Ontwerp van een uitlaatsysteem
Uitlaatsysteem: Ontwerp en onderdelen
Hier vindt u waardevolle en nuttige tips voor garages over het thema ontwerp en werking van een uitlaatsysteem.
Het uitlaatsysteem, ook wel uitlaatgaskanaal genoemd, heeft oorspronkelijk tot taak de verbrandingsgassen van de motor langs de bestuurderscabine naar de buitenlucht te leiden. Het door de verbranding veroorzaakte geluid wordt teruggebracht tot het toegestane volume door geïntegreerde geluiddempers. Voor de zuivering van uitlaatgassen worden in moderne motorvoertuigen met verbrandingsmotoren bovendien katalysatoren of roetfilters geïnstalleerd.
Belangrijke veiligheidsinstructie
De volgende technische informatie en praktische tips zijn door HELLA ontwikkeld om autogarages bij hun werkzaamheden professioneel te ondersteunen. De op deze website beschikbare informatie mag alleen worden gebruikt door vakmensen die in de desbetreffende materie zijn opgeleid.
INHOUDSOPGAVE
Ontwerp van een uitlaatsysteem: Basisprincipes
In principe bestaat een uitlaatsysteem uit het uitlaatspruitstuk, Y-pijp, katalysator, roetfilter, voor-, midden- en achterdemper en de bijbehorende verbindingspijpen. Afhankelijk van het voertuigtype en het motorconcept kunnen de afzonderlijke onderdelen op verschillende manieren worden gecombineerd. Het ontwerp van het uitlaatsysteem, de plaatsing en de afmetingen van de onderdelen worden door de voertuigfabrikant aangepast aan het desbetreffende voertuig. Hierdoor worden de stromingsweerstand en het geluidsniveau optimaal aangepast aan het voertuig. Door de geluidsabsorberende eigenschappen van het roetfilter kan de voordemper bij dieselmotoren gedeeltelijk worden weggelaten.
Aanwijzing!
Alle onderdelen van het uitlaatsysteem van een motorvoertuig zijn op elkaar afgestemd. Wijziging of installatie van niet-goedgekeurde onderdelen leidt tot verlies van typegoedkeuring van het voertuig.
Taak en werking van een uitlaatsysteem: Werking
Geluiddemping
Achterdemper met montagemateriaal
Het eigenlijke uitlaatgeluid wordt veroorzaakt door de pulserende uitlaatgasstroom van de afzonderlijke cilinders. De akoestische energie in het uitlaatsysteem kan worden gedempt door reflectie en absorptie. De geluiddempers voeren deze taak uit en verminderen het geluid dat wordt geproduceerd door de verbrandingsmotor. Ze regelen tegelijkertijd de tegendruk van de uitlaat om de motorprestaties te optimaliseren.
Reflectie
Reflectie van geluiden
In de geluiddemper worden opzettelijk obstakels in de weg van de uitlaatgasstroom geplaatst om de geluidsgolven te weerkaatsen en verdere verspreiding te voorkomen. Dit kunnen veranderingen in de doorsnede, buisomleidingen of kamers zijn. Daardoor worden de geluidsgolven afgebogen en gedeeltelijk opgeheven door ze met elkaar te laten overlappen.
Absorptie
Absorptie van geluid
Bij absorptie wordt de uitlaatgasstroom ongehinderd door één of meer kamers in de geluiddemper geleid. De kamers bevatten een geperforeerde buis en poreus materiaal zoals steenwol of glasvezel. De geluidsgolven passeren de gaatjes in het vulmateriaal, dat de hogere frequenties absorbeert.
Aangezien beide soorten geluiddemping geschikt zijn voor verschillende frequenties, kunnen ze ook worden gecombineerd in één geluiddemper.
Naast verbrandingsgeluid genereert het uitlaatsysteem ook geluid door trillingen en natuurlijke frequenties die via de bevestigingselementen op de carrosserie worden overgebracht. Deze kunnen specifiek worden verminderd door de plaatsing en het ontwerp van de onderdelen of door elastische ophangingen of extra trillingsdempers.
Geluidsniveau
Volgens de EU-verordening is het huidige toegestane geluidsniveau voor nieuwe voertuigtypes vanaf 1 juli 2016 vastgesteld op 72 tot 75 dB(A), afhankelijk van de voertuigklasse.
Vanaf 1 juli 2024 wordt deze waarde voor motorvoertuigen verlaagd tot 68 à 72 dB(A).
Hoe nuttig is dit artikel voor jou?
Helemaal niet nuttig
Zeer nuttig