منیفولد اگزوز چیست و چگونه کار می کند؟

منیفولد اگزوز چیست؟

در مهندسی خودرو ، منیفولد اگزوز گازهای خروجی را از چند سیلندر در یک لوله جمع می کند.

منیفولد اگزوز در معرض شدید قرار دارد – گرمایش و سرمایش است که باعث انبساط و انقباض مداوم می شود. منیفولدها می توانند در طول زمان به دلیل تنش ناشی از تغییرات ثابت و شدید دما ترک بخورند.

منیفولدهای اگزوز معمولاً واحدهای چدن ساده یا فولاد ضد زنگ هستند که گاز خروجی موتور را از چند سیلندر جمع آوری کرده و به لوله اگزوز می رسانند. برای بسیاری از موتورها، منیفولدهای اگزوز لوله ای پس از فروش وجود دارد که به عنوان هدر در انگلیسی آمریکایی، منیفولد استخراج در انگلیسی بریتانیایی و استرالیایی، و به سادگی به عنوان “منیفولد لوله ای” در انگلیسی بریتانیایی شناخته می شود.

این لوله‌ها شامل لوله‌های سر اگزوز جداگانه برای هر سیلندر هستند که معمولاً به یک لوله به نام کلکتور همگرا می‌شوند. سرصفحه هایی که کلکتور ندارند، هدر زومی نامیده می شوند.

رایج ترین انواع هدرهای پس از فروش از لوله های فولادی ملایم یا فولاد ضد زنگ برای لوله های اولیه همراه با فلنج های مسطح و احتمالاً یک کلکتور با قطر بزرگتر ساخته شده از مواد مشابه اولیه ساخته شده اند.

آنها ممکن است با یک پوشش سرامیکی (گاهی اوقات هم در داخل و هم در خارج)، یا با پوشش مقاوم در برابر حرارت یا لخت رنگ شده باشند. هدرهای روکش کروم در دسترس هستند، اما این هدرها بعد از استفاده آبی رنگ می شوند. فولاد ضد زنگ صیقلی نیز رنگ می گیرد (معمولاً رنگ زرد)، اما در بیشتر موارد کمتر از کروم است.

شکل دیگری از اصلاح مورد استفاده برای عایق کاری یک منیفولد استاندارد یا پس از فروش است. این امر میزان گرمای وارد شده به محفظه موتور را کاهش می دهد و در نتیجه دمای منیفولد ورودی را کاهش می دهد. چند نوع عایق حرارتی وجود دارد اما سه نوع آن به طور خاص رایج است:

• رنگ سرامیکی روی منیفولد اسپری یا قلم مو زده می شود و سپس در کوره پخت می شود. اینها معمولاً نازک هستند، بنابراین خواص عایق کمی دارند. با این حال، آنها گرمای محفظه موتور را با کاهش خروجی حرارت از طریق تشعشع کاهش می دهند.
• یک مخلوط سرامیکی از طریق اسپری حرارتی به منیفولد متصل می شود تا یک پوشش سرامیکی سخت با عایق حرارتی بسیار خوب ایجاد کند. این اغلب در خودروهای تولیدی پرفورمنس و مسابقه‌های مخصوص پیست استفاده می‌شود.
• پوشش اگزوز کاملاً دور منیفولد پیچیده شده است. اگرچه این ارزان و نسبتاً ساده است، اما می تواند منجر به تخریب زودرس منیفولد شود.

هدف هدرهای اگزوز عملکردی عمدتاً کاهش مقاومت جریان (فشار برگشتی) و افزایش راندمان حجمی موتور و در نتیجه افزایش توان خروجی است. فرآیندهای رخ داده را می توان با قوانین گاز، به ویژه قانون گاز ایده آل و قانون گاز ترکیبی توضیح داد.

چرا واشر منیفولد اگزوز اهمیت دارد؟

واشر منیفولد اگزوز، مانند هر واشر، به عنوان یک سطح آب بندی که بین دو جزء فلزی مختلف قرار گرفته است، عمل می کند. واشر از لایه‌هایی از فلز یا مواد کامپوزیت ساخته شده است و از نشت جلوگیری می‌کند زیرا دو سطح فلزی در طول عمر عملیاتی موتور سیکل‌های انبساط و انقباض بی‌شماری گرمایش/سرمایش را طی می‌کنند.

