Eerlijk gezegd is de uitstoot van een individuele auto relatief laag in vergelijking met andere bronnen van vervuiling. Maar als honderdduizenden mensen elk in een auto zitten en een snelweg tot het uiterste inpakken, zijn de cumulatieve effecten enorm. Terwijl je in een verkeersopstopping zit, starend naar de rook die voor je uit de uitlaat komt en opstijgt om je bij de smog in de lucht te voegen, denk even na over wat die rook is. Het lijkt misschien niet veel, maar die rook heeft een lange weg afgelegd sinds hij enkele ogenblikken eerder door de motor van de auto werd geduwd.
Bezorgdheid over het effect van onze auto's op het milieu is niets nieuws. De 1970-versie van de Clean Air Act gaf de EPA haar verregaande bevoegdheid om auto-emissies te reguleren. Naarmate de technologie vorderde, drong de EPA aan op strengere normen. En hoewel nieuwe auto's veel schoner zijn dan die van 40 jaar geleden, rijden mensen tegenwoordig vaak grotere afstanden en veel vaker, wat bijdraagt aan veel meer vervuiling. De Clean Air Act werd vernieuwd en uitgebreid in 1977 en daarna in 1990.
Autofabrikanten en onderdelenleveranciers moesten gelijke tred houden met deze veranderingen, en u kunt zich voorstellen dat het uitlaatsysteem van een auto ook aanzienlijk moest evolueren.
InhoudHet uitlaatsysteem bestaat voornamelijk uit pijpen in verschillende vormen, elk ontworpen om met elkaar te verbinden en elk gevormd om zich aan te passen aan een specifiek deel van de onderkant van de auto. (De pijpen zijn vaak gebogen om andere onderdelen van de auto, zoals de assen, in de buurt te wikkelen of anderszins te wikkelen.) Elke pijp is verantwoordelijk voor het naar achteren verplaatsen van de uitlaatgassen, maar veel van de segmenten zijn gespecialiseerd. Met andere woorden, van buitenaf ziet het systeem er gewoon uit als een stel verbonden pijpsegmenten die van de motorruimte naar de achterbumper lopen, hoewel sommige een extra doel dienen als de uitlaat door die specifieke pijp stroomt.
De Y-pijp (die eenvoudig, nou ja, een Y-vormige pijp is) kan bijvoorbeeld zo worden geïnstalleerd dat het uiteinde met twee openingen tot twee overeenkomstige openingen in het uitlaatspruitstuk bout, waardoor het afval van de motor wordt gecombineerd om door het systeem te gaan. Of, wanneer geïnstalleerd aan de achterkant van de auto, kan een Y-pijp helpen bij het creëren van een dubbel uitlaatsysteem met een uitlaat aan elke kant van de auto (voor een vaak gewilde sportieve look). Tussenleidingen kunnen aan de geluiddemper of resonator zijn bevestigd, wat andere belangrijke systeemcomponenten zijn (we komen hier op de volgende pagina op terug). Balanspijpen, te vinden in dubbele uitlaatsystemen, helpen de uitlaatpulsen die onder de bestuurders- en passagierszijde van de auto reizen gelijk te maken. Luchtspleetbuizen zijn gespecialiseerde geneste buizen die fungeren als hitteschild en isolator door een extra laag voor luchtstroom te bieden. En de uitlaatpijp, die meestal onder de achterbumper uitsteekt, heeft meestal een grotere opening en is mogelijk gemaakt van steviger uitziend metaal, om het uiterlijk te geven van een prestatie-uitlaat die een veelvoorkomend kenmerk is van high-end auto's.
Hoewel het misschien inefficiënt lijkt om een heleboel pijpen te hebben in plaats van slechts één, hebben al die segmenten een doel. Ten eerste is het buigen van pijpen zwaar werk, en het is gemakkelijker om kleine schuine segmenten aan rechte pijpen te verbinden dan om één lange, dure, zware pijp te vormen die past bij elke contour van een auto. Ook de onderdelen van het uitlaatsysteem verslijten met regelmatige tussenpozen (uiteraard afhankelijk van de fabrikant, zijn materialen, rijomstandigheden en omgevingsfactoren). Het is gemakkelijker en goedkoper om een verroeste pijp, een kapotte uitlaatdemper of een versleten katalysator te vervangen dan een heel nieuw systeem te installeren.
