Výfukový systém je důležitou součástí motoru automobilu. Neovlivňuje pouze výkon motoru, ale ovlivňuje také emise a hlučnost vozidla. Pojďme se blíže podívat na jednotlivé součásti výfukového systému a na to, jak fungují.
Setrvačnost výfuku
Plyn má během procesu proudění určitou setrvačnost a setrvačnost výfuku je větší než setrvačnost sání. Využití energie setrvačnosti výfukových plynů může zlepšit účinnost výfukových plynů, což je zvláště důležité u vysoce výkonných motorů. Mnoho lidí si myslí, že výfukové plyny jsou při výfukovém zdvihu vytlačovány pístem, ale ve skutečnosti, jakmile se výfukový ventil otevře, bude z výfukového ventilu vytlačeno velké množství výfukových plynů velmi vysokou rychlostí. V této době není stav vytlačován pístem, ale vyhazován sám pod tlakem. Poté, co výfukové plyny vstoupí do výfukového potrubí, okamžitě expandují a uvolňují se, čímž vzniká podtlak.
Výfukový puls
Výfukový puls je tlaková vlna, která se přenáší ve výfukovém potrubí a vytváří tlakovou vlnu. Energii přetlakové vlny a podtlakové vlny lze využít ke zlepšení účinnosti sání a výfuku. Energie pozitivní tlakové vlny a podtlakové vlny je stejná, ale směr je opačný.
Tlaková vlna
Když výfukové plyny procházejí různými prostory průřezu, vznikne tlakový rozdíl, který vytvoří tlakovou vlnu. Maximální tlaková vlna se obvykle vyskytuje na konci výfukového potrubí a tlaková vlna se přenáší tam a zpět mezi výfukovým otvorem a výfukovým ventilem. Čím více odrazů je, tím méně energie je do vytvoření nové tlakové vlny. Pro využití tlakové vlny je velmi důležitá doba otevření výfukového ventilu. Pokud se při otevření výfukového ventilu vytvoří podtlak, lze účinnost výfuku zlepšit. Aby se změnil čas příchodu podtlakové vlny, je třeba vzít v úvahu délku výfukového potrubí, protože rychlost vedení tlakové vlny zůstává nezměněna.
Fenomén sání
Výfukové plyny vstupující do sběrného potrubí vytvářejí sací účinek na ostatní nevyčerpaná potrubí v důsledku setrvačnosti proudění. Výfukové plyny z přilehlého potrubí jsou odsávány. Tento jev lze využít ke zlepšení účinnosti výfuku. Když je vyčerpán jeden válec, začne se vyčerpávat další válec. Výfukové potrubí je kombinováno na základě zapalovacího relativního válce jako seskupovacího standardu a další skupina výfukových potrubí je kombinována tak, aby vytvořila typ 4 v 2 v 1, využívající jev sání k usnadnění výfuku.
Tlumič
Pokud jsou vysokoteplotní a vysokotlaké výfukové plyny vypouštěné motorem vypouštěny přímo do atmosféry, plyn se bude rychle rozpínat a produkovat mnoho hluku. Proto je zapotřebí chladicí a tlumicí zařízení. Uvnitř tlumiče je mnoho otvorů tlumiče a rezonančních komor a vnitřní stěna má bavlnu pohlcující zvuk ze skelných vláken, která absorbuje vibrace a hluk. Nejběžnějším typem je expanzní typ tlumiče, který musí mít uvnitř dlouhou a krátkou komoru. Protože expanzní komora s krátkou hlavní je potřebná pro eliminaci vysokofrekvenčních zvuků a expanzní komora s dlouhou hlavní se používá pro eliminaci zvuků s nízkou frekvencí. Pokud je použita pouze expanzní komora stejné délky, lze eliminovat pouze jednu zvukovou frekvenci. Přestože je decibel snížen, nemůže produkovat zvuk přijatelný pro lidské ucho. Koneckonců, konstrukce tlumiče musí vzít v úvahu, zda je zvuk výfuku motoru spotřebitelem přijatelný.
Prostřednictvím rozumného návrhu a konfigurace těchto součástí může výfukový systém nejen zlepšit výkon motoru, ale také snížit hlukové znečištění, takže vůz jede plynuleji a efektivněji.