در طول کورس اگزوز، سوپاپ اگزوز باز می شود تا گازهای مصرف شده از محفظه احتراق از طریق درگاه اگزوز در سرسیلندر خارج شوند. واشر یک مهر و موم هواگیر در برابر سر است، بنابراین گازها به منیفولد اگزوز و به بقیه سیستم اگزوز منتقل می شوند.

این واشر از خروج گازهای مضر و دمای فوق العاده بالا از موتور در نقطه اشتباه جلوگیری می کند.

علائم خرابی واشر منیفولد اگزوز

به طور کلی، واشر منیفولد اگزوز اقلام مقاومی هستند که اغلب بیش از 100000 مایل دوام می آورند. با این حال، عدم نگهداری موتور و تجمع کربن می‌تواند باعث ایجاد نقاط داغ در محفظه‌های احتراق و درگاه‌های اگزوز شود. این می تواند باعث آتش گرفتن واشر یا انبساط به بیرون شود. این یک یادآوری خوب برای استفاده از پاک کننده های سیستم سوخت برای حذف تجمع کربن است.

یک واشر خراب همچنین اجازه می دهد تا هوای تازه به سیستم اگزوز در نقطه ای که برای آن طراحی نشده بود وارد شود، که می تواند منجر به سوختن دریچه های اگزوز شود. این یک تعمیر گران قیمت است و می تواند منجر به آسیب بیشتر شود، بنابراین بهتر است در اسرع وقت یک واشر بد اگزوز را تعویض کنید.

هنگامی که واشرهای منیفولد اگزوز به این شکل از کار بیفتند، علائم نسبتاً آشکار است. در اینجا چیزی است که باید به دنبال آن باشید.

• افزایش صدای موتور. از آنجایی که از پایین دست به صدا خفه کن ها عبور نمی کند ، صدای موتور خفه نمی شود. این باعث می شود صدای سیویک مانند یک بلوک بزرگ بادامک شود.
• بو یا گازهای خروجی قابل مشاهده از اگزوز. یک نشتی باعث انفجار اگزوز تصفیه نشده به داخل محفظه موتور می شود. گاهی اوقات می توانید این را به عنوان بخار دود ببینید. همچنین فوق العاده داغ است و می تواند پلاستیک های محفظه موتور اطراف را ذوب کند.
• از دست دادن عملکرد. سیستم های اگزوز و آلایندگی بخشی از یک موتور تنظیم شده در یک وسیله نقلیه مدرن هستند. با فقدان ناگهانی فشار برگشتی و خوانش سنسور اگزوز خارج از حد معمول، عملکرد موتور آسیب می بیند.
• مسافت پیموده شده گاز. درست مانند اسب بخار، MPG ها نیز ضربه می خورند. وقتی ECM نمی تواند به اندازه کافی برای جبران خرابی تطبیق یابد، موتور گاز زیادی مصرف می کند.

سیستم اگزوز چگونه کار می کند؟

سیستم اگزوز وظیفه دارد گازهای خروجی از سیستم احتراق را از خودرو دور کند. علاوه بر این، صداهای مرتبط با سرعت بالا و انفجار در سیستم احتراق را خفه می کند. در نهایت گازهای سمی را خنک کرده و قبل از خروج از خودرو به گازهای کم ضررتر تبدیل می کند.

با این همه مسئولیت طاقت فرسا، سیستم اگزوز از قطعات خاصی تشکیل شده است که به آن کمک می کند کار را به درستی انجام دهد. این قطعات شامل منیفولدها، سپرهای حرارتی، اتصالات، لوله ها، صدا خفه کن و اتصالات انعطاف پذیر می باشد. سیستم اگزوز سخت ترین شرایط را در مقایسه با سایر قسمت های خودرو تجربه می کند. باید دمای آن از 1200 درجه تا دمای محیط خنک شود.

