Namen in princip delovanja izpušnega sistema

Med delovanjem avtomobilskega motorja nastajajo produkti zgorevanja, ki imajo visoko temperaturo in so precej strupeni. Za njihovo hlajenje in umik iz jeklenk ter za zmanjšanje stopnje onesnaženosti okolja je v zasnovi avtomobila predviden izpušni sistem. Druga funkcija tega sistema je zmanjšanje hrupa motorja. Izpušni sistem je sestavljen iz številnih komponent, od katerih ima vsaka določeno funkcijo.

Izpušni sistem

Glavna funkcija izpušnega sistema je učinkovito odstranjevanje izpušnih plinov iz valjev motorja, zmanjšanje njihove strupenosti in ravni hrupa. Če veste, iz česa je sestavljen avtomobilski izpušni sistem, vam lahko pomaga bolje razumeti, kako deluje in kaj povzroča morebitne težave. Zasnova standardnega izpušnega sistema je odvisna od vrste uporabljenega goriva, pa tudi od veljavnih okoljskih standardov. Izpušni sistem je lahko sestavljen iz naslednjih komponent:

• Izpušni kolektor - opravlja funkcijo odstranjevanja plinov in hlajenja (čiščenja) valjev motorja. Izdelan je iz toplotno odpornih materialov, saj je povprečna temperatura izpušnih plinov med 700°C in 1000°C.
• Sprednja cev je cev kompleksne oblike s prirobnicami za pritrditev na razdelilnik ali turbopolnilnik.
• Katalizator (vgrajen v bencinske motorje Euro-2 in višjega okoljskega standarda) odstrani najbolj škodljive sestavine CH, NOx, CO iz izpušnih plinov in jih spremeni v vodno paro, ogljikov dioksid in dušik.
• Odvodnik plamena - nameščen v izpušnih sistemih avtomobilov namesto katalizatorja ali filtra trdnih delcev (kot proračunska zamenjava). Zasnovan je tako, da zmanjša energijo in temperaturo toka plina, ki izstopa iz izpušnega kolektorja. Za razliko od katalizatorja ne zmanjša količine strupenih sestavin v izpušnih plinih, ampak le zmanjša obremenitev dušilnikov.
• Lambda sonda - uporablja se za spremljanje ravni kisika v izpušnih plinih. V sistemu sta lahko ena ali dve senzorji za kisik. Na sodobnih (vrstnih) motorjih s katalizatorjem sta nameščena 2 senzorja.
• Filter trdih delcev (obvezen del izpušnega sistema dizelskega motorja) – odstranjuje saje iz izpušnih plinov. Lahko združuje funkcije katalizatorja.
• Resonator (preddušnik) in glavni dušilec zvoka - zmanjšata hrup izpušnih plinov.
• Cevovod - povezuje različne dele izpušnega sistema avtomobila v en sistem.

Kako deluje izpušni sistem

V klasični različici za bencinske motorje izpušni sistem avtomobila deluje na naslednji način:

• Izpušni ventili motorja se odprejo in izpušni plini z ostanki nezgorelega goriva se odstranijo iz valjev.
• Plini iz vsakega valja vstopijo v izpušni kolektor, kjer se združijo v en sam tok.
• Skozi izpušno cev prehajajo izpušni plini iz izpušnega kolektorja skozi prvo lambda sondo (oxygen sondo), ki registrira količino kisika v izpuhu. Na podlagi teh podatkov elektronska krmilna enota uravnava porabo goriva in razmerje zrak-gorivo.
• Nato plini vstopijo v katalizator, kjer kemično reagirajo z oksidirajočimi kovinami (platina, paladij) in redukcijsko kovino (rodij). V tem primeru mora biti delovna temperatura plinov najmanj 300 ° C.
• Na izhodu iz katalizatorja gredo plini skozi drugo lambda sondo, ki omogoča oceno stanja katalizatorja.
• Prečiščeni izpušni plini nato vstopijo v resonator in nato v dušilec, kjer se izpušni tokovi pretvorijo (zožijo, razširijo, preusmerijo, absorbirajo), kar zmanjša raven hrupa.
• Izpušni plini iz glavnega dušilca ​​so že odvedeni v ozračje.

Izpušni sistem dizelskega motorja ima nekaj funkcij:

• Izpušni plini, ki zapuščajo jeklenke, vstopijo v izpušni kolektor. Temperatura izpušnih plinov dizelskega motorja se giblje od 500 do 700°C.
• Nato vstopijo v turbopolnilnik, ki proizvaja pospešek.
• Izpušni plini gredo skozi senzor kisika in vstopijo v filter trdnih delcev, kjer se odstranijo škodljive komponente.
• Na koncu gre izpušni plin skozi dušilec avtomobila in ven v ozračje.

Razvoj izpušnega sistema je neločljivo povezan z zaostrovanjem okoljskih standardov za delovanje avtomobila. Na primer, iz kategorije Euro-3 je vgradnja katalizatorja in filtra trdnih delcev za bencinske in dizelske motorje obvezna, njihova zamenjava z zaviralcem plamena pa se šteje za kršitev zakona.