Изпускателна система

изпускателна система

Предназначение на изпускателна система

Изпускателна система е предназначена за изхвърляне на отработените газове от цилиндрите на двигателя, тяхното охлаждане. Както и намаляване на шума и токсичността. Изпускателната система включва много структурни елементи. Включително изпускателен колектор, каталитичен преобразувател, филтър за твърди частици, заглушител и свързващи тръби. Всички структурни елементи на изпускателната система са разположени под дъното на автомобила. Изпускателният колектор осигурява директно отстраняване на отработените газове. Както и издухване на цилиндрите на двигателя. Формата и размерите на изпускателния колектор определят естеството на колебателния процес на отработените газове в изпускателната система. И в крайна сметка влияят на мощността и въртящия момент на двигателя. Колебателният процес на отработените газове в изпускателната система трябва да съответства на колебателния процес на сместа гориво-въздух във всмукателната система.

От какво е изработана на изпускателна система

Изпускателният колектор има най-голямо температурно натоварване, така че обикновено е изработен от топлоустойчив чугун. Към изпускателния колектор е прикрепена шумозаглушител. За да се изолират конструктивните елементи на изпускателната система от вибрации на двигателя, се използва виброизолиращ съединител. Симфонът е гъвкав метален маркуч, затворен със стоманена обвивка. Каталитичният конвертор е предназначен да намали концентрацията на вредни вещества в отработените газове. В ежедневието каталитичен конвертор се нарича катализатор. Различните модели автомобили се различават по дизайна и разположението на каталитичните конвертори. На съвременните автомобили се използват трипосочни каталитични преобразуватели. Които предпазват от три вредни вещества – незагорели въглеводороди, въглероден окис и азотен оксид.

Филтър за твърди частици в изпускателна система

Дизелов филтър за твърди частици се използва при дизелови двигатели. Които осигурява намалени емисии на сажди в атмосферата с изгорели газове. В изпускателната система филтърът за твърди частици може да се комбинира с каталитичен преобразувател. В съвременните автомобилни изпускателни системи се използват в допълнение към други екологични системи. Вентилация на картера, рециркулация на отработените газове, улавяне на бензиновите пари. Кислородният сензор се използва за контрол на състава на гориво-въздушната смес на двигателя чрез измерване на кислорода в отработените газове. Въпреки че в изпускателната система е монтиран кислороден датчик, той е структурен елемент на системата за управление на двигателя. В съвременните системи за управление са инсталирани два кислородни сензора – единият пред каталитичния конвертор, а другият зад него.

Устройство на изпускателна система

В допълнение към сензора за кислород, в изпускателния тракт могат да бъдат инсталирани и други устройства за вход. Сензор за температура на отработените газове, сензор за азотен оксид. Заглушителят, както подсказва името, е проектиран да намали шума и да преобразува отработената енергия. Заглушителят се състои от няколко части. В по-голямата си част шумозаглушителят включва два елемента. Предварителен заглушител и основен шумозаглушител. Намаляването на шума в шумозаглушителя възниква поради налагането на звукови вълни, множество промени в посоката и големината на потока на отработените газове, както и тяхното усвояване. На спортните автомобили, както и при тунинг на автомобил се инсталират така наречените директни заглушители, които осигуряват увеличаване на мощността на двигателя. Изпускателен колектор – конструктивен елемент на изпускателната система, предназначен да изпуска отработените газове от отделни цилиндри в обща тръба.

Функции на изпускателна система

Друга функция на изпускателния колектор е да осигурява ефективно издухване и пълнене на горивните камери. Изпускателният колектор е неподвижно фиксиран към главата на цилиндъра. На изхода към него е прикрепен каталитичен преобразувател или изпускателна тръба. Между изпускателния колектор и главата на цилиндъра има уплътнение. Което предотвратява изтичането на отработени газове в двигателното отделение. Изпускателният колектор работи в много трудни условия, характеризиращи се с висока температура и налягане. Има два вида изпускателни колектори – твърди и тръбни. Интегралният колектор има къси канали, които се комбинират в обща камера. Изработена е от топлоустойчив чугун. Единичният изпускателен колектор има ниска ефективност на отработените газове и продухване в горивната камера. Късите канали създават препятствия под формата на газови импулси на всеки цилиндър. От друга страна, изпускателният колектор от една част е лесен за производство и има ниска цена.

Ефективност в изпускателна система

В съвременните леки автомобили се монтират главно тръбни изпускателни колектори. Които са ефективни в диапазона със средна и висока скорост, подобряват работата на двигателя. Тръбните изпускателни колектори са изработени от неръждаема стомана, по-рядко от керамика. За да се постигнат най-добрите параметри на отработените газове и издухването на горивните камери, дължината, диаметърът на тръбите и тяхната конструкция трябва да бъдат оптимизирани. Движението на отработените газове в изпускателната система е колебателен процес. Късата тръба на изпускателния колектор позволява да се постигне резонансен ефект. При който най-доброто продухване на горивните камери се осъществява при високи обороти на двигателя. При дълга тръба, напротив, се постига резонансен ефект в района с ниска скорост. В същото време дългите тръби предотвратяват връщането на отработените газове в съседните горивни камери, в които изпускателните клапани все още не са затворени.

Диаметър на тръбата в изпускателна система

Малкият диаметър на тръбата осигурява висока скорост на отработените газове. При която се осъществява най-доброто инерционно продухване на горивната камера и се постига номиналният въртящ момент при ниски и средни скорости. От друга страна, тръбите с малък диаметър създават допълнителна устойчивост на протичане при високи обороти на двигателя. С помощта на тръба с голям диаметър се получава увеличение на мощността при високи скорости и намаление при ниски. Понастоящем са разпространени две схеми на тръбните изпускателни колектори. 4-1 верига или къс колектор, четири тръби, свързани към една тръба. 4-2-1 схема или дълъг колектор, четири тръби са свързани по двойки и след това са свързани в една тръба. Тръбният изпускателен колектор е важен елемент в настройката на автомобила. За една машина могат да бъдат предложени няколко проекта на изпускателни колектори и съответно се постига различен ефект.

Изпускателен колектор SkyActiv-G

Кратък колектор осигурява добавена мощност в тесен диапазон на оборотите. Дългият колектор е по-универсален, тъй като осигурява увеличаване на мощността и въртящия момент при широк диапазон от скорости на двигателя. Изпускателен колектор SkyActiv-G. Например, изпускателният колектор съгласно схемата 4-2-1 се използва на бензинови двигатели. Които са инсталирани на автомобили на Mazda по технологията SkyActiv-G. В допълнение към увеличаването на мощността, тези двигатели имат по-висок коефициент на сгъстяване и поради подобрената вентилация на цилиндъра. Детонация в цилиндрите не се получава. По време на работа на двигателя изпускателният колектор загрява въздуха в двигателното отделение. Съответно въздухът в всмукателната система се загрява и мощността намалява. За да се противопостави на това явление, всмукателният колектор е изолиран. Съществуват различни методи за топло изолация.