هدرز یا اگزوز کامل؛ اول سراغ کدام برویم؟

هدرز و اگزوز اسپرت روی موتورهای XU7 و TU چقدر قدرت می‌دهند، چرا بدون ریمپ کم‌اثرند و کاتالیست، سنسور اکسیژن و قانون صدا چه محدودیتی می‌گذارند.

۹ دقیقه مطالعه

موتور چهارسیلندری با درپوش سوپاپ قرمز و منیفولد دود لوله‌ای (هدرز) که دور لوله‌هایش نوار حرارتی مشکی پیچیده‌اند.

اگر ۴۰۵، پارس یا ۲۰۶ دارید و بودجه فقط به یکی از این دو، هدرز یا اگزوز، می‌رسد، جواب کوتاه این است: برای صدا، اگزوز بعد از کاتالیست؛ برای قدرت، هدرز، آن هم فقط همراه با ریمپ و با این انتظار که چند درصد بیشتر گیرتان نمی‌آید. روی موتور تنفس طبیعی هیچ‌کدام معجزه نمی‌کند. در ۲۰۶ یک گیر دیگر هم هست: کاتالیست مستقیم به خروجی منیفولد دود بسته شده، پس هدرزی که جای منیفولد می‌نشیند معمولاً کاتالیست را هم با خودش می‌برد.

هدرز چه می‌کند و «۴ به ۱» با «۴ به ۲ به ۱» چه فرقی دارد

منیفولد دود کارخانه‌ای معمولاً یک تکه چدنی جمع‌وجور است که دود چهار سیلندر را در کوتاه‌ترین مسیر به هم می‌رساند. ارزان است، جای کمی می‌گیرد و دود را داغ به کاتالیست می‌رساند، که برای کار کاتالیست لازم است. هدرز به هر سیلندر یک لوله جدا می‌دهد، با طول‌های نزدیک به هم، و این لوله‌های اولیه جایی به نام کلکتور به هم می‌رسند.

فایده هدرز از خود پالس‌های دود می‌آید. هر بار که سوپاپ دود باز می‌شود، موجی پرفشار وارد لوله می‌شود و پشت سرش ناحیه‌ای کم‌فشار می‌ماند. اگر طول لوله‌ها درست حساب شده باشد، پالس‌ها پشت سر هم و بدون این‌که به هم بخورند به کلکتور می‌رسند و مکشی که پشت هر پالس می‌ماند، به تخلیه سیلندر بعدی کمک می‌کند. به این اثر اسکاونجینگ می‌گویند. لوله‌ای که گشادتر از اندازه باشد سرعت گاز را پایین می‌آورد و همین اثر را ضعیف می‌کند. قاعده عمومی این است که لوله باریک‌تر و بلندتر به دور پایین کمک می‌کند و لوله گشادتر و کوتاه‌تر به دور بالا.

دو طرح رایج در بازار هست. در هدرز ۴ به ۱ هر چهار لوله یک‌جا در کلکتور به هم می‌رسند. در ۴ به ۲ به ۱ (در منابع خارجی Tri-Y) اول لوله سیلندرهای ۱ و ۴ و لوله سیلندرهای ۲ و ۳ با هم جفت می‌شوند و بعد این دو لوله یکی می‌شوند. طرح ۴ به ۲ به ۱ در دور متوسط بهتر جواب می‌دهد و ۴ به ۱ در دور بالا؛ برای همین سازنده‌ها معمولاً اولی را برای ماشین خیابانی توصیه می‌کنند و دومی را برای ماشین مسابقه.

عددها هم آن‌قدر که فروشنده‌ها می‌گویند بزرگ نیستند. ریچارد هولدنر، نویسنده فنی آمریکایی، برای مجله Honda Tuning هر دو طرح را روی داینوی موتور امتحان کرد. موتور آزمایش یک هوندای ۱٫۶ لیتری (B16A) بود با پیستون و شاتون فورج، سرسیلندر پورت‌شده و میل‌سوپاپ تند، که تا بیش از ۸۰۰۰ دور می‌چرخید. این موتور با منیفولد اصلی ۱۹۵ اسب‌بخار داد، با ۴ به ۲ به ۱ حدود ۲۰۱ و با ۴ به ۱ حدود ۲۰۴ اسب‌بخار. یعنی بهترین نتیجه کمتر از ۵ درصد بود، آن هم در ۷۷۰۰ دور، و همان ۴ به ۱ بین ۵۳۰۰ تا ۵۹۰۰ دور سه چهار اسب‌بخار از منیفولد اصلی کمتر داد. حالا این را کنار یک موتور هشت‌سوپاپ بگذارید که قدرت اوجش حدود ۵۵۰۰ دور است.

کت‌بک، اگزوز کامل و وسوسه لوله گشاد

کت‌بک (cat-back) در منابع خارجی یعنی هر چیزی که بعد از کاتالیست است: لوله وسط، منبع وسط و منبع عقب. این‌جا منظور از اگزوز کامل، کل مسیر بعد از منیفولد است؛ و اگر این کار به کاتالیست دست بزند، پای معاینه فنی هم به ماجرا باز می‌شود.

