Co je výfukové potrubí a jak funguje?

Co je výfukové potrubí?

V automobilovém průmyslu sběrné výfukové potrubí shromažďuje výfukové plyny z více válců do jednoho potrubí.

Výfukové potrubí je vystaveno extrémům – zahřívání a chlazení, které způsobuje neustálé roztahování a smršťování. Rozdělovače mohou časem prasknout v důsledku namáhání z konstantních extrémních teplotních změn.

Výfukové potrubí jsou obecně jednoduché litinové nebo nerezové jednotky, které shromažďují výfukové plyny motoru z více válců a přivádějí je do výfukového potrubí. U mnoha motorů existují trubková výfuková potrubí na trhu s náhradními díly známá jako headery v americké angličtině, odsávací potrubí v britské a australské angličtině a jednoduše jako „trubkové potrubí“ v britské angličtině.

Ty se skládají z jednotlivých hlavových trubek výfuku pro každý válec, které se pak obvykle sbíhají do jedné trubky zvané kolektor. Záhlaví, která nemají kolektory, se nazývají zoomie záhlaví.

Nejběžnější typy sběračů pro trh s náhradními díly jsou vyrobeny z měkké oceli nebo trubek z nerezové oceli pro primární trubky spolu s plochými přírubami a případně kolektorem o větším průměru vyrobeném z podobného materiálu jako primární trubky.

Mohou být potaženy keramickým povrchem (někdy uvnitř i venku), nebo natřeny tepelně odolným povrchem nebo holé. K dispozici jsou pochromované hlavičky, ale ty bývají po použití modré. Leštěná nerezová ocel bude také barvit (obvykle žlutý odstín), ale ve většině případů méně než chrom.

Další použitou formou úpravy je izolace standardního nebo aftermarketového potrubí. To snižuje množství tepla vydávaného do motorového prostoru, a tím snižuje teplotu sacího potrubí. Existuje několik typů tepelné izolace, ale zvláště běžné jsou tři:

  • Keramická barva se nastříká nebo nanese štětcem na potrubí a poté se vytvrdí v peci. Ty jsou obvykle tenké, takže mají malé izolační vlastnosti; nicméně snižují zahřívání motorového prostoru snížením tepelného výkonu prostřednictvím sálání.
  • Keramická směs je napojena na rozdělovač pomocí tepelného nástřiku, aby vznikla houževnatá keramická vrstva s velmi dobrou tepelnou izolací. To se často používá u výkonných sériových vozů a závodních závodních vozů.
  • Obal výfuku je zcela ovinut kolem potrubí. Ačkoli je to levné a poměrně jednoduché, může to vést k předčasné degradaci potrubí.

Cílem výkonných sběračů výfukových plynů je především snížit průtokový odpor (protitlak) a zvýšit objemovou účinnost motoru, což má za následek zvýšení výkonu. Probíhající procesy lze vysvětlit zákony o plynu, konkrétně zákonem o ideálním plynu a zákonem o kombinovaném plynu.

Proč na těsnění výfukového potrubí záleží?

Těsnění sběrného výfukového potrubí, stejně jako jakékoli jiné těsnění, působí jako těsnicí plocha vložená mezi dvě různé kovové součásti. Těsnění je vyrobeno z vrstev kovu nebo kompozitních materiálů a zabraňuje netěsnostem, protože dva kovové povrchy procházejí během provozní životnosti motoru nesčetnými cykly zahřívání/chlazení, rozpínání a smršťování.

Během výfukového zdvihu se výfukový ventil otevře, aby umožnil spotřebovaným plynům opustit spalovací komoru výfukovým otvorem v hlavě válců. Těsnění je vzduchotěsné těsnění proti hlavě, takže plyny procházejí do výfukového potrubí a do zbytku výfukového systému.

Těsnění zabraňuje tomu, aby škodlivé plyny a neuvěřitelně vysoké teploty unikaly z motoru na nesprávném místě.

Příznaky selhání těsnění výfukového potrubí

Obecně platí, že těsnění výfukového potrubí jsou odolné položky, často vydrží více než 100 000 mil. Nedostatečná údržba motoru a hromadění uhlíku však mohou způsobit horká místa ve spalovacích komorách a výfukových kanálech. To může způsobit vznícení těsnění nebo jeho roztažení směrem ven. Toto je dobrá připomínka, abyste k odstranění usazenin uhlíku používali čističe palivového systému.

