배기 시스템

차량 엔진의 배기 매니폴드(크롬 도금)

자동차의 머플러 및 테일파이프

배기 시스템은 반응 배기가스를 엔진 또는 스토브 내부의 제어된 연소로부터 멀리 유도하는 데 사용됩니다.전체 시스템은 엔진에서 연소된 가스를 운반하며 하나 이상의 배기 파이프를 포함합니다.전체 시스템 설계에 따라 다음 중 하나 이상을 통해 배기 가스가 흐를 수 있습니다.

실린더 헤드 및 배기 매니폴드
엔진 출력을 높이기 위한 터보차저입니다.
대기 오염을 줄이기 위한 촉매 변환기.
소음 감소를 위한 머플러(북미)/소음기(영국/인도)

애프터마켓 배기 부품은 배기 시스템의 ^[1]^[2]배압을 줄여 피크 출력을 높일 수 있습니다.이러한 부품은 때때로 공장 보증을 무효로 할 수 있지만, 유럽 연합 블록 면제 규정 1400/2002는 애프터마켓 부품이 원래 ^[3]부품과 품질 및 사양이 일치하는 경우 제조업체가 보증 청구를 거부하는 것을 방지합니다.

설계기준

Opel Corsa B 1.2 가솔린 배기 시스템

배기 파이프는 기계 사용자로부터 유독 가스 및/또는 유독 가스를 운반하도록 주의 깊게 설계해야 합니다.실내 발전기와 용해로는 외부로 적절히 환기되지 않을 경우 밀폐된 공간을 탄화수소, 일산화탄소, 질소산화물과 같은 유독성 배기 가스로 빠르게 채울 수 있습니다.또한 대부분의 기계에서 나오는 가스는 매우 뜨겁습니다. 파이프는 내열성이 있어야 하며 불에 타거나 열에 의해 손상될 수 있는 모든 것을 통과하거나 근처를 통과해서는 안 됩니다.굴뚝은 고정된 구조물에서 배기관 역할을 한다.내연 엔진의 경우 최적의 효율을 위해 배기 시스템을 "튜닝"(튜닝된 배기 참조)하는 것이 중요합니다.또한, 이것은 각국에서 유지되고 있는 규제 규범에 부합해야 한다.중국, 중국 5, 유럽 국가, EURO 5, 인도, BS-4 등

오토바이

Ducati Monster 모터사이클의 배기 배관 및 소음기(머플러)

대부분의 오토바이에서 배기 시스템의 전부 또는 대부분을 볼 수 있으며 디스플레이 기능으로 크롬 도금이 되어 있을 수 있습니다.애프터마켓 배기는 강철, 알루미늄, 티타늄 또는 탄소 섬유로 제조할 수 있습니다.

모터사이클 배기가스는 엔진의 종류와 용도에 따라 다양한 종류가 있습니다.2기통 자전거는 가와사키 EX250(미국에서는 Ninja 250 또는 GPX 250이라고도 함)에서 볼 수 있는 독립 배기 섹션 또는 2-in-one(2-1)으로 알려진 단일 배기 섹션이 있을 수 있습니다.가와사키의 ZX시리즈, 혼다의 CBR시리즈, 야마하의 YZF시리즈(이후 R6와 R1), 스즈키의 GSX-R 등 4기통 자전거는 트윈 배기 시스템인 경우가 많다."전체 시스템"은 레이아웃에 따라 애프터마켓 액세서리로 구입할 수 있으며, 4-2-1 또는 4-1이라고도 합니다.과거에, 이 자전거들은 배기 머플러 하나로 표준으로 제공되었는데, 이는 2000년대 초반까지 지속되었던 관행으로, EU의 소음과 오염 규제가 대부분 이 관행을 중단시켰으며, 이로 인해 기업들은 오토바이의 성능을 높이기 위해 다른 방법을 사용해야만 했다.

