Thành thật mà nói, lượng khí thải của ô tô cá nhân tương đối thấp so với các nguồn ô nhiễm khác. Nhưng khi hàng trăm nghìn người cùng ngồi trên một chiếc xe, xếp hàng dài trên đường cao tốc, thì tác động tích lũy là rất lớn. Khi bạn đang bị tắc đường, nhìn làn khói phụt ra từ ống xả phía trước và bay lên hòa vào làn khói trên bầu trời, hãy suy nghĩ một chút về làn khói đó là gì. Trông có vẻ không nhiều, nhưng làn khói đó đã trôi qua một chặng đường dài kể từ khi nó được đẩy qua động cơ của ô tô ngay trước đó.
Mối quan tâm về ảnh hưởng của ô tô đối với môi trường không phải là điều gì mới. Phiên bản năm 1970 của Đạo luật không khí sạch đã trao cho EPA thẩm quyền sâu rộng trong việc điều chỉnh lượng khí thải ô tô. Khi công nghệ tiên tiến, EPA đã thúc đẩy các tiêu chuẩn khắt khe hơn. Và trong khi những chiếc ô tô mới sạch hơn nhiều so với những chiếc xe của 40 năm trước, ngày nay mọi người có xu hướng lái xe quãng đường xa hơn và thường xuyên hơn, góp phần gây ra ô nhiễm nhiều hơn. Đạo luật không khí sạch đã được sửa đổi và tăng phạm vi vào năm 1977, và sau đó một lần nữa vào năm 1990.
Các nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp phụ tùng đã phải bắt kịp với những thay đổi này và như bạn có thể tưởng tượng, hệ thống xả của ô tô cũng phải phát triển đáng kể.
Nội dungHệ thống ống xả chủ yếu bao gồm các ống với nhiều hình dạng khác nhau, mỗi ống được thiết kế để kết nối với nhau và mỗi ống có hình dạng phù hợp với một phần cụ thể của bên dưới xe. (Các ống này thường được uốn cong để quấn xung quanh hoặc để chứa các thành phần lân cận khác của ô tô, chẳng hạn như trục xe.) Mỗi ống có nhiệm vụ chuyển khí thải về phía sau, nhưng nhiều phân đoạn là chuyên biệt. Nói cách khác, nhìn từ bên ngoài, hệ thống này đơn giản trông giống như một loạt các đoạn ống được kết nối chạy từ khoang động cơ đến cản sau, mặc dù một số phục vụ một mục đích bổ sung khi khí thải chảy qua đường ống cụ thể đó.
Ví dụ, ống Y (hay nói đơn giản là ống hình chữ Y) có thể được lắp đặt sao cho phần cuối có hai lỗ mở bu lông lên đến hai lỗ tương ứng trong ống xả, kết hợp chất thải của động cơ đi qua hệ thống. Hoặc, khi được lắp đặt ở phía sau xe, một ống chữ Y có thể giúp tạo ra hệ thống ống xả kép với một ống xả ở mỗi bên xe (để có kiểu dáng thể thao thường được săn đón). Các đường ống trung gian có thể được gắn vào bộ giảm thanh hoặc bộ cộng hưởng, là những thành phần quan trọng khác của hệ thống (chúng ta sẽ xem những điều này ở trang tiếp theo). Ống cân bằng, được tìm thấy trong hệ thống ống xả kép, giúp cân bằng xung khí thải di chuyển bên dưới người lái và hành khách bên xe. Ống khe hở không khí là các ống lồng nhau chuyên dụng hoạt động như một tấm chắn nhiệt và cách nhiệt bằng cách cung cấp thêm một lớp cho luồng không khí. Còn ống đuôi, thường nhô ra từ bên dưới cản sau, thường có lỗ mở lớn hơn và có thể được làm bằng kim loại trông sang trọng hơn, để tạo ra vẻ ngoài của một ống xả hiệu suất vốn là đặc điểm chung của các dòng xe cao cấp.
Mặc dù có vẻ không hiệu quả nếu có hàng tấn ống thay vì chỉ một ống, nhưng thực sự, tất cả các phân đoạn đó đều phục vụ một mục đích. Đầu tiên, uốn ống là công việc khó, và việc nối các đoạn nhỏ có góc cạnh với các ống thẳng sẽ dễ dàng hơn so với việc tạo hình một ống dài, đắt tiền và nặng để phù hợp với mọi đường nét của ô tô. Ngoài ra, các thành phần của hệ thống xả bị mòn theo chu kỳ (tất nhiên, tùy thuộc vào nhà sản xuất, vật liệu, điều kiện lái xe và các yếu tố môi trường). Việc thay thế một đoạn ống bị gỉ sét, bộ giảm thanh bị hỏng hoặc bộ chuyển đổi xúc tác bị mòn sẽ dễ dàng và ít tốn kém hơn so với việc lắp đặt một hệ thống hoàn toàn mới.
