Pravdou je, že emise jednotlivých automobilů jsou ve srovnání s jinými zdroji znečištění relativně nízké. Ale když v autě sedí stovky tisíc lidí, z nichž každý zaplní dálnici k prasknutí, kumulativní účinky jsou obrovské. Až budete sedět v dopravní zácpě a dívat se na kouř vycházející z výfuku před vámi a stoupající ke smogu na obloze, zamyslete se na chvíli nad tím, co je to za kouř. Možná to tak nevypadá, ale tento kouř ušel dlouhou cestu od chvíle, kdy byl před chvílí vytlačen motorem auta.

Obavy z vlivu našich automobilů na životní prostředí nejsou ničím novým. Zákon o čistotě ovzduší ve znění z roku 1970 dal agentuře EPA rozsáhlé pravomoci k regulaci automobilových emisí. S technologickým pokrokem EPA prosazovala přísnější normy. A přestože jsou nová auta mnohem čistší než ta před 40 lety, lidé dnes jezdí na větší vzdálenosti a mnohem častěji, což přispívá k mnohem většímu znečištění. Zákon o čistotě ovzduší byl přepracován a rozšířen v roce 1977 a poté znovu v roce 1990.

Výrobci automobilů a dodavatelé dílů museli s těmito změnami držet krok, a jak si jistě dokážete představit, musel se značně vyvinout i výfukový systém automobilu.

Součásti výfuku — kouřící trubky

Výfukový systém se skládá především z trubek několika různých tvarů, z nichž každá je navržena tak, aby na sebe navazovala, a každá je tvarována tak, aby odpovídala určité části spodku vozu. (Trubky jsou často ohýbány tak, aby obepínaly nebo se jinak přizpůsobovaly jiným blízkým součástem vozu, například nápravám). Každá trubka je zodpovědná za pohyb výfukových plynů směrem dozadu, ale mnoho segmentů je specializovaných. Jinými slovy, zvenčí systém vypadá jednoduše jako hromada spojených segmentů potrubí, které vedou od motorového prostoru k zadnímu nárazníku, ačkoli některé slouží k dalšímu účelu, protože výfukové plyny proudí daným potrubím.

Například potrubí ve tvaru Y (což je jednoduše, no, potrubí ve tvaru Y) může být instalováno tak, že konec se dvěma otvory se přišroubuje ke dvěma odpovídajícím otvorům ve výfukovém potrubí, čímž se spojí odpadní plyny motoru, které postupují systémem. Nebo při instalaci na zadní část vozu může trubka Y pomoci vytvořit dvojitý výfukový systém s výfukovou trubkou na každé straně vozu (pro často vyhledávaný sportovní vzhled). Mezilehlé trubky mohou být připojeny k tlumiči výfuku nebo rezonátoru, což jsou další důležité součásti systému (k nim se dostaneme na další straně). Vyrovnávací trubky, které se vyskytují ve dvojitých výfukových systémech, pomáhají vyrovnávat výfukové impulzy putující pod řidičem a spolujezdcem. Trubky se vzduchovou mezerou jsou specializované vnořené trubky, které fungují jako tepelný štít a izolátor tím, že poskytují další vrstvu pro proudění vzduchu. A výfuková trubka, která obvykle vykukuje zpod zadního nárazníku, má obvykle větší otvor a může být vyrobena z podstatněji vypadajícího kovu, aby působila dojmem výkonného výfuku, který je běžným prvkem vozů vyšší třídy.

Ačkoli se může zdát neefektivní mít spoustu trubek místo jedné, ve skutečnosti všechny tyto segmenty slouží svému účelu. Za prvé, ohýbání trubek je náročná práce a je snazší připojit malé úhlové segmenty k rovným trubkám než tvarovat jednu dlouhou, drahou a těžkou trubku, aby se přizpůsobila každému obrysu vozu. Součásti výfukového systému se také v pravidelných intervalech opotřebovávají (samozřejmě v závislosti na výrobci, jeho materiálech, jízdních podmínkách a okolních faktorech). Je jednodušší a levnější vyměnit jeden zrezivělý segment potrubí, otlučený tlumič výfuku nebo opotřebovaný katalyzátor než instalovat celý nový systém.

Možná se divíte, jak do sebe všechny ty trubky zapadají. No, některé konce se překrývají, zatímco jiné jsou spojeny koncem ke konci; ale ne bez malé pomoci.

Další součásti výfuku – hlavy, závěsy a další

Další klíčovou součástí výfukového systému vašeho vozu je tlumič výfuku.

MATTHIAS TUNGER/THE IMAGE BANK/GETTY IMAGES

Nejprve jsme probrali různá potrubí, protože jsou nejviditelnější a nejrozšířenější součástí výfukového systému a protože jsou všude. Výfukový systém však ve skutečnosti začíná u výfukového potrubí (známého také jako výfukové potrubí). Hlavice vypadá jako řada přilehlých trubek slepených k sobě (i když je často vyrobena z odolného litého kovu). Sbírá výfukové plyny přímo z motoru, takže je navržen tak, aby každý otvor odpovídal jednomu z výfukových otvorů motoru, přičemž příruby tvoří těsnění, které zabraňuje úniku výfukových plynů. Odtud začíná výfuk proudit různými trubkami a dalšími součástmi.

Velmi důležitou roli hrají těsnění, která jsou umístěna mezi jednotlivými trubkami. Vytvořit bezchybné těsnění kov na kov je obtížné, ne-li nemožné, proto se mezi jednotlivé spoje vkládají těsnění, která zabraňují předčasnému úniku jedovatých plynů. Jsou vyrobena z vláken nebo jiných silných, žáruvzdorných materiálů, které mají právě tolik pružnosti, aby se při těsném sevření trubek mírně stlačily. To pomáhá vytvořit těsné těsnění.

Další klíčovou součástí výfukového systému je tlumič výfuku. Vypadá jako velká kulatá nebo oválná komora (obvykle, ale ne vždy, se nachází v blízkosti zadní části vozu). Tato komora má však velmi složitou konstrukci – je zodpovědná za utlumení většiny hluku motoru, přestože musí umožnit další plynulé proudění výfukových plynů. Řada komor a trubek vyplněných kamenem, vlnou nebo syntetickými vlákny pohlcuje a reguluje hluk. A to není všechno – tlumič výfuku musí být přiměřeně odolný proti poškození, korozi a zadržování tepla. Rezonátor je sekundární nebo náhradní komponent pro eliminaci hluku, který se používá jako doplněk tlumiče výfuku, nebo v případech, kdy je nedostatek místa, může být dokonce použit místo tlumiče výfuku.

Katalyzátory, které se staly běžnými v 70. letech 20. století, jsou hlavním a nejúčinnějším prostředkem pro snížení hladiny toxinů ve výfuku automobilu. Vnitřní části katalyzátoru (neboli „kočky“) jsou potaženy kovy. Různé typy katalyzátorů používají různé kombinace platiny, palladia a rhodia. Než se výfukové plyny dostanou do katalizátoru, obsahují silnou, supertoxickou kombinaci oxidu uhelnatého, oxidu dusíku a uhlovodíků. (Když jedete se svým vozