排氣系統 - 汽車討論

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。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。

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。