進排氣系統(02)：排氣歧管

轉運人生

排氣歧管

新鮮空氣與汽油混合進入引擎燃燒後，產生高溫高壓的氣體推動活塞，
當氣體能量釋放後，對引擎就不再有價值，
這些氣體就成為廢氣被排放出引擎外。廢氣自汽缸排出後，
隨即進入排氣歧管，各缸的排氣歧管匯集後，經過排氣管將廢氣排出。

圖中顯示四缸引擎其中兩缸的排氣歧管。由左邊的剖面可以看到排氣歧管直接連接在排氣孔後，再結合為一。排氣歧氣在設計上會盡量讓各缸的阻力相同，以讓排氣順暢。
 

而就如進氣歧管一樣，氣體在排氣歧管內也是以脈衝的方式離開引擎，
所以各缸的排氣歧管長度及彎度也要設計成盡量相同，
使各缸的排氣都能一樣的順暢。

觸媒轉換器

在說到觸媒轉換器之前，我們先簡單的認識一下引擎廢氣的組成成分。
汽油是一種碳氫化合物，在汽油分子中幾乎都是碳及氫原子，
這些碳及氫燃燒後照理應該是產生二氧化碳 (CO2)及水 (H2O)，
但是因為少量混合氣未完全燃燒，
並且會有少許機油 (有未燃燒的也有以燃燒的) 被排放出來，
所以會產生HC (碳氫化合物) 及CO (一氧化碳)。

再者，進到引擎內的空氣中，含有百分之八十的氮氣 (N2)，
但經過燃燒室的高溫，原本很穩定的氮，會與空氣中的氧 (O2)化合，
產生NO及NO2，統稱NOx。HC、CO及NOx都會造成環境污染且對人體有害，
所以世界各國都會制訂環保法規，針對車輛排污加以限制。

由於環保法規對車輛排污的標準相當嚴苛，不論怠速、加速、低速行駛、
高速行駛或減速，都必須符合排污標準，車輛在面對這麼嚴苛的限制，
除了在性能與排污中取得平衡點外，唯一的「撇步」就是觸媒轉換器了。

觸媒轉換器通常以貴重金屬為原料，有氧化型觸媒、
還原型觸媒及目前絕大多數車輛採用的三元觸媒轉換器。


從排氣歧管之後，便接上觸媒轉換器，以將未完全燃燒之污染物轉換為無害物質，保護環境。
 

再來上個簡單的化學課，排污中的HC和CO都是因為燃燒不完全所產生的，
要消除它們就必須再燃燒它們，也就是使它們氧化，
所以這是氧化型觸媒的任務。而NOx的生成則是因為氮被氧化所致，
所以必須還原型觸媒來將NOx還原氮氣。
三元觸媒轉換器則是讓HC和CO的氧化及NOx的還原都發生在同一觸媒中。
而「觸媒」本身並不參與氧化或還原的化學反應，
它只是化學反應中的催化劑。

觸媒轉換器位於哪裡呢？早期的觸媒轉換器多設置於排氣管中段的位置，
而近來多裝在緊接排氣歧管之後，好使觸媒加快達到工作溫度。
觸媒必須在接近500度的高溫下，才能獲得較好的轉換效率，
低溫時則幾乎沒有轉換能力，故冷車的排污量相當大。

所以在此也要提醒所有車主，千萬不要在室內或地下停車場內熱車，
盡量車一發動就開到室外，才不至於毒害自己或是其他在停車場內的人員。

消音器

顧名思義，消音器就是用來消除排氣的噪音，使車輛行駛起來更寧靜。
一般消音器中會有數個膨脹室，引擎排放出來的廢氣經過數個膨脹程序後，
會使得排氣脈衝緩和而消除噪音。然而，由於氣體在消音器路徑複雜，
換言之也就是消音器降低了排氣的順暢性，所以也會略略影響引擎性能。
有些人會自行改裝直通式排氣尾管，這樣雖然稍稍提升引擎性能，
卻會大大增加排氣噪音，所以這是不值得肯定也是違反交通規定的行為。

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