Je vraagt je misschien af hoe al die pijpen in elkaar passen. Welnu, sommige uiteinden overlappen elkaar, terwijl andere end-to-end zijn gekoppeld; maar niet zonder een beetje hulp.
We hebben eerst de verschillende pijpen besproken, omdat dit de meest zichtbare en meest voorkomende onderdelen van het uitlaatsysteem zijn, en omdat ze overal voorkomen. Maar het uitlaatsysteem begint echt bij de uitlaatkop (ook wel uitlaatspruitstuk genoemd). De kop ziet eruit als een reeks aangrenzende buizen die aan elkaar zijn geplakt (hoewel deze vaak is gemaakt van zwaar gegoten metaal). Het verzamelt de uitlaatgassen rechtstreeks van de motor, dus het is zo ontworpen dat elke opening aansluit op een van de uitlaatpoorten van de motor, met flenzen die een goede afdichting vormen om te voorkomen dat uitlaatgassen ontsnappen. Vanaf hier begint de uitlaat te stromen door de verschillende leidingen en andere componenten.
De pakkingen die tussen elke buis worden gemonteerd, spelen een zeer belangrijke rol. Het is moeilijk, zo niet onmogelijk, om een onberispelijke metaal-op-metaal afdichting te vormen, dus tussen elke verbinding worden pakkingen geplaatst om te voorkomen dat de giftige gassen voortijdig ontsnappen. Ze zijn gemaakt van vezels of andere zware, hittebestendige materialen, die net genoeg flexibiliteit hebben om licht samen te drukken wanneer de buizen stevig tegen elkaar worden geklemd. Dit helpt bij het vormen van een goede afdichting.
De uitlaatdemper is een ander belangrijk onderdeel van het uitlaatsysteem. Het ziet eruit als een grote ronde of ovale kamer (meestal, maar niet altijd, aan de achterkant van de auto). Die kamer heeft echter een zeer complex ontwerp - het is verantwoordelijk voor het dempen van het grootste deel van het motorgeluid, ook al moet het de uitlaat soepel laten blijven stromen. Een reeks kamers en buizen, gevuld met steen, wol of synthetische vezels, absorbeert en controleert het geluid. En dat is niet alles - de uitlaatdemper moet redelijk bestand zijn tegen beschadiging, corrosie en warmtebehoud. De resonator is een secundair of vervangend onderdeel voor het elimineren van geluid, dat wordt gebruikt om de geluiddemper te vergroten, of in gevallen waar ruimte schaars is, kan het zelfs worden gebruikt in plaats van een geluiddemper.
Katalysatoren, die in de jaren zeventig gemeengoed werden, zijn de belangrijkste en meest efficiënte manier om het gehalte aan giftige stoffen in de uitlaat van een auto te verminderen. De ingewanden van een katalysator (of "kat") zijn bedekt met metalen. Verschillende soorten katalysatoren gebruiken verschillende combinaties van platina, palladium en rhodium. Voordat de uitlaat de kat bereikt, bevat deze een krachtige, supertoxische combinatie van koolmonoxide, stikstofoxide en koolwaterstoffen. (Als u uw auto meeneemt naar de emissietest, zijn dit de chemische niveaus die worden getest.) Wanneer deze vergiften in contact komen met de metalen die de binnenkant van de kat bedekken, vindt er een chemische reactie plaats die de uitlaatgassen minder schadelijk maakt . Als de uitlaat door de kat gaat, moet het niveau van chemicaliën voldoende worden verlaagd om te voldoen aan de overheidsvoorschriften.
