排氣管與催化式廢氣凈化器

www.ciaranmcbreen.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：追夢人2004 類別：汽車構造維修時間：2006-12-18

        汽車的排氣系統(tǒng)是排放和降噪的重要總成，它主要由排氣管、催化式凈化器、消聲器、尾管等組成。
        排氣管多用鑄鐵制成，將發(fā)動機強制排出的廢氣引向排氣總管。直列式發(fā)動機有一個排氣管，V型發(fā)動機左右兩側都有排氣管。按照發(fā)動機缸數(shù)不同，一個排氣管可有3個、4個或者6個通道，這些通道的另一端并入一個單通道，再連接到排氣總管。
排氣系統(tǒng)看似只是簡單的管道，其實設計時不僅要考慮到特定的底盤布置，而且排氣系統(tǒng)的長度、管徑大小、消聲器的大小都要考慮到排氣氣體的流動，防止相鄰氣缸排氣時氣流的互相干涉。在電噴發(fā)動機上，氧傳感器就裝在排氣總管上，它感應排氣中氧分子含量并反饋至電控單元（ECU)，從而決定迸入發(fā)動機內(nèi)的混合氣比例。
        排氣總管可能是鍍鋁或鍍鋅鋼材做成，也可能是用不銹鋼材做成，排氣總管連接催化式排氣凈化器。催化式排氣凈化器的關鍵在于“催化”，也就是利用催化劑對汽車的廢氣進行凈化，將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。
催化式排氣凈化器有氧化型、雙床型、三元型等多種型式，其中最常用的是三元型催化式凈化器。殼體用耐高溫的不銹鋼制成，內(nèi)部的蜂巢式通道上涂有催化劑，催化劑的成份有鉑、鈀和銠等稀土金屬，當汽車廢氣通過凈化器的通道時，一氧化碳和碳氫化合物就會在催化劑鉑與鈀的作用下，與空氣中的氧發(fā)生反應產(chǎn)生無害的水和二氧化碳，而氮氧化合物則在催化劑銠的作用下被還原為無害的氧和氮。
        所謂三元型催化式凈化器是指汽車廢氣只要通過凈化器本身，就可同時將廢氣中的三種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的一種高效率凈化器。三元型催化式排氣凈化器的凈化效率十分高，可以凈化90%以上的有害物質(zhì)，是現(xiàn)代轎車上一種標準裝置。當然，催化式排氣凈化器也不是全能的，它只能適用于無鉛汽油做燃料的汽車，如果使用含鉛汽油，廢氣中的鉛就會復蓋催化劑，使凈化器停止工作而不起任何作用，所以現(xiàn)在的車用汽油一般都是無鉛汽油。
        從催化式排氣凈化器出來就連接到消聲器了。消聲器橫截面是一個園形或者橢圓形的物體，多用薄鋼板焊制，裝在排氣系統(tǒng)的中部或者后部位置上，它內(nèi)部有一系列隔板、腔室、孔洞和管道，利用聲波反射互相干擾抵消的現(xiàn)象，使聲能逐漸消弱，用以隔離和衰減排氣門每次打開時產(chǎn)生的脈動壓力。目前，越來越多的消聲器采用鍍鋁不銹鋼材料，降低重量并可延長壽命。
排氣門開啟時高速沖出的廢氣所產(chǎn)生的脈動壓力是產(chǎn)生噪聲的根源，又稱為氣流噪聲，噪聲可達120分貝以上，是人體承受不了的。轎車常用的消聲器多是倒流式，即廢氣流通過元件內(nèi)部時要改變方向。
        現(xiàn)在還有一種電子消聲器，傳感器從排氣總管出口處截取氣流壓力波形，反饋至計算機并指令揚聲器（裝在系統(tǒng)內(nèi)）產(chǎn)生一個同樣波形的相反波去互相抵消，從而減少噪聲。
        消聲器雖然能降低噪聲，但會降低一些發(fā)動機功率，因為就算設計完善的消聲器也會在系統(tǒng)中產(chǎn)生一些背壓，從而降低發(fā)動機容積功率，因此一些競賽車是不裝消聲器的，開起來噪聲十分大。
與消聲器連接最后一節(jié)是尾管，它是排氣系統(tǒng)最后一段管子，將廢氣引出車外。