Sanningslöst är en enskild bils utsläpp relativt låga, jämfört med andra föroreningskällor. Men när hundratusentals människor sitter i var och en av en bil och packar en motorväg till fullo, är de kumulativa effekterna enorma. När du sitter i en bilkö och tittar på röken som kommer ut ur avgasröret framför dig och reser dig för att ansluta dig till smogen på himlen, tänk ett ögonblick på vad den röken är. Det kanske inte ser så mycket ut, men den röken har kommit långt sedan den trycktes genom bilens motor bara några ögonblick innan.
Oro för våra bilars påverkan på miljön är inget nytt. 1970 års version av Clean Air Act gav EPA dess övergripande befogenhet att reglera bilutsläpp. I takt med att tekniken utvecklades, drev EPA på för strängare standarder. Och medan nya bilar är mycket renare än för 40 år sedan, tenderar människor att köra längre sträckor och mycket oftare idag, vilket bidrar till mycket mer föroreningar. Clean Air Act omarbetades och utökades i räckvidd 1977 och sedan igen 1990.
Biltillverkare och reservdelsleverantörer har varit tvungna att hålla jämna steg med dessa förändringar, och som du kan föreställa dig har en bils avgassystem också behövt utvecklas avsevärt.
InnehållAvgassystemet består huvudsakligen av rör i flera olika former, var och en utformad för att ansluta till varandra, och var och en utformad för att passa en specifik del av bilens undersida. (Rören är ofta böjda för att svepa runt eller på annat sätt rymma andra närliggande komponenter i bilen, såsom axlarna.) Varje rör är ansvarigt för att flytta avgaserna bakåt, men många av segmenten är specialiserade. Med andra ord, från utsidan ser systemet helt enkelt ut som ett gäng sammankopplade rörsegment som löper från motorrummet till den bakre stötfångaren, även om vissa tjänar ett extra syfte eftersom avgaserna rinner genom just det röret.
Till exempel kan Y-röret (som helt enkelt är ett Y-format rör) installeras så att änden med två öppningar bultar upp till två motsvarande öppningar i avgasgrenröret, och kombinerar motorns avfall för att gå igenom systemet. Eller, när det är installerat på baksidan av bilen, kan ett Y-rör hjälpa till att skapa ett dubbelt avgassystem med ett avgasrör på varje sida av bilen (för en ofta eftertraktad sportig look). Mellanrör kan vara anslutna till ljuddämparen eller resonatorn, som är andra viktiga systemkomponenter (vi kommer till dessa på nästa sida). Balansrör, som finns i dubbla avgassystem, hjälper till att utjämna avgaspulserna under förar- och passagerarsidan av bilen. Luftspaltrör är specialiserade kapslade rör som fungerar som en värmesköld och isolator genom att tillhandahålla ett extra lager för luftflödet. Och avgasröret, som vanligtvis tittar ut från undersidan av den bakre stötfångaren, har vanligtvis en större öppning och kan vara gjord av mer rejäl metall, för att ge intrycket av ett prestandaavgassystem som är ett vanligt inslag i exklusiva bilar.
Även om det kan tyckas ineffektivt att ha massor av rör istället för bara ett, så tjänar alla dessa segment ett syfte. För det första är att böja rör hårt arbete, och det är lättare att ansluta små vinklade segment till raka rör än att forma ett långt, dyrt, tungt rör för att passa varje kontur av en bil. Dessutom slits avgassystemkomponenter ut med jämna mellanrum (beroende naturligtvis på tillverkaren, dess material, körförhållanden och miljöfaktorer). Det är enklare och billigare att byta ut ett urrostat segment av rör, utsliten ljuddämpare eller utsliten katalysator än att installera ett helt nytt system.
Du kanske undrar hur alla dessa rör passar ihop. Nåväl, vissa ändar överlappar varandra, medan andra paras från ände till ände; men inte utan lite hjälp.
Vi diskuterade de olika rören först, eftersom de är de mest synliga och vanliga komponenterna i avgassystemet, och för att de finns överallt. Men avgassystemet börjar verkligen vid avgasröret (även känt som avgasgrenröret). Rubriken ser ut som en serie intilliggande rör som sitter ihop (även om den ofta är gjord av kraftig gjuten metall). Den samlar upp avgaserna direkt från motorn, så den är utformad så att varje öppning passar ihop med en av motorns avgasportar, med flänsar som bildar en tät tätning för att förhindra att avgaserna rinner ut. Härifrån börjar avgaserna sitt flöde genom de olika rören och andra komponenter.