We hadden het al over pakkingen, maar het uitlaatsysteem vereist andere basisonderdelen. Flenzen hebben over het algemeen hetzelfde doel als pakkingen, maar deze zijn gemaakt van metaal (en worden soms direct op het uiteinde van een pijp gevormd). Diverse klemmen en beugels monteren de uitlaatstukken aan elkaar en houden ze aan het voertuig, en uitlaathangers hangen de pijpen letterlijk aan de onderkant van de auto, met voldoende kracht om ze op hun plaats te houden, maar ook voldoende flexibiliteit om beweging veroorzaakt door het rijden te weerstaan. En last but not least zijn de hitteschilden:metalen (soms geïsoleerde) platen die worden gebruikt als extra barrière wanneer hete uitlaatdelen zich bijzonder dicht bij een ander deel van de auto of direct onder het passagierscompartiment bevinden.
Als een motor perfect zou lopen, zou hij al zijn beschikbare brandstof verbranden terwijl hij door zijn cycli liep, en alle vuile stukjes omzetten in een krachtbron. Restanten bestaan echter als verontreinigende stoffen omdat een motor eenvoudigweg niet kan worden ontworpen om perfect te werken - er zijn veel te veel variabelen. Een bepaalde hoeveelheid brandstof zal altijd onverbrand of gedeeltelijk verbrand blijven en deze resten moeten snel uit het voertuig worden verwerkt, in de vorm van uitlaatgassen, om ruimte te maken voor de volgende verbrandingscyclus van de motor.
Zoals we eerder vermeldden, verlaat de uitlaat eerst de motor en komt het systeem binnen via het uitlaatspruitstuk. Van daaruit gaat het door het systeem via onderling verbonden leidingen totdat het via de uitlaat naar buiten gaat, in de buurt van de achterbumper. De pijpen zelf helpen eigenlijk om de uitlaat te koelen, maar ze zijn meestal een manier voor de uitlaat om naar (en door) de katalysator en uitlaatdemper te reizen.
De kat moet zo dicht mogelijk bij de motor zijn, omdat hij pas volledig functioneel is als hij op bedrijfstemperatuur is. In veel gevallen plaatst de fabrikant de kat kort na het spruitstuk, dus de warmte van de motor helpt de kat op te warmen en snel op temperatuur te brengen.
Nadat de gassen door de kat zijn gegaan, die zal afbranden en tot 90 procent van de gifstoffen van de uitlaat zullen verwijderen, is de volgende prioriteit het filteren van het motorgeluid [bron:Allen]. De geluiddemper en resonator bevinden zich meestal net buiten de kat. Er zijn veel variaties op deze combinatie - sommige zullen de uitlaat zo veel mogelijk kalmeren, terwijl andere specifiek zijn afgestemd op agressieve tonen. Van daaruit beweegt de uitlaat door de rest van de pijpen totdat deze de auto verlaat.
Met al die chemicaliën die ronddwarrelen, is het een hele prestatie dat het uitlaatsysteem echt zo goed werkt als het doet. Een goed onderhouden uitlaatsysteem moet twee tot drie jaar meegaan, maar de leidingen lopen zowel van binnen als van buiten schade op. Aan de buitenkant zijn ze gevoelig voor wegomstandigheden, zoals de impact van puin en omgevingsfactoren, zoals sneeuw, ijs en strooizout.
Een meer substantiële oorzaak van degradatie van het uitlaatsysteem is echter intern en kan niet worden gezien totdat de leidingen zijn doorgecorrodeerd met roest. We weten dat als de motor brandstof verbrandt om kracht te maken, er bijproducten van dit proces overblijven -- daarom is het uitlaatsysteem nodig. Een van deze bijproducten is zuur vocht, en het is echt schadelijk voor metaal. Helaas is er echt geen manier om de binnenkant van de leidingen schoon te houden.
Wanneer een uitlaatpijp doorrot of een verbinding losraakt, ontstaat er een uitlaatlek. Een lek is bijna altijd meteen duidelijk met een luid, onaangenaam geluid en mogelijk problemen met de rijeigenschappen, zoals een intermitterende fluctuatie in vermogen. Maar geloof het of niet, dit zijn niet de echte problemen. Het wordt iets ernstiger als het lek zich voor de katalysator voordoet, wat betekent dat de uitlaat niet goed wordt verwerkt en al die hete chemicaliën overal in de atmosfeer terechtkomen. Het is altijd een goed idee om lekkages zo snel mogelijk te laten verhelpen om te voorkomen dat u, uw passagiers en uw omgeving wordt blootgesteld aan ongefilterde uitlaatgassen.
