배기 매니폴드란? - 정의, 작동원리, 누유원인

배기 매니폴드란?

자동차 엔지니어링에서 배기 매니폴드는 여러 실린더의 배기 가스를 하나의 파이프로 수집합니다.

배기 매니폴드는 극한에 노출되어 있습니다. 가열 및 냉각으로 인해 지속적인 팽창과 수축이 발생합니다. 매니폴드는 지속적이고 극심한 온도 변화로 인한 스트레스로 인해 시간이 지남에 따라 균열이 생길 수 있습니다.

배기 매니폴드는 일반적으로 여러 실린더에서 엔진 배기 가스를 수집하여 배기 파이프로 전달하는 단순한 주철 또는 스테인리스강 장치입니다. 많은 엔진의 경우 미국식 영어로 헤더로 알려진 애프터마켓 관형 배기 매니폴드, 영국식 및 호주식 영어로 추출기 매니폴드, 영국식 영어로 간단히 "관형 매니폴드"로 알려져 있습니다.

이들은 각 실린더에 대한 개별 배기 헤드 파이프로 구성되며 일반적으로 수집기라고 하는 하나의 튜브로 수렴됩니다. 수집기가 없는 헤더를 확대/축소 헤더라고 합니다.

애프터마켓 헤더의 가장 일반적인 유형은 1차 튜브용으로 연강 또는 스테인리스강 튜빙으로 만들어지며 플랫 플랜지와 함께 1차 튜브와 유사한 재료로 만들어진 더 큰 직경의 수집기가 가능합니다.

세라믹 마감재(때로는 내부와 외부 모두)로 코팅하거나 내열 마감재로 칠하거나 맨손으로 칠할 수 있습니다. 크롬 도금 헤더를 사용할 수 있지만 사용 후 파란색이 되는 경향이 있습니다. 광택이 있는 스테인리스 스틸도 색상(보통 노란색 색조)을 나타내지만 대부분의 경우 크롬보다 적습니다.

사용되는 수정의 또 다른 형태는 표준 또는 애프터마켓 매니폴드를 절연하는 것입니다. 이것은 엔진 베이로 방출되는 열의 양을 줄여서 흡기 매니폴드 온도를 낮춥니다. 단열재에는 몇 가지 유형이 있지만 세 가지가 특히 일반적입니다.

▷ 세라믹 페인트를 매니폴드에 뿌리거나 솔질한 다음 오븐에서 경화시킵니다. 이들은 일반적으로 얇기 때문에 절연 특성이 거의 없습니다. 그러나 복사를 통한 열 출력을 줄임으로써 엔진 베이 가열을 줄입니다.
▷ 세라믹 혼합물은 열 분사를 통해 매니폴드에 결합되어 매우 우수한 단열성과 함께 견고한 세라믹 코팅을 제공합니다. 이것은 퍼포먼스 프로덕션 카와 트랙 전용 레이서에 자주 사용됩니다.
▷ 배기 랩은 매니폴드 주위를 완전히 감쌉니다. 이것은 저렴하고 상당히 간단하지만 매니폴드의 조기 저하로 이어질 수 있습니다.

 

성능 배기 헤더의 목표는 주로 흐름 저항(배압)을 줄이고 엔진의 체적 효율성을 높여 출력을 높이는 것입니다. 발생하는 과정은 기체 법칙, 특히 이상 기체 법칙과 결합 기체 법칙으로 설명할 수 있습니다.

 

 

배기 매니폴드 개스킷이 중요한 이유

다른 개스킷과 마찬가지로 배기 매니폴드 개스킷은 두 개의 서로 다른 금속 구성요소 사이에 끼워진 밀봉 표면 역할을 합니다. 개스킷은 금속 또는 복합 재료의 층으로 만들어지며 두 개의 금속 표면이 엔진 작동 수명 동안 수많은 가열/냉각 팽창 및 수축 주기를 거치기 때문에 누출을 방지합니다.

배기 행정 동안 배기 밸브가 열려 폐가스가 실린더 헤드의 배기 포트를 통해 연소실을 빠져나갈 수 있습니다. 개스킷은 헤드에 대한 기밀 밀봉이므로 가스가 배기 매니폴드와 배기 시스템의 나머지 부분으로 전달됩니다.

