Ero sivun ”Pakoputkisto” versioiden välillä

Myös [[nelitahtimoottori]]ssa pakoputkella on oma merkitys viritysasteeseen. Pakoputkistoa suunnitellessa on tärkeää muistaa joka vaiheessa ajoneuvon käyttötarkoitus, millä kierrosalueella moottoria yleensä käytetään, eli haluaako huipputehon korkeilla kierroksilla, vai tasaista vetoa alhaisemmilla käyntinopeuksilla. On myös syytä miettiä, kuinka tärkeää polttoainetaloudellisuus sekä pakoputken hiljaisuus tai äänenlaatu on. Korkeampiviritteisissä nelitahtimoottoreissa esimerkiksi 4-sylinteriset, käytetään 4-2-1 taikka 4-1 pakoputkistoa. Kyseisessä numerosarjassa (4-2-1) ensimmäinen luku tarkoittaa monenneltako sylinteriltä pakosarja alkaa (4 sylinteriä). Toinen numero (2) tarkoittaa moneksiko putkeksi pakosarja muuttuu, eli tässä tapauksessa 2 putkeksi. Viimeinen numero (1) tarkoittaa mitenkä pakoputki tästä jatkuu, jos on jatkuakseen. Eli 4-2-1-pakoputki lähtee 4:stä sylinteristä ja muuttuu matkalla 2-putkiseksi ja lopulta tulee ulos yhtenä ainoana putkena. 4-1 putkessa on tärkeää, että kunkin pakosarjan putken pituus on sama, koska pakokaasut tulevat vuorotellen eri sylintereistä, ja tulevat tällöin yhteiseen putkeen "jonossa". Pakoputken halkaisijalla on myös merkitystä moottorin toimintaan. Halkaisijaltaan pienemmät putket tehostavat kaasujen virtausta pienemmillä kierroksilla, josta useimmiten on seurauksena tasainen vääntökäyrä alhaisemmilla moottorin nopeuksilla, ja tätä kautta moottorin käyttäytyminen on pehmeää ja harmonista. Mutta tälläisellä rakenteella korkeimmilla kierroksilla saatava huipputeho tai ns. terävyys katoaa tai ainakin pienenee, koska tällöin putken pieni halkaisija estää kaasujen virtausta. Pienemmän putken äänen- laatu tai voimakkuus on myös helpompi hallita. Liian pieni pakoputkihalkaisija sen sijaan saattaa aiheuttaa turhaa lämpökuormaa moottorille, josta voi seurata moottorivaurio. LiianHalkaisijaltaan isoisommalla putkella saadaan tehoa kierrosalueen yläpäähän, mutta tällöin virtaus heikentyy sekä häiriintyy alemmilla kierroksilla. Putken halkaisijan valinta on tältä osin kompromissi, jos halutaan sekä vääntöä alakierroksille että tehoa korkeammille kierroksille. Koska pakokaasut jäähtyvät sekä supistuvat edetessään kohti pakoputkiston loppua, olisi hyvä jos putken halkaisija olisi suurimmillaan pakoputken alussa (kohdassa josta yksittäinen putki eialkaa), haittaaja pienenisi vaiheittain putkiston loppua kohden. Näin putkistosta saadaan siltä osin hyvä niinkäänääninen, korkeintaanja voitehostetaan ilmaantuakaasujen häiriintynyttävirtauksia virtaustavarsinkin pienillä kierroksilla.

