نقش منیفولد اگزوز در سیستم اگزوز خودرو

نقش حیاتی سیستم اگزوز و منیفولد اگزوز

سیستم اگزوز خودرو شامل اجزای متعددی است که با همکاری یکدیگر گازهای داغ را از موتور خارج کرده، آلایندگی‌ها را کاهش داده و آن‌ها را از طریق سیستم اگزوز به بیرون هدایت می‌کنند. در این میان، منیفولد اگزوز نقشی حیاتی در عملکرد سیستم اگزوز ایفا می‌کند. این قطعه گازهای خروجی را به سیستم اگزوز منتقل می‌کند و از انتشار آن‌ها در محیط یا کابین خودرو جلوگیری می‌کند.

منیفولد اگزوز چیست؟

منیفولد اگزوز گازهای خروجی تولیدشده در سرسیلندر موتور را جمع‌آوری می‌کند. این قطعه به پورت اگزوز سرسیلندر متصل است و گازهای داغ را به سمت لوله اگزوز هدایت می‌کند. از آنجا، گازها به کاتالیزور منتقل می‌شوند.

برخی از منیفولدهای اگزوز قادر به ذخیره گرمای قابل‌توجهی هستند که توسط گازهای خروجی تازه‌سوخته تولید می‌شود. این گرمای ذخیره‌شده بخشی از سوخت نسوخته در گازهای خروجی را می‌سوزاند، پیش از آنکه گازها به کاتالیزور برسند. منیفولدهایی که این قابلیت را دارند، به کاهش آلاینده‌های سمی در گازهای خروجی کمک می‌کنند.

علاوه بر این، منیفولد اگزوز با همکاری واشرهای اگزوز، از نشت گازهای خروجی به محیط یا نفوذ آن‌ها به کابین خودرو جلوگیری می‌کند. این ویژگی ایمنی سرنشینان خودرو یا کامیون را از استنشاق گازهای خطرناک حفظ می‌کند.

اکثر موتورهای V شکل دارای دو منیفولد اگزوز هستند، که هر یک گازهای خروجی یک ردیف سیلندر را مدیریت می‌کنند. موتورهای خطی، که تنها یک ردیف سیلندر دارند، از یک منیفولد اگزوز برای انتقال گازها به لوله اگزوز و کاتالیزور استفاده می‌کنند. به‌طور مشابه، اکثر موتورهای روتاری نیز تنها یک منیفولد اگزوز دارند.

انواع منیفولد اگزوز

منیفولدهای اگزوز بر اساس مواد و ساختارشان طبقه‌بندی می‌شوند. در ادامه، رایج‌ترین انواع منیفولد اگزوز بر اساس جنس مواد معرفی می‌شوند:

منیفولد اگزوز چدنی

منیفولدهای چدنی از آهن ساخته شده و به شکل ریخته‌گری تولید می‌شوند. چدن به دلیل هزینه تولید پایین، سهولت کار و دوام بالا، گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه است و عمر طولانی دارد.

اکثر خودروها و کامیون‌ها به‌صورت استاندارد از منیفولدهای چدنی استفاده می‌کنند. خودروهای مدرن بر اندازه جمع‌وجور و عمر مفید اولویت دارند تا قدرت و گشتاور. بنابراین، منیفولد چدنی برای رانندگی روزمره معمولاً کافی است.

با این حال، چدن معایبی نیز دارد، از جمله وزن بیشتر نسبت به فولاد و شکنندگی در برابر گرمای بالا و گذر زمان.

منیفولد اگزوز لوله‌ای فولادی

منیفولدهای لوله‌ای فولادی از لوله‌های فولادی تشکیل شده‌اند که در نقاط تقاطع جوش داده می‌شوند. این منیفولد به فلنج سرسیلندر جوش می‌شود.

بسیاری از منیفولدهای لوله‌ای فولادی دارای لوله‌های انعطاف‌پذیر یکپارچه هستند که به اجزای منیفولد امکان انعطاف مستقل در پاسخ به تغییرات دما را می‌دهند.

این منیفولدها از فولاد نرم یا فولاد ضدزنگ ساخته می‌شوند، که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند:

• فولاد نرم: مقرون‌به‌صرفه است و در هنگام گرمایش کمتر منبسط می‌شود، که آن را برای فلنج‌های منیفولدهای لوله‌ای مناسب می‌کند. با این حال، طول عمر کمتری نسبت به مواد مقاوم‌تر دارد.
• فولاد ضدزنگ: دارای استحکام و مقاومت در برابر خوردگی بالاتری است. اما در هنگام گرمایش منبسط شده و در هنگام خنک شدن منقبض می‌شود، که می‌تواند به بست‌های سیستم اگزوز آسیب برساند. همچنین هزینه بیشتری دارد.