Vadné těsnění také propouští čerstvý vzduch do výfukového systému v místě, pro které nebylo navrženo, což by mohlo vést k popálení výfukových ventilů. Jedná se o nákladnou opravu a může vést k většímu poškození, takže je nejlepší vyměnit špatné těsnění výfuku co nejdříve.

Když těsnění výfukového potrubí takto selže, jsou příznaky poměrně zřejmé. Zde je to, co hledat.

  • Zvýšený hluk motoru. Protože neprochází po proudu k tlumičům, hluk motoru není tlumen. Díky tomu zní Civic jako cammed big block.
  • Pachy nebo viditelné výfukové emise. Netěsnost umožňuje proudění neupravených výfukových plynů do motorového prostoru. Někdy to můžete vidět jako kouřové páry. Je také neuvěřitelně horký a může roztavit okolní plasty motorového prostoru.
  • Ztráta výkonu. Výfukové a emisní systémy jsou součástí vyladěného motoru moderního vozidla. S náhlým nedostatkem protitlaku a měřením výfukových senzorů mimo normu trpí výkon motoru.
  • Dosah ujetých kilometrů na benzín. Stejně jako koňská síla, i MPG zasáhly. Když se ECM nemůže dostatečně přizpůsobit, aby kompenzovalo poruchu, motor spotřebuje příliš mnoho plynu.

Jak funguje výfukový systém?

Výfukový systém je zodpovědný za odvádění plynů vycházejících ze spalovacího systému směrem od vozu. Navíc tlumí zvuky spojené s vysokou rychlostí a výbuchy ve spalovacím systému. Nakonec ochlazuje toxické plyny a přeměňuje je na méně škodlivé plyny, než opustí vůz.

Při vší této náročné odpovědnosti se výfukový systém skládá ze specifických částí, které mu pomáhají správně vykonávat práci. Tyto části zahrnují rozdělovače, tepelné štíty, spoje, potrubí, tlumiče a pružné spojky. Výfukový systém zažívá nejdrsnější podmínky ve srovnání s ostatními částmi vozidla. Musí ochlazovat teplotu až z 1200 stupňů na teplotu okolí.

Během chladného počasí může voda přicházet jako vedlejší produkt spalovacího systému. Tato voda může časem způsobit korozi výfukového systému. Kromě toho je výfukový systém umístěn směrem ke spodní části vozidla, což jej nutí čelit všem různým podmínkám vozovky (např. sníh, led, špína, sůl atd.)

Jak již bylo řečeno, není překvapivé, že možná budete muset provádět pravidelné opravy a údržbu výfukového systému častěji než jiné části vozidla.

Příznaky úniku z výfukového potrubí

Vědět, že máte únik výfukového potrubí, je snadné zachytit; je však náročnější určit, odkud přesně únik pochází.

Existují obecné příznaky, které vám mohou napovědět, že výfukový systém netěsní, včetně:

  • Podivné zvuky ve vašem motoru
  • Nízká spotřeba paliva
  • Motorový prostor páchne jako spálenina
  • Snížení výkonu zrychlení

Pokud jste zaznamenali některý z předchozích příznaků, možná budete muset potvrdit netěsnosti pomocí vizuální kontroly.

Před provedením jakékoli vizuální kontroly je třeba mít na paměti, že výfukový systém může být vroucí, zvláště pokud bylo auto v provozu. Před provedením jakéhokoli vyšetřování se proto musíte ujistit, že vozidlo alespoň na několik hodin vychladlo. Při provádění kontroly je dobré nosit ochranné rukavice.

Jakmile vaše vozidlo vychladne, otevřete kapotu a najděte potrubí. Může být trochu složité najít výfukové potrubí, protože by mohlo být skryto pod tepelnými štíty. Sběrné potrubí je obvykle blízko výfukového potrubí (jedno z mnoha rezavých potrubí).

Sledujte výfukové potrubí a sledujte, zda nedochází k únikům nebo prasklinám. Ujistěte se, že jste zkontrolovali všechny součásti výfukového systému (např. katalyzátory, mufle, rezonátory atd.), zkontrolujte těsnost ze spodní části horní části pomocí mechanického zrcátka.

Jak zní únik výfukového potrubí?

Je dobré zkontrolovat netěsnost potrubí poslechem zvláštních specifických zvuků.