Dieselmotoren, die vaak de schuld krijgen van onevenredig hoge niveaus van giftige uitstoot, kunnen hun reputatie enigszins behouden door nieuwe en verbeterde uitlaatfilters die beweren de uitstoot met ongeveer 25 procent te verminderen, met als bijkomend voordeel dat ze het brandstofverbruik verhogen. Verschillende autofabrikanten die in het verleden dieselmodellen aanbieden, hebben vergelijkbare systemen geïntroduceerd die krachtige katalysatoren combineren met roetfilters. Volkswagen's BlueMotion turbodiesel line-up (meestal verkocht in Europa en Zuid-Amerika) en Mercedes' BlueTec diesels zijn twee van dergelijke voorbeelden. In veel gevallen gebruiken deze OEM-componenten en automodellen gewichtsvermindering en andere stroomlijningstechnieken om de algehele efficiëntie te verbeteren.
Verbeterde uitlaatefficiëntie is van cruciaal belang om het meeste uit uw auto te halen, en er zijn zelfs manieren om een oudere auto te verbeteren (ervan uitgaande dat deze over het algemeen in goede staat verkeert - een prestatie-uitlaatsysteem zal geen wonderen verrichten bij een totale storing). Een monteur kan meestal identieke originele vervangende onderdelen bestellen, maar er zijn ook alternatieven van leveranciers van aftermarket-onderdelen die de auto vaak een facelift geven (tenminste, de onderkant van de auto kan hoe dan ook worden opgeknapt). Er zijn verschillende vaak genoemde voordelen van prestatie-uitlaatsystemen. Aftermarket-fabrikanten zijn zich er terdege van bewust dat de auditieve ervaring van cruciaal belang is voor een plezierige rit, en het laat ook bestuurders in de buurt weten dat er ook een beetje extra geld aan de auto is uitgegeven. De meeste fabrikanten bieden een verscheidenheid aan systemen die qua geluid variëren van een subtiele keelklank tot een totaal gebrul. Een goede aftermarket prestatie-uitlaat kan de gasrespons verbeteren (hoe snel en soepel de auto reageert op de druk die op het gaspedaal wordt uitgeoefend) en een boost in pk's geven. Sommige systemen kunnen zelfs het brandstofverbruik verbeteren. Prestatie-uitlaten kunnen deze vermogensboost bieden omdat ze minder beperkend zijn dan standaarduitlaten. Als de motor meer lucht naar buiten kan duwen (wat ook betekent dat hij meer lucht kan opnemen), helpt dat de motor om meer vermogen te leveren. Maar in tegenstelling tot wat je zou denken, zal een volledig vrij stromend systeem contraproductief zijn. Aftermarket-uitlaten zijn ontworpen om precies de juiste hoeveelheid tegendruk te bieden, zodat de motor niet op sub-piekvermogen draait. Daarom is het belangrijk om er een te kiezen die is ontworpen en geoptimaliseerd voor uw specifieke voertuig. En voordat u uw uitlaatpijpen eruit haalt, moet u ervoor zorgen dat het systeem dat u wilt, straatlegaal is en er niet voor zorgt dat uw auto de emissietest niet doorstaat.
Begrijp ook dat een echt prestatie-uitlaatsysteem geen verbluffende voordelen kan bieden voor een triviale investering. Pas op voor goedkope producten zoals clip-on of opschroefbare "performance" uitlaatsysteemcomponenten of uitlaattips die beweren het uiterlijk van een full-performance systeem te geven. Ze zijn niet bevorderlijk voor de rijeigenschappen van de auto en kunnen deze zelfs belemmeren door extra gewicht en luchtweerstand toe te voegen. En bovendien houden die opzichtige tips echt niemand voor de gek.
Oorspronkelijk gepubliceerd:23 februari 2012