트럭

많은 트럭/트럭에서 배기 시스템의 전부 또는 대부분을 볼 수 있으며, 종종 수직 배기 파이프가 있습니다.이러한 트럭에서는 뜨거운 소음기에 닿아 화상을 입지 않도록 소음기가 구멍이 뚫린 금속 피복으로 둘러싸여 있는 경우가 많습니다.이 시스는 디스플레이 기능으로 크롬 도금을 할 수 있습니다.엔진과 소음기 사이의 파이프 일부는 종종 플렉시블 금속 산업용 덕트로 되어 있어 엔진에서 나오는 진동이 배기 시스템으로 전달되는 것을 방지합니다.때로는 뜨거운 유해 가스를 사람으로부터 멀리 날려보내기 위해 대형 디젤 배관이 수직인 경우가 있습니다. 이러한 경우, 배관의 끝에는 파편, 조류 및 빗물이 내부에 떨어지는 것을 막기 위한 경첩이 달린 금속 플랩이 있는 경우가 많습니다.

과거에는 영국의 트럭/트럭의 배기 시스템이 섀시 아래에서 보이지 않는 경우가 많았습니다.

2행정 엔진

비포장 자전거에 사용되는 것과 같은 2행정 엔진에서 팽창실로 알려진 배기 파이프의 팽출은 흡기 행정 중에 실린더에 더 많은 공기와 연료를 짜넣는 펌프를 생성하기 위해 배기 압력을 사용합니다.이를 통해 전력 및 연비가 향상됩니다.Kadenacy 효과를 참조하십시오.

선박용 엔진

선박 갑판 아래에 디젤 또는 가솔린(가솔린) 엔진이 탑재된 경우:

배기 파이프가 지연되면 엔진 수리를 위해 작업해야 하는 엔진룸이 과열되는 것을 방지합니다.
배기 파이프에 물을 공급하면 배기 가스가 냉각되므로 엔진 실린더의 배압이 줄어듭니다.해양 서비스에서는 종종 배기 매니폴드가 열 교환기와 통합되어 있으며, 이를 통해 바닷물이 엔진 내에서 순환하는 폐쇄된 담수 시스템을 냉각할 수 있습니다.

선외기 모터

선외기에서 배기 시스템은 일반적으로 엔진 구조를 통과하는 수직 통로이며, 물속에서(때로는 프로펠러 중앙을 통해) 분출되는 소음을 줄이기 위해 사용됩니다.

용어.

매니폴드 또는 헤더

애프터마켓 배기 매니폴드

대부분의 생산 엔진에서 매니폴드는 두 개 이상의 실린더에서 하나의 파이프로 배기 가스를 수집하도록 설계된 어셈블리입니다.다지관은 종종 주철로 제조되며, 가장 적은 금속을 사용하거나, 필요한 공간을 차지하거나, 가장 낮은 생산 비용을 갖는 것과 같은 재료 절약 설계 특성을 가질 수 있습니다.이러한 설계 제한으로 인해 종종 비용 효율이 높지만 엔진에서 가스를 배출하는 가장 효율적인 작업을 수행하지 못하는 설계가 발생합니다.비효율성은 일반적으로 연소 엔진과 실린더의 특성으로 인해 발생합니다.실린더의 발화 시간이 다르기 때문에 배기가스가 배출되는 시간이 다르므로 한 실린더에서 발생하는 가스의 압력파가 다른 실린더가 왔을 때 배기계를 통해 완전히 비워지지 않을 수 있다.이로 인해 엔진의 배기 시스템에 배압 및 제한이 발생하여 엔진의 실제 성능 가능성을 제한할 수 있습니다.

강철 튜브 배기구 구성의 잠재적 판매자가 초점을 맞춘 부정적인 속성과 상관없이 엔진 구성 요소를 설계하는 엔지니어는 일련의 열 관리 특성 및 다른 유형의 배기 아웃렛보다 우수한 수명 등의 긍정적인 속성을 비슷하게 나열할 수 있습니다.t 설계.일반 소비자는 배기 가스 배출구 시스템에 문제가 있는 경우 '불량 성능'으로 간주될 수 있습니다.

헤더는 성능을 ^[4]위해 특별히 설계된 매니폴드입니다.설계 시 엔지니어는 중량이나 비용에 관계없이 배기 가스의 최적의 흐름을 위해 매니폴드를 만듭니다.이 설계로 인해 실린더에서 배기 가스를 더 효율적으로 청소할 수 있는 헤더가 생성됩니다.헤더는 일반적으로 각 실린더의 배기 포트에서 공통 출구까지의 경로를 모두 동일하게 만들기 위해 계산된 굽힘과 접힘이 있는 원형 강관이며, 좁은 각도로 접합되어 압력파가 다른 실린더로 흐르지 않도록 합니다.튜닝된 헤더 세트에서는 파이프 길이가 신중하게 계산되어 분당 특정 엔진 회전수에서 배기 흐름을 개선합니다.