Netěsnost výfukového potrubí zní jako cvakání nebo bafání a zvuk je hlasitější, když se přiblížíte ke katalyzátoru nebo motoru. Nastartujte motor a nechte přítele zapnout motor a uvidíte, zda zvuk zesílí nebo se změní. Sledujte zvuky ve výfukovém potrubí.

Pamatujte, že výfukový systém může vřít, proto se nikdy nedotýkejte potrubí rukama. Používejte ochranné rukavice.

Důsledky netěsností výfukového potrubí

Jak jsme již zmínili dříve, pokud dojde k netěsnosti ve výfukovém potrubí, toxické plyny se vrátí zpět dovnitř vozu, místo aby jej opustily.

V závislosti na místě a závažnosti úniku může opačné chování toku plynů způsobit mnoho problémů, včetně:

  • Narušení funkce kyslíkového senzoru
  • Ovlivnění úpravy paliva
  • Způsobování nesprávné funkce ventilu EGR
  • Může dojít k selhání katalyzátoru
  • Poškození výfukových ventilů

Co způsobuje netěsnosti výfukového potrubí?

Existují tři hlavní příčiny netěsnosti potrubí:

1. Netěsnost těsnění rozdělovaču

Jak jsme již zmínili, plyn proudící ve výfukovém systému může být extrémně vysoký. Když se pak auto ochladí, teplota výfukového systému dramaticky klesne. Tento cyklus zahřívání a chlazení může způsobit postupné roztahování a smršťování všech částí výfukového systému. Roztahování a smršťování může způsobit praskliny a praskliny v těsnění.

Těsnění sběrného potrubí je zodpovědné za utěsnění celého výfukového systému. Pokud dojde k poškození nebo prasknutí těsnění, plyny budou unikat zpět do vozu, což ovlivňuje celkový výkon vozu a způsobuje podivné zvuky v motoru.

2. Prasklina v samotném potrubí

Stejně jako to, co se může stát těsnění sběrného potrubí, může samotné potrubí prasknout v důsledku cyklů zahřívání a chlazení výfukového systému. Malá prasklina v potrubí nemusí být patrná. Může to způsobit podivné zvuky hned při nastartování motoru.

Tyto zvuky se během jízdy snižují, protože se kovové části teplem roztahují a uzavírají trhliny. Pokud se však trhliny zvětšují a zvětšují, kovová expanze je nedokáže uzavřít a jsou pravděpodobné významné poruchy motoru.

3. Zlomené nebo uvolněné šrouby potrubí

Sběrné potrubí je spojeno s výfukovým systémem dvěma velkými šrouby. Tyto šrouby se mohou uvolnit nebo zlomit v důsledku nepřetržitého zahřívání a chlazení nebo v důsledku opotřebení v průběhu času.

Uvolněné nebo zlomené šrouby rozdělovače mohou způsobit díry, a tudíž netěsnosti v rozdělovači, což způsobí, že toxické plyny změní směr proudění.

Kolik stojí oprava netěsnosti výfukového potrubí?

V automobilovém průmyslu se náklady na údržbu dělí na náklady na díly a mzdové náklady, které se měří počtem potřebných hodin. Mzdové náklady se výrazně liší podle místa opravy (např. prodejce versus opravna).

Obecně platí, že odstranění netěsnosti výfukového potrubí vyžaduje dvě až tři hodiny opravy. Průměrné mzdové náklady za hodinu se pohybují od 80 do 90 USD, což znamená, že oprava netěsnosti potrubí bude stát pouze 160 až 270 USD za práci. Toto číslo se však může vyšplhat až na 330 USD, pokud chcete opravit netěsnost potrubí v obchodním zastoupení, kde jsou mzdové náklady na hodinu přibližně 110 USD.

Na druhou stranu můžete eliminovat veškeré mzdové náklady, pokud svépomocí opravíte netěsnost potrubí.

Cena dílů závisí na značce vozidla, modelu, roku a počtu válců v motoru (např. čtyři, šest nebo osm). Například cena těsnění pro Chevrolet Impala se pohybuje od 18 do 28 USD, pokud jej koupíte v místním autoservisu. Těsnění pro stejný Chevrolet Impala však může stát 50 USD, pokud si jej koupíte od prodejce.

Sečteno a podtrženo, náklady na opravu netěsnosti výfukového potrubí se mohou pohybovat od 18 $, pokud si to nastavíte sami, až po 400 $, pokud jste to opravili u prodejce.