Cấu tạo hệ thống khí thải (xả)

Hệ thống thoát khí thải trên xe hơi ngày nay thường có dạng ống dẫn tiết diện tròn, gồm nhiều đoạn, kết nối với nhau và được đặt ở gầm xe kéo dài từ động cơ đến đuôi xe, tạo đường dẫn cho khí thải động cơ thoát ra theo hướng nhất định và kiểm soát áp suất thải của động cơ. Hệ thống có thể là dạng đơn ống hay nhiều ống dẫn, tùy thuộc vào thiết kế của động cơ và hệ thống. 

Thông thường, khí thải sau khi ra khỏi động cơ phải đi qua các bộ phận : đầu xy-lanh (cylinder head), bộ gom khí thải (exhaust manifold), turbocharger (nếu có), bộ xử lý khí thải (catalytic converter, một hoặc hai bộ) để làm giảm lượng khí độc trong khí thải và cuối cùng là bộ giảm âm nhằm hạn chế tiếng ồn.

Đầu xy-lanh là một bộ phận trong toàn bộ hệ thống phân phối khí. Nếu chỉ xét hệ thống thải khí, đầu xy-lanhlà nơi bố trí van xả của động cơ, điều khiển quá trình nạp/xả qua trục cam. Đầu xy-lanh cũng là nơi để cổ góp kết nối, tạo nên kết cấu cố định. Đây là vị trí kết nối cứng duy nhất trên toàn bộ ống xả. Các vị trí còn lại được treo trên các gối cao su tổng hợp.

Đây là bộ phận dẫn, gom khí thải (nếu là trên động cơ nhiều xy-lanh), nhằm đưa toàn bộ khí thải về một đường ống duy nhất. Bộ phận này có thể bao gồm các ống dẫn riêng biệt, hoặc có ống thống với nhau nhằm đảm bảo áp suất trên các đường ống khác nhau đều có áp suất gần bằng nhau.

Trên xe phổ thông, các cổ góp thường là gang đúc, nhôm đúc hay thép ống không gỉ. Các loại này thường có hình thức không đẹp, hiệu năng thải không cao (do bề mặt trong không láng mịn, dẫn đến thất thoát động năng của khí thải) và khối lượng khá nặng. 

May mắn thay, các hãng sản xuất thứ 3 luôn có những giải pháp triệt để và hiệu quả cho mọi vấn đề của người tiêu dùng. Các bộ cổ góp đẹp, nhẹ và hiệu năng cao luôn sẵn sàng về đến tay người dùng. Các bộ này được thiết kế với các góc hợp lại khá nhỏ, nhằm tăng tối đa hiệu quả xả từ đó giúp tăng lượng hòa khí mới vào xy. Ngoài ra, với các vật liệu cao cấp như thép không gỉ, hay thậm chí là titannium, các bộ góp này giúp giảm thiểu trọng lượng toàn bộ xe, tăng khả năng giải nhiệt của bộ góp. Các bộ góp này thường được bán kèm theo với các hệ thống phía sau như bộ giảm âm và thường sẽ được loại bỏ đi bộ xúc tác khí thải (Catalytic converter). Giá thành, kiểu dáng và hiệu năng của các bộ góp phụ thuộc vào hãng sản xuất và giá thành hoàn thiện.

Đây là bộ phận quan trọng, sử dụng động năng của khí xả để làm quay các cánh quạt, giúp tăng áp suất khí sạch được nạp vào động cơ. Bộ phận này có thể có hoặc không tùy theo thiết kế của toàn bộ động cơ. Sau khi qua bộ phận này, động năng của khí thải bị giảm đi. Nhờ đó, công việc của bộ giảm âm được nhẹ nhàng hơn.

Đây là bộ phận chính và gần như là bắt buộc phải có trên các xe đời mới. Bộ phận này chứa đựng các chất xúc tác nhằm đưa các thành phần độc hại trong khí thải (như NOx, CO, PM, HC,...) tác dụng với vật liệu bên trong ( như vàng, bạch kim, Palladium,...) và chuyển hóa chúng thành những chất khác an toàn với môi trường hơn như nước, CO2,...

Với công suất động cơ ngày càng tăng, dẫn đến áp suất khí thải luôn ở mức cao, việc buộc phải trang bị bộ giảm âm là bắt buộc khi tiếng ồn tạo ra từ khí thải khá lớn cũng như việc ban hành các quy định về tiếng ồn ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Kết cấu chung của bộ phận giảm âm khá đơn giản, theo nguyên tắc, khí thải càng có vận tốc thấp thì càng ít gây ra nhiều tiếng ồn. Chính vì thể, cấu tạo của bộ phận này thường là các ngăn zig zag nhằm buộc khí thải trải qua quãng đường dài hơn, tiêu tốn nhều động năng hơn, từ đó khi thoát ra khỏi hệ thống xả, khí thải gần như không gây ra âm thanh rền rĩ nào.