Eme engine vyfuk informace: Jak výfukový systém ovlivňuje motor a jeho výkon

Výfukový systém je velmi podstatná část auta k tomu, aby motor fungoval co nejefektivněji. Úpravami se dá pokazit i vylepšit. Výfuk se může zdát být pro motor jen „odpadní rourou”. Je ale více než tím, není to obyčejná trubka z železářství. Stará se o odvod spalin z motoru a to je velmi důležitá věc pro jeho co nejefektivnější fungování. Výfuky jsou detailně navrhovány od svodů po koncovku vždy pro konkrétní motor a pro konkrétní automobil.

Co tvoří výfukový systém a jaké mají funkce

Schéma výfukového systému s anglickými popisky nebo obdobný nákres, kterému můžeme dát i české popisy: 1 - sběrné potrubí/svody výfuku, 2 - lambda sonda (výfuk jich dnes mívá více), 3 a 4 - katalyzátor a chemický proces v něm probíhající, 5 - expanzní komora prvního tlumiče, 6 - první tlumič, 7 - tlumicí prvky druhého tlumiče, 8 - druhý tlumič, 9 - koncovka výfuku. Výfukové svody či sběrné potrubí jsou první částí systému za motorem. Ať už máte válců, kolik chcete, každý má své výfukové ventily a od každého vede z hlavy válců otvor. Ne na každý musí nutně navazovat vlastní svod, dnes to ale tak obvykle bývá.

Rozdíl mezi formami svodů je dán tím, jak konstruktéři chtějí, aby se výfukové plyny po opuštění spalovací komory chovaly. V mnoha autech s atmosférickými benzínovými motory jsou svody velmi krátké, což šetří prostor, ale znamená, že výfukové plyny poměrně rychle po opuštění hlavy válců snižují svou rychlost pohybu. Naopak jsou-li svody dlouhé a relativně rovné, výfukové plyny rychlost neztrácejí tak brzy a podtlak vznikající za pulsem pomáhá vytáhnout ze spalovací komory další dávku.

Další součásti a jejich role

  • Za svody může být umístěno turbodmychadlo, jehož funkci jsme si přiblížili nedávno, a hned za ním - nebo až za katalyzátorem - je u moderních dieselů umístěn filtr pevných částic (DPF).
  • Katalyzátor a s ním související lambda sonda: oxidy dusíku (NOx), oxid uhelnatý (CO) a uhlovodíky (HC) se v katalyzátoru mění na méně škodlivé látky.
  • Lambda sonda (O2 sensor) měří množství kyslíku ve výfukových plynech a podle toho řídí dávkování paliva.
  • Za katalyzátorem bývá rezonátor pro odrušení určitých zvukových frekvencí a tlumič výfuku pro samotné utlumení zvuku v koncovce.

Nyní je jasné, že výfuk není jen „potrubí”, ale komplexní systém, který ovlivňuje výkon, emise i zvuk motoru.

Diagnostika a homologace výfuků

U motorů platí, že výfuk musí být homologovaný pro silniční provoz. E-značka (například E9, E1) je homologační razítko Evropské hospodářské komise OSN. Bez ní není výfuk schválený pro silniční provoz a neprojde STK. U starších motorek bývalo řešení „vytáhnout pro track, vrátit pro silnici a STK”, ale u novějších Euro 4+ motorů je DB killer (tlumicí vložka) nevyjímatelný dle homologace, a to je klíčový rozdíl pro legálnost úprav.

Pro Euro 5 a novější verze (EU5/5+) platí, že homologace vázaná na celý systém včetně katalyzátoru. Nehomologovaná koncovka nemá vyražené homologační značky, i když je fyzicky shodná s homologovanou verzí. Podmíněná homologace umožňuje dodatečné doplnění katalyzátoru dle specifikace výrobce výfuku.

Pokud jde o výkon a zvuk, existují různé úrovně modulů: Slip-on (výměna pouze koncovky), samostatné svody (headers) a kompletní full system (svody + středová trubka + koncovka).

materiály, váha a efektivita výfuků

Materiály: nerezová ocel, titan a karbon. Titan bývá lehčí, antikorozní a lépe odolává teplu; karbonové opláštění tlumiče dodává estetický „race look”, ale vnitřek bývá z nerezu nebo titanu. U většiny standardních silničních aut platí, že titan je lehčí než karbonové komplety jiných výrobců. Důležité je porovnávat hmotnost konkrétního modelu; obecná tvrzení o materiálech nemusí platit pro každý případ.

