Il sistema di scarico è composto principalmente da tubo di scarico, silenziatore, catalizzatore e altri componenti ausiliari.Generalmente, il tubo di scarico dei veicoli commerciali di produzione di massa è costituito principalmente da tubi di ferro, ma è facile ossidarsi e arrugginirsi sotto l'azione ripetuta di alta temperatura e umidità.Il tubo di scarico appartiene alle parti estetiche, quindi la maggior parte di essi viene spruzzata con vernice ad alta temperatura resistente al calore o galvanica.Tuttavia, aumenta anche il peso.Pertanto, molti modelli sono ora realizzati in acciaio inossidabile o addirittura tubi di scarico in lega di titanio per gli sport.

Collettore

I motori pluricilindrici a quattro tempi adottano prevalentemente un tubo di scarico collettivo, che raccoglie i tubi di scarico di ciascun cilindro e scarica poi i gas di scarico attraverso un tubo di coda.Prendiamo come esempio un'auto a quattro cilindri.Di solito viene utilizzato il tipo 4 in 1.Il suo vantaggio non è solo quello di diffondere il rumore, ma anche di poter sfruttare l'inerzia di scarico di ciascun cilindro per migliorare l'efficienza dello scarico e aumentare la potenza erogata.Ma questo effetto può svolgere un ruolo significativo solo in un determinato intervallo di velocità.Pertanto, è necessario impostare l'area della velocità di rotazione in cui il collettore può effettivamente esercitare la potenza del motore ai fini della guida.All'inizio, il design dello scarico delle motociclette multicilindriche utilizzava sistemi di scarico indipendenti per ciascun cilindro.In questo modo è possibile evitare l'interferenza dello scarico di ciascun cilindro e utilizzare l'inerzia e l'impulso di scarico per migliorare l'efficienza.Lo svantaggio è che il valore della coppia scende maggiormente rispetto al collettore al di fuori del campo di velocità impostato.

Interferenza allo scarico

Le prestazioni complessive del collettore sono migliori di quelle del tubo indipendente, ma la progettazione dovrà avere un contenuto tecnico più elevato.Per ridurre l'interferenza di scarico di ciascun cilindro.Di solito, i due tubi di scarico del cilindro di accensione opposto vengono riuniti insieme, quindi vengono assemblati i tubi di scarico del cilindro di accensione opposto.Questa è la versione 4 in 2 in 1.Questo è il metodo di progettazione di base per evitare interferenze con lo scarico.Teoricamente, 4 in 2 in 1 è più efficiente di 4 in 1 e anche l'aspetto è diverso.Ma in realtà c’è poca differenza tra l’efficienza di scarico dei due.Poiché nel tubo di scarico 4 in 1 è presente una piastra guida, la differenza nell'effetto di utilizzo è minima.

Inerzia di scarico

Il gas ha una certa inerzia nel processo di flusso e l'inerzia di scarico è maggiore dell'inerzia di aspirazione.Pertanto, l'energia dell'inerzia dello scarico può essere utilizzata per migliorare l'efficienza dello scarico.L'inerzia dello scarico gioca un ruolo significativo nei motori ad alte prestazioni.Si ritiene generalmente che il gas di scarico venga espulso dal pistone durante la corsa di scarico.Quando il pistone raggiunge il PMS, il gas di scarico rimasto nella camera di combustione non può essere espulso dal pistone.Questa affermazione non è del tutto corretta.Non appena la valvola di scarico viene aperta, una grande quantità di gas di scarico viene espulsa ad alta velocità dalla valvola di scarico.In questo momento, lo stato non viene spinto fuori dal pistone, ma espulso da solo sotto pressione.Dopo che il gas di scarico entra nel tubo di scarico ad alta velocità, si espanderà e si decomprimerà immediatamente.A questo punto è troppo tardi per riempire lo spazio tra lo scarico posteriore e quello anteriore.Pertanto, dietro la valvola di scarico si formerà una pressione negativa parziale.La pressione negativa estrarrà completamente il gas di scarico rimanente.Se la valvola di aspirazione viene aperta in questo momento, nel cilindro può essere aspirata anche miscela fresca, il che non solo migliora l'efficienza di scarico ma migliora anche l'efficienza di aspirazione.Quando le valvole di aspirazione e di scarico vengono aperte contemporaneamente, l'angolo di movimento dell'albero motore è chiamato angolo di sovrapposizione delle valvole.Il motivo per cui è stato progettato l'angolo di sovrapposizione della valvola è quello di sfruttare l'inerzia generata durante lo scarico per migliorare la quantità di riempimento della miscela fresca nel cilindro.Ciò aumenta la potenza e la coppia erogata.Che si tratti di quattro o due tempi, l'inerzia e l'impulso di scarico verranno generati durante lo scarico.Tuttavia, il meccanismo di ingresso e scarico dell'aria delle due cabine di lavaggio è diverso da quello delle quattro cabine di lavaggio.Deve essere abbinato alla camera di espansione del tubo di scarico per svolgere il suo massimo ruolo.

