מערכת הפליטה

מערכת הפליטה היא המערכת המיועדת לפלוט, ממנוע המכונית, את התערובת השרופה, שנוצרה בתא השריפה. למערכת הפליטה מספר תפקידים: שיפור ניצולת המנוע. הפחתת זיהום האוויר כתוצאה מהגזים השרופים, בשרפה לא שלמה (לדוגמה, הפחתת הפחמן החד-חמצני) והוצאת הגזים השרופים מהמנוע אל מחוץ למכונית. כך שהיושבים ברכב לא ינשמו גזים רעילים אלו. השקטת הרעשים הנוצרים במנוע עקב פיצוץ הדלק. ברכבים כבדים יש גם בלמנוע - בלם המאפשר להאט את המנוע על ידי חסימה חלקית של האגזוז. סעפת הפליטה (הנקראת גם Headers) היא מערכת הצינורות המתחברת לראש המנוע, אל שסתומי הפליטה. תפקיד הסעפת הוא לרכז את הגזים השרופים ולהעביר אותם אל מחוץ למכונית, ובנוסף, לא לפגוע בכוח המנוע. אם המנוע יתקל בהתנגדות גזים (לחץ חוזר - Back pressure), הדבר יגזול מהמנוע כוח. לחץ חוזר נוצר במקום בו קשה לגזים לזרום, למשל הממיר הקטליטי. לחץ גזים שיצא משסתום אחד עלול להתקל בהתנגדות בממיר ולהפוך ללחץ חוזר, לחץ כזה עלול להקשות על המנוע אם באותו רגע יפתח שסתום אחר. כדי לפתור את הבעיה הזו לכל שסתום יש צינור פליטה משלו. כל הצינורות באורך שווה, ובקצה הצינורות האלה יש צינור ראשי שמרכז את הגזים אל הממיר. תכנון סעפות פליטה הוא בעל משמעות רבה כאשר מדובר במכוניות ספורט. סעפות פליטה מגיעות לטמפרטורות של 500-900 מעלות צלזיוס בזמן נסיעה, ולכן, שטיפה שלהן או נסיעה במים עמוקים, עלולה לגרום להן לסדקים כתוצאה מהפרשי הטמפרטורות. בעיות מסוג זה נפתרות באמצעות החלפת הסעפת או ריתוך. הממיר הקטליטי הוא רכיב בצנרת הפליטה, צורתו החיצונית דומה לדוד אך יש בתוכו רשתות העשויות מחומרים מיוחדים שבמגע עם חמצן, גזי הפליטה וחום המנוע הופכות חלק מהגזים הרעילים, לגזים רעילים פחות באמצעות תהליך כימי. הממיר ממוקם קרוב יחסית למנוע (בערך מתחת לכיסא הנהג) כדי לקבל חום מהמנוע הדרוש לעבודתו. טמפרטורת העבודה שלו היא 400-800 מעלות צלזיוס ולכן כשהמנוע קר, הממיר עדיין לא עובד. מיקומו מתחת כיסא הנהג הוא פשרה בין חימום מהיר של הממיר, עקב קרבתו למנוע ובין שמירה על טמפרטורה נכונה ולא גבוהה מדי. כדי שהחומרים יוכלו להתפרק (או להתרכב) בממיר, הוא זקוק למעט חמצן. ולכן, מחשב המנוע מכניס לצילינדרים כמות גדולה יותר של חמצן (תערובת ענייה) בכוונה, כדי שהוא ייפלט אל סעפת הפליטה ומשם לממיר, ויוכל לעבוד. חסרונו של הממיר הוא בהתנגדותו לזרימת הגזים והכבדה על פעולת המנוע (לחץ חוזר) בגלל היותו עשוי מרשתות. ולכן, יש כאלה המורידים אותו והופכים את מערכת הפליטה לאגזוז זרימה חופשית - דבר הפוגע באיכות הסביבה. במנוע המכונית מתרחשים מספר פיצוצים בשנייה. מה שמייצר רעש חזק מאוד. כדי להפחית את עוצמת הרעש, משתמשים מהנדסי הרכב באפקט פיזיקלי הנקרא התאבכות הורסת - שני גלי קול הפוגעים אחד בשני, אך מכיוון ששיא הגל הפוך, הגל מתבטל. הדבר מתבצע באמצעות בניית קופסה עם מחיצות, מצידה האחד נכנסים הגזים לדוד (לאחר שעברו בממיר, אם הוא קיים), שם הם מתנגשים במחיצות, כיוון התנועה שלהם משתנה, הגלים המתנגשים אחד בשני הפוכים - ואז הם מצליחים לבטל חלקית את עוצמת הרעש. לאחר מכן, הם נפלטים לדוד הבא או החוצה (בהרבה פעמים, יש יותר מדוד אחד בצנרת). יש כאלה המחליפים את הדוד לדוד פתוח על מנת להקל על פליטת הגזים החוצה. דוד פתוח - מכונה בטעות גם אגזוז לחץ - דוד ללא מחיצות. ולכן, בעיני המתבונן מקצה אחד של הדוד (כלומר, חור האגזוז), נוכל לראות את הצנרת שלפניו (הקצה השני). דוד פתוח עשוי לשפר במקצת את צריכת הדלק עקב הפחתת הלחץ החוזר (כלומר, מקל על המנוע להוציא את הגזים השרופים). אבל, הרעש מהמנוע לא יופחת (כי אין מחיצות להקטנתו). התוספת של הדוד הפתוח מבחינת הספק היא די זניחה. השיפור המשמעותי יותר הוא אגזוז זרימה חופשית. יש אגזוזים עם משתיק קול שבנוי ללא המחיצות הוא נקרא: Glass pack או Cherry bomb. אין אגזוז לחץ למנוע ארבע פעימות אלא למנוע שתי פעימות בלבד. לכן, מה שמכונה בדרך כלל "אגזוז לחץ", הוא בעצם דוד פתוח. כדי להפחית את הלחץ החוזר למינימום, מורידים את הממיר (או מרוקנים את תוכנו), מחליפים את הדוד, מרחיבים או מקטינים את קוטר הצנרת ומתקינים סעפת פליטה מקצועית. כעת, הגזים יפלטו ביעילות והספק הרכב יעלה בצורה משמעותית. אבל, זיהום האוויר יגדל וייווצרו בעיות חוקיות. מאיר ברק, מה תפקידו של האגזוז?, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 2 בספטמבר 2009 שלומי דגן, מהו תפקיד האוראה במנועי דיזל חדשים?, מכון דוידסון לחינוך מדעי. http://auto.howstuffworks.com/question172.htm http://auto.howstuffworks.com/catalytic-converter.htm http://auto.howstuffworks.com/muffler.htm