El dispositiu i el principi de funcionament del sistema d’escapament del cotxe

Tots els cotxes equipats amb un motor de combustió interna tenen almenys un sistema d’escapament primitiu. S'instal·la no només per proporcionar comoditat al conductor i als altres. Aquest disseny té un paper important en l’eliminació eficient dels gasos d’escapament.

Penseu en el disseny del sistema d’escapament, així com les opcions per a la seva modernització i reparació.

Què és un sistema d’escapament de cotxes?

Un sistema d’escapament significa un conjunt de canonades de diferents longituds i diàmetres, així com contenidors volumètrics, dins dels quals hi ha barreres. Sempre s’instal·la sota el cotxe i es connecta al col·lector d’escapament.

A causa del diferent disseny dels dipòsits (silenciador principal, ressonador i catalitzador), la majoria dels sons generats com a resultat del funcionament de la unitat de potència se suprimeixen.

Finalitat del sistema d’escapament del vehicle

Com el seu nom indica, el sistema està dissenyat per eliminar els gasos d’escapament del motor. A més d'aquesta funció, aquesta construcció també serveix per:

• Amortiment del so d’escapament. Quan s’engega el motor, es produeixen microexplosions de la mescla aire-combustible a les cambres de treball dels cilindres. Fins i tot en petites quantitats, aquest procés s’acompanya de fortes palmes. L’energia que s’allibera és suficient per conduir els pistons dins dels cilindres. A causa de la presència d’elements amb diferents estructures internes, el soroll d’escapament queda amortit pels deflectors situats al silenciador.
• Neutralització de residus tòxics. Aquesta funció la realitza un convertidor catalític. Aquest element s’instal·la el més a prop possible del bloc de cilindres. Durant la combustió de la mescla aire-combustible es formen gasos verinosos que contaminen molt el medi ambient. Quan l’escapament passa pel catalitzador, es produeix una reacció química, com a conseqüència de la qual es redueix l’emissió de gasos nocius.
• Eliminació de gasos fora del vehicle. Si instal·leu un silenciador just al costat del motor, quan el cotxe està parat amb el motor engegat (per exemple, en un semàfor o en un embús), s’acumularien gasos d’escapament sota el cotxe. Atès que l’aire per refredar l’habitacle es pren de l’habitacle del motor, en aquest cas entraria menys oxigen a l’habitacle.
• Refrigeració de l’escapament. Quan es crema combustible als cilindres, la temperatura augmenta fins als 2000 graus. Després d’eliminar els gasos pel col·lector, es refreden, però fins i tot són tan calents que poden ferir una persona. Per aquest motiu, totes les parts del sistema d’escapament són de metall (el material té una elevada transferència de calor, és a dir, s’escalfa ràpidament i es refreda). Com a resultat, els gasos d’escapament no cremen els que passen pel tub d’escapament.

Sistema d'escapament

Segons el model del cotxe, el sistema d’escapament tindrà un disseny diferent. Tanmateix, en general, l'estructura del sistema és pràcticament la mateixa. El disseny inclou els elements següents:

• Col·lector d’escapament. Aquest element està fabricat en metall resistent a la calor, ja que assumeix la càrrega tèrmica principal. Per la mateixa raó, és imprescindible que la connexió amb la culata i la canonada frontal sigui el més estreta possible. En aquest cas, el sistema no superarà el flux ràpid de gasos calents. Per això, l'articulació es cremaria més ràpidament i caldria canviar les peces amb freqüència.
• "Pantalons" o canonada frontal. Aquesta part s’anomena així perquè l’escapament de tots els cilindres hi està connectat en una canonada. Depenent del tipus de motor, el nombre de canonades dependrà del nombre de cilindres de la unitat.
• Ressonador. Es tracta de l’anomenat silenciador “petit”. En el seu petit dipòsit, té lloc la primera etapa de desacceleració del flux de gasos d’escapament. També es fabrica a partir d’un aliatge refractari.
• Convertidor catalític. Aquest element s’instal·la en tots els cotxes moderns (si el motor és dièsel, en lloc d’un catalitzador hi ha un filtre de partícules). La seva tasca és eliminar substàncies tòxiques dels gasos d’escapament formats després de la combustió de gasoil o gasolina. Hi ha diversos tipus de dispositius dissenyats per neutralitzar els gasos nocius. Les més habituals són les modificacions ceràmiques. En ells, el cos del catalitzador té una estructura cel·lular semblant a un panal. En aquests catalitzadors, el cos està aïllat (perquè les parets no es cremin) i s’instal·la una malla d’acer de malla fina a l’entrada. Les superfícies de la malla i la ceràmica estan recobertes amb una substància activa, a causa de la qual es produeix una reacció química. La versió metàl·lica és gairebé idèntica a la ceràmica, només en lloc de ceràmica, el seu cos està format per metall corrugat, que està cobert amb la capa més fina de pal·ladi o platí.
• Sonda Lambda o sensor d’oxigen. Es col·loca després del catalitzador. En els cotxes moderns, aquesta part és una part integral que sincronitza els sistemes de combustible i d’escapament. En contacte amb els gasos d’escapament, mesura la quantitat d’oxigen i envia un senyal a la unitat de control (es descriuen més detalls sobre la seva estructura i principi de funcionament aquí).
• Silenciador principal. Hi ha molts tipus diferents de silenciadors. Cadascun d'ells té les seves pròpies característiques de disseny. Bàsicament, el "banc" té diverses particions, a causa de les quals s'extingeix una fuita d'escapament. Alguns models tenen un dispositiu especial que amb l’ajut d’un so especial permet destacar la potència del motor (un exemple d’això és el sistema d’escapament del Subaru Impreza).