منیفولدهای لوله‌ای فولادی معمولاً جریان گاز بهتری نسبت به نوع چدنی دارند و اغلب در خودروهای عملکردی مانند خودروهای اسپرت و مدل‌های جیپ استفاده می‌شوند. این منیفولدها گرمای بیشتری حفظ کرده و سوخت بیشتری در گازهای خروجی می‌سوزانند، که به افزایش اسب بخار و بهبود عملکرد خودرو کمک می‌کند.

منیفولد فولاد ضدزنگ با ظاهر جذاب، مقاومت در برابر خوردگی و عمر طولانی، ارزش هزینه بالاتر خود را جبران می‌کند. این منیفولدها باید در برابر عوامل خارجی مانند گردوغبار، دماهای بالا و رطوبت که باعث زنگ‌زدگی می‌شوند، مقاومت کنند. فولاد ضدزنگ نسبت به فولاد نرم مقاومت بیشتری در برابر این عوامل دارد، اما قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض دماهای بالا می‌تواند رنگ فولاد ضدزنگ را در نزدیکی فلنج سرسیلندر تغییر دهد.

دلایل شایع ترک‌خوردگی منیفولد اگزوز

منیفولد اگزوز ممکن است با مشکلات متعددی مواجه شود که عملکرد آن را کاهش داده یا به خرابی منجر شود. با این حال، شایع‌ترین مشکل ترک‌خوردگی منیفولد اگزوز است.

ترک‌های کوچک در فلز خسته‌شده ایجاد می‌شوند و این شکاف‌ها به مرور بزرگ‌تر شده و به سوراخ‌هایی تبدیل می‌شوند که گازهای خروجی را آزاد می‌کنند.

دلایل اصلی ترک‌خوردگی منیفولد اگزوز عبارت‌اند از:

چرخه‌های حرارتی بیش از حد

چرخه حرارتی به دوره‌ای اشاره دارد که یک جسم گرم و سپس سرد می‌شود. منیفولد اگزوز بارها تحت چرخه‌های افزایش و کاهش دما قرار می‌گیرد. در نهایت، این چرخه‌ها منیفولد را به حد خود رسانده و باعث ترک‌خوردگی می‌شوند.

کهنگی

هرچه منیفولد اگزوز قدیمی‌تر شود، احتمال ترک‌خوردگی آن بیشتر می‌شود. چرخه‌های حرارتی مکرر و عوامل دیگر مانند خوردگی، ساختار آن را تضعیف می‌کنند.

خرابی آویزهای سیستم اگزوز

آویزهای سیستم اگزوز وزن قطعات اگزوز را تحمل می‌کنند و به منیفولد اگزوز کمک می‌کنند تا وزن باقی سیستم را نگه دارد. متأسفانه، آویزهای سیستم اگزوز ممکن است بشکنند. بدون حمایت آویزهای سالم، منیفولد اگزوز مجبور به تحمل وزن ترکیبی قطعات اگزوز می‌شود. اگر این وزن برای مدت طولانی ادامه یابد، منیفولد ممکن است ترک خورده و خراب شود.

علائم ترک‌خوردگی منیفولد اگزوز

علائم رایج ترک‌خوردگی منیفولد اگزوز عبارت‌اند از:

• ترک‌هایی که با چشم غیرمسلح قابل‌مشاهده هستند.
• صداهای بلند از سیستم اگزوز.
• کاهش بهره‌وری سوخت و عملکرد موتور.
• بوی سوختگی از محفظه موتور که ممکن است به داخل کابین خودرو نفوذ کند.

نتیجه‌گیری

منیفولد اگزوز یکی از اجزای حیاتی سیستم اگزوز است که گازهای خروجی را از سرسیلندر موتور به سیستم اگزوز هدایت می‌کند. انتخاب بین منیفولد چدنی یا لوله‌ای فولادی به نیازهای خودرو، از جمله عملکرد، دوام و بودجه بستگی دارد. ترک‌خوردگی منیفولد اگزوز، شایع‌ترین مشکل این قطعه، می‌تواند به کاهش عملکرد و ایمنی منجر شود. نگهداری منظم و بررسی به‌موقع می‌تواند از خرابی‌های پرهزینه جلوگیری کند.