Het uitlaatspruitstuk is één van de zwaarst belaste onderdelen van een motor en krijgt toch nauwelijks aandacht – zolang het maar niet defect is. In het volgende artikel leggen we uit wat een uitlaatspruitstuk te maken heeft met motorprestaties en milieubescherming en hoe u een defect uitlaatspruitstuk kunt herkennen.
Inhoudsopgave
Opbouw en functie van het uitlaatspruitstuk
Het uitlaatspruitstuk is het eerste deel van het uitlaatsysteem van een motorvoertuig en is rechtstreeks op de motor bevestigd. Afhankelijk van de fabrikant en het voertuigmodel bestaat het uit gegoten of gebogen buizen. Het gebruikte materiaal is gelegeerd gietijzer, dat bestand is tegen de uitlaatgassen van meer dan 900 ° C, of, in toenemende mate, een roestvrijstalen buis, waardoor het uitlaatspruitstuk lichter en compacter is.
De hete uitlaatgassen van de motor stromen eerst in het spruitstuk. Het uitlaatspruitstuk brengt de uitlaatgasstromen van de afzonderlijke cilinders naar elkaar toe en leidt deze naar een spruitstuk of, in het geval van turbomotoren, naar de turbocompressor. Hierop volgt het het emissiecontrolesysteem en het uitlaatsysteem. Het uitlaatspruitstuk dankt zijn naam aan het gebogen ontwerp, waarmee de uitlaatgassen, die meestal horizontaal uit de motor komen, naar beneden worden omgeleid naar de voertuigbodem.
Afvoer van uitlaatgassen
De uitlaatgassen moeten zo snel mogelijk van het uitlaatspruitstuk worden afgevoerd om te voorkomen dat de uitlaatgassen terugstromen in de cilinders. De schokachtige instroom van uitlaatgassen in het spruitstuk creëert een drukfront dat een onderdruk creëert. In optimaal ontworpen uitlaatspruitstukken kunnen de drukschommelingen ervoor zorgen dat de uitlaatgassen uit de cilinders stromen. Als bijvoorbeeld een scheur in het spruitstuk leidt tot een verandering in de drukomstandigheden in het spruitstuk, nemen de motorprestaties af en neemt het brandstofverbruik tegelijkertijd toe. Belangrijke criteria bij het ontwerpen van een spruitstuk zijn de lengte van de buis, de buisdiameter, de routing van de uitlaatgassen. En daarnaast de volgorde waarin de uitlaatgassen van de afzonderlijke cilinders bij elkaar komen. Bovendien moet de binnenkant van de verdeelleidingen zo glad mogelijk zijn,
Wat veroorzaakt defecten aan het uitlaatspruitstuk?
Het uitlaatspruitstuk is het eerste onderdeel van het uitlaatsysteem dat aan hoge thermische belastingen is blootgesteld. Door de vele verwarmings- en koelcycli kunnen door het uitzetten en krimpen van het materiaal spanningen in de boog ontstaan. Dit kan leiden tot scheuren of breuken. Daarnaast zijn er trillingsbelastingen wanneer de motor draait, wat ook defecten in de vorm van breuken of scheuren kan veroorzaken. Uitlaatspruitstukken gaan net zo lang mee als een auto, maar zelfs bij moderne voertuigen kan er een scheur in het spruitstuk ontstaan.
Hoe herkent u een defect uitlaatspruitstuk?
Het eerste teken van een defect in het uitlaatspruitstuk is een geluidsniveau vanuit de richting van de motor. Dit geluid wordt dan meestal plotseling luider. Oplettende chauffeurs merken ook snel dat de prestaties van de motor afnemen en het brandstofverbruik toeneemt. Als het uitlaatspruitstuk lekt, levert de lambdasonde onjuiste metingen, die op hun beurt het motormanagement beïnvloeden. Andere tekenen zijn uitlaatgassen onder de motorkap en een duidelijk waarneembare uitlaatgeur in de auto.
Invloed van het uitlaatspruitstuk op de uitlaatgaswaarden
Om de uitstoot van schadelijke stoffen laag te houden, moet de katalysator zo snel mogelijk op bedrijfstemperatuur komen. De katalysator wordt opgewarmd door de hete uitlaatgassen. Hoe hoger de warmtecapaciteit van het spruitstuk, hoe meer warmte het in eerste instantie uit de uitlaatgassen opneemt. Kortom, hoe dikker de (metalen) wanden van het uitlaatspruitstuk, hoe hoger de warmtecapaciteit. Daarom gebruikt men tegenwoordig vaak zogenaamde Air-gap Insulated (LSI) uitlaatspruitstukken. Deze bochtstukken bestaan in principe uit dunwandige buizen met een lage warmtecapaciteit. De luchtspleet tussen de leidingen en bekleding fungeert als isolatie. Het voorkomt dat het uitlaatspruitstuk te veel warmte afgeeft en deze kan opnemen uit de uitlaatgassen.
