Pakojärjestelmä koostuu pääasiassa pakoputkesta, äänenvaimentimesta, katalysaattorista ja muista apukomponenteista.Yleensä massatuotannon hyötyajoneuvojen pakoputki on enimmäkseen valmistettu rautaputkesta, mutta se on helppo hapettua ja ruostua toistuvan korkean lämpötilan ja kosteuden vaikutuksesta.Pakoputki kuuluu ulkonäköosiin, joten suurin osa niistä on ruiskutettu lämmönkestävällä korkean lämpötilan maalilla tai galvanoimalla.Se kuitenkin lisää painoa.Siksi monet mallit on nyt valmistettu ruostumattomasta teräksestä tai jopa titaaniseoksesta valmistettuista pakoputkista urheiluun.

Jakotukki

Nelitahtisessa monisylinterisessä moottorissa on enimmäkseen yhteinen pakoputki, joka kerää jokaisen sylinterin pakoputket ja poistaa sitten pakokaasut peräputken kautta.Otetaan esimerkiksi nelisylinterinen auto.Yleensä käytetään 4 in 1 -tyyppiä.Sen etuna ei ole vain se, että se voi hajauttaa melua, vaan myös se, että se voi käyttää kunkin sylinterin pakokaasun inertiaa parantaakseen pakokaasujen tehokkuutta hevosvoiman tehon lisäämiseksi.Mutta tällä vaikutuksella voi olla merkittävä rooli vain tietyllä nopeusalueella.Siksi on tarpeen asettaa pyörimisnopeusalue, jolla jakotukki voi todella käyttää moottorin hevosvoimaa ajoa varten.Alkuaikoina monisylinteristen moottoripyörien pakokaasujen suunnittelussa käytettiin itsenäisiä pakojärjestelmiä jokaiselle sylinterille.Tällä tavalla voidaan välttää kunkin sylinterin pakokaasun häiriöt, ja pakokaasun inertiaa ja pakokaasupulssia voidaan käyttää tehokkuuden parantamiseen.Haittapuolena on, että vääntömomenttiarvo putoaa enemmän kuin jakotukki asetetun nopeusalueen ulkopuolella.

Pakokaasun häiriö

Jakotukin kokonaissuorituskyky on parempi kuin itsenäisen putken, mutta suunnittelussa tulisi olla korkeampi tekninen sisältö.Kunkin sylinterin pakokaasujen häiriön vähentämiseksi.Yleensä vastakkaisen sytytyssylinterin kaksi pakoputkea kootaan yhteen ja sitten kootaan vastakkaisen sytytyssylinterin pakoputket.Tämä on 4 in 2 in 1 -versio.Tämä on perussuunnittelumenetelmä pakokaasujen häiriöiden välttämiseksi.Teoriassa 4 in 2 in 1 on tehokkaampi kuin 4 in 1, ja myös ulkonäkö on erilainen.Mutta itse asiassa näiden kahden pakokaasutehokkuuden välillä ei ole juurikaan eroa.Koska 4 in 1 -pakoputkessa on ohjauslevy, käyttövaikutuksessa ei ole juurikaan eroa.

Pakokaasun inertia

Kaasulla on tietty hitaus virtausprosessissa, ja pakokaasun inertia on suurempi kuin imuhitaus.Siksi pakokaasun hitausenergiaa voidaan käyttää pakokaasun hyötysuhteen parantamiseen.Pakokaasun inertialla on merkittävä rooli korkean suorituskyvyn moottoreissa.Yleisesti uskotaan, että mäntä työntää pakokaasua ulos pakotahdin aikana.Kun mäntä saavuttaa TDC:n, mäntä ei voi työntää polttokammioon jäävää pakokaasua ulos.Tämä väite ei pidä täysin paikkaansa.Heti kun pakoventtiili avataan, suuri määrä pakokaasua poistuu poistoventtiilistä suurella nopeudella.Tällä hetkellä tilaa ei työnnetä ulos mäntä, vaan se poistuu itsestään paineen alaisena.Kun pakokaasu tulee pakoputkeen suurella nopeudella, se laajenee ja puristuu välittömästi.Tällä hetkellä on liian myöhäistä täyttää takapakoputken ja etupakoputken välinen tila.Tästä syystä pakoventtiilin taakse muodostuu osittainen alipaine.Alipaine poistaa jäljellä olevan pakokaasun kokonaan.Jos imuventtiili avataan tällä hetkellä, sylinteriin voidaan imeä myös tuoretta seosta, mikä paitsi parantaa pakokaasujen tehokkuutta myös parantaa imutehoa.Kun imu- ja pakoventtiilit avataan samanaikaisesti, kampiakselin liikekulmaa kutsutaan venttiilin limityskulmaksi.Syy, miksi venttiilin limityskulma on suunniteltu, on käyttää pakokaasun aikana syntyvää inertiaa parantamaan tuoreen seoksen täyttömäärää sylinterissä.Tämä lisää hevosvoimia ja vääntömomenttia.Olipa kyseessä neljä tai kaksi iskua, pakokaasun inertia ja pulssi syntyvät pakokaasun aikana.Kahden huuhteluauton ilmanotto- ja poistomekanismi on kuitenkin erilainen kuin neljän huuhteluauton.Se on sovitettava pakoputken paisuntakammioon, jotta se toimii mahdollisimman tehokkaasti.