Bạn có thể tự hỏi làm thế nào mà tất cả các đường ống đó lại khớp với nhau. Chà, một số đầu trùng nhau, trong khi những đầu khác được ghép từ đầu đến cuối; nhưng không phải là không có một chút hỗ trợ.
Trước tiên, chúng tôi đã thảo luận về các loại ống khác nhau, bởi vì chúng là thành phần phổ biến và dễ thấy nhất của hệ thống xả, và vì chúng ở khắp nơi. Nhưng hệ thống xả thực sự bắt đầu từ đầu xả (còn được gọi là ống xả). Tiêu đề trông giống như một loạt các ống liền kề được gắn với nhau (mặc dù nó thường được làm bằng kim loại đúc chịu lực). Nó thu hút khí thải trực tiếp từ động cơ, vì vậy nó được thiết kế để mỗi lỗ mở kết hợp với một trong các cổng xả của động cơ, với các mặt bích tạo thành một con dấu kín để ngăn khí thải thoát ra ngoài. Từ đây, khí thải bắt đầu chảy qua các đường ống khác nhau và các bộ phận khác.
Các vòng đệm được lắp giữa mỗi đường ống đóng một vai trò rất quan trọng. Rất khó, nếu không muốn nói là không thể, để tạo thành một con dấu hoàn hảo giữa kim loại với kim loại, vì vậy các vòng đệm được kẹp giữa mỗi kết nối để ngăn khí độc thoát ra sớm. Chúng được làm bằng sợi hoặc các vật liệu chịu nhiệt, chịu lực nặng khác, có độ mềm dẻo vừa đủ để nén nhẹ khi các đường ống được kẹp chặt vào nhau. Điều này giúp tạo thành một con dấu chặt chẽ.
Bộ giảm thanh là một bộ phận quan trọng khác của hệ thống xả. Nó trông giống như một cái buồng lớn hình tròn hoặc hình bầu dục (thường, nhưng không phải lúc nào, được tìm thấy gần phía sau xe hơi). Tuy nhiên, buồng chứa đó có thiết kế rất phức tạp - nó có nhiệm vụ làm im lặng hầu hết tiếng ồn của động cơ, mặc dù nó phải cho phép khí thải tiếp tục trôi chảy. Một loạt các khoang và ống, chứa đầy đá, len hoặc sợi tổng hợp, hấp thụ và kiểm soát tiếng ồn. Và đó không phải là tất cả - bộ giảm thanh phải có khả năng chống hư hỏng, ăn mòn và giữ nhiệt một cách hợp lý. Bộ cộng hưởng là thành phần loại bỏ âm thanh thứ cấp hoặc thay thế, được sử dụng để tăng cường bộ giảm âm hoặc trong trường hợp không gian quá cao, nó thậm chí có thể được sử dụng thay cho bộ giảm âm.
Bộ chuyển đổi chất xúc tác, đã trở nên phổ biến vào những năm 1970, là phương tiện chính và hiệu quả nhất để giảm mức độ độc tố trong khí thải của ô tô. Các bộ phận bên trong của bộ chuyển đổi xúc tác (hay "cat") được phủ bằng kim loại. Các loại bộ chuyển đổi xúc tác khác nhau sử dụng các kết hợp khác nhau của bạch kim, palladium và rhodi. Trước khi khí thải đến tay con mèo, nó chứa một sự kết hợp siêu độc, mạnh của carbon monoxide, nitơ oxit và hydrocacbon. (Khi bạn mang xe đi kiểm tra khí thải, đây là mức hóa chất đang được kiểm tra.) Khi những chất độc này tiếp xúc với kim loại phủ bên trong con mèo, một phản ứng hóa học sẽ xảy ra làm cho khí thải ít độc hại hơn. . Khi khí thải đi qua mèo, mức độ hóa chất phải được giảm xuống đủ để tuân thủ các quy định của chính phủ.
Chúng ta đã nói về các miếng đệm, nhưng hệ thống xả yêu cầu các phần cứng cơ bản khác. Mặt bích thường phục vụ mục đích tương tự như các miếng đệm, nhưng chúng được làm bằng kim loại (và đôi khi được tạo thành ngay trên phần cuối của đường ống). Các loại kẹp và giá đỡ gắn các mảnh ống xả với nhau và giữ chúng vào xe, còn móc ống xả thực sự treo các đường ống từ gầm xe, đủ độ chắc chắn để giữ chúng ở đúng vị trí nhưng cũng đủ linh hoạt để chịu được chuyển động do lái xe gây ra. Và cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng là tấm chắn nhiệt:Các tấm kim loại (đôi khi cách nhiệt) được sử dụng như một tấm chắn bổ sung bất cứ khi nào các bộ phận thoát khí nóng đặc biệt gần với một bộ phận khác của xe hoặc ngay bên dưới khoang hành khách.
