사실, 개별 자동차의 배출량은 다른 오염원에 비해 상대적으로 낮습니다. 그러나 수십만 명의 사람들이 각자 차에 앉아 고속도로를 꽉 채우고 있을 때 누적 효과는 엄청납니다. 교통 체증에 앉아 앞의 배기관에서 나오는 연기를 바라보고 하늘의 스모그에 합류하기 위해 일어나면서 그 연기가 무엇인지 잠시 생각하십시오. 별 것 아닌 것 같지만, 그 연기는 얼마 전에 자동차 엔진을 통해 밀려나온 이후로 먼 길을 왔습니다.
자동차가 환경에 미치는 영향에 대한 우려는 새로운 것이 아닙니다. 1970년 버전의 Clean Air Act는 EPA에 자동차 배기가스 규제에 대한 전면적인 권한을 부여했습니다. 기술이 발전함에 따라 EPA는 보다 엄격한 표준을 요구했습니다. 그리고 새 차는 40년 전보다 훨씬 깨끗하지만 오늘날 사람들은 더 먼 거리와 더 자주 운전하는 경향이 있어 훨씬 더 많은 오염에 기여합니다. Clean Air Act는 1977년에 개정되고 범위가 확대되었으며 1990년에 다시 개정되었습니다.
자동차 제조업체와 부품 공급업체는 이러한 변화에 보조를 맞춰야 했으며 상상할 수 있듯이 자동차의 배기 시스템도 상당히 발전해야 했습니다.
콘텐츠배기 시스템은 주로 서로 다른 여러 모양의 파이프로 구성되어 있으며 각각은 서로 연결되도록 설계되었으며 각각은 자동차 밑면의 특정 부분에 맞는 모양입니다. (파이프는 종종 차축과 같은 주변의 다른 부품을 감싸거나 수용하기 위해 구부러집니다.) 각 파이프는 배기 가스를 뒤쪽으로 이동시키는 역할을 하지만 많은 부분이 특수화되어 있습니다. 다시 말해, 외부에서 시스템은 단순히 엔진 베이에서 후면 범퍼까지 이어지는 연결된 파이프 세그먼트의 묶음처럼 보이지만 일부는 특정 파이프를 통해 배기가스가 흐를 때 추가 용도로 사용됩니다.
예를 들어 Y 파이프(간단히 Y자형 파이프)를 설치하여 두 개의 구멍이 있는 끝이 배기 매니폴드의 최대 두 개의 해당 구멍에 볼트로 고정되어 시스템을 통해 진행되는 엔진의 폐기물을 결합할 수 있습니다. 또는 Y 파이프를 차량의 뒤쪽 끝에 설치하면 차량 양쪽에 배기관이 있는 이중 배기 시스템을 만드는 데 도움이 됩니다(자주 찾는 스포티한 모습을 위해). 중간 파이프는 다른 중요한 시스템 구성 요소인 머플러나 공진기에 부착될 수 있습니다(다음 페이지에서 이에 대해 설명함). 이중 배기 시스템에서 볼 수 있는 균형 파이프는 자동차의 운전석과 조수석 아래에서 이동하는 배기 펄스를 균등화하는 데 도움이 됩니다. 에어 갭 파이프는 공기 흐름을 위한 추가 레이어를 제공하여 열 차폐 및 절연체 역할을 하는 특수 중첩 파이프입니다. 그리고 일반적으로 리어 범퍼 아래에서 엿볼 수 있는 테일 파이프는 일반적으로 더 큰 개구부를 가지고 있으며 고급 자동차의 일반적인 특징인 고성능 배기 장치의 모양을 제공하기 위해 더 실질적인 금속으로 만들어질 수 있습니다.
파이프가 하나가 아니라 수많은 파이프를 갖는 것이 비효율적으로 보일 수 있지만 실제로는 이러한 모든 세그먼트가 목적을 달성합니다. 예를 들어, 파이프를 구부리는 것은 힘든 일이며, 자동차의 모든 윤곽에 맞도록 길고 비싸고 무거운 파이프를 만드는 것보다 작은 각진 부분을 직선 파이프에 연결하는 것이 더 쉽습니다. 또한 배기 시스템 구성 요소는 정기적으로 마모됩니다(물론 제조업체, 재료, 주행 조건 및 환경 요인에 따라 다름). 완전히 새로운 시스템을 설치하는 것보다 녹슨 파이프 부분, 쾅 하고 닳은 머플러 또는 마모된 촉매 변환기를 교체하는 것이 더 쉽고 저렴합니다.
