Wie Autoabgassysteme funktionieren

Ehrlich gesagt sind die Emissionen eines einzelnen Autos im Vergleich zu anderen Verschmutzungsquellen relativ gering. Aber wenn Hunderttausende von Menschen jeweils in einem Auto sitzen und eine Autobahn voll stopfen, sind die kumulativen Auswirkungen enorm. Wenn Sie im Stau sitzen und auf den Rauch blicken, der vor Ihnen aus dem Auspuffrohr kommt und sich dem Smog am Himmel anschließt, denken Sie einen Moment darüber nach, was dieser Rauch ist. Es sieht vielleicht nicht nach viel aus, aber dieser Rauch hat einen langen Weg zurückgelegt, seit er kurz zuvor durch den Motor des Autos gedrückt wurde.

Die Sorge um die Auswirkungen unserer Autos auf die Umwelt ist nichts Neues. Die Version des Clean Air Act von 1970 gab der EPA ihre weitreichende Befugnis zur Regulierung von Fahrzeugemissionen. Mit fortschreitender Technologie drängte die EPA auf strengere Standards. Und während neue Autos viel sauberer sind als die von vor 40 Jahren, fahren die Menschen heute tendenziell länger und viel häufiger, was zu viel mehr Umweltverschmutzung beiträgt. Das Clean Air Act wurde 1977 überarbeitet und in seinem Geltungsbereich erweitert, und dann erneut im Jahr 1990.

Automobilhersteller und Teilelieferanten mussten mit diesen Veränderungen Schritt halten, und wie Sie sich vorstellen können, musste sich auch das Abgassystem eines Autos erheblich weiterentwickeln.

1. Bestandteile eines Auspuffs – Smokin' Pipes
2. Andere Auspuffkomponenten – Krümmer, Aufhänger und mehr
3. Die Ausstiegsroute
4. Rohre sauber halten

Das Abgassystem besteht hauptsächlich aus Rohren in verschiedenen Formen, die jeweils so gestaltet sind, dass sie miteinander verbunden werden können, und die jeweils so geformt sind, dass sie sich an einen bestimmten Teil der Unterseite des Fahrzeugs anpassen. (Die Rohre sind oft gebogen, um andere nahe gelegene Komponenten des Autos, wie z. B. die Achsen, zu umhüllen oder anderweitig aufzunehmen.) Jedes Rohr ist dafür verantwortlich, die Abgase nach hinten zu leiten, aber viele der Segmente sind spezialisiert. Mit anderen Worten, von außen sieht das System einfach aus wie ein Bündel verbundener Rohrsegmente, die vom Motorraum zur hinteren Stoßstange verlaufen, obwohl einige einem zusätzlichen Zweck dienen, da der Auspuff durch dieses spezielle Rohr fließt.

Zum Beispiel könnte das Y-Rohr (das einfach ein Y-förmiges Rohr ist) so installiert werden, dass das Ende mit zwei Öffnungen mit zwei entsprechenden Öffnungen im Abgaskrümmer verschraubt wird, wodurch der Abfall des Motors kombiniert wird, um durch das System zu gelangen. Oder, wenn es am hinteren Ende des Autos installiert wird, kann ein Y-Rohr helfen, eine Doppelauspuffanlage mit einem Endrohr auf jeder Seite des Autos zu schaffen (für einen oft begehrten sportlichen Look). Am Schalldämpfer können Zwischenrohre angebracht seinoder Resonator, die weitere wichtige Systemkomponenten sind (dazu kommen wir auf der nächsten Seite). Ausgleichsrohre, die in Doppelauspuffanlagen zu finden sind, tragen dazu bei, die Abgasimpulse auszugleichen, die unter der Fahrer- und Beifahrerseite des Autos verlaufen. Air-Gap-Rohre sind spezielle verschachtelte Rohre, die als Hitzeschild und Isolator fungieren, indem sie eine zusätzliche Schicht für den Luftstrom bereitstellen. Und das Endrohr, das normalerweise unter der hinteren Stoßstange hervorschaut, hat normalerweise eine größere Öffnung und könnte aus solider aussehendem Metall bestehen, um den Eindruck eines Hochleistungsauspuffs zu erwecken, der ein gemeinsames Merkmal von High-End-Autos ist.