개스킷은 유독 가스와 믿을 수 없을 정도로 높은 온도가 잘못된 지점에서 엔진을 빠져나가는 것을 방지합니다.

 

배기 매니폴드 가스켓 고장의 징후

일반적으로 배기 매니폴드 개스킷은 160,000km 이상 지속되는 견고한 품목입니다. 그러나 엔진 유지 관리가 부족하고 탄소가 축적되면 연소실과 배기 포트에 핫스팟이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 개스킷에 불이 붙거나 바깥쪽으로 팽창할 수 있습니다. 이것은 연료 시스템 클리너를 사용하여 축적된 탄소를 제거하도록 하는 좋은 알림입니다.

실패한 개스킷은 또한 설계되지 않은 지점에서 배기 시스템으로 신선한 공기를 허용하여 배기 밸브를 태울 수 있습니다. 이는 수리 비용이 많이 들고 더 많은 손상으로 이어질 수 있으므로 가능한 한 빨리 불량 배기 가스켓을 교체하는 것이 가장 좋습니다.

이렇게 배기매니폴드 가스켓이 고장나면 증상이 확연히 드러난다. 검색해야 할 사항은 다음과 같습니다.

엔진 소음 증가
머플러로 하류로 전달되지 않기 때문에 엔진 소음이 머플러가 되지 않습니다. 이것은 Civic 사운드를 캠된 빅 블록처럼 만듭니다.

냄새 또는 눈에 보이는 배기 가스
누출로 인해 처리되지 않은 배기 가스가 엔진 베이로 폭발합니다. 때때로 이것을 연기 증기로 볼 수 있습니다. 또한 엄청나게 뜨겁고 주변의 엔진 베이 플라스틱을 녹일 수 있습니다.

성능 손실
배기 및 배기 가스 시스템은 최신 차량에서 미세 조정된 엔진의 일부입니다. 배압이 갑자기 부족하고 배기 센서 판독값이 정상을 벗어나면 엔진 성능이 저하됩니다.

연비 히트
마력과 마찬가지로 MPG도 타격을 입습니다. ECM이 장애를 보상할 만큼 충분히 적응할 수 없으면 엔진이 너무 많은 가스를 사용합니다.

 

배기 장치는 어떻게 작동할까?

배기 시스템은 연소 시스템에서 나오는 가스를 자동차에서 멀리 이동시키는 역할을 합니다. 또한 연소 시스템의 고속 및 폭발과 관련된 소음을 억제합니다. 마지막으로 독성 가스를 식히고 차에서 내리기 전에 덜 유해한 가스로 전환합니다.

이 모든 무거운 책임과 함께 배기 시스템은 작업을 올바르게 수행하는 데 도움이 되는 특정 부품으로 구성됩니다. 이러한 부품에는 매니폴드, 방열판, 조인트, 파이프, 머플러 및 유연한 유니온이 포함됩니다. 배기 시스템은 차량의 다른 부품에 비해 가장 거친 조건을 경험합니다. 최고 1,200도에서 주변 온도까지 냉각해야 합니다.

추운 날씨에는 연소 시스템의 부산물로 물이 나올 수 있습니다. 이 물은 시간이 지남에 따라 배기 시스템을 녹슬게 할 수 있습니다. 또한 배기 시스템은 차량의 바닥을 향해 위치하므로 다양한 도로 조건(예: 눈, 얼음, 흙, 염분 등)에 직면해야 합니다.

그렇지만 배기 시스템을 차량의 다른 부품보다 더 자주 정기적으로 수리하고 유지 관리해야 할 수도 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

 

배기매니폴드 누수 증상

배기 매니폴드 누출이 있다는 것을 아는 것은 쉽게 잡을 수 있습니다. 그러나 누출이 정확히 어디에서 오는지 확인하는 것이 더 어렵습니다.

다음을 포함하여 배기 시스템에 누출이 있음을 알릴 수 있는 일반적인 증상이 있습니다.

▷ 엔진에서 이상한 소리
▷ 낮은 연비
▷ 엔진룸에서 타는 냄새가 난다
▷ 가속력 감소

이런 증상 중 하나라도 경험했다면 육안 검사를 통해 누출을 확인해야 할 수 있습니다.

