A kipufogórendszer az autómotor fontos része. Ez nemcsak a motor teljesítményét befolyásolja, hanem a jármű emisszió- és zajszabályozását is. Nézzük meg közelebbről a kipufogórendszer különböző alkatrészeit és azok működését.
Kipufogó tehetetlensége
A gáznak van bizonyos tehetetlensége az áramlási folyamat során, és a kipufogógáz tehetetlensége nagyobb, mint a szívó tehetetlensége. A kipufogógáz tehetetlenségi energiájának felhasználása javíthatja a kipufogógáz hatékonyságát, ami különösen fontos a nagy teljesítményű motoroknál. Sokan azt gondolják, hogy a kipufogó löket során a dugattyú kinyomja a kipufogógázt, valójában azonban amint kinyílik a kipufogószelep, a kipufogószelepből nagyon nagy sebességgel nagy mennyiségű kipufogógáz távozik. Ekkor az állapotot nem nyomja ki a dugattyú, hanem nyomás hatására magától kilökődik. Miután a kipufogógáz belép a kipufogócsőbe, azonnal kitágul és dekompresszálódik, negatív nyomású állapotot hozva létre.
Kipufogó impulzus
A kipufogó impulzus egy nyomáshullám, amely a kipufogócsőben nyomáshullámot képez. A pozitív nyomáshullám és a negatív nyomáshullám energiája felhasználható a szívó és kipufogó hatásfokának javítására. A pozitív és a negatív nyomáshullám energiája azonos, de iránya ellentétes.
Nyomáshullám
Amikor a kipufogógáz különböző keresztmetszeti tereken halad át, nyomáskülönbség keletkezik, amely nyomáshullámot képez. A maximális nyomáshullám általában a kipufogócső végén jelentkezik, és a nyomáshullám oda-vissza továbbítódik a kipufogónyílás és a kipufogószelep között. Minél több a visszaverődés, annál kevesebb az energia, amíg új nyomáshullám keletkezik. A nyomáshullám hasznosításához nagyon fontos a kipufogószelep nyitási ideje. Ha a kipufogószelep kinyitásakor negatív nyomás keletkezik, a kipufogó hatásfoka javítható. A negatív nyomáshullám érkezési idejének megváltoztatásához figyelembe kell venni a kipufogócső hosszát, mert a nyomáshullám vezetési sebessége változatlan marad.
Szívási jelenség
Az elosztócsőbe belépő kipufogógáz az áramlási tehetetlenség miatt szívóhatást fejt ki a többi ki nem szívott csövön. A szomszédos csövek kipufogógázát kiszívják. Ez a jelenség felhasználható a kipufogó hatásfokának javítására. Amikor az egyik henger kimerül, a következő henger is kimerülni kezd. A kipufogócsöveket a gyújtási relatív henger, mint csoportosítási szabvány alapján kombinálják, a kipufogócsövek egy másik csoportja pedig egy 4 az 2 az 1-ben típust alkot, a szívó jelenség segítségével segítve a kipufogót.
Hangtompító
Ha a motor által kibocsátott magas hőmérsékletű és nagynyomású kipufogógáz közvetlenül a légkörbe kerül, a gáz gyorsan kitágul, és nagy zajt kelt. Ezért hűtő- és hangtompító berendezésre van szükség. A hangtompító belsejében sok hangtompító lyuk és rezonanciakamra található, a belső falon pedig üvegszálas hangelnyelő pamut, amely elnyeli a vibrációt és a zajt. A legelterjedtebb típus az expanziós típusú hangtompító, amelynek belül hosszú és rövid kamrával kell rendelkeznie. Mivel a magas frekvenciájú hangok kiküszöbölésére rövid csövű tágulási kamra van szükség, az alacsony frekvenciájú hangok kiküszöbölésére pedig egy hosszú csövű tágulási kamra. Ha csak azonos hosszúságú tágulási kamrát használunk, akkor csak egyetlen hangfrekvencia küszöbölhető ki. Bár a decibelt csökkentik, nem képes az emberi fül számára elfogadható hangot produkálni. Végül is a kipufogódob kialakításánál figyelembe kell venni, hogy a motor kipufogó hangja elfogadható-e a fogyasztók számára.
Ezen alkatrészek ésszerű kialakítása és konfigurációja révén a kipufogórendszer nemcsak a motor teljesítményét javíthatja, hanem csökkentheti a zajszennyezést is, így az autó simábban és hatékonyabban futhat.