이 모든 파이프가 어떻게 서로 맞물리는지 궁금할 것입니다. 글쎄, 일부 끝은 겹치고 다른 끝은 끝에서 끝납니다. 하지만 약간의 도움 없이는 아닙니다.
다양한 파이프에 대해 먼저 논의했습니다. 파이프는 배기 시스템에서 가장 눈에 잘 띄고 널리 퍼져 있는 구성 요소이며 곳곳에 있기 때문입니다. 그러나 배기 시스템은 실제로 배기 헤더(배기 매니폴드라고도 함)에서 시작됩니다. 헤더는 함께 붙어 있는 일련의 인접한 튜브처럼 보입니다(종종 견고한 주조 금속으로 만들어지지만). 엔진에서 나오는 배기가스를 직접 수집하므로 각 구멍이 엔진의 배기 포트 중 하나와 짝을 이루도록 설계되었으며, 배기 가스가 빠져나가는 것을 방지하기 위해 단단한 밀봉을 형성하는 플랜지가 있습니다. 여기에서 배기 가스는 다양한 파이프 및 기타 구성 요소를 통해 흐름을 시작합니다.
각 파이프 사이에 끼워지는 개스킷은 매우 중요한 역할을 합니다. 불가능하지는 않더라도 완벽한 금속 대 금속 밀봉을 형성하는 것은 어렵기 때문에 유독 가스가 조기에 빠져나가는 것을 방지하기 위해 각 연결부 사이에 개스킷이 끼워져 있습니다. 그들은 섬유 또는 기타 견고한 내열성 재료로 만들어졌으며 파이프가 함께 단단히 조여졌을 때 약간 압축될 만큼의 유연성을 가지고 있습니다. 이것은 단단한 밀봉을 형성하는 데 도움이 됩니다.
머플러는 배기 시스템의 또 다른 핵심 부품입니다. 그것은 큰 원형 또는 타원형 챔버처럼 보입니다(항상 그런 것은 아니지만 일반적으로 차 뒤쪽 근처에서 발견됨). 그 챔버는 매우 복잡한 디자인을 가지고 있습니다. 배기 가스가 계속 원활하게 흐르도록 해야 함에도 불구하고 대부분의 엔진 소음을 억제하는 역할을 합니다. 암석, 양모 또는 합성 섬유로 채워진 일련의 챔버와 튜브는 소음을 흡수하고 제어합니다. 그리고 그게 다가 아닙니다. 머플러는 손상, 부식 및 열 유지에 대해 합리적으로 내성이 있어야 합니다. 공진기는 머플러를 보강하는 데 사용되는 2차 또는 대체 사운드 제거 구성 요소입니다. 공간이 부족한 경우 머플러 대신 사용할 수도 있습니다.
1970년대에 보편화된 촉매 변환기는 자동차 배기 가스의 독소 수준을 줄이는 가장 기본적이고 효율적인 수단입니다. 촉매 변환기(또는 "cat")의 내부는 금속으로 코팅되어 있습니다. 다른 유형의 촉매 변환기는 백금, 팔라듐 및 로듐의 다른 조합을 사용합니다. 배기 가스가 고양이에게 도달하기 전에 일산화탄소, 질소 산화물 및 탄화수소의 강력하고 초독성 조합이 포함되어 있습니다. (배출가스 테스트를 위해 자동차를 가져갈 때 테스트 중인 화학물질 수준입니다.) 이 독극물이 고양이의 내부를 코팅하는 금속과 접촉하면 배기 가스를 덜 유해하게 만드는 화학 반응이 일어납니다. . 배기 가스가 고양이를 통과할 때 정부 규정을 준수할 수 있을 정도로 화학 물질의 수준을 줄여야 합니다.