روی یک موتور ۱٫۶ یا ۱٫۸ لیتری تنفس طبیعی، منبع آزادتر شاید کمی قدرت اضافه کند، ولی جریانی بیشتر از نیاز موتور دیگر هیچ سودی ندارد. چیزی که بیشتر از همه حس می‌کنید صداست. اگر هدف همین صداست اشکالی ندارد، فقط بدانید پول را بابت چه می‌دهید.

قطر لوله را هم دست‌کم نگیرید. لوله خیلی باریک قدرت دور بالا را می‌گیرد، ولی لوله خیلی گشاد هم می‌تواند گشتاور دور پایین را کم کند و چون قطرش بیشتر است، پایین‌تر از کف ماشین آویزان می‌ماند. در شهرهای ما با این همه سرعت‌گیر و دست‌انداز، این آخری کم دردسری نیست.

موتور توربو داستان دیگری دارد. توربین با اختلاف فشار دو طرفش کار می‌کند و هر فشاری که پشت آن بماند، از کارش کم می‌کند. به همین دلیل در موتورهای توربو لوله بعد از توربو (داون‌پایپ) و اگزوز آزادتر معمولاً اثر محسوس‌تری دارند تا در موتور تنفس طبیعی، و هدرز در این موتورها عملاً همان منیفولد توربوست.

نمای زیر یک خودروی مدرن روی بالابر؛ لوله استیل اگزوز از پشت توربو به سمت عقب ماشین رفته است.

سنسور اکسیژن، واشر و لوله فلکسی؛ جاهایی که نصب خراب می‌شود

سنسور اکسیژن اول باید دودی را ببیند که از هر چهار سیلندر آمده است. در ۲۰۶ این سنسور در خروجی منیفولد نشسته، درست جایی که چهار سیلندر به هم رسیده‌اند. روی هدرز، جای سنسور باید روی کلکتور یا بعد از آن باشد. اگر جوشکار آن را روی یکی از لوله‌های اولیه بگذارد، ECU فقط دود همان یک سیلندر را می‌بیند و سوخت هر چهار سیلندر را بر اساس آن تنظیم می‌کند.

نشتی قبل از سنسور از این هم بدتر است. پالس‌های دود لحظه‌های کم‌فشار دارند و از هر درز کوچکی هوای بیرون را به داخل می‌کشند. سنسور این اکسیژن اضافه را مخلوط رقیق می‌خواند و ECU در رانندگی عادی سوخت را زیاد می‌کند؛ یعنی موتور در عمل غنی کار می‌کند، مصرف بالا می‌رود و کاتالیست بی‌دلیل داغ‌تر می‌شود. مجله Hot Rod در یک آزمایش پیچ‌های کلکتور را کمی شل کرد؛ واشر زود سوخت و عددی که سنسور از نسبت سوخت و هوا نشان می‌داد، در دور آرام کاملاً بی‌معنی شد. پس واشرها را نو بگیرید، پیچ‌ها را بعد از چند بار گرم و سرد شدن موتور دوباره سفت کنید و به صدای تق‌تق صبح‌ها که با گرم شدن موتور کم می‌شود، بی‌اعتنا نباشید.

موتور ۲۰۶ و ۴۰۵ عرضی است و روی دسته‌موتورها جلو و عقب تکان می‌خورد. لوله فلکسی، همان تکه انعطاف‌پذیر اگزوز، این حرکت را می‌گیرد تا منیفولد و لوله‌ها ترک نخورند. هدرزی که فلکسی را حذف کند، یا دسته‌موتور خسته‌ای که تکان موتور را زیاد کرده، دیر یا زود سر جوش‌ها ترک می‌اندازد. جنس هم مهم است. لوله استیل ضدزنگ عمر بیشتری دارد و فولاد معمولی زودتر زنگ می‌زند؛ جوش تمیز و فلنج ضخیم نشانه خوبی است، رنگ براق روی لوله نه.

XU7 و TU؛ روی ۴۰۵، پارس و ۲۰۶ چه انتظاری داشته باشیم

XU7 موتوری ۱٫۸ لیتری و هشت‌سوپاپ است که برای کشش دور پایین و متوسط ساخته شده. نسخه قدیمی‌اش گشتاور اوج ۱۵۳ نیوتن‌متر را در ۳۰۰۰ دور می‌داد و XU7P قدرت اوجش را، یعنی ۹۷ اسب‌بخار، در ۵۵۰۰ دور. بیشتر سود هدرز معمولاً در دورهای بالاست، همان‌جا که این موتور کمتر در آن کار می‌کند. پس از هدرز به‌تنهایی روی XU7 انتظار تفاوت بزرگی پشت فرمان نداشته باشید. اگر پارس یا ۴۰۵ دارید، برنامه کامل‌تری برای موتور XU7 را جداگانه نوشته‌ایم.