엔진의 출력을 높이는 일반적인 방법은 업그레이드된 ^[5]헤더를 사용하는 것입니다.출력 증가는 종종 파이프의 단면적이 더 넓어졌기 때문에(배기 가스의 저항을 줄임) 또는 압력파가 배기 청소에 도움이 되도록 파이프 길이를 설계하기 때문입니다.인라인 4 엔진 및 V8 엔진의 경우 배기 매니폴드는 일반적으로 4-2-1 설계(4개의 파이프가 2개로 병합된 후 이들 2개의 파이프가 1개로 개별적으로 병합됨) 또는 4-1 설계(4개의 파이프가 1개로 직접 병합됨)입니다.

헤더는 일반적으로 애프터마켓 자동차 회사에서 만들지만 때로는 자동차 대리점의 고성능 부품 부서에서 구입할 수 있습니다.일반적으로 대부분의 자동차 성능 애호가들은 신뢰성과 비용 효율이 뛰어난 자동차 전용 헤더를 생산하는 데 초점을 맞춘 애프터마켓 헤더를 구입합니다.헤더는 커스텀샵에서 커스텀 설계할 수도 있습니다.일부 애프터마켓 헤더는 고급 재료로 만들어지기 때문에 비용이 많이 들 수 있습니다.다행히 배기 시스템은 모든 차량에 맞게 맞춤 제작할 수 있으며, 일반적으로 엔진에 제대로 제대로 연결해야 하는 것 외에는 자동차의 모터나 설계에 특정되지 않습니다.이 작업은 일반적으로 설계 단계에서 올바른 사이징을 수행하고 엔진에 적합한 개스킷 유형과 크기를 선택하여 수행합니다.

촉매변환기

일부 시스템(캣리스 시스템 또는 디캣 시스템이라고 함)은 촉매변환기를 제거합니다.촉매변환기를 ^[6]^[7]장착하는 것은 미국의 법적 요구 사항입니다.미국에서 ^[8]"오프로드" 주행에만 사용되는 차량에서는 컨버터를 분리할 수 없습니다.자동차의 촉매변환기의 주요 목적은 탄화수소, 일산화탄소 및 질소산화물의 대기 중 유해한 배출을 줄이는 것입니다.그들은 오염된 배기가스 ^[9]성분을 물과 이산화탄소로 변화시킴으로써 작동한다.촉매변환기가 ^[10]효율적이고 올바르게 작동하기 시작하는 소등 온도가 있습니다.

촉매변환기가 필요한 유량에 맞게 설계되지 않았거나 막힌 경우 배압이 발생할 수 있습니다.이런 상황에서는 촉매변환기를 업그레이드 또는 탈거하면 고회전 시 출력이 증가할 수 있습니다.그러나 촉매변환기는 차량 배기 가스 컨트롤 시스템의 핵심 구성 요소이므로, 비표준 제품으로 인해 차량이 주행할 ^[11]수 없게 될 수 있습니다.

파이프

배기 시스템의 모든 개별 구성 요소를 연결하는 배관을 배기 파이프라고 합니다.직경이 너무 작으면 높은 RPM의 출력이 감소합니다.^[12]직경이 너무 크면 낮은 RPM에서 토크가 감소하고 배기 가스가 지면에 낮게 위치하여 차량 이동 중에 ^[13]부딪혀 손상될 위험이 높아집니다.

배기 파이프가 두 세트인 차량에서는 크로스오버 파이프가 두 파이프를 연결하는 데 자주 사용됩니다.크로스오버 파이프의 일반적인 디자인은 수직 파이프('H-파이프') 또는 천천히 병합 및 분리되는 각도 파이프('X-파이프')입니다.