Packningarna som sitter mellan varje rör spelar en mycket viktig roll. Det är svårt, för att inte säga omöjligt, att bilda en felfri metall-till-metall-tätning, så packningar är inklämda mellan varje anslutning för att förhindra att de giftiga gaserna kommer ut i förtid. De är gjorda av fiber eller andra kraftiga, värmebeständiga material, som har precis tillräckligt med flexibilitet för att komprimeras något när rören kläms tätt ihop. Detta hjälper till att bilda en tät försegling.
Ljuddämparen är en annan viktig del av avgassystemet. Det ser ut som en stor rund eller oval kammare (finns vanligtvis, men inte alltid, nära baksidan av bilen). Den kammaren har dock en mycket komplex design - den är ansvarig för att tysta det mesta av motorns ljud, även om den måste tillåta avgaserna att fortsätta flyta smidigt. En serie kammare och rör, fyllda med sten, ull eller syntetiska fibrer, absorberar och kontrollerar ljudet. Och det är inte allt - ljuddämparen måste vara rimligt motståndskraftig mot skador, korrosion och värmebeständighet. Resonatorn är en sekundär eller ersättningskomponent för ljudeliminering, som används för att förstärka ljuddämparen, eller i fall där utrymmet är litet kan den till och med användas istället för en ljuddämpare.
Katalysatorer, som blev vanliga på 1970-talet, är det primära och mest effektiva sättet att minska halten av gifter i en bils avgaser. Insidan av en katalytisk omvandlare (eller "katt") är belagd med metaller. Olika typer av katalysatorer använder olika kombinationer av platina, palladium och rodium. Innan avgaserna når katten innehåller det en potent, supergiftig kombination av kolmonoxid, kväveoxid och kolväten. (När du tar din bil för dess utsläppstest är det dessa kemikalienivåer som testas.) När dessa gifter kommer i kontakt med metallerna som täcker insidan av katten sker en kemisk reaktion som gör avgaserna mindre skadliga . När avgaserna passerar genom katten bör halten av kemikalier reduceras tillräckligt för att följa myndighetsföreskrifter.
Vi har redan pratat om packningar, men avgassystemet kräver andra grundläggande delar av hårdvara. Flänsar tjänar i allmänhet samma syfte som packningar, men dessa är gjorda av metall (och är ibland formade direkt på änden av ett rör). Diverse klämmor och fästen monterar ihop avgasdelarna och håller dem mot fordonet, och avgashängare hänger bokstavligen rören från bilens underrede, med tillräckligt med styrka för att hålla dem på plats men också tillräckligt med flexibilitet för att motstå rörelser orsakade av körning. Och sist men inte minst är värmesköldarna:metallplattor (ibland isolerade) som används som en extra barriär när heta avgasdelar är särskilt nära en annan del av bilen eller direkt under kupén.
Om en motor gick perfekt, skulle den förbränna allt tillgängligt bränsle när den körde genom sina cykler och omvandla alla smutsiga bitar till en kraftkälla. Men rester finns som föroreningar eftersom en motor helt enkelt inte kan konstrueras för att fungera perfekt - det finns alldeles för många variabler. En viss mängd bränsle kommer alltid att förbli oförbränt eller delvis förbränt, och dessa rester måste snabbt bearbetas ur fordonet, i form av avgaser, för att göra plats för nästa cykel av motorförbränning.
Som vi nämnde tidigare lämnar avgaserna först motorn och kommer in i systemet genom avgasgrenröret. Därifrån färdas den ner i systemet genom sammankopplade rör tills den kommer ut genom avgasröret, nära den bakre stötfångaren. Själva rören hjälper faktiskt till att kyla avgaserna, men de är mest ett sätt för avgaserna att gå till (och genom) katalysatorn och ljuddämparen.
Katten måste vara så nära motorn som möjligt, eftersom den inte är fullt fungerande förrän den stiger till driftstemperatur. I många fall placerar tillverkaren katten strax efter grenröret, så värme från motorn hjälper till att värma katten och snabbt få upp den till temperatur.
Efter att gaserna passerat genom katten, som kommer att brinna av och ta bort upp till 90 procent av avgasernas gifter, är nästa prioritet att filtrera motorljudet [källa:Allen]. Ljuddämparen och resonatorn är vanligtvis placerade precis utanför katten. Det finns många varianter på denna kombination - vissa kommer att lugna avgaserna så mycket som möjligt, medan andra är specifikt inställda för aggressiva toner. Därifrån rör sig avgaserna genom resten av rören tills det lämnar bilen.
