به نظر شما سیستم اگزوز خودرو چگونه کار می کند؟
سیستم اگزوز
در واقعیت امر دفعیات یک خودرو نسب به سایر منابع آلودگی پایین است. اما زمانی که صدها هزار انسان در خودروهای خود و در یک بزرگراه انباشته شده اند داستان فرق میکند. هنگامی که در یک ترافیک در حال گاز دادن به خودرو خود هستید و هم زمان دودی که از ته اگزوز خودروهای دیگر بیرون می آید و تبدیل به مه میشوند و به آسمان میروند را تماشا میکنید لحظه ای درباره منشا آن دود فکر کنید.
ممکن است کوچک به نظر برسد اما وقتی از موتور خارج میشود راه درازی را طی میکند.
نگرانی ها درباره اثرات خودروها بر محیط زیست موضوع جدیدی نیست. قانون Clean Air Act سال 1970 به سازمان حفاظت محیط زیست این اجازه را داد تا آلایندگی های خودرویی را سامان دهد. همزمان با پیشرفت تکنولوژی، حفاظت محیط زیست استانداردهای سختگیرانه تری را اعمال کرد. و در حالی که خودروهای امروزی نسبت به خودروهای 40 سال قبل پاک تر شده اند و افراد هم تمایل پیدا کرده اند به نقاط دور سفر کنند، گستره پخش این آلودگی بیشتر شده است. قانون Clean Air Act در سال 1977 اصلاح و گسترده شد و در سال 1990 نیز این اتفاق دوباره افتاد.
خودروسازان و سازندگان قطعات مجبور بودند با این تغییرات خود را وقف دهند و همچنان که میشود تصور کرد سیستم اگزوز خودروها هم به میزان قابل توجهی پرکارتر شده بودند.
اجزاء سیستم اگزوز لوله های دود
سیستم اگزوز اصولا از چندین اشکال مختلف لوله ای تشکیل شده که هر یک به دیگری متصل است و هر یک از این لوله ها به گونه ای شکل داده شده اند تا برای دیگر قطعات زیر خودرو مزاحمتی ایجاد نشود. هر لوله مسئول انتقال دود به عقب است اما بعضی از قسمت ها ویژه سازی شده اند. به عبارت دیگر از بیرون سیستم اگزور شبیه به تعدادی از قسمت های لوله ای مرتبط به هم هستند که از موتور بیرون می آیند و به سپر عقب ختم میشوند. اگرچه تعدادی از این قسمت ها هدف خاصی را دنبال میکنند.
برای مثال امکان دارد لوله ی Y شکل در انتها نصب باشد که دارای 2 سر ورودی است و به 2 سر مشابه در ورودی مانیفولد اگزوز پیچ میشود که پسماند های موتور یک جا مسیر سیستم اگزوز را طی میکنند. یا در صورتی که در عقب انتهای خودرو نصب باشد که کمک به ایجاد سیستم اگزوزی دوگانه با 2 ته اگزوزی در دو طرف عقب خودرو خواهد شد.
لوله های واسطه هم امکان دارد به منبع اگزوز یا ریزونتور که قطعات مهم دیگر سیستم اگزوس هستند متصل باشد. لوله های تعادل که در سیستم های اگزوس دوگانه یافت میشوند، در برابر سازی تکان های سیستم اگزوس از قسمت های زیر راننده و سرنشینان کناری کمک میکنند. لوله های گپ هوا لوله های ویژه تو در تویی هستند که به وسیله فراهم سازی یک لایه اضافی جریان هوا به عنوان یک عایق و پوشش حرارتی عمل میکنند. و ته اگزوزی که از سپر عقب خودرو بیرون زدگی دارد، معمولا ورودی بزرگتری دارد و ممکن است جنس آن از شبه فلز باشد.