در هوای سرد، آب ممکن است به عنوان محصول جانبی سیستم احتراق بیاید. این آب می تواند به مرور زمان باعث زنگ زدگی سیستم اگزوز شود. علاوه بر این، سیستم اگزوز در سمت پایین خودرو قرار گرفته است که آن را مجبور می کند تا با تمام شرایط مختلف جاده (مانند برف، یخ، خاک، نمک و غیره) مواجه شود.

همانطور که گفته شد، جای تعجب نیست که شما ممکن است نیاز به انجام تعمیرات و نگهداری منظم سیستم اگزوز بیشتر از سایر قسمت های خودرو داشته باشید.

علائم نشت منیفولد اگزوز

دانستن اینکه نشتی منیفولد اگزوز دارید به راحتی قابل تشخیص است. با این حال، تعیین اینکه نشت دقیقاً از کجا می آید، چالش برانگیزتر است.

علائم کلی وجود دارد که می تواند به شما بگوید نشتی در سیستم اگزوز شما وجود دارد، از جمله:

• صداهای عجیب در موتور شما
• مصرف سوخت ضعیف
• قسمت موتور بوی سوختگی می دهد
• کاهش قدرت شتاب

اگر هر یک از علائم قبلی را تجربه کردید، ممکن است لازم باشد نشت را با استفاده از بازرسی بصری تأیید کنید.

قبل از انجام هر گونه بازرسی بصری، باید به خاطر داشته باشید که سیستم اگزوز ممکن است در حال جوشیدن باشد، به خصوص اگر خودرو در حال کار باشد. بنابراین، قبل از انجام هر گونه بررسی، باید مطمئن شوید که خودرو حداقل برای چند ساعت خنک شده است. پوشیدن دستکش ایمنی هنگام انجام بازرسی ایده خوبی است.

وقتی وسیله نقلیه شما خنک شد، کاپوت را باز کنید و منیفولد را پیدا کنید. شاید پیدا کردن منیفولد اگزوز کمی مشکل باشد زیرا می تواند زیر سپرهای حرارتی پنهان شود. منیفولد معمولا نزدیک لوله اگزوز (یکی از لوله های زنگ زده متعدد) است.

لوله های اگزوز را دنبال کنید و همانطور که دنبال می کنید نشتی یا ترک را بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که تمام اجزای سیستم اگزوز (مانند مبدل های کاتالیزوری، صدا خفه کن ، تشدید کننده ها، و غیره) را با استفاده از یک آینه مکانیکی برای نشتی از پایین قسمت بالا بررسی کنید.

صدای نشت منیفولد اگزوز چگونه است؟

این ایده خوبی است که با گوش دادن به صداهای خاص عجیب، نشت منیفولد را بررسی کنید.

صدای نشت منیفولد اگزوز شبیه فریب یا پف کردن است و وقتی به مبدل کاتالیزوری یا موتور نزدیک می شوید صدا بلندتر می شود. موتور را روشن کنید و یکی از دوستانتان دور موتور را بچرخانید و ببینید که آیا صدا بلندتر می شود یا تغییر می کند. صداهای موجود در لوله های اگزوز را کنترل کنید.

به یاد داشته باشید، سیستم اگزوز ممکن است در حال جوشیدن باشد، بنابراین هرگز با دست خود لوله ها را لمس نکنید. حتما از دستکش ایمنی استفاده کنید.

عواقب نشت منیفولد اگزوز

همانطور که قبلاً نیز اشاره کردیم، در صورت نشتی در منیفولد اگزوز، گازهای سمی به جای خروج از خودرو، به داخل خودرو برمی گردند.

بسته به محل و شدت نشتی، رفتار معکوس جریان گازها می تواند باعث مشکلات زیادی شود، از جمله:

• اختلال در عملکرد سنسور اکسیژن
• روی تریم سوخت تاثیر می گذارد
• باعث عملکرد نامناسب دریچه EGR می شود
• ممکن است منجر به خرابی مبدل کاتالیزوری شود
• آسیب رساندن به سوپاپ های اگزوز

علت نشتی منیفولد اگزوز چیست؟

سه دلیل اصلی برای نشت منیفولد وجود دارد:

1. نشتی در واشر منیفولد

همانطور که قبلاً نیز اشاره کردیم، جریان گاز در سیستم اگزوز می تواند بسیار زیاد باشد. سپس هنگامی که خودرو خنک می شود، دمای سیستم اگزوز به طور چشمگیری کاهش می یابد. این چرخه گرمایش و سرمایش می تواند باعث شود تمام قسمت های سیستم اگزوز به صورت متوالی منبسط و منقبض شوند. انبساط و انقباض می تواند باعث ایجاد ترک و شکستگی در واشر شود.