Impulso di scarico

L'impulso di scarico è una sorta di onda di pressione.La pressione di scarico conduce nel tubo di scarico per formare un'onda di pressione e la sua energia può essere utilizzata per migliorare l'efficienza di aspirazione e scarico.L'energia dell'onda barotropica è la stessa dell'onda di pressione negativa, ma la direzione è opposta.

Fenomeno di pompaggio

Il gas di scarico che entra nel collettore avrà un effetto di aspirazione su altre tubazioni non esaurite a causa dell'inerzia del flusso.I gas di scarico provenienti dai tubi adiacenti vengono aspirati.Questo fenomeno può essere utilizzato per migliorare l'efficienza dello scarico.Termina lo scarico di un cilindro e poi inizia lo scarico dell'altro cilindro.Prendere come standard di raggruppamento il cilindro opposto all'accensione e unire il tubo di scarico.Assemblare un altro set di tubi di scarico.Forma un modello 4 in 2 in 1.Utilizzare l'aspirazione per favorire lo scarico.

Silenziatore

Se il gas di scarico ad alta temperatura e pressione del motore viene scaricato direttamente nell'atmosfera, il gas si espanderà rapidamente e produrrà molto rumore.Pertanto, dovrebbero esserci dispositivi di raffreddamento e silenziamento.All'interno del silenziatore sono presenti numerosi fori di silenziamento e camere di risonanza.Sulla parete interna è presente cotone fonoassorbente in fibra di vetro per assorbire vibrazioni e rumore.Il più comune è il silenziatore ad espansione, che deve avere al suo interno camere lunghe e camere corte.Perché l'eliminazione del suono ad alta frequenza richiede una camera di espansione cilindrica corta.La camera di espansione del tubo lungo viene utilizzata per eliminare il suono a bassa frequenza.Se si utilizza solo la camera di espansione della stessa lunghezza è possibile eliminare una sola frequenza audio.Sebbene il decibel sia ridotto, non può produrre una voce accettabile per l'orecchio umano.Dopotutto, il design della marmitta dovrebbe considerare se il rumore di scarico del motore può essere accettato dai consumatori.

Convertitore catalitico

In precedenza, le locomotive non erano dotate di convertitori catalitici, ma ora il numero di automobili e motocicli è aumentato notevolmente e l'inquinamento atmosferico causato dai gas di scarico è molto grave.Per migliorare l'inquinamento dei gas di scarico, sono disponibili convertitori catalitici.I primi convertitori catalitici binari convertivano solo il monossido di carbonio e gli idrocarburi presenti nei gas di scarico in anidride carbonica e acqua.Tuttavia nei gas di scarico sono presenti sostanze nocive come l'ossido di azoto, che possono essere convertite in azoto e ossigeno non tossici solo dopo la riduzione chimica.Pertanto, al catalizzatore binario viene aggiunto rodio, un catalizzatore riducente.Ora è il convertitore catalitico ternario.Non possiamo perseguire ciecamente la performance, indipendentemente dall'ambiente ecologico.