اگرچه امکان دارد داشتن یک لوله به جای هزار کیلو لوله به صرفه به نظر برسد اما همه آن قسمت ها وظیفه ای بر عهده دارند. دولا کردن یک لوله کار دشواری است و به جای شکل دادن به یک لوله بلند و سنگین، اتصال لوله های زاویه دار کوچک به لوله های صاف کوچک امر راحت تری است. همچنین اجزاء سیستم اگزوز هر چند وقت فرسوده میشوند. جایگزین کردن بخشهای زنگ زده لوله، منبع اگزوز معیوب یا مبدل کاتالیزوری فرسوده با یک سیستم کلی جدید کار راحت تر و ارزان تری خواهد بود.
دیگر اجزا اگزوز– سر اگزوزی ها، چنگک ها و غیره
ما در ابتدا در مورد انواع مختلف لوله ها صحب کردیم چرا که آن ها پیش دست ترین و رایج ترین اجزاء سیستم اگزوز هستند. اما سیستم اگزوز در واقع از سراگزوزی یا مانیفولد اگزوز آغاز میشود. سراگزوزی به مانند مجموعه ای از لوله های چسبیده در کنار هم است.
( اغلب از فلزهای سنگین ساخته میشود) کهه دود را مستقیما از موتور جمع میکنند. بنابراین طراحی آن به گونه ای است که هر یک از ورودی ها با خروجی های موتور یکی میشوند و بیرون زدگی های آن با درزگیزی کامل مانع نشت دود به بیرون میشوند. از این نقطه است که دود مسیر خود را با گذراندن از انواع لوله و دیگر اجزاء آغاز میکند.
درزبندها که در بین لوله ها نصب شده اند نقش مهمی را ایفا میکنند. وصل کردن بدون درز و بدون نقص دو لوله فلزی کار مشکلی است. بنابراین استفاده از درزبندها در بین اتصالات از نشت دودهای سمی جلوگیری میکند. جنس آن ها از فیبر یا دیگر مواد مقاوم در برابر گرما هستند و به اندازه کافی انعطاف پذیرند تا زیر فشار بین دو لوله دوام بیاورند.
منبع اگزوز که شبیه به یک جسم گردمانند هست یکی از بخشهای کلیدی سیستم اگزوز به حساب می آید. این جسم گردمانند طراحی پیچیده ای دارد. علاوه بر این که دود از این قسمت گذر میکند، مسئول خفه کردن حد زیادی از صدای موتور است. متشکل از مجراها و لوله هایی هستند که با سنگ، پشم، یا فیبر مصنوعی پر شده اند و صداها را به خود جذب میکنند. منبع اگزوز همچنین باید به اندازه کافی در مقابل گرما، زنگ زدگی و ضربه مقاوم باشد. ریزونیتور یک قطعه ثانویه یا جاگزین است که منبع اگزوز را تکمیل میکند و در مواردی که فضا کمی در اختیار باشد، آنها به جای منبع اگزوز استفاده میشوند.
مبدل های کاتالیزوری که در سال 1970 فراگیر شدند، ابتدایی ترین و کارامد ترین ابزار کاهش سموم در خودرو هستند. اجزاء داخل مبدل های کاتالیزوری روکش فلزی دارند. انواع مختلف مبدل های کاتالیزوری از ترکیبات متفاوت پلاتینیوم، پالادیوم و رادیوم استفاده میکنند. قبل از این که دود به کاتالیزور برسد، حاوی سم فوق العادی قوی از ترکیبات مونواکسید کربن، اکسید نیتروژن و هیدروکربن ها است (زمانی که از خودرو تست آلایندگی میگیرید، اینها جزء موادی هستند که مورد آزمایش قرار میگیرند). وقتی این مواد سمی با پوشش فلزی داخل کاتالیزور مورد تماس قرار میگیرند، واکنشی شیمیایی رخ میدهد که دود اگزوز را ضعیف میکند. وقتی دود از کاتالیزور عبور میکند، باید سطح مواد شیمیایی به اندازه ای کاهش یابد که مطابق با مقررات دولتی باشد.