Nếu một động cơ chạy hoàn hảo, nó sẽ đốt cháy tất cả nhiên liệu có sẵn khi chạy qua các chu kỳ của nó, chuyển đổi tất cả các bit bẩn thành nguồn năng lượng. Tuy nhiên, thức ăn thừa tồn tại như những chất gây ô nhiễm vì một động cơ đơn giản là không thể được thiết kế để chạy hoàn hảo - có quá nhiều biến số. Một số lượng nhiên liệu sẽ luôn ở trạng thái không được đốt cháy hoặc đốt cháy một phần, và những phần còn lại này phải được nhanh chóng xử lý ra khỏi xe, dưới dạng khí thải, để nhường chỗ cho chu kỳ đốt cháy động cơ tiếp theo.
Như chúng tôi đã đề cập trước đó, khí thải đầu tiên thoát ra khỏi động cơ và đi vào hệ thống thông qua ống xả. Từ đó, nó đi xuống hệ thống thông qua các đường ống nối liền với nhau cho đến khi thoát ra ngoài qua ống xả, gần cản sau. Bản thân các ống này thực sự giúp làm mát khí thải, nhưng chúng chủ yếu là cách để khí thải đi đến (và qua) bộ chuyển đổi xúc tác và bộ giảm thanh.
Con mèo phải ở gần động cơ nhất có thể, vì nó không hoạt động đầy đủ cho đến khi tăng đến nhiệt độ hoạt động. Trong nhiều trường hợp, nhà sản xuất đặt mèo ngay sau ống góp, vì vậy nhiệt từ động cơ sẽ giúp làm ấm mèo và nhanh chóng đưa mèo về trạng thái bình thường.
Sau khi khí đi qua catot, sẽ đốt cháy và loại bỏ tới 90% chất độc của ống xả, ưu tiên tiếp theo là lọc âm thanh động cơ [nguồn:Allen]. Bộ giảm thanh và bộ cộng hưởng thường được đặt ngay bên ngoài con mèo. Có rất nhiều biến thể trên sự kết hợp này - một số sẽ làm dịu khí thải nhiều nhất có thể, trong khi một số khác được điều chỉnh đặc biệt cho các tông màu hung dữ. Từ đó, khí thải di chuyển qua phần còn lại của đường ống cho đến khi thoát ra khỏi xe.
Với tất cả những chất hóa học đó xoay quanh, việc hệ thống xả thực sự hoạt động tốt như nó là một điều khá kỳ công. Một hệ thống xả được bảo dưỡng tốt sẽ có tuổi thọ từ hai đến ba năm, nhưng các đường ống sẽ bị hư hại cả bên trong và bên ngoài. Nhìn bên ngoài, chúng dễ bị ảnh hưởng bởi các điều kiện đường xá, chẳng hạn như tác động từ các mảnh vỡ và các yếu tố môi trường, chẳng hạn như tuyết, băng và muối đường.
Tuy nhiên, nguyên nhân cơ bản hơn dẫn đến sự xuống cấp của hệ thống xả là do bên trong, và nó không thể được nhìn thấy cho đến khi các đường ống bị rỉ sét ăn mòn. Chúng ta biết rằng khi động cơ đốt cháy nhiên liệu để tạo ra năng lượng, các sản phẩm phụ của quá trình này sẽ còn sót lại - đó là lý do tại sao hệ thống xả là cần thiết. Một trong những sản phẩm phụ này là hơi ẩm có tính axit và nó thực sự gây hại cho kim loại. Thật không may, thực sự không có cách nào để giữ cho bên trong đường ống sạch sẽ.
Khi ống xả bị thủng hoặc kết nối bị lỏng, rò rỉ khí thải sẽ xảy ra. Rò rỉ hầu như luôn rõ ràng ngay lập tức với âm thanh lớn, đáng ghét và, có thể, các vấn đề về khả năng lái xe như sự biến động không liên tục về nguồn điện. Tuy nhiên, tin hay không thì đây không phải là vấn đề thực sự. Sẽ nghiêm trọng hơn một chút nếu rò rỉ xảy ra trước bộ chuyển đổi xúc tác, có nghĩa là khí thải không được xử lý đúng cách và tất cả các hóa chất nóng đó đang tràn ra khắp nơi vào bầu khí quyển. Luôn luôn là một ý kiến hay, bạn nên khắc phục sự cố rò rỉ càng sớm càng tốt để tránh khiến bản thân, hành khách và môi trường xung quanh phải hứng chịu khói thải chưa được lọc.