Obwohl es ineffizient erscheinen mag, eine Tonne Rohre anstelle von nur einem zu haben, erfüllen all diese Segmente einen Zweck. Zum einen ist das Biegen von Rohren harte Arbeit, und es ist einfacher, kleine abgewinkelte Segmente mit geraden Rohren zu verbinden, als ein langes, teures und schweres Rohr so ​​zu formen, dass es sich jeder Kontur eines Autos anpasst. Auch Komponenten der Abgasanlage verschleißen in regelmäßigen Abständen (abhängig natürlich vom Hersteller, dessen Materialien, Fahrbedingungen und Umwelteinflüssen). Es ist einfacher und kostengünstiger, ein verrostetes Rohrsegment, einen kaputten Schalldämpfer oder einen verschlissenen Katalysator zu ersetzen, als ein komplett neues System zu installieren.

Sie fragen sich vielleicht, wie all diese Rohre zusammenpassen. Nun, einige Enden überlappen, während andere Ende an Ende verbunden sind; aber nicht ohne ein wenig unterstützung.

Wir haben zuerst die verschiedenen Rohre besprochen, weil sie die sichtbarsten und am weitesten verbreiteten Komponenten des Auspuffsystems sind und weil sie überall sind. Aber das Auspuffsystem beginnt wirklich am Auspuffkrümmer (auch als Auspuffkrümmer bekannt). Der Kopf sieht aus wie eine Reihe benachbarter Rohre, die zusammengeklebt sind (obwohl er oft aus hochbelastbarem Gussmetall besteht). Es sammelt die Abgase direkt vom Motor , daher ist es so konzipiert, dass jede Öffnung mit einem der Auslassöffnungen des Motors zusammenpasst, mit Flanschen, die eine dichte Abdichtung bilden, um zu verhindern, dass Abgas entweicht. Von hier aus beginnt der Abgasstrom durch die verschiedenen Rohre und anderen Komponenten.

Eine sehr wichtige Rolle spielen die Dichtungen, die zwischen den einzelnen Rohren angebracht werden. Es ist schwierig, wenn nicht gar unmöglich, eine fehlerfreie Metall-zu-Metall-Dichtung herzustellen, daher werden Dichtungen zwischen jede Verbindung eingelegt, um zu verhindern, dass die giftigen Gase vorzeitig entweichen. Sie bestehen aus Faser oder anderen hochbelastbaren, hitzebeständigen Materialien, die gerade genug Flexibilität haben, um sich leicht zusammenzudrücken, wenn die Rohre fest zusammengeklemmt werden. Dies hilft, eine dichte Abdichtung zu bilden.

Der Schalldämpfer ist ein weiterer wichtiger Bestandteil der Abgasanlage. Es sieht aus wie eine große runde oder ovale Kammer (normalerweise, aber nicht immer, in der Nähe des Hecks des Autos). Diese Kammer hat jedoch ein sehr komplexes Design – sie ist dafür verantwortlich, den größten Teil des Motorgeräuschs zu dämpfen, obwohl sie dafür sorgen muss, dass die Abgase weiterhin reibungslos fließen. Eine Reihe von Kammern und Röhren, gefüllt mit Steinen, Wolle oder synthetischen Fasern, absorbiert und kontrolliert den Lärm. Und das ist noch nicht alles – der Schalldämpfer muss einigermaßen widerstandsfähig gegen Beschädigung, Korrosion und Wärmespeicherung sein. Der Resonator ist eine sekundäre oder Ersatz-Schalldämpfungskomponente, die verwendet wird, um den Schalldämpfer zu erweitern, oder in Fällen, in denen der Platz knapp ist, kann er sogar anstelle eines Schalldämpfers verwendet werden.

Katalysatoren, die in den 1970er Jahren alltäglich wurden, sind das primäre und effizienteste Mittel zur Reduzierung des Schadstoffgehalts in den Abgasen eines Autos. Die Innereien eines Katalysators (oder "Katze") sind mit Metallen beschichtet. Verschiedene Arten von Katalysatoren verwenden unterschiedliche Kombinationen von Platin, Palladium und Rhodium. Bevor das Abgas den Kat erreicht, enthält es eine starke, supergiftige Kombination aus Kohlenmonoxid, Stickstoffoxid und Kohlenwasserstoffen. (Wenn Sie Ihr Auto zum Emissionstest bringen, sind dies die chemischen Werte, die getestet werden.) Wenn diese Gifte mit den Metallen in Kontakt kommen, die das Innere des Kats beschichten, findet eine chemische Reaktion statt, die die Abgase weniger schädlich macht . Wenn die Abgase durch den Kat strömen, sollte der Chemikaliengehalt ausreichend reduziert werden, um den gesetzlichen Vorschriften zu entsprechen.

