูมิไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลอยู่ในช่วง 500 ถึง 700 องศาเซลเซียส
• จากนั้นพวกเขาก็เข้าสู่เทอร์โบชาร์จเจอร์ซึ่งสร้างบูสต์
• ก๊าซไอเสียไหลผ่านเซ็นเซอร์ออกซิเจนและเข้าสู่ตัวกรองอนุภาค โดยที่ส่วนประกอบที่เป็นอันตรายจะถูกลบออก
• สุดท้ายไอเสียจะผ่านท่อไอเสียของรถออกสู่บรรยากาศ

การพัฒนาระบบไอเสียมีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการกระชับมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการทำงานของรถยนต์ ตัวอย่างเช่น จากหมวด Euro-3 จำเป็นต้องติดตั้งตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวกรองอนุภาคสำหรับเครื่องยนต์เบนซินและดีเซล และการแทนที่ด้วยอุปกรณ์ดักไฟถือเป็นการละเมิดกฎหมาย