우리는 이미 개스킷에 대해 이야기했지만 배기 시스템에는 다른 기본 하드웨어가 필요합니다. 플랜지는 일반적으로 개스킷과 같은 용도로 사용되지만 금속으로 만들어집니다(때로는 파이프 끝에 바로 형성됨). 다양한 클램프와 브래킷이 배기 부품을 함께 장착하여 차량에 고정하고, 배기 행거는 파이프를 제자리에 유지하기에 충분한 강도와 운전으로 인한 움직임을 견딜 수 있는 충분한 유연성으로 말 그대로 자동차 하부에 파이프를 걸어줍니다. 마지막으로 중요한 것은 열 차폐입니다. 뜨거운 배기 부품이 특히 자동차의 다른 부품에 가깝거나 승객실 바로 아래에 있을 때마다 추가 장벽으로 사용되는 금속(때로는 절연) 플레이트입니다.
엔진이 완벽하게 작동하면 사이클을 실행하면서 사용 가능한 모든 연료를 연소시켜 모든 더러운 부분을 동력원으로 변환합니다. 그러나 엔진이 완벽하게 작동하도록 설계될 수 없기 때문에 잔여물이 오염 물질로 존재합니다. 변수가 너무 많습니다. 일정량의 연료는 항상 타지 않거나 부분적으로 연소된 상태로 남게 되며, 이러한 잔여물은 다음 엔진 연소 주기를 위한 공간을 만들기 위해 배기 가스의 형태로 차량에서 신속하게 처리되어야 합니다.
앞서 언급했듯이 배기 가스는 먼저 엔진에서 나와 배기 매니폴드를 통해 시스템으로 들어갑니다. 거기에서 후면 범퍼 근처의 배기관을 통해 나갈 때까지 상호 연결된 파이프를 통해 시스템을 따라 이동합니다. 파이프 자체는 실제로 배기 가스를 냉각시키는 데 도움이 되지만 대부분 배기 가스가 촉매 변환기와 머플러로 이동하는 방법입니다.
고양이는 작동 온도까지 올라갈 때까지 완전히 작동하지 않기 때문에 가능한 한 엔진에 가까이 있어야 합니다. 많은 경우 제조업체는 매니폴드 직후에 고양이를 배치하므로 엔진의 열이 고양이를 따뜻하게 하고 신속하게 온도를 높이는 데 도움이 됩니다.
배기 가스 독소의 최대 90%를 태우고 제거하는 고양이를 통해 가스가 통과한 후 다음 우선 순위는 엔진 사운드를 필터링하는 것입니다[출처:Allen]. 머플러와 공진기는 일반적으로 고양이 바로 뒤에 있습니다. 이 조합에는 다양한 변형이 있습니다. 일부는 배기 가스를 최대한 진정시키는 반면 다른 일부는 공격적인 톤에 맞게 특별히 조정됩니다. 거기에서 배기 가스는 자동차에서 나올 때까지 파이프의 나머지 부분을 통해 이동합니다.
그 모든 화학 물질이 소용돌이 치면서 배기 시스템이 실제로 제대로 작동한다는 것은 굉장한 위업입니다. 잘 관리된 배기 시스템은 2~3년 동안 지속되어야 하지만 파이프는 안팎으로 손상을 입힙니다. 외부에서는 잔해의 영향과 같은 도로 조건과 눈, 얼음, 도로 염분과 같은 환경적 요인에 취약합니다.
그러나 배기 시스템의 성능 저하의 더 큰 원인은 내부에 있으며 파이프가 녹으로 부식되기 전까지는 볼 수 없습니다. 우리는 엔진이 동력을 만들기 위해 연료를 연소할 때 이 과정의 부산물이 남는다는 것을 알고 있습니다. 이것이 배기 시스템이 필요한 이유입니다. 이러한 부산물 중 하나는 산성 습기이며 금속에 정말 손상을 줍니다. 안타깝게도 파이프 내부를 깨끗하게 유지할 방법이 없습니다.