Wir haben bereits über Dichtungen gesprochen, aber die Abgasanlage erfordert andere grundlegende Hardware. Flansche dienen im Allgemeinen dem gleichen Zweck wie Dichtungen, aber diese bestehen aus Metall (und werden manchmal direkt an das Ende eines Rohrs angeformt). Verschiedene Klemmen und Halterungen montieren die Auspuffteile zusammen und halten sie am Fahrzeug, und Auspuffaufhänger hängen die Rohre buchstäblich am Unterboden des Autos auf, mit genug Kraft, um sie an Ort und Stelle zu halten, aber auch genug Flexibilität, um Bewegungen durch das Fahren standzuhalten. Und zu guter Letzt sind die Hitzeschilde: Metallplatten (manchmal isoliert), die als zusätzliche Barriere verwendet werden, wenn heiße Auspuffteile besonders nahe an einem anderen Teil des Autos oder direkt unter der Fahrgastzelle sind.

Wenn ein Motor perfekt lief, würde er seinen gesamten verfügbaren Kraftstoff verbrennen, während er durch seine Zyklen lief, und alle schmutzigen Teile in eine Energiequelle umwandeln. Es gibt jedoch Reste als Schadstoffe, weil ein Motor einfach nicht so konstruiert werden kann, dass er perfekt läuft – es gibt viel zu viele Variablen. Eine gewisse Kraftstoffmenge bleibt immer unverbrannt oder teilweise verbrannt, und diese Reste müssen in Form von Abgasen schnell aus dem Fahrzeug entfernt werden, um Platz für den nächsten Motorverbrennungszyklus zu schaffen.

Wie bereits erwähnt, verlässt das Abgas zuerst den Motor und tritt durch den Abgaskrümmer in das System ein . Von dort fließt es durch miteinander verbundene Rohre das System hinunter, bis es durch das Endrohr in der Nähe der hinteren Stoßstange austritt. Die Rohre selbst helfen tatsächlich, den Auspuff zu kühlen, aber sie sind hauptsächlich eine Möglichkeit für den Auspuff, zum (und durch) den Katalysator und den Schalldämpfer zu gelangen.

Der Kat muss möglichst nah am Motor sein, denn erst wenn er Betriebstemperatur erreicht hat, ist er voll funktionsfähig. In vielen Fällen platziert der Hersteller den Kat kurz hinter dem Krümmer, sodass die Wärme des Motors dabei hilft, den Kat zu erwärmen und ihn schnell auf Temperatur zu bringen.

Nachdem die Gase die Katze passiert haben, die verbrennt und bis zu 90 Prozent der Giftstoffe des Abgases entfernt, besteht die nächste Priorität darin, das Motorgeräusch zu filtern [Quelle: Allen ]. Der Schalldämpfer und der Resonator befinden sich normalerweise direkt hinter dem Kat. Es gibt viele Variationen dieser Kombination – einige beruhigen den Auspuff so weit wie möglich, während andere speziell auf aggressive Töne abgestimmt sind. Von dort bewegt sich der Auspuff durch den Rest der Rohre, bis er das Auto verlässt.

Bei all den Chemikalien, die herumwirbeln, ist es eine ziemliche Leistung, dass die Abgasanlage tatsächlich so gut funktioniert, wie sie es tut. Eine gut gewartete Auspuffanlage sollte zwei bis drei Jahre halten, aber die Rohre nehmen sowohl innen als auch außen Schaden. Auf der Außenseite sind sie anfällig für Straßenbedingungen, wie z. B. den Aufprall von Schmutz und Umwelteinflüssen wie Schnee, Eis und Streusalz.

Eine wesentliche Ursache für die Verschlechterung des Auspuffsystems ist jedoch intern und kann nicht gesehen werden, bis die Rohre mit Rost durchkorrodiert sind. Wir wissen, dass, wenn der Motor Kraftstoff verbrennt, um Energie zu erzeugen, Nebenprodukte dieses Prozesses übrig bleiben – deshalb wird das Abgassystem benötigt. Eines dieser Nebenprodukte ist saure Feuchtigkeit, die Metall wirklich schädigt. Leider gibt es wirklich keine Möglichkeit, die Innenseiten der Rohre sauber zu halten.

Wenn ein Auspuffrohr verrottet oder sich eine Verbindung löst, tritt ein Auspuffleck auf. Ein Leck ist fast immer sofort mit einem lauten, unangenehmen Geräusch und möglicherweise Fahrbarkeitsproblemen wie einer zeitweiligen Leistungsschwankung erkennbar. Aber ob Sie es glauben oder nicht, das sind nicht die wirklichen Probleme. Etwas ernster wird es, wenn das Leck vor dem Katalysator auftritt, was bedeutet, dass der Auspuff nicht richtig verarbeitet wird und all diese heißen Chemikalien überall in die Atmosphäre gelangen. Es ist immer eine gute Idee, Lecks so schnell wie möglich reparieren zu lassen, um zu vermeiden, dass Sie, Ihre Mitfahrer und Ihre Umgebung ungefilterten Abgasen ausgesetzt werden.

