آشنایی با سیستم اگزوز خودرو

به یکی از قطعات خودرو که وظیفه انتقال دود ایجاد شده در اثر واکنش های شیمیایی ایجاد شده در سیلندر را به محیط خارج از خودرو به عهده دارد اگزوز ماشین گفته می شود. امروزه ویژگی این قطعه خودرو افزایش یافته است و وظایف دیگری را نیز بر عهده دارد. در ادامه این مطلب از کیان باتری به بررسی اجزای تشکیل دهنده این قطعه و عملکرد آن خواهیم پرداخت.

کار اگزوز ماشین چیست؟

یکی از قطعات خودرو که مسئول انجام وظایف مهم و کلیدی در عملکرد خودرو می باشد اگزوز ماشین گفته می شود. از مهمترین مسئولیت های این قطعه ماشین می توان به انتقال گازهای حاصل از احتراق در موتور خودرو به انتهای خودرو و محیط خارج از آن اشاره کرد.

این قطعه همچنین وظیفه بی صدا کردن خودرو را بر عهده دارد. به طور کلی می توان گفت مهمترین وظایف این قطعه کاهش آلایندگی، کاهش دما و کاهش صدا هستند. شناخت اجزای تشکیل دهنده آن برای درک بهتر عملکرد آن ضروری است. در ادامه هر یک از اجزای تشکیل دهنده اگزوز ماشین را به طور مختصر مورد بررسی قرار خواهیم داد.

اجزای اگزوز خودرو

یکی اگزوز خود از چند بخش تشکیل شده است که عبارتند از منیفولد خروجی، لوله های رابط، لوله اگزوز، انبار صدا خفه کن و لوله پخش کننده دود می باشد. هر کدام از این بخش ها خود وظیفه ای دارد که البته به طور کلی به خروجی دود و صدای موتور مربوط می شود که در ادامه هر کدام از این بخش ها را تعریف می کنیم.

• منیفولد خروجی

این بخش وظیفه دارد تا دودهای خروجی را از مجاری موجود در سیلندر بگیرد و به لوله اگزوز منتقل کند. این قطعه از اگزوز خودرو خود دارای انواع و مدل های مختلفی می باشد. مثلا در یک موتور خطی، منیفولد در کناره موتور و یا در موتورهای V شکل در دو طرف خودرو قرار می گیرد.

• لوله های رابط اگزوز

درون اگزوز لوله هایی وجود دارد که در حقیقت رابطی بین منیفولد دود، انباره و سر اگزوز می باشد و باید دارای یک سری استاندارد ها از نظر طراحی باشند. این استاندارد با توجه به جنس، طول و شعاع قوس ها تعیین می شوند. یکی دیگر از این استاندارد ها قطر اسمی لوله است که تاثیر بسزایی در کاهش فشار منفی دارد.

• کاتالیست یا مبدل کاتالیزوری

کاتالیست ها دارای یک نوع فیلتر از جنس سرامیک هستند که دود خارج شده از موتور را تصفیه کند. در واقع وظیفه اصلی کاتالیست، پایین آوردن سطح آلایندگی خودرو است. لازم به ذکر است که کاتالیست های خودروهای داخلی شتاب ماشین را کم می‌کنند که باعث شده بعضی از رانندگان اقدام به باز کردن آن از خودرو نمایند که حتی بدون در نظر گرفتن بحث آسیب زدن به محیط زیست هم به هیچ عنوان پیشنهاد نمی‌شود.

بیشتر بدانید: تاثیر و عوارض حذف کاتالیزور خودرو

• انباره اگزوز

انباره اگزوز خودرو بخشی از اگزوز است که وظیفه ی آن کاهش سرعت گاز های خروجی بوده تا از این طریق صدای خروج گاز را تا حد زیادی کاهش دهد. هر کدام از انباره ها با توجه به جنس، ابعاد و ویژگی هایش، صدای مخصوص به خودی را تولید می کند.