A la unió de totes les peces, s’ha d’assegurar la màxima estanquitat, en cas contrari el cotxe farà soroll i les vores de les canonades es cremaran més ràpidament. Les juntes estan fabricades amb materials refractaris. Els cargols s’utilitzen per a una fixació segura i, de manera que les vibracions del motor no es transmetin al cos, les canonades i els silenciadors estan suspesos del fons mitjançant arracades de goma.

Com funciona el sistema d’escapament

Quan la vàlvula s’obre a la carrera d’escapament, els gasos d’escapament s’abocen al col·lector d’escapament. Després van cap a la canonada frontal i es connecten al flux que prové d'altres cilindres.

Si el motor de combustió interna està equipat amb una turbina (per exemple, en motors dièsel o versions de gasolina turboalimentada), l’escapament primer del col·lector s’alimenta al rotor del compressor i només després va al tub frontal.

El següent punt és un catalitzador en què es neutralitzen les substàncies nocives. Aquesta peça s’instal·la sempre el més a prop possible del motor, ja que la reacció química es produeix a altes temperatures (per a més detalls sobre el funcionament del convertidor catalític, vegeu en un article separat).

A continuació, l’escapament passa pel ressonador (el nom parla de la funció d’aquesta part: ressonar la majoria dels sons) i entra al silenciador principal. A la cavitat del silenciador hi ha diverses particions amb forats compensats entre si. Gràcies a això, el flux es redirigeix ​​moltes vegades, el soroll s’esmorteix i el tub d’escapament és el més suau i silenciós possible.

Possibles avaries, mètodes d’eliminació i opcions d’ajust

El mal funcionament del sistema d’escapament més comú és l’esgotament parcial. Molt sovint això es produeix a la unió a causa d’una fuita. En funció del grau de desglossament, necessitareu fons propis. L’esgotament es produeix sovint a l’interior del silenciador.

En qualsevol cas, diagnosticar el sistema d’escapament és una de les tasques més fàcils. El més important és escoltar el treball del motor. Quan el soroll d’escapament comença a intensificar-se (primer adquireix el so "baix" original, com un cotxe potent), llavors és hora de mirar sota el cotxe i veure on es produeix la fuita.

Reparació de silenciador depèn del grau de desgast. Si la peça és relativament barata, seria millor substituir-la per una de nova. Es poden fer modificacions més costoses amb fangs de gas i soldadura elèctrica. Hi ha moltes opinions diferents al respecte, de manera que l’automobilista ha de determinar per si mateix quin mètode de resolució de problemes s’ha d’utilitzar.

Si hi ha un sensor d’oxigen al sistema d’escapament, el seu mal funcionament farà greus ajustaments al funcionament del sistema de combustible i pot danyar el catalitzador. Per aquest motiu, alguns experts recomanen mantenir sempre un bon sensor en estoc. Si, després de substituir una peça, el senyal d’error del motor desapareix al quadre de comandament, el problema hi era.

Afinació del sistema d’escapament

El disseny del sistema d’escapament té un impacte directe sobre la potència del motor. Per aquest motiu, alguns controladors l’actualitzen afegint o eliminant alguns elements. L’opció d’ajust més comuna és la instal·lació d’un silenciador directe. En aquest cas, el ressonador es desmunta del sistema per obtenir un efecte més gran.

Val a dir que la manipulació dels circuits del sistema pot afectar greument l’eficiència del tren motriu. Cada modificació del silenciador es selecciona tenint en compte la potència del motor. Per a això, es fan càlculs d'enginyeria complexos. Per aquest motiu, en alguns casos, actualitzar el sistema no només és desagradable per al so, sinó que també "roba" una potent potència del motor.

Si no hi ha prou coneixement sobre el funcionament del motor i del sistema d’escapament, és millor que un aficionat al cotxe busqui ajuda d’especialistes. No només ajudaran a triar l’element adequat que generi l’efecte desitjat, sinó també a evitar danys al motor a causa d’un funcionament incorrecte del sistema.

Preguntes i respostes:

Quina diferència hi ha entre un tub d'escapament i un silenciador? El silenciador del sistema d'escapament és un dipòsit buit amb diversos deflectors a l'interior. El tub d'escapament és un tub metàl·lic que s'estén des del silenciador principal.

Quin és el nom correcte per al tub d'escapament? Aquest és el nom correcte per a aquesta part del sistema d'escapament del vehicle. És incorrecte anomenar-lo silenciador, perquè el tub simplement desvia els gasos d'escapament lluny del silenciador.

Com funciona el sistema d'escapament? Els gasos d'escapament surten dels cilindres a través de les vàlvules d'escapament. A continuació, entren al col·lector d'escapament, al ressonador (en els cotxes moderns encara hi ha un catalitzador al davant), al silenciador principal i al tub d'escapament.

Quin és l'escapament del cotxe? És un sistema que neteja, refreda i redueix la pulsació i el soroll dels gasos d'escapament que surten del motor. Aquest sistema pot variar en diferents models de cotxe.