پیش از این در مورد درزبندها صحبت کردیم اما سیستم اگزوز شامل اجزاء اساسی دیگری نیز هست. فلنج ها معمولا همان کار درزبندها را انجام میدهند اما جنس فلزی دارند. گیره ها و بست ها اجزاء سیستم را در کنار یکدیگر سوار کرده و روی خودروی نگه میدارد و چنگک ها لوله ها را در قسمت زیرین خودرو با قدرت در سر جای خود نگه میدارند تا تکان های خودرو را در حین حرکت تحمل کنند. و در آخر صفحات فلزی مقاوم در برابر حرارت که به عنوان یک مانع بین قسمت های داغ سیستم اگزوز و دیگر قطعات خودرو و قسمت های سیستم داغ سیستم اگزوز و سرنشینان خودرو استفاده میشوند.
مسیر خروجی سیستم اگزوز
اگر یک موتور به درستی کار کند همه ذرات و مواد سوختی در دسترس خود را تبدیل به انرژی میکند. آنچه باقی میماند به عنوان آلاینده از موتور خارج میشود. همیشه مقداری از مواد سوختی خام و یا نیمه خام باقی میمانند که باید سریعا از طریق مسیر سیستم اگزوز از موتور خارج شوند تا نوبت به دوره بعدی احتراق برسد.
همان طور که پیش از این گفتیم وقتی دود از موتور خارج میشود، اولین جایی که وارد میشود به مانیفولد اگزوز است. از آنجا سفر خود را در سیستم اگزوز آغاز و از لوله های متصل به یکدیگر عبور کرده تا از ته اگزوزی نزدیک سپر عقب خارج شود. در واقع خود لوله ها به خنک سازی دود کمک میکنند اما بیشتر مسیری برای عبور دود به سمت مبدل کاتالیزوری و منبع اگزوز هستند.
کاتالیزور باید تا جایی که امکان دارد به موتور نزدیک باشد زیرا تا وقتی به دما مناسب نرسد کارایی عملی نخواهد داشت. خلیی از خودروسازان کاتالیزور را نزدیک مانیفلود قرار میدهند. بنابراین گرمای موتور کمک میکند تا کاتالیزور گرم شود و آن را به دما لازمه برساند.
بعد از اینکه گازها از کاتالیزور عبور کردند و 90 درصد سمومات دود را پاک کردند، نوبت به فیلتر صدا موتور میرسد. منبع اگزوز و ریزونیتور معمولا در آن سوی کاتالیزور واقع شده اند. بعضی تا جایی که امکان دارد سیستم اگزوز را بی صدا میکنند در حالی که بقیه فقط برای صداهای خشن تنظیم شده اند. از آنجا دود از درون بقیه لوله ها عبور میکند تا از خودرو خارج شود.
با حضور همه آن مواد شیمیایی، سیستم اگزوز به خوبی وظیفه خود را انجام میدهد. یک سیستم اگزوز خوب باید 2 تا 3 سال دوام بیاورد. اما لوله ها چه از درون و چه از بیرون همیشه در معرض آسیب دیدگی هستند. از بیرون هم نسبت به شرایط جاده ای حساس هستند. برای مثال شرایط محیطی مانند برف، یخ و غیره.
حال آنکه علت اصلی تنزل سیستم اگزوز درونی است و تا زمانی که لوله ها زنگ نزنند قابل مشاهده نیست. ما میدانیم زمانی که موتور عمل احتراق را برای تولید انرژی انجام میدهد، آنچه باقی میماند محصولات فرعی به شمار می آیند. برای همین است که به سیستم اگزوز نیازمندیم. یکی از این محصولات فرعی رطوبت اسیدی است که خیلی به فلزات آسیب میرساند. متاسفانه هیچ راهی برای تمیز نگه داشتن داخل لوله ها وجود ندارد.
زمانی که یک لوله از داخل می پوسد یا جایی از اتصالات شل میشود نشت دود رخ میدهد. نشت دود همیشه به وسیله پخش صدایی نامتعارف یا اختلالات حرکتی مانند بی ثباتی در نیرو و توان خودرو آشکار میشود. اما در واقعیت امر این موارد مشکل اصلی نیستند. مسئله آن جایی جدی میشود که اگر نشت دود قبل از کاتالیزور باشد، آن مواد شیمیایی به همه جا سرایت میکند. پس همیشه بهتر است برای حفظ سلامتی خود و دیگران، نشتی دود را در اسرع وقت تعمیر کنید.
قاسم رمضانی