Động cơ diesel, thường bị cho là gây ra lượng khí thải độc hại cao không tương xứng, có thể thấy danh tiếng của chúng được hồi phục phần nào nhờ các bộ lọc khí thải mới và cải tiến cho phép giảm lượng khí thải khoảng 25%, với lợi ích bổ sung là tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Một số nhà sản xuất ô tô có lịch sử cung cấp các mẫu động cơ diesel đã giới thiệu các hệ thống tương tự kết hợp bộ chuyển đổi xúc tác công suất cao với bộ lọc hạt động cơ diesel. Dòng sản phẩm động cơ diesel BlueMotion của Volkswagen (được bán hầu hết ở châu Âu và Nam Mỹ) và động cơ diesel BlueTec của Mercedes là hai ví dụ như vậy. Trong nhiều trường hợp, các thành phần OEM và kiểu xe ô tô này sử dụng phương pháp giảm trọng lượng và các kỹ thuật tinh giản khác để cải thiện hiệu quả tổng thể.
Cải thiện hiệu suất xả là rất quan trọng để tận dụng tối đa chiếc xe của bạn và thậm chí có nhiều cách để cải thiện một chiếc xe cũ hơn (giả sử rằng nó ở tình trạng tốt - một hệ thống xả hiệu suất sẽ không hoạt động kỳ diệu trên tổng số jalopy). Một thợ cơ khí thường có thể đặt hàng các bộ phận thay thế nguyên bản giống hệt nhau, nhưng cũng có những lựa chọn thay thế từ các nhà cung cấp phụ tùng hiệu suất hậu mãi thường cung cấp cho chiếc xe một sự đổi mới (dù sao thì, ít nhất là phần gầm của chiếc xe có thể được sửa lại). Có một số lợi ích thường được đề cập của hệ thống xả hiệu suất. Các nhà sản xuất hậu mãi nhận thức rõ rằng trải nghiệm thính giác rất quan trọng đối với một chuyến lái xe thú vị và nó cũng cho những người lái xe gần đó biết rằng họ cũng đã chi thêm một ít tiền cho chiếc xe. Hầu hết các nhà sản xuất đều cung cấp nhiều hệ thống có âm thanh khác nhau, từ âm thanh nhẹ nhàng đến âm thanh gầm rú. Một ống xả hiệu suất hậu mãi tốt có thể cải thiện phản ứng của bướm ga (xe phản ứng nhanh và trơn tru như thế nào với áp lực tác dụng lên bàn đạp ga) và tăng mã lực. Một số hệ thống thậm chí có thể cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Ống xả hiệu suất có thể cung cấp khả năng tăng sức mạnh này vì chúng ít hạn chế hơn so với ống xả dự trữ. Nếu động cơ có thể đẩy ra nhiều không khí hơn (cũng có nghĩa là nó có thể hút nhiều không khí hơn) sẽ giúp động cơ tạo ra nhiều công suất hơn. Nhưng trái với những gì bạn có thể nghĩ, một hệ thống hoàn toàn tự do sẽ phản tác dụng. Ống xả hậu mãi được thiết kế để cung cấp lượng áp suất ngược vừa phải để động cơ không hoạt động ở công suất dưới đỉnh. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là chọn một chiếc được thiết kế và tối ưu hóa cho chiếc xe cụ thể của bạn. Và trước khi tháo ống xả, hãy đảm bảo rằng hệ thống bạn muốn là hợp pháp trên đường phố và sẽ không khiến xe của bạn không đạt yêu cầu kiểm tra khí thải.
Cũng cần hiểu rằng một hệ thống xả hiệu suất thực sự không thể mang lại lợi ích đáng kinh ngạc cho một khoản đầu tư tầm thường. Hãy cẩn thận với các sản phẩm rẻ tiền như các bộ phận của hệ thống xả "hiệu suất" dạng kẹp hoặc vặn vào hoặc các đầu hút khí được cho là mang lại vẻ ngoài của một hệ thống hiệu suất đầy đủ. Chúng sẽ không giúp ích cho khả năng lái của xe và thậm chí chúng có thể cản trở nó bằng cách tăng thêm trọng lượng và lực cản gió. Và bên cạnh đó, những mẹo cầu kỳ đó thực sự không đánh lừa được ai.
Xuất bản lần đầu:23 tháng 2, 2012
Cách hệ thống quản lý nhiên liệu hoạt động
Cách hệ thống HVAC ô tô hoạt động
Cách hệ thống xả trên ô tô hoạt động
Cách hệ thống ghi đè phanh hoạt động