TU5 شانزده‌سوپاپ ۲۰۶ تیپ ۵ دور بیشتری می‌گیرد (۱۰۵ اسب‌بخار در ۵۸۰۰ دور) و برای هدرز جای کار بیشتری دارد، ولی باز هم حرف از چند درصد است، نه چند ده درصد. TU3 هشت‌سوپاپ و ۷۵ اسب‌بخاری ۲۰۶ تیپ ۲ از این نظر از همه کم‌حرف‌تر است.

چرا ریمپ؟ در گاز نیمه و دورهای معمولی، ECU با سنسور اکسیژن مخلوط را اصلاح می‌کند، ولی در گاز کامل بیشتر ECUها طبق نقشه خودشان سوخت می‌دهند و دیگر منتظر سنسور نمی‌مانند. هدرز بیشترین اثرش را در همان ناحیه‌ای دارد که ECU فقط به نقشه تکیه می‌کند و نقشه دست‌نخورده برایش آماده نیست. ریمپ سوخت و آوانس را با تنفس تازه موتور جور می‌کند و تازه آن‌وقت همان چند درصد به دست می‌آید. ریمپ دقیقاً چه چیزی را در ECU عوض می‌کند موضوع یک مطلب جداست؛ این‌جا فقط بدانید هدرز بدون آن بیشتر خرج است تا قدرت.

در ۲۰۶ کاتالیست با پیچ و واشر مستقیم به خروجی منیفولد دود بسته شده. هدرزی که جای منیفولد می‌نشیند، یا کاتالیست را کنار می‌گذارد یا با یک لوله صاف (تست‌پایپ) جایش را پر می‌کند، مگر این‌که سازنده برای کاتالیست جا گذاشته باشد. قبل از پرداخت پول بپرسید کاتالیست بعد از نصب کجا می‌رود.

اگر جواب فروشنده «لازم نیست» بود، پیامدهای حذف کاتالیست را بدانید؛ از معاینه فنی تا بوی دودی که پشت سرتان در ترافیک می‌ماند. جدول زیر خلاصه همین بحث است:

گزینه اثر معمول روی قدرت موتور تنفس طبیعی صدا ریمپ لازم دارد؟ نکته معاینه فنی و قانون
اگزوز بعد از کاتالیست ناچیز بیشتر، بسته به منبع نه صدا باید در حد مجاز بماند
هدرز با کاتالیست سالم در مسیر کم و بیشتر در دور بالا کمی بیشتر برای گرفتن همان مقدار، بله نشتی نداشته باشد و آلایندگی در حد مجاز بماند
هدرز با حذف کاتالیست کم بیشتر بله خطر رد شدن در تست آلایندگی
هدرز، اگزوز و ریمپ با هم بیشترین در این جدول، ولی هنوز در حد چند درصد بیشتر بخشی از همین بسته است هم کاتالیست و هم صدا باید در حد مجاز بمانند

صدا، پلیس و معاینه فنی

قانون هوای پاک (مصوب ۱۳۹۶) در ماده ۲۹ هر نوع آلودگی صوتی منابع متحرک را ممنوع کرده است. پلیس برای تولید صدای ناهنجار از لوله اگزوز جریمه می‌نویسد (کد تخلف ۲۱۲۵) و این جریمه برای بار دوم و سوم بیشتر می‌شود. آیین‌نامه همین ماده که هیئت وزیران در ۱۳۹۷ تصویب کرد، برای آزمون صدای اگزوز خودرو سقف ۸۶ دسی‌بل گذاشته است؛ میکروفن نیم متر دورتر از دهانه اگزوز و با زاویه ۴۵ درجه قرار می‌گیرد. همین آیین‌نامه مراکز معاینه فنی را موظف کرده صدای خودرو را هم بسنجند.

پلیس هم فقط به متن قانون بسنده نکرده است. در سال‌های اخیر در کرمانشاه، قزوین و زابل خودروهایی را که اگزوزشان دستکاری شده بود توقیف کرده و به پارکینگ فرستاده، و در کرمانشاه و زابل چند مغازه‌ای را هم که این تجهیزات را نصب می‌کردند پلمب کرده است. پلیس البرز هم اعلام کرده ترخیص این خودروها فقط وقتی ممکن است که ماشین به حالت استاندارد برگردد. پس اگر اگزوز می‌خرید، اگزوزی بخرید که با منبع و رزوناتور درست ساخته شده باشد، نه یک لوله خالی. صدای بم وقتی جذاب است که بعد از یک ساعت رانندگی در جاده هنوز جذاب باشد؛ چرا بعضی اگزوزها در سرعت ثابت روی اعصاب می‌روند را هم قبل از خرید بخوانید.

ترتیبی که ما پیشنهاد می‌کنیم:

  1. اول نشتی‌ها، واشرها، دسته‌موتورها و سلامت خود موتور. روی موتور خسته، هیچ اگزوزی جواب نمی‌دهد.
  2. اگر صدا می‌خواهید، یک اگزوز بعد از کاتالیست با منبع درست و قطری معقول.
  3. اگر قدرت می‌خواهید، هدرز با کاتالیست سالم در مسیر و ریمپ، و اندازه‌گیری قبل و بعد روی یک داینو.

ادامه مطالعه