• گازهای خروجی

دانستن این نکته بسیار مهم است که پس ار عمل احتراق و سوختن هوا و بنزین، بخشی از هیدروکربن نسوخته، منواکسید کربن و دی اکسید کربن با فشار بسیار زیاد پیستون از محفظه احتراق خارج شده و وارد منیفولد یا هدرز می شود. اما مشکل اصلی حرارت بسیار بالای این گاز ها است. این حرارت به قدری زیاد است که با حرارت کوره ذوب فلزات می تواند برابری کند.

اما برای خروج گاز ها نیازی به لوله های جداگانه و اضافی نیست. به عنوان مثال برای خودروهایی با موتور چهارسیلندر، چهار عدد لوله جداگانه تعبیه نمی شود. بلکه با یک سری محاسبات بسیار دقیق تنها یک لوله انتخاب می شود که تا انتهای مسیر را برای گازهای خروجی پوشش می دهد. عملکرد صحیح اگزوز خودرو در این بخش در بهبود مصرف سوخت خودرو تاثیر مثبت می گذارد.

• منبع تولید صدای اگزوز خودرو

درواقع صدا نوعی از امواج فشار است که از نوسان فشار هوا تولید می شود. این تپش ها با سرعت صوت در هوا حرکت می کنند. تپش ها در موتور خودرو زمانی به وجود می آیند که سوپاپ خروجی باز شده و جریان گاز فشرده ناگهان وارد سیستم اگزوز شود.

در این شرایط مولکول های گاز خروجی با مولکول های کم فشار درون لوله برخورد می کند و آن ها را تحت فشار قرار می دهد. سپس این مولکول های فشرده، مولکول های مجاور را فشرده تر می کنند و خود کم فشار می شوند.

از همین رو امواج صدا خیلی تند تر از جریان گاز در لوله های خروجی حرکت می کنند که منجر به لرزیدن پرده گوش انسان با نوسانات فشار می شود و در حقیقت مغز این لرزش را به عنوان صدا درک می کند.

در واقع هرچقدر موتور خودرو سریعتر کار کند، فشار هوا هم با سرعت بیشتری تغییر می کند و منجر به شنیده شدن صدای زیر تر می شود و در مقابل ان تغییرات آرام و کندتر منجر به شنیده شدن صدای بم تر می شود. این موضوع درواقع به معنای بسامد شناخته می شود.

همچنین دامنه امواج تعیین کننده ی بلندی صدا است و امواج صوتی با دامنه بیشتر پرده گوش را بیشتر حرکت می دهند و از همین رو ما صدای بلندتری را می شنویم و به همین دلیل می توان دو یا چند صدا را تلفیق نموده تا به دنبال ان صدای کمتری به گوش برسد.

• خنثی نمودن صدا

درواقع همه می دانیم که انرژی نه به وجود می آید و نه از بین می رود و مشخصا از شکلی به شکل دیگر در می آیند. در اگزوز خودرو هم از این ویژگی استفاده می شود و برای کاهش صدا از تبدیل انرژی ثوتی به انرژی گرمایی استفاده می شود.

البته این کار به خودی خود منجر به ایجاد فشار منفی و کاهش قدرت موتور خودرو می شود. صدایی که گوش انسان می شنود شامل تمام امواج صوتی است که به طور آنی به گوش انسان می رسد. در واقع می توان موجی از صدا را تولید نمود که مخالف موج دیگر باشد که این درواقع اساس کار گوشی های از بین برنده سر و صدا می باشد.

همچنین اگر دو موج با هم هم فاز باشند با یکدیگر جمع می شوند و موجی با دامنه دو برابر و با همان بسامد قبلی را تولید می کنند که به آن تداخل سازنده گفته می شود. در واقع یکی از اصلی ترین وظایف اگزوز خودرو هم کاهش میزان صدای خروجی از همین طریق تبدیل انرژی می باشد.