머플러

차량에 장착된 머플러(머플러 후방에서 본 그림)

일반적으로 OEM 머플러는 ^[14]머플러의 후면, 전면 및 측면에서 음파를 튕겨 테일파이프의 소음 수준을 낮춥니다.이러한 소음기는 정부 규제에서 요구하는 최대 허용 소음 수준을 충족하도록 설계되었지만 일부 원래 장비 소음기는 상당한 ^{[citation needed]}역압의 원천이다.

유리팩 머플러('캐논' 또는 '핫도그'라고도 함)는 두 튜브 사이의 내부 다공성 튜브, 외부 고체 튜브 및 섬유 유리 방음재로 구성된 스트레이트 디자인의 머플러입니다.이 머플러의 배압은 원래 장비 머플러보다 낮지만 소음 수준 감소에는 상대적으로 효과적이지 않습니다.또 다른 일반적인 유형의 머플러는 챔버형 머플러로, 팽창실 캐비티 내부에 일련의 동심 또는 편심 파이프로 구성됩니다.이 파이프들은 소리가 파이프 안으로 전달되도록 하고 음파를 파이프의 닫힌 평평한 끝에서 튕겨 나오게 합니다.이러한 반사는 서로를 부분적으로 상쇄하여 소리 수준을 낮춥니다.

공진기는 관의 단면을 크게 하여 음파가 벽에 반사되어 소거되도록 하여 소음 수준을 감소시키는 것입니다.공진기는 머플러 내부에서 사용하거나 배기 시스템의 개별 구성 요소로 사용할 수 있습니다.

배기관 및 배기

콜벳 C7은 4개의 테일파이프를 가지고 있다.

트럭의 경우 때때로 소음기가 캡 전면 아래에 있고 테일 파이프가 오프사이드 쪽으로 측면으로 불기도 합니다(왼쪽으로 주행하는 경우 오른쪽, 오른쪽으로 주행하는 경우 왼쪽).후방 범퍼 아래에 배기 출구하는 승용차의 측면은 보통, 그래서는 좌측 통행을 하는 나라에 도로변에서 가장 먼 있는 동안 유럽 차량 왼쪽에 배기 가스의 있어 일과 관계된 일본(나이가 든 영국)차량 오른쪽에, 배기관을 가지고 있는 것에 대해 자동차 설계된 시장을 나타낸다.[표창 필요한]

배기 파이프의 최종 길이 끝부분(일반적으로 차량에서 배기 시스템 부품의 유일한 육안으로 볼 수 있는 부분)은 종종 직선 또는 각진 절단만으로 끝나지만 화려한 팁이 포함될 수 있습니다.팁이 크롬으로 채워질 때가 있다.배기 시스템의 나머지 부분보다 파이프가 큰 경우가 많습니다.이는 최종적인 압력 감소를 가져오며, 때로는 차량의 외관을 개선하는 데 사용됩니다.

1950년대 후반 미국의 제조업체들은 배기가스가 통과할 수 있는 양 끝에 구멍이 있는 리어 범퍼를 형성하는 자동차 스타일링을 유행시켰다.두 개의 콘센트는 V-8 전원을 상징하며, 가장 비싼 차(캐딜락, 링컨, 임페리얼, 패커드)만 이 디자인을 갖췄다.그 이유 중 하나는 당시 고급차들이 경사로에서 배기가스를 긁어낼 정도로 후방 돌출부가 길었기 때문이다.고객이 차량의 뒷부분이 배기 가스로부터 그을음을 수집하고 산성 성분이 크롬 도금된 리어 ^{[citation needed]}범퍼를 잠식하는 저압 영역이라는 점을 지적한 후 패션이 사라졌습니다.

버스, 트럭, 트랙터 또는 굴착기에 수직 배기관(차량 뒤에 스택 또는 파이프라고 함)이 있는 경우, 때로는 끝이 구부러지거나 가스가 흘러 나오는 힌지 커버 플랩이 있어 배기관에 앉아 있는 새의 이물질(차량을 사용하지 않을 때 새의 똥 포함)이 안으로 들어가지 않도록 합니다.배기 ^{[citation needed]}파이프

일부 트럭에서는 소음기(머플러)가 섀시 아래에 앞뒤로 있을 때 테일파이프의 끝이 90° 회전하여 아래로 불어납니다.이렇게 하면 정지해 있는 트럭 근처에 있는 모든 사람이 배기가스를 직접 뿜어내는 것을 막을 수 있지만, 트럭이 건조하고 먼지가 많은 미제 노면(건조 현장 등)을 주행할 때 종종 먼지를 일으킨다.

