排氣管與催化式廢氣凈化器

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：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，將發動機強制排出的廢氣引向排氣總管。直列式發動機有一個排氣管，V型發動機左右兩側都有排氣管。按照發動機缸數不同，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)，從而決定迸入發動機內的混合氣比例。
        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轉化為無害物質。
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，與空氣中的氧發生反應產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轉化為無害物質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，是現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，裝在排氣系統的中部或者后部位置上，它內部有一系列隔板、腔室、孔洞和管道，利用聲波反射互相干擾抵消的現象，使聲能逐漸消弱，用以隔離和衰減排氣門每次打開時產生的脈動壓力。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生的脈動壓力是產生噪聲的根源，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部時要改變方向。
        現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（裝在系統內）產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，但會降低一些發動機功率，因為就算設計完善的消聲器也會在系統中產生一些背壓，從而降低發動機容積功率，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是尾管，它是排氣系統最后一段管子，將廢氣引出車外。