انواع اگزوز و مدل‌های آن

البته می‌شود گفت که مدل‌های جدیدتری از اگزوزها در راه است و دنیای خودرو در همه جنبه‌های خودش دارد پیشرفت می‌کند. اما عجالتا این مدل‌ها برای اگزوز وجود داشته و دارند:

تک خروجی

در بیشتر خودروها از این مدل استفاده می‌شود؛ از همه هم ارزان‌تر است. کلاً از یک لوله برای خارج کردن دود از سیلندر استفاده می‌شود. البته باید گفته شود که این مدل، در موتورهای کم‌حجم و کم‌قدرت‌تر استفاده می‌شود. چون خروجی دود و گاز کمتر است و با همین مدل هم کارش راه می‌افتد.

دو خروجی:

به اگزوزهای دوگانه هم معروف هستند. این روزها خیلی هم رایج است. چرا که حجم و قدرت موتورها بیشتر شده و سعی می‌کنند از این خروجی‌های دوگانه استفاده کنند تا بتوانند عملکرد بهتری بگیرند. ضمن این‌که در نهایت نیز باعث می‌شود تا سوخت مصرفی پیشرانه هم کمتر شود. این مدل برای سیستم‌های توربوشارژر امروزی هم به شدت مناسب است.

دوگانه مختلف:

این یکی هم مثل همان قبلی است. البته یک فرق کوچک دارد. در مدل قبلی به واسطه استفاده از مخزن‌های بزرگتر، امکان استفاده از لوله‌های خم شونده وجود نداشت. در نتیجه در ماشین‌های کوچک‌تر نمی‌شد از آن‌ها استفاده کرد. این اگزوزها به واسطه استفاده از مخزن‌های کوچکتر، امکان بازطراحی در لوله‌های اگزوز را به سازندگان می‌دادند.

دوطرفه:

البته از این مدل‌ها چندان استقبال نشد. در واقع همان مدل‌های عوض شده اگزوزهای دوگانه بودند که به دلایل مختلف توسط ماشین‌بازها عوض می‌شدند.

اگزوز high performance:

سرعت خروج گاز و دود در این مدل خیل یبالاست چرا که در طراحی آن‌ها از آلیاژهای خاصی استفاده شده است. البته چون صداهای گوشخراش و منحصر به فردی دارند، استفاده از آن‌ها غالبا در شهر ممنوع است.

اگزوز ریموت‌دار خودرو چیست؟

ماشین‌بازها معمولا اخلاقیات خاصی دارند و به همین دلیل، امکانات مختلفی برای استفاده آن‌ها راهی بازار می‌شود. 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 ماشین‌شان بشوند.

به همین دلیل، کیت ریموت‌دار اگزوز راهی بازار شده. با استفاده از این کیت، شما بعد از نصب آن، می‌توانید هر دفعه یکدکمه را زده و صدای خروجی اگزوزتان را عوض کنید. اتفاقا استقبال خوبی هم از این آپشن شده است.

تاثیر طراحی اگزور بر کاهش قدرت موتور

در بعضی از ماشین‌ها، منیفولد گاز در بالای منیفولد دود نصب می‌شود. در این صورت برای بی‌صدا کردن دود ناشی از احتراق، از ۲ صدا خفه کن استفاده می‌شود. چنین ایده‌هایی برای موتورهایی که قدرت زیادی دارند، امری ناگزیر است.

در این صورت طراحی این صدا خفه‌کن ها در کم و زیاد شدن صدای ایجاد شده از اگزوز و موتور، اثرگذار ظاهر می‌شود. این صدا خفه‌کن‌ها طوری طراحی می‌شوند تا گازهای خروجی موتور در آن به تدریج منبسط شده و از گرمایش کم شود.

فشار این گازها هم کاسته می‌شود. اگر این فشار کم نشود، باعث می‌شود تا قدرت موتور کمتر شود. اما چرا؟ این فشار منفی می‌تواند از خروج گازهای تولید شده در موتور جلوگیری کند؛ به همین راحتی. می‌بینید که همه چیز به همه‌چیز ربط دارد؛ مخصوصاً در طراحی موتورها و ماشین‌ها.