육안 검사를 하기 전에 배기 시스템이 끓을 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 특히 자동차가 달리고 있는 경우에는 더욱 그렇습니다. 따라서 조사를 수행하기 전에 차량이 최소 몇 시간 동안 냉각되었는지 확인해야 합니다. 검사를 할 때 안전 장갑을 착용하는 것이 좋습니다.

차량이 냉각되면 후드를 열고 매니폴드를 찾으십시오. 방열판 아래에 숨겨져 있을 수 있으므로 배기 매니폴드를 찾는 것이 약간 까다로울 수 있습니다. 매니폴드는 일반적으로 배기관(여러 개의 녹슨 파이프 중 하나)에 가깝습니다.

다음과 같이 배기관을 따라 누출이나 균열이 없는지 확인하십시오. 모든 배기 시스템 구성 요소(예: 촉매 변환기, 머플, 공진기 등)를 확인하고 기계식 거울을 사용하여 상단 바닥에서 누출이 있는지 확인하십시오.

 

배기매니폴드 누유 소리

이상한 특정 소리를 들어 매니폴드 누출을 확인하는 것이 좋습니다.

배기 매니폴드 누출은 속임수나 퍼프 소리처럼 들리며 촉매 변환기나 엔진에 가까워지면 소리가 커집니다. 엔진을 시동하고 친구에게 모터를 돌리게 하고 소리가 커지거나 바뀌는지 확인하십시오. 배기 파이프의 소음을 모니터링하십시오.

배기 시스템이 끓을 수 있으므로 파이프를 손으로 만지지 마십시오. 반드시 안전장갑을 착용하십시오.

 

배기 매니폴드 누출의 결과

앞서 언급했듯이 배기 매니폴드에 누출이 있는 경우 유독 가스는 차량을 떠나지 않고 차량 내부로 되돌아갑니다.

누출 위치와 심각도에 따라 가스 흐름의 역전된 동작은 다음을 포함하여 많은 문제를 일으킬 수 있습니다.

▷ 산소 센서의 기능 방해
▷ 연료 트림에 영향
▷ EGR 밸브의 오작동 유발
▷ 촉매 변환기 고장의 원인이 될 수 있음
▷ 배기 밸브 손상

 

배기매니폴드 누수의 원인

1. 매니폴드 가스켓 누수
앞에서 언급했듯이 배기 시스템에 흐르는 가스는 매우 높을 수 있습니다. 그런 다음 차가 냉각되면 배기 시스템의 온도가 급격히 떨어집니다. 이러한 가열 및 냉각 주기로 인해 배기 시스템의 모든 부품이 순서대로 팽창 및 수축될 수 있습니다. 팽창 및 수축으로 인해 개스킷에 균열 및 파손이 발생할 수 있습니다.
매니폴드 가스켓은 전체 배기 시스템을 밀봉하는 역할을 합니다. 개스킷이 손상되거나 금이 가면 가스가 다시 자동차로 누출되어 자동차의 전반적인 성능에 영향을 미치고 엔진에서 이상한 소음이 발생합니다.

2. 매니폴드 자체의 균열
매니폴드 개스킷에 일어날 수 있는 일과 마찬가지로 매니폴드 자체에 배기 시스템의 가열 및 냉각 주기로 인해 균열이 생길 수 있습니다. 매니폴드의 작은 균열은 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 엔진을 시동하자마자 이상한 소리가 날 수 있습니다.
이러한 소리는 금속 부품이 열로 팽창하고 균열이 닫히기 때문에 운전할 때 감소합니다. 그러나 균열이 점점 더 커지면 금속 팽창으로 균열을 막을 수 없으며 심각한 엔진 고장이 발생할 수 있습니다.

3. 파손되거나 느슨한 매니폴드 볼트
매니폴드는 두 개의 큰 볼트로 배기 시스템에 연결됩니다. 이러한 볼트는 지속적인 가열 및 냉각 또는 시간 경과에 따른 마모로 인해 느슨해지거나 파손될 수 있습니다.
느슨하거나 부러진 매니폴드 볼트는 구멍을 일으켜 매니폴드에 누출을 일으켜 유독 가스가 흐름 방향을 반대로 만들 수 있습니다.