Výfukové potrubí je připojeno k bloku válců motoru a shromažďuje výfukové plyny každého válce a vede je do hlavního výfukového potrubí s rozbíhavými trubkami. Hlavním požadavkem na něj je minimalizovat odpor výfuku a zamezit vzájemnému rušení mezi válci. Když je výfuk příliš koncentrovaný, dochází k vzájemnému rušení mezi válci, to znamená, že když se válec vyčerpá, narazí pouze na výfukové plyny, které nebyly zcela vyčerpány z ostatních válců. Tímto způsobem se zvýší odpor výfuku, čímž se sníží výstupní výkon motoru. Řešením tohoto problému je co nejvíce oddělit výfuk každého válce, s jednou větví pro každý válec, nebo jednou větví pro dva válce a každou větev vyrobit co nejdelší a nezávisle tvarovanou, aby se omezilo vzájemné ovlivňování plynů. v různých potrubích.
Výfukové potrubí by mělo brát v úvahu výkon motoru, spotřebu paliva motoru, emisní normy, cenu motoru, odpovídající uspořádání přední kabiny vozidla a teplotní pole atd. Výfukové potrubí běžně používané u motorů v současnosti se dělí na litinové potrubí a nerezové rozdělovače z hlediska materiálů. Z výrobního procesu je výfukové potrubí realizováno procesem odlévání, zejména paklití do ztraceného voskukvůli jejich složité struktuře.
Požadavky na výfukové potrubí
1. Dobrá odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách
Výfukové potrubí pracuje po dlouhou dobu při vysokoteplotním cyklickém střídání. Odolnost materiálu proti oxidaci při vysoké teplotě přímo ovlivňuje životnost výfukového potrubí. Obyčejná litina zjevně nemůže splnit požadavky a do materiálu je třeba přidat legovací prvky, aby se zlepšila odolnost materiálu proti oxidaci za vysokých teplot.
2. Stabilní mikrostruktura
V rozsahu od pokojové teploty do pracovní teploty by materiál neměl podléhat fázovým změnám nebo co nejvíce minimalizovat fázovou změnu. Protože změna fáze způsobí objemové změny, vnitřní pnutí nebo deformaci, což ovlivní výkon a životnost produktu. Proto je materiál matrice výhodně stabilní feritová nebo austenitová struktura. Forma destrukce litinových dílů pracujících za vysokých teplot se projevuje především jako koroze za vysokých teplot. Poté, co jsou jednotlivé fáze v organizaci oxidovány (jako je uhlíkový grafit), je objem oxidu větší než původní objem, což způsobuje nevratnou expanzi odlitku. Litina se sférickým grafitem má ve srovnání se třemi grafitovými formami vločky, červík a kulový tvar nejlepší odolnost vůči vysokým teplotám. Důvodem je, že při procesu tuhnutí litiny roste lupínkový grafit jako hlavní fáze. Na konci eutektického tuhnutí tvoří grafit v každé eutektické skupině souvislou rozvětvenou trojrozměrnou formu. Při vysoké teplotě, kdy kyslík napadá kov, je grafit oxidován za vzniku mikroskopického kanálu, který urychluje oxidační proces. Když sférický grafit nukleuje, roste do určité velikosti sám a je obklopen matricí. Existuje jako izolovaná koule. Po oxidaci grafitové kuličky se nevytvoří žádný kanál, čímž se oslabí další oxidace. Proto je odolnost tvárné litiny proti oxidaci při vysokých teplotách lepší než u jiných forem grafitu a oxidované otvory mají menší vliv na pevnost litiny za vysokých teplot než jiné formy grafitu. Vermikulární grafit je mezi nimi.
3. Malý koeficient tepelné roztažnosti
Malý koeficient tepelné roztažnosti přispívá ke snížení tepelného namáhání a tepelné deformace výfukového potrubí a přispívá ke zlepšení výkonu a životnosti produktu.
4. Vynikající pevnost při vysokých teplotách
Musí splňovat nezbytné požadavky na pevnost výrobku při použití za vysokých teplot.
5. Dobrý výkon procesu a nízké náklady
Existuje mnoho typů tepelně odolných a vysokoteplotních kovových materiálů, ale kvůli složitému tvaru výfukového potrubí musí mít materiál použitý k výrobě výfukového potrubí dobrý procesní výkon a jeho cena musí odpovídat potřebám hmotnosti výroba v automobilovém průmyslu.