سیستم اگزوز چطور باعث افزایش شتاب و قدرت موتور می‌شود؟

همان‌طور که اشاره شد، باید طراحی اگزوز و جزئیاتی که باعث انتقال گازها و دودها به بخش‌های انتهایی آن می‌شود، با دقت صورت بگیرد. چرا که سهل‌انگاری در طراحی هر کدام، شاید باعث کم شدن فشار گازها و در نتیجه ممانعت از خروج متعادل آن‌ها از اگزوز و در نهایت کم شدن از قدرت مفید پیشرانه شود. اما برای این‌که مشکلی در ایجاد قدرت خودرو وجود نداشته باشد، سعی می‌کنند نکاتی را در طراحی پیشرانه و اگزوز رعایت کنند، از جمله:

ـ سعی می‌کنند 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 می‌شود. در بعضی از خودروها، برای این‌که چنین مشکلی پیش نیاید، از ورودی منیفولدهای صیقلی استفاده می‌کنند. همچنین کم کردن لوله‌های ورودی و بزرگتر کردن فیلتر هوا هم تأثیرگذار است.

ـ گاهی نیز سعی می‌کنند 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 می‌کند. به این منظور در طراحی اگزوز، سعی می‌کنند از هدرزها یا لوله‌هایی با انتهای گشاد و آزاد استفاده کنند.

علائم خرابی اگزوز خودرو چیست؟

بخش زیادی از خرابی اگزوز ماشین را پارگی، شکستگی و سوراخ شدگی آن تشکیل می دهد. این قطعه از موتور تا انتهای خودرو مسیر نسبتا طولانی را طی می کند به همین دلیل است که بیشتر در معرض فرسودگی قرار می گیرد.

این قطعه معمولا در بخش زیرین خودرو و بسیار نزدیک به سطح زمین نصب می شود به همین دلیل است که عبور ماشین از روی ناهمواری ها و یا تردد در مسیرهای پر از آب باعث آسیب دیدن این قطعه می شود.

یکی دیگر از عواملی که نقش قابل توجهی در فرسودگی این قطعه ایفا می کند آب و هوای مرطوب می باشد. از این رو این قطعه در مناطق مرطوب و شرجی زودتر خراب می شود. فرسودگی این قطعه باعث پاره شدن و یا شکستگی این قطعه بر اثر کوچکترین شربه می باشد که در نهایت منجر به عدم عملکرد صحیح خودرو می شود.

به طور کلی علایم خرابی این قطعه شامل موارد زیر می باشند:

• شنیدن صداهای نسبتا بلند و ناهنجار از خودرو
• در صورتی که میزان قدرت خودرو کاهش یابد.
• مصرف سوخت خودرو افزایش یابد.
• غلظت گازهای آلاینده در خروجی اگزوز افزایش خواهد یافت.

بیشتر بدانید:

زمان مناسب تعویض اگزوز خودرو

تمامی قطعات خودرو دارای عمر مفید هستند و پس از به پایان رسیدن این زمان تمامی قطعات خودرو عملکرد اولیه خود را از دست خواهند داد و در نهایت کارایی خودرو را تحت تاثیر قرار خواهند داد. یکی از این قطعات خودرو که دارای عمر مفید می باشد اگزوز ماشین می باشد.

طول عمر مفید این قطعه تا حد قابل توجهی به شرایطی که خودرو در آن مورد استفاده قرار می گیرد وابسته می باشد. در خودروهایی که در جاده های کوهستانی و ناهموار تردد می کنند بیشتر علائم خرابی دیده می شود.

اگر خودرو شما در آب و هوای مرطوب و شرجی مورد استفاده قرار می گیرد اگزوز ماشین در آن ها زودتر پوسیده می شود و در نهایت باید این قطعه ماشین را در این خودروها تعویض کرد. در صورت استفاده مقطعی به طور روزانه از خودرو نیز این قطعه بیشتر خراب شده و علائم خرابی در آن ها مشاهده خواهد شد.

بیشتر بدانید: علائم و علت نشتی اگزوز چیست؟ نحوه تعمیر آن

دلایل شنیده شدن صدای پت پت از اگزوز خودرو

یکی دیگر از مشکلاتی که ممکن است برای اگزوز پیش بیاید شنیده شدن صدای پت پت است که ممکن است دلایلی به شرح زیر داشته باشد:

با خراب یا کثیف شدن سنسور ها و حسگر های اکسیژن، خودرو موقع در جا کار کردن پت پت می‌کند. همچنین به جز سنسور اکسیژن در صورتی که سوزن انژکتور نیز کثیف باشد صدای پت پت از اگزوز شنیده می‌شود. انژکتور خودرو انتهای لوله های خروج سوخت به سمت موتور قرار دارند. دهانه کوچک انژکتور ها محلی است که بنزین از آن قسمت درون محفظه انفجار پاشیده می‌شود.

عوض نکردن به موقع صافی بنزین و وجود ایراد در شمع های خودرو نیز از دلایل دیگر شنیده شدن صدای پت پت از اگزوز هستند.

دلایل عطسه زدن اگزوز خودرو

اگر از اگزوز خودرویتان صدای عطسه می‌شنوید شاید علت آن شتاب دادن به خودرو باشد. با فشار دادن نا به جای پدال گاز و ایجاد حالت پسزدگی در خودرو صدای عطسه زدن اگزوز خودرو را خواهید شنید.

اگر علت عطسه زدن خودرو دادن شتاب نا به جا نباشد، احتمالا مشکل از فرمان کامپیوتر خودرو است. فرمان کامپیوتر خودرو، جهت احتراق قوی تر به کویل نیز موجب عطسه زدن خودرو می‌شود.

عامل دیگر عطسه زدن خودرو خراب شدن سیم و وایر هاست. ممکن است کیفیت کم وایر های خودرو نیز دلیل خارج شدن این صدا از اگزوز باشد.

راه‌های جلوگیری از عطسه زدن اگزوز

وارد نکردن فشار و شتاب نا به جا به ماشین و سرویس به موقع خودرو، بررسی قطعات مختلف از جمله وایر ها و سیم های اتصال اگزوز می‌تواند تا حد خوبی از عطسه زدن اگزوز خودروی شما جلوگیری کند.

چرا اگزوز صدای انفجار دارد

شنیدن صدای انفجار از خودرو ممکن است به دلیل فلوت کردن موتور باشد. این عامل اصلی ترین دلیل شنیده شدن صدای انفجار از اگزوز است و زمانی اتفاق می‌افتد که مقدار خیلی زیادی از بنزین وارد موتور شده باشد. نام دیگری که شاید بیش تر به جای فلوت کردن شنیده باشید، خفه کار کردن موتور است.

عامل دیگری که باعث ایجاد صدای انفجار در اگزوز می‌شود خرابی وایر است که این مورد نیز مثل خفه کار کردن موتور به خاطر حجم زیاد بنزین اتفاق می‌افتد ولی بر خلاف مورد قبلی که انفجار در فضای احتراق سوخت اتفاق می‌افتاد این بار در فضای خارج از محفظه صورت می‌گیرد.

معیوب بودن شمع ها می‌تواند دلیل دیگر شنیده شدن صدای انفجار از اگزوز خودرو باشد. تمام شدن عمر اگزوز خودرو باعث می‌شود احتراق سوخت به خوبی انجام نشود و گاز زیادی از اگزوز خارج شود که در مسیر و به خاطر وجود گرمای زیاد منفجر شود.

چرا از اگزوز خودرو صدای ترقه شنیده می‌شود؟

موارد زیر را به عنوان دلایل خروج صدای ترقه از اگزوز می‌شناسند:

• سوراخ شدن یک قسمت از سیستم اگزوز
• تنظیم نبودن دور آرام موتور
• عدم تنظیم سیستم برقی موتور
• عدم عملکرد صحیح شمع های خودرو
• وجود ایراد در سوپاپ های گاز
• وارد کردن فشار زیاد به خودرو با فشردن نا به جای پدال گاز