배기 시스템의 작동 목적 및 원리

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배기 시스템
배기 시스템 작동 방식

자동차 엔진이 작동하는 동안 고온이고 매우 유독한 연소 생성물이 형성됩니다. 배기 시스템은 자동차 설계에 제공되어 냉각 및 실린더에서 제거하고 환경 오염 수준을 줄입니다. 이 시스템의 또 다른 기능은 엔진 소음을 줄이는 것입니다. 배기 시스템은 각각 특정 기능을 가진 여러 구성 요소로 구성됩니다.

배기 시스템

배기 시스템의 주요 기능은 엔진 실린더에서 배기 가스를 효과적으로 제거하고 독성 및 소음 수준을 줄이는 것입니다. 자동차 배기 시스템이 무엇으로 구성되어 있는지 알면 작동 방식과 잠재적인 문제의 원인을 더 잘 이해할 수 있습니다. 표준 배기 시스템의 설계는 사용되는 연료의 유형과 적용 가능한 환경 표준에 따라 다릅니다. 배기 시스템은 다음 구성 요소로 구성될 수 있습니다.

배기 매니 폴드 - 엔진 실린더의 가스 제거 및 냉각 (퍼징) 기능을 수행합니다. 평균 배기가스 온도가 700°C ~ 1000°C이므로 내열성 소재로 제작되었습니다.
전면 파이프는 매니폴드 또는 터보차저에 장착하기 위한 플랜지가 있는 복잡한 모양의 파이프입니다.
촉매 변환기(Euro-2 이상의 환경 표준 가솔린 엔진에 설치됨)는 배기 가스에서 가장 유해한 성분인 CH, NOx, CO를 제거하여 수증기, 이산화탄소 및 질소로 바꿉니다.
화염 방지기 - 촉매 또는 미립자 필터 대신 자동차의 배기 시스템에 설치됩니다(예산 대체품으로). 배기 매니폴드에서 나오는 가스 흐름의 에너지와 온도를 줄이도록 설계되었습니다. 촉매와 달리 배기 가스의 유독 성분 양을 줄이지 않고 머플러의 부하를 줄입니다.
람다 프로브 - 배기 가스의 산소 수준을 모니터링하는 데 사용됩니다. 시스템에 하나 또는 두 개의 산소 센서가 있을 수 있습니다. 촉매가 있는 최신(인라인) 엔진에는 2개의 센서가 설치됩니다.
미립자 필터(디젤 엔진 배기 시스템의 필수 부분) - 배기 가스에서 그을음을 제거합니다. 그것은 촉매의 기능을 결합할 수 있습니다.
공명기(프리 머플러) 및 메인 머플러 - 배기 소음을 줄입니다.
배관 - 자동차 배기 시스템의 여러 부분을 하나의 시스템으로 연결합니다.

배기 시스템 작동 방식

가솔린 엔진의 클래식 버전에서 자동차 배기 시스템은 다음과 같이 작동합니다.

엔진의 배기 밸브가 열리고 연소되지 않은 연료가 남아있는 배기 가스가 실린더에서 제거됩니다.
각 실린더의 가스는 배기 매니폴드로 들어가 단일 스트림으로 결합됩니다.
배기 파이프를 통해 배기 매니폴드의 배기 가스는 배기 가스의 산소량을 기록하는 첫 번째 람다 프로브(산소 센서)를 통과합니다. 이 데이터를 기반으로 전자 제어 장치는 연료 소비와 공연비를 조절합니다.
그런 다음 가스는 촉매에 들어가 산화 금속(백금, 팔라듐) 및 환원 금속(로듐)과 화학적으로 반응합니다. 이 경우 가스의 작동 온도는 300 ° C 이상이어야합니다.
촉매 출구에서 가스는 두 번째 람다 프로브를 통과하여 촉매 변환기의 상태를 평가할 수 있습니다.
청소된 배기 가스는 공진기로 들어간 다음 머플러로 들어가 배기 흐름이 변환(좁아짐, 확장됨, 방향 전환, 흡수됨)되어 소음 수준을 줄입니다.
메인 머플러의 배기 가스는 이미 대기 중으로 방출됩니다.

디젤 엔진의 배기 시스템에는 다음과 같은 몇 가지 기능이 있습니다.