Dieselmotoren , die oft für unverhältnismäßig hohe Schadstoffemissionen verantwortlich gemacht werden, könnten ihren Ruf durch neue und verbesserte Abgasfilter, die behaupten, die Emissionen um etwa 25 Prozent zu reduzieren, mit dem zusätzlichen Vorteil einer verbesserten Kraftstoffeffizienz etwas gerettet finden . Mehrere Automobilhersteller, die in der Vergangenheit Dieselmodelle angeboten haben, haben ähnliche Systeme eingeführt, die leistungsstarke Katalysatoren mit Dieselpartikelfiltern kombinieren. Die BlueMotion-Turbodiesel-Reihe von Volkswagen (hauptsächlich in Europa und Südamerika verkauft) und die BlueTec-Diesel von Mercedes sind zwei solche Beispiele. In vielen Fällen nutzen diese OEM-Komponenten und Automodelle Gewichtsreduzierung und andere Optimierungstechniken, um die Gesamteffizienz zu verbessern.

Eine verbesserte Abgaseffizienz ist entscheidend, um das Beste aus Ihrem Auto herauszuholen, und es gibt sogar Möglichkeiten, ein älteres Auto zu verbessern (vorausgesetzt, es ist im Allgemeinen in gutem Zustand – eine Leistungsauspuffanlage wirkt bei einem totalen Klapper keine Wunder). Ein Mechaniker kann normalerweise identische Original-Ersatzteile bestellen, aber es gibt auch Alternativen von Aftermarket-Performance-TeilenLieferanten, die dem Auto oft ein Facelift verpassen (zumindest so viel, wie der Unterboden des Autos sowieso herausgeputzt werden kann). Es gibt mehrere häufig erwähnte Vorteile von Hochleistungsauspuffanlagen. Aftermarket-Hersteller sind sich bewusst, dass das Hörerlebnis für eine angenehme Fahrt entscheidend ist, und es lässt auch die Fahrer in der Nähe wissen, dass auch ein wenig mehr Münze für das Auto ausgegeben wurde. Die meisten Hersteller bieten eine Vielzahl von Systemen an, deren Klang von einer subtilen Kehle bis hin zu einem umfassenden Dröhnen reicht. Ein guter Aftermarket-Performance-Auspuff kann die Gasannahme verbessern (wie schnell und sanft das Auto auf den auf das Gaspedal ausgeübten Druck reagiert) und die Leistung steigern. Einige Systeme können sogar den Kraftstoffverbrauch verbessern. Leistungsauspuffanlagen können diesen Leistungsschub liefern, da sie weniger restriktiv sind als Serienauspuffanlagen. Wenn der Motor mehr Luft ausstoßen kann (was auch bedeutet, dass er mehr Luft aufnehmen kann), hilft dies dem Motor, mehr Leistung zu erzeugen. Aber im Gegensatz zu dem, was Sie vielleicht denken, ist ein völlig frei fließendes System kontraproduktiv. Aftermarket-Auspuffe sind so konstruiert, dass sie genau den richtigen Gegendruck liefern, damit der Motor am Ende nicht mit einer Sub-Peak-Leistung läuft. Aus diesem Grund ist es wichtig, einen zu wählen, der für Ihr spezifisches Fahrzeug entwickelt und optimiert wurde. Und bevor Sie Ihre Auspuffrohre herausreißen, vergewissern Sie sich, dass das gewünschte System für den Straßenverkehr zugelassen ist und nicht dazu führt, dass Ihr Auto den Emissionstest nicht besteht.

Verstehen Sie auch, dass eine Auspuffanlage mit echter Leistung keine überwältigenden Vorteile für eine triviale Investition bieten kann. Hüten Sie sich vor billigen Produkten wie Clip-on- oder Schraub-Komponenten für „Performance“-Auspuffanlagen oder Endrohren, die behaupten, das Aussehen eines Full-Performance-Systems zu vermitteln. Sie werden das Fahrverhalten des Autos nicht verbessern und können es sogar behindern, indem sie zusätzliches Gewicht und Windwiderstand hinzufügen. Und außerdem täuschen diese knalligen Tipps wirklich niemanden.

Ursprünglich veröffentlicht: 23. Februar 2012

Wie viel kostet es, ein Auspuffrohr zu ersetzen?

Aus welchen Teilen besteht eine Abgasanlage?

Was machen Auspuffrohre?

Bringen Auspuffanlagen mehr PS?

Ist es schlimm ein Loch im Auspuff zu haben?

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