واشر منیفولد وظیفه آب بندی کل سیستم اگزوز را بر عهده دارد. اگر واشر آسیب ببیند یا ترک بخورد، گازها دوباره به داخل خودرو نشت می کنند که بر عملکرد کلی خودرو تأثیر می گذارد و باعث ایجاد صداهای عجیب در موتور می شود.

2. ترک در خود منیفولد

مانند اتفاقی که ممکن است برای واشر منیفولد بیفتد، خود منیفولد ممکن است به دلیل چرخه های گرمایش و سرمایش سیستم اگزوز ترک بخورد. یک ترک کوچک در منیفولد ممکن است قابل توجه نباشد. درست زمانی که موتور را روشن می کنید می تواند صداهای عجیبی ایجاد کند.

این صداها در زمان رانندگی کاهش می یابد زیرا قطعات فلزی با گرما منبسط می شوند و ترک ها را می بندند. با این حال، اگر ترک‌ها بزرگ‌تر و بزرگ‌تر شوند، انبساط فلزی نمی‌تواند ترک‌ها را ببندد و احتمال خرابی قابل توجه موتور وجود دارد.

3. پیچ و مهره های منیفولد شکسته یا شل

منیفولد توسط دو پیچ بزرگ به سیستم اگزوز متصل می شود. این پیچ و مهره ها ممکن است به دلیل گرمایش و سرمایش مداوم یا به دلیل سایش و پارگی در طول زمان شل یا شکسته شوند.

پیچ‌های منیفولد شل یا شکسته می‌توانند باعث ایجاد سوراخ‌ها و در نتیجه نشتی در منیفولد شوند که باعث می‌شود گازهای سمی جهت جریان خود را معکوس کنند.

هزینه تعمیر نشتی منیفولد اگزوز چقدر است؟

در زمینه خودرو، هزینه نگهداری به هزینه قطعات و هزینه نیروی کار تقسیم می شود که با تعداد ساعات مورد نیاز اندازه گیری می شود. هزینه نیروی کار به طور قابل توجهی بر اساس محل تعمیر متفاوت است (به عنوان مثال، نمایندگی در مقابل تعمیرگاه).

به طور کلی رفع نشتی منیفولد اگزوز به دو تا سه ساعت تعمیر نیاز دارد. میانگین هزینه نیروی کار در هر ساعت از 80 تا 90 دلار متغیر است، به این معنی که تعمیر نشتی منیفولد فقط از 160 تا 270 دلار هزینه خواهد داشت. با این حال، اگر می خواهید نشت منیفولد خود را در نمایندگی تعمیر کنید، این عدد می تواند تا 330 دلار افزایش یابد که در آن هزینه کار در هر ساعت حدود 110 دلار است.

از طرف دیگر، اگر نشت منیفولد خود را به تنهایی برطرف کنید، می توانید کل هزینه کار را از بین ببرید.

هزینه قطعات به ساخت خودرو، مدل، سال و تعداد سیلندرهای موتور (مثلاً چهار یا شش یا هشت) بستگی دارد. به عنوان مثال، هزینه واشر برای شورولت ایمپالا از 18 تا 28 دلار در صورت خرید آن از یک تعمیرگاه خودرو محلی متغیر است. با این حال، واشر همان شورولت ایمپالا در صورت خرید آن از نمایندگی می تواند 50 دلار قیمت داشته باشد.

در پایان، هزینه تعمیر نشتی منیفولد اگزوز شما می تواند از 18 دلار متغیر باشد اگر آن را به تنهایی تنظیم کنید تا 400 دلار اگر آن را در نمایندگی تعمیر کنید.