Výfukový systém - zařízení

Automobil vybavený spalovacím motorem potřebuje systém, přes který jsou vypouštěny výfukové plyny. Takový systém, nazývaný výfuk, se objevil současně s vynálezem motoru a spolu s ním byl v průběhu let vylepšován a modernizován. Z čeho se skládá výfukový systém automobilu a jak funguje každá jeho součást, vám prozradíme v tomto materiálu.

Tři pilíře výfukového systému

Při spalování směsi vzduch-palivo ve válci motoru vznikají výfukové plyny, které je nutné odvádět, aby se válec znovu naplnil potřebným množstvím směsi. Pro tyto účely vynalezli automobiloví inženýři výfukový systém. Skládá se ze tří hlavních součástí: výfukové potrubí, katalyzátor (konvertor), tlumič. Zvažme každou ze složek tohoto systému samostatně.

Schéma výfukového systému. V tomto případě je rezonátorem přídavný tlumič.

Výfukové potrubí se objevilo téměř současně se spalovacím motorem. Jedná se o příslušenství motoru sestávající z několika trubek, které spojují spalovací prostor každého válce motoru s katalyzátorem. Výfukové potrubí je vyrobeno z kovu (litina, nerez) nebo keramiky.

Rozmanitost

Protože je kolektor neustále pod vlivem vysokých teplot výfukových plynů, jsou kolektory z litiny a nerezové oceli lépe „pracovatelné“. Výhodný je také sběrač z nerezové oceli, protože kondenzát se hromadí v jednotce během procesu chlazení po zastavení vozidla. Kondenzace může korodovat litinové potrubí, ale na nerezovém potrubí ke korozi nedochází. Výhodou keramického rozdělovače je nízká hmotnost, ale nevydrží dlouhodobě vysoké teploty výfukových plynů a praská.

Hamann výfukové potrubí

Princip fungování výfukového potrubí je jednoduchý. Výfukové plyny procházejí výfukovým ventilem do výfukového potrubí a odtud do katalyzátoru. Kromě hlavní funkce odstraňování výfukových plynů pomáhá sběrné potrubí čistit spalovací komory motoru a „sbírat“ novou porci výfukových plynů. K tomu dochází v důsledku rozdílu tlaků plynu ve spalovací komoře a potrubí. Tlak v rozdělovači je nižší než ve spalovací komoře, proto se v potrubí rozdělovače vytvoří vlna, která se odrazem od pojistky plamene (rezonátoru) nebo katalyzátoru vrací zpět do spalovací komory a v tomto okamžiku v dalším výfukový zdvih pomáhá eliminovat další porci plynů Rychlost tvorby těchto vln závisí na otáčkách motoru: čím vyšší otáčky, tím rychleji bude vlna "procházet" po kolektoru.

Z výfukového potrubí vstupují výfukové plyny do konvertoru nebo katalyzátoru. Skládá se z keramických voštin, na jejichž povrchu je vrstva platino-iridiové slitiny.

Schéma katalyzátoru

Při kontaktu s touto vrstvou vznikají z výfukových plynů v důsledku chemické redukční reakce oxidy dusíku a kyslíku, které slouží k efektivnějšímu spalování zbytků paliva ve výfuku. V důsledku působení katalytických činidel se do výfukového potrubí dostává směs dusíku a oxidu uhličitého.

Konečně třetím hlavním prvkem výfukového systému vozu je tlumič, což je zařízení určené ke snížení hladiny hluku při vypouštění výfukových plynů. Ten se zase skládá ze čtyř součástí: trubice spojující rezonátor nebo katalyzátor s tlumičem, samotného tlumiče, výfukového potrubí a koncovky výfukového potrubí.

Tlumič

Výfukové plyny vyčištěné od škodlivých nečistot přicházejí z katalyzátoru potrubím do tlumiče výfuku. Tělo tlumiče je vyrobeno z různých jakostí oceli: obyčejné (životnost - až 2 roky), pohliníkované (životnost - 3-6 let) nebo nerezové oceli (životnost - 10-15 let). Má vícekomorovou konstrukci, přičemž každá komora je opatřena otvorem, kterým výfukové plyny vstupují postupně do další komory. Díky této vícenásobné filtraci jsou výfukové plyny tlumeny, zvukové vlny výfukových plynů jsou tlumeny. Plyny pak vstupují do výfukového potrubí. V závislosti na výkonu motoru instalovaného ve voze se může počet výfukových potrubí lišit od jednoho do čtyř. Posledním prvkem je koncovka výfukového potrubí.

Vozidla s turbodmychadlem mají menší tlumiče než vozidla s přirozeným sáním. Turbína totiž ke své činnosti využívá výfukové plyny, takže do výfukového systému se dostanou jen některé z nich; takže tyto modely mají malé tlumiče.