Normaalisti sarjatuotannossa auton pakosarja valmistetaan [[Autovalurauta|autoissavaluraudasta]]. valmistetaanViritetyissä valuraudastamoottoreissa niin kutsuttu peltipakosarja on yleinen tapa tehostaa moottorin toimintaa muuttamalla pakosarjan rakennetta, kanavien pituuksia sekä halkaisijoita. Pakosarjassa jokaisen kanavan (putken) pitäisi olla samanpituinen, jotta pakokaasut kulkisivat jokaiselta sylinteriltä vuorotellen pakoputkeen. Näin pakokaasut virtaavat vapaammin, ja moottori tuottaa mahdollisimman suuren tehon. Jos kanavat ovat eripituisia, sytytysjärjestyksen vuoksi sylintereiltä tulevat pakokaasut voivat kohdata kohdassa jossa pakoputki kiinnitetään pakosarjaan, jotenka halkaisijaltaan pienempään putkeen ahtautuessaan pakokaasujen virtaus heikentyy kun ahdas kohta aiheuttaa vastapainepulsseja, ja seurauksena tästä moottorin vääntö, teho sekä hengitys heikentyvät jonkin verran. Myös moottorin kuormitus lisääntyysaattaa lisääntyä jonkin verran, josta saattaavoi olla seurauksena ylikuumenemista ja sitä kautta vaurioita. Putkien erimittaisuutta voidaan kuitenkin kompensoida kanavan halkaisijaa kasvattamalla tai pienentämällä. Optimaalisessa tapauksessa pakoputken pituutta pitäisi voida säätää eri käyttötilanteissa. Lyhyempi mahdollistaa korkeamman käyntinopeuden, pidempi suuremman väännön alakierroksilla. Kanavissa, ja varsinkin putkien liitoskohdissa ei saisi olla virtausta häiritseviä kohtia. Kanavien halkaisijalla on sama vaikutus virtauksiin kuin varsinaisessa pakoputkessakin, kuten edellisessä kappaleessa on selostettu. On kuitenkin syytä muistaa kanavien halkaisijaa valitessa, että pakosarjassa kaasut ovat kuumimmillaan ja laajimmillaan.

[[Kaasutin]]moottoreiden pakosarjassa (joissa imu- ja pakosarja ovat päällekkäin) saattaa olla [[bimetalli]]jousella ohjattu läppä, joka kylmällä ilmalla ohjaa pakokaasuja [[imusarja]]n pohjaa kohti, lämmittäen näin imusarjaa. Tällä menetelmällä parannetaan polttoaineen höyrystymistä imusarjassa, joka edesauttaa palamistapahtumaa palotilassa. Tätä kautta päästöt päästöt ovat pienemmät. moottorin yleistä toimivuutta (varsinkin kun ilmailman kosteuspitoisuus on kosteasuuri), sekä polttoaine taloudellisuutta. Bensiini/ilma seoksen ei lämmityksen kanssa tarvitse olla niin rikasta, kun seoksen tarttumistatiivistymistä imusarjan seinämiin saadaan tällä menetelmällä vähennettyä. Järjestelmän haittapuolena voi olla moottorin vaikea käynnistettävyys kun se on lämmennyt kunnolla ja ollut pysähdyksissä jonkin aikaa. Imusarjan alapuolella kuumana hehkuva pakosarja kuumentaa kaasuttimen kurkkua, imusarjaa, sekä siellä olevia polttoaine höyryjä liikaa, josta tuloksena on ns. höyrylukko. Tällöin moottoria joudutaan pyörittämään pitkän aikaa sen käynnistämiseksi, ja sen onnistuttuakin saattaa kaasuttimen toiminnassa ilmetä joitakin häriöitä vähän aikaa. Tämä ilmiö korostuu varsinkin kesähelteillä. Moottorin käynnistymistä voidaan auttaa painamalla kaasupoljin pohjaan ennen käynnistämistä, ja moottoria pyörittäessä poljinta päästetään ylös nopeahkosti. Toinen keino päästä eroon vaivasta on ottaa järjestelmä pois käytöstä, sekä eristää imu- ja pakosarja mahd. hyvin toisistaan, ettei pakosarjan lämpöä pääse imusarjalle. Vaihtoehtoisesti voidaan tehdä uusi (ja paremmin virtausten kannalta suunniteltu tapauksesta riippuen) pako- tai/ja imusarja, jonka lämpöeristys onnistuu yleensä paremmin kun se suunnitellaan alusta asti myös sitä silmällä pitäen.