호수 파이프

형상 서스펜션이 변경된 사다리 프레임 또는 차체 온 프레임 섀시 아키텍처 차량의 언더 캐리어에 대경 배기 튜브를 적응시키는 데 문제가 있는 특성으로 인해, 호수 파이프는 1930년대, 1940년대 모터스포츠 엔진 전문가에 의해 제작된 전방 엔진 배기 원형으로 발전했다.s 및 1950년대는 고출력 내연기관 관련 음향 효과의 최적화에 초점을 맞췄습니다.이 이름은 LA 카운티 북동쪽의 넓고 텅 빈 호수 바닥에서 엔진 전문가들이 ^{[citation needed]}온도, 습도, 표고 및 기후의 함수인 다양한 밀 두께의 원피스 헤더 매니폴드를 맞춤 제작, 교환 및 평가한 데서 유래되었습니다.

본질적인 성능 향상을 유도하지 않고, 호수 파이프는 실용적인 기능을 진화시켰습니다.일반적인 예로서, 그들의 매니폴드가 앞바퀴 웰 밖으로 곧장 라우팅되어 경주 운전자에게 질식 위험을 초래하고, "호수 파이프"는 로커 패널을 따라 헤더 플랜지에서 연장되어 도어 아래, 따라서 (1) 서스펜션 튜너에 지상 속도 기록에 충분한 낮은 지상고를 허용한다.Tempts 및 (2) 엔진 튜너는 차량을 들어 올리지 않고도 다양한 배기 매니폴드를 교환할 수 있어 차량의 언더캐리지를 비틀지 않아도 된다.

스모그 방지 법률에 따라 슈퍼레게라, 유닛 차체 및 모노코크 원형으로 전환되는 차체 기반 섀시 아키텍처는 호수 파이프를 성능 옵션으로 더 이상 사용되지 않게 만들었습니다.레이크 파이프는 일반적으로 크롬 도금된 미적 액세서리로, 현대 차량의 성능을 크게 향상시킬 수 없습니다.일부는 운전자가 배기 가스가 표준 배기 시스템으로 전달되는지 또는 호수 파이프를 통해 전달되는지 제어할 수 있도록 합니다.일부 장치에는 (1) 사용하지 않을 때 배기 시스템의 "캡" 역할을 하는 고정 장치로 부착된 레이커 캡이 장착되어 있으며, (2) 호수 파이프의 존재는 단지 외관상임을 나타냅니다.

헤더백

헤더 백(또는 헤더 백)은 헤더 백의 모든 것을 열기 위해 헤더 출구에서 최종 환기구까지 배기 시스템의 일부입니다.헤더백 시스템은 일반적으로 터보차저가 없는 자동차용 애프터마켓 성능 시스템으로 생산됩니다.

터보백

터보백(또는 터보백)은 터보차저의 출구에서 공기를 개방하기 위한 최종 환기구까지 배기 시스템의 일부입니다.터보백 시스템은 일반적으로 터보차저가 장착된 자동차의 애프터마켓 성능 시스템으로 생산됩니다.일부 터보백(및 헤더백) 시스템은 재고 촉매변환기를 유량 제한이 적은 다른 시스템으로 교체합니다.

캣백

캣백(캣백 및 캣백)은 배기 시스템의 촉매변환기 출구에서 최종 환기구까지 공기를 개방하는 부분을 말합니다.여기에는 일반적으로 컨버터에서 머플러로 연결되는 파이프, 머플러 및 공기를 개방하는 파이프의 최종 길이가 포함됩니다.

캣백 배기 시스템은 일반적으로 스톡 시스템보다 더 큰 직경의 파이프를 사용합니다.이러한 키트에 포함된 머플러는 배압을 줄이기 위해 종종 유리 팩입니다.시스템이 기능성보다 표시용으로 설계된 경우, 고RPM 저배치 엔진에서 부족한 저음을 개선하도록 튜닝될 수 있습니다.