Homologace a koncepce v Evropě: DB killer nesmí být vyjímatelný u motorek s Euro 4+ normou; pro homologaci musí být systém v souladu s emisními a hlučnostními požadavky. Pokud takové úpravy provádíte, zvažte ECU remap nebo SNAP adaptér RBW SKULL pro okruh a silniční provoz.

Typy výfukových systémů a jejich charakteristik

  1. Slip-on - mění se jen koncovka; instalace je jednoduchá, motorový výkon bývá jen minimálně ovlivněn (typicky 1-3 %) a ECU remap obvykle není nutný.
  2. Samostatné svody (headers) - mění se kolektory od hlav motorů po středovou trubku; nabízí vyšší průtok, nižší hmotnost a lepší ladění; lze kombinovat s OEM koncovkou nebo slip-onem.
  3. Full system - mění se vše: svody, středová trubka i koncovka; reálný nárůst výkonu 5-10 % podle motoru, výrazně nižší hmotnost a hlubší zvuk.

Pro běžné jezdce bývá nejvhodnější slip-on, pro ty, kteří chtějí výraznější změny zvuku a výkonu, je vhodný full system.

Praktické tipy a rizika při úpravách výfuku

  • Časté úpravy výfuků mohou vést k problémům s homologací a technickou kontrolou STK.
  • Některé aftermarket výfuky mohou vyžadovat dodatečnou úpravu řídicí jednotky (ECU remap) kvůli chybovým hlášením lambda sond či diagnostiky OBD-II.
  • Omotávání výfuku páskou se používá k odstínění tepla a udržení teploty pro roztáčení turbodmychadla; však musí být provedeno správně, jinak může dojít k praskání či poškození svodů.
  • Ochrana proti korozi a vibracím je důležitá - výfukové svody jsou první částí výfukového systému a proti vibracím se používají pružné čepy.
  • Katalyzátor je jemné síto s vrstvou vzácných kovů; jeho výměna za levnější keramické varianty může mít dopad na účinnost emisí a na samotnou homologaci.

Krátká specifika trhu a značky

Na trhu najdete značky jako Borla, Armytrix, Fox, Powersprint, DEi a další. Ordinace různých materiálů a systémů (slip-on, race, full system) se liší podle typu motorky a ročníku; OEM-line výfuky bývají určeny pro konkrétní výrobce motocyklů (například pro Honda, KTM).

Konkrétně pro motorky platí, že modelový ročník hlídá VIN - rok výroby může být odlišný od roku uvedení do provozu v TP. U některých populárních modelů bývá široká nabídka slip-onů i full systémů od různých výrobců. U EV a LPG/CNG mohou být výfuky vhodně doplněny pro specifické motory.

U výfuků s Euro 5+ nastávají přísnější diagnostické limity (ODBI 2 / IUPR). Schnutí chybových hlášení a vyčištění průtoku plynu je možné pomocí SNAP adaptérů RBW SKULL nebo ECU remap.

Shrnutí pro praxi

Výfukový systém odvádí výfukové plyny z motoru vznikající jeho spalováním a zároveň snižuje hluk. Celková konstrukce výfuku je navržena pro konkrétní motor a pro zajištění správného zpětného tlaku, plnění a vyprázdnění spalovacího prostoru. Při úpravách je důležité sledovat homologaci, typ motoru a ročník vozidla.

Infografika: Schéma výfukového systému s popisky

How does an exhaust catalytic converter work?

Typ výfukuCharakteristikaEfekt na výkon
Slip-onKonkevní tlumič nahrazen novým koncovým dílemMalý až žádný nárůst výkonu
HeadersNové svody po hlavyVyšší průtok, lepší ladění
Full systemVšechny díly výměnyObvykle 5-10 % nárůst výkonu

U většiny výfuků je významná i redukce hmotnosti - titanové a karbonové varianty bývají lehčí než klasická ocel. U evropské homologace dbáme na to, aby výfuk vyhovoval hluku a obsahu emisí, a to včetně správného fungování lambda sond a katalyzátoru.

tags: #eme #engine #vyfuk