Med alla dessa kemikalier som snurrar runt, är det ganska bra att avgassystemet faktiskt fungerar så bra som det gör. Ett välskött avgassystem ska hålla två till tre år, men rören tar skador både invändigt och utvändigt. På utsidan är de känsliga för vägförhållanden, såsom påverkan från skräp och miljöfaktorer, såsom snö, is och vägsalt.
En mer påtaglig orsak till försämring av avgassystem är dock intern, och den kan inte ses förrän rören har korroderat med rost. Vi vet att när motorn förbränner bränsle för att skapa kraft, blir biprodukter från denna process över - det är därför avgassystemet behövs. En av dessa biprodukter är sur fukt, och det är verkligen skadligt för metall. Tyvärr finns det verkligen inget sätt att hålla insidan av rören rena.
När ett avgasrör ruttnar igenom eller en anslutning lossnar uppstår ett avgasläckage. En läcka är nästan alltid omedelbart uppenbar med ett högt, vidrigt ljud och eventuellt problem med körbarheten som en intermittent fluktuation i kraften. Men, tro det eller ej, det här är inte de verkliga problemen. Det blir lite allvarligare om läckan inträffar före katalysatorn, vilket innebär att avgaserna inte behandlas ordentligt och alla de heta kemikalierna rinner ut överallt i atmosfären. Det är alltid en bra idé att få läckor åtgärdade så snart som möjligt för att undvika att utsätta dig själv, dina passagerare och din omgivning för ofiltrerade avgaser.
Dieselmotorer, som ofta skylls för oproportionerligt höga nivåer av giftiga utsläpp, kan hitta sitt rykte räddat något av nya och förbättrade avgasfilter som hävdar att de minskar utsläppen med cirka 25 procent, med den extra fördelen av ökad bränsleekonomi. Flera biltillverkare med en historia av att erbjuda dieselmodeller har introducerat liknande system som kombinerar kraftfulla katalysatorer med dieselpartikelfilter. Volkswagens BlueMotion turbodieselsortiment (säljs främst i Europa och Sydamerika) och Mercedes BlueTec-dieslar är två sådana exempel. I många fall använder dessa OEM-komponenter och bilmodeller viktminskning och andra effektiviseringstekniker för att förbättra den totala effektiviteten.
Förbättrad avgaseffektivitet är avgörande för att få ut så mycket som möjligt av din bil, och det finns till och med sätt att förbättra en äldre bil (förutsatt att den är i allmänt gott skick - ett prestandaavgassystem kommer inte att göra mirakel på en total stopp). En mekaniker kan vanligtvis beställa identiska originalreservdelar, men det finns även alternativ från eftermarknadsleverantörer av prestandadelar som ofta ger bilen ett ansiktslyft (åtminstone så mycket som bilens underrede kan piffas upp i alla fall). Det finns flera ofta nämnda fördelar med prestanda avgassystem. Eftermarknadstillverkare är väl medvetna om att den auditiva upplevelsen är avgörande för en njutningsfull körning, och det låter också förare i närheten veta att lite extra mynt spenderades på bilen också. De flesta tillverkare erbjuder en mängd olika system som sträcker sig i ljud från en subtil halskänsla till ett heltäckande vrål. Ett bra eftermarknadsprestandaavgassystem kan förbättra gasresponsen (hur snabbt och smidigt bilen reagerar på trycket på gaspedalen) och ge en boost i hästkrafter. Vissa system kan till och med förbättra bränsleekonomin. Prestandaavgaser kan ge denna effektökning eftersom de är mindre restriktiva än vanliga avgaser. Om motorn kan trycka ut mer luft (vilket också betyder att den kan ta in mer luft) hjälper det motorn att göra mer kraft. Men i motsats till vad du kanske tror, kommer ett helt fritt flödande system att vara kontraproduktivt. Eftermarknadsavgaser är konstruerade för att ge precis rätt mängd mottryck så att motorn inte hamnar igång vid sub-toppeffekt. Det är därför det är viktigt att välja en designad och optimerad för just ditt fordon. Och innan du drar ur dina avgasrör, se till att systemet du vill ha är gatulagligt och inte kommer att få din bil att misslyckas med utsläppstestet.
Förstå också att ett riktigt prestandaavgassystem inte kan ge uppseendeväckande fördelar för en trivial investering. Akta dig för billiga produkter som clip-on eller skruvade "prestanda" avgassystemkomponenter eller avgasspetsar som påstår sig ge utseendet av ett fullpresterande system. De kommer inte att hjälpa bilens körbarhet och de kan till och med hindra den genom att lägga till extra vikt och vindmotstånd. Och dessutom lurar de där pråliga tipsen verkligen ingen.
Ursprungligen publicerad:23 februari 2012
