Sistem pembuangan merupakan bagian penting pada mesin mobil. Tidak hanya mempengaruhi performa mesin, tetapi juga mempengaruhi emisi dan pengendalian kebisingan kendaraan. Mari kita lihat lebih dekat berbagai komponen sistem pembuangan dan cara kerjanya.
Inersia buangan
Gas memiliki inersia tertentu selama proses aliran, dan inersia buang lebih besar daripada inersia masuk. Penggunaan energi inersia gas buang dapat meningkatkan efisiensi gas buang, yang khususnya penting pada mesin berperforma tinggi. Banyak orang yang mengira bahwa gas buang didorong keluar oleh piston pada saat langkah buang, namun nyatanya begitu katup buang terbuka, sejumlah besar gas buang akan keluar dari katup buang dengan kecepatan yang sangat tinggi. Pada saat ini, keadaan tidak terdorong keluar oleh piston, melainkan terlontar dengan sendirinya di bawah tekanan. Setelah gas buang memasuki pipa knalpot, gas tersebut segera mengembang dan terdekompresi, membentuk keadaan tekanan negatif.
Pulsa knalpot
Pulsa buang merupakan gelombang tekanan yang diteruskan di dalam pipa knalpot sehingga membentuk gelombang tekanan. Energi gelombang tekanan positif dan gelombang tekanan negatif dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi pemasukan dan pembuangan. Energi gelombang tekanan positif dan gelombang tekanan negatif sama, namun arahnya berlawanan.
Gelombang tekanan
Ketika gas buang melewati ruang penampang yang berbeda, perbedaan tekanan akan dihasilkan, membentuk gelombang tekanan. Gelombang tekanan maksimum biasanya terjadi di ujung pipa knalpot, dan gelombang tekanan ditransmisikan bolak-balik antara lubang pembuangan dan katup buang. Semakin banyak pantulan, semakin sedikit energi yang tersisa hingga timbul gelombang tekanan baru. Untuk memanfaatkan gelombang tekanan, waktu pembukaan katup buang sangat penting. Jika tekanan negatif dihasilkan ketika katup buang dibuka, efisiensi pembuangan dapat ditingkatkan. Untuk mengubah waktu tiba gelombang tekanan negatif, panjang pipa knalpot harus diperhatikan karena kecepatan konduksi gelombang tekanan tetap tidak berubah.
Fenomena hisap
Gas buang yang masuk ke manifold menimbulkan efek hisap pada pipa lain yang tidak habis akibat inersia aliran. Gas buang dari pipa-pipa yang berdekatan disedot keluar. Fenomena ini dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi gas buang. Ketika satu silinder habis, silinder berikutnya mulai habis. Pipa knalpot digabungkan berdasarkan silinder relatif pengapian sebagai standar pengelompokan, dan kelompok pipa knalpot lainnya digabungkan membentuk tipe 4 in 2 in 1, menggunakan fenomena hisap untuk membantu pembuangan.
Knalpot
Jika gas buang bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi yang dikeluarkan oleh mesin dibuang langsung ke atmosfer, maka gas tersebut akan mengembang dengan cepat dan menimbulkan banyak kebisingan. Oleh karena itu diperlukan suatu alat pendingin dan peredam suara. Terdapat banyak lubang peredam dan ruang resonansi di dalam knalpot, dan dinding bagian dalam memiliki kapas penyerap suara serat kaca untuk menyerap getaran dan kebisingan. Tipe yang paling umum adalah knalpot tipe ekspansi, yang harus memiliki ruang panjang dan pendek di dalamnya. Karena ruang ekspansi laras pendek diperlukan untuk menghilangkan suara berfrekuensi tinggi, dan ruang ekspansi laras panjang digunakan untuk menghilangkan suara berfrekuensi rendah. Jika hanya ruang ekspansi dengan panjang yang sama yang digunakan, hanya satu frekuensi audio yang dapat dihilangkan. Meskipun desibelnya diperkecil, namun tidak dapat menghasilkan suara yang dapat diterima oleh telinga manusia. Lagi pula, desain knalpot harus mempertimbangkan apakah suara knalpot mesin bisa diterima konsumen.
Melalui desain dan konfigurasi yang wajar pada komponen-komponen tersebut, sistem pembuangan tidak hanya dapat meningkatkan performa mesin, tetapi juga mengurangi polusi suara, sehingga membuat mobil berjalan lebih lancar dan efisien.