Pakokaasupulssi

Pakopulssi on eräänlainen paineaalto.Pakokaasun paine johtaa pakoputkessa muodostaen paineaallon, jonka energiaa voidaan käyttää imu- ja poistotehokkuuden parantamiseen.Barotrooppisen aallon energia on sama kuin alipaineaallon, mutta suunta on päinvastainen.

Pumppausilmiö

Jakotukkiin tulevalla pakokaasulla on virtausinertian vuoksi imuvaikutus muihin tyhjentämättömiin putkiin.Viereisten putkien pakokaasut imetään pois.Tätä ilmiötä voidaan käyttää pakokaasujen tehokkuuden parantamiseen.Yhden sylinterin pakokaasu loppuu ja sitten alkaa toisen sylinterin pakokaasu.Ota sytytyssylinterin vastakkainen sytytyssylinteri ryhmittelystandardiksi ja yhdistä pakoputki.Kokoa toinen pakoputkisarja.Muotoile 4 in 2 in 1 -kuvio.Käytä imua auttamaan poistoa.

Äänenvaimennin

Jos moottorin korkean lämpötilan ja korkeapaineinen pakokaasu johdetaan suoraan ilmakehään, kaasu laajenee nopeasti ja tuottaa paljon melua.Siksi jäähdytys- ja äänenvaimennuslaitteet tulisi olla.Äänenvaimentimen sisällä on monia vaimennusreikiä ja resonanssikammioita.Sisäseinässä on lasikuitua ääntä vaimentava puuvilla vaimentaa tärinää ja melua.Yleisin on paisuntavaimennin, jonka sisällä tulee olla pitkät ja lyhyet kammiot.Koska korkeataajuisen äänen poistaminen vaatii lyhyen sylinterimäisen paisuntakammion.Pitkää putken laajennuskammiota käytetään poistamaan matalataajuinen ääni.Jos käytetään vain samanpituista laajennuskammiota, vain yksi äänitaajuus voidaan eliminoida.Vaikka desibeliä pienennetään, se ei voi tuottaa ihmiskorville hyväksyttävää ääntä.Loppujen lopuksi äänenvaimentimen suunnittelussa tulisi ottaa huomioon, voivatko kuluttajat hyväksyä moottorin pakokaasun.

Katalysaattori

Aiemmin vetureissa ei ollut katalysaattoreita, mutta nyt autojen ja moottoripyörien määrä on lisääntynyt dramaattisesti ja pakokaasujen aiheuttama ilmansaaste on erittäin vakava.Pakokaasupäästöjen vähentämiseksi on saatavilla katalysaattoreita.Varhaiset binääriset katalysaattorit muuttivat vain hiilimonoksidin ja hiilivedyt pakokaasussa hiilidioksidiksi ja vedeksi.Pakokaasussa on kuitenkin haitallisia aineita, kuten typen oksideja, jotka voidaan muuttaa myrkyttömäksi typeksi ja hapeksi vasta kemiallisen pelkistyksen jälkeen.Siksi rodium, pelkistävä katalyytti, lisätään binääriseen katalyyttiin.Se on nyt kolmikatalysaattori.Emme voi sokeasti tavoitella suorituskykyä ekologisesta ympäristöstä riippumatta.