Sistema de exaustão - dispositivo

Um carro equipado com um motor de combustão interna precisa de um sistema através do qual os gases de escape são emitidos. Tal sistema, chamado de escapamento, surgiu simultaneamente com a invenção do motor e, junto com ele, foi aprimorado e modernizado ao longo dos anos. Em que consiste o sistema de escape de um carro e como funciona cada um de seus componentes, contaremos neste material.

Três pilares do sistema de exaustão

Quando a mistura ar-combustível é queimada no cilindro do motor, formam-se gases de escape, que devem ser removidos para que o cilindro seja reabastecido com a quantidade necessária da mistura. Para esses fins, os engenheiros automotivos inventaram o sistema de exaustão. É composto por três componentes principais: coletor de escape, conversor catalítico (conversor), silenciador. Vamos considerar cada um dos componentes deste sistema separadamente.

Diagrama do sistema de exaustão. Neste caso, o ressonador é um silenciador adicional.

O coletor de escape apareceu quase simultaneamente com o motor de combustão interna. É um acessório do motor composto por vários tubos que conectam a câmara de combustão de cada cilindro do motor ao conversor catalítico. O coletor de escape é feito de metal (ferro fundido, aço inoxidável) ou cerâmica.

Diversidade

Como o coletor está constantemente sob a influência de altas temperaturas dos gases de escape, os coletores feitos de ferro fundido e aço inoxidável são mais “trabalháveis”. Um coletor de aço inoxidável também é preferível, pois o condensado se acumula na unidade durante o processo de resfriamento após a parada do veículo. A condensação pode corroer um coletor de ferro fundido, mas a corrosão não ocorre em um coletor de aço inoxidável. A vantagem de um coletor de cerâmica é seu baixo peso, mas não pode suportar altas temperaturas dos gases de escape por muito tempo e rachaduras.

Coletor de escape Hamann

O princípio de funcionamento do coletor de escape é simples. Os gases de escape passam pela válvula de escape para o coletor de escape e daí para o conversor catalítico. Além da função principal de remover os gases de escape, o coletor ajuda a purgar as câmaras de combustão do motor e “coletar” uma nova porção dos gases de escape. Isso acontece devido à diferença nas pressões do gás na câmara de combustão e no coletor. A pressão no coletor é menor do que na câmara de combustão, então se forma uma onda nos tubos do coletor, que, refletida pelo corta-chamas (ressonador) ou conversor catalítico, retorna à câmara de combustão, e neste momento no próximo tempo de escape ajuda a eliminar a próxima porção de gases.A velocidade de criação dessas ondas depende da velocidade do motor: quanto maior a velocidade, mais rápido a onda "caminhará" ao longo do coletor.

Do coletor de escape, os gases de escape entram no conversor ou conversor catalítico. Consiste em favos de mel cerâmicos, na superfície dos quais há uma camada de liga de platina-irídio.

Esquema do conversor catalítico

Ao entrar em contato com essa camada, óxidos de nitrogênio e oxigênio são formados a partir dos gases de exaustão como resultado de uma reação de redução química, que é usada para queimar com mais eficiência os resíduos de combustível no escapamento. Como resultado da ação dos reagentes do catalisador, uma mistura de nitrogênio e dióxido de carbono entra no tubo de escape.

Finalmente, o terceiro elemento principal do sistema de escape do carro é o silenciador, que é um dispositivo projetado para reduzir o nível de ruído quando os gases de escape são emitidos. Este, por sua vez, é constituído por quatro componentes: um tubo que liga o ressonador ou catalisador ao silenciador, o próprio silenciador, o tubo de escape e a ponta do tubo de escape.

Silencioso

Os gases de escape purificados de impurezas nocivas vêm do catalisador através do tubo para o silenciador. O corpo do silenciador é feito de vários tipos de aço: comum (vida útil - até 2 anos), aluminizado (vida útil - 3-6 anos) ou aço inoxidável (vida útil - 10-15 anos). Tem um design multi-câmara, com cada câmara provida de uma abertura através da qual os gases de exaustão entram na próxima câmara por sua vez. Graças a esta filtragem múltipla, os gases de escape são amortecidos, as ondas sonoras dos gases de escape são amortecidas. Os gases entram então no tubo de escape. Dependendo da potência do motor instalado no carro, o número de tubos de escape pode variar de um a quatro. O último elemento é a ponta do tubo de escape.

Os veículos turboalimentados têm silenciadores menores do que os veículos naturalmente aspirados. O fato é que a turbina usa gases de exaustão para funcionar, então apenas alguns deles entram no sistema de exaustão; então esses modelos têm silenciadores pequenos.