배기관이 부식되거나 연결부가 느슨해지면 배기 누출이 발생합니다. 누출은 거의 항상 크고 불쾌한 소리와 함께 간헐적인 전력 변동과 같은 운전성 문제와 함께 즉시 분명합니다. 그러나 믿거 나 말거나 이것이 진정한 문제가 아닙니다. 누출이 촉매 변환기 이전에 발생하면 배기 가스가 제대로 처리되지 않고 모든 뜨거운 화학 물질이 대기 중으로 도처에 쏟아지면 더 심각해집니다. 자신, 승객 및 주변 환경이 여과되지 않은 배기 가스에 노출되지 않도록 가능한 한 빨리 누출을 수리하는 것이 좋습니다.
과도하게 높은 수준의 유독성 배출물에 대해 종종 비난을 받는 디젤 엔진은 연비 증가의 이점과 함께 배출물을 약 25% 줄인다고 주장하는 새롭고 개선된 배기 필터로 인해 명성이 다소 회복될 수 있습니다. 디젤 모델을 제공한 역사가 있는 여러 자동차 제조업체는 고출력 촉매 변환기와 디젤 미립자 필터를 결합한 유사한 시스템을 도입했습니다. Volkswagen의 BlueMotion 터보디젤 라인업(대부분 유럽과 남미에서 판매됨)과 Mercedes의 BlueTec 디젤이 그러한 두 가지 예입니다. 많은 경우 이러한 OEM 부품 및 자동차 모델은 전체 효율성을 개선하기 위해 중량 감소 및 기타 간소화 기술을 사용합니다.
개선된 배기 효율은 차를 최대한 활용하는 데 중요하며 오래된 차를 개선할 수 있는 방법도 있습니다(일반적으로 상태가 양호하다고 가정하면 성능 배기 시스템은 완전한 질주에서 기적을 작동하지 않을 것입니다). 정비사는 일반적으로 동일한 원래 교체 부품을 주문할 수 있지만, 종종 자동차를 개조하는 애프터마켓 성능 부품 공급업체의 대안도 있습니다(최소한 자동차 하부가 단장할 수 있는 만큼). 성능 배기 시스템의 몇 가지 자주 언급되는 이점이 있습니다. 애프터마켓 제조업체는 청각 경험이 즐거운 운전에 중요하다는 사실을 잘 알고 있으며 주변 운전자에게도 자동차에 약간의 추가 동전이 사용되었음을 알립니다. 대부분의 제조업체는 미묘한 목구멍 소리에서 전면적인 포효 소리에 이르는 다양한 시스템을 제공합니다. 우수한 애프터마켓 성능의 배기 가스는 스로틀 응답(자동차가 가속 페달에 가해지는 압력에 얼마나 빠르고 부드럽게 반응하는지)을 개선하고 마력을 높일 수 있습니다. 일부 시스템은 연비를 개선할 수도 있습니다. 성능 배기 장치는 스톡 배기 장치보다 덜 제한적이기 때문에 이러한 파워 향상을 제공할 수 있습니다. 엔진이 더 많은 공기를 밀어낼 수 있다면(또한 더 많은 공기를 받아들일 수 있음을 의미함) 엔진이 더 많은 전력을 생산하는 데 도움이 됩니다. 그러나 당신이 생각하는 것과는 반대로 완전히 자유로운 시스템은 역효과를 낼 것입니다. 애프터마켓 배기는 엔진이 하위 피크 출력에서 작동하지 않도록 적절한 양의 배압을 제공하도록 설계되었습니다. 그렇기 때문에 특정 차량에 맞게 설계되고 최적화된 차량을 선택하는 것이 중요합니다. 그리고 배기 파이프를 뜯어내기 전에 원하는 시스템이 도로에서 합법적인지 확인하고 자동차가 배기 가스 테스트에 실패하지 않도록 해야 합니다.
또한 실제 성능 배기 시스템은 사소한 투자로 놀라운 이점을 제공할 수 없다는 점을 이해하십시오. 클립온 또는 나사식 "성능" 배기 시스템 구성 요소 또는 전체 성능 시스템의 모양을 제공한다고 주장하는 배기 팁과 같은 값싼 제품을 조심하십시오. 그들은 자동차의 운전성을 돕지 않으며 무게와 바람 저항을 추가하여 운전을 방해할 수도 있습니다. 게다가 그 화려한 팁은 정말 아무나 속일 수 없습니다.
원래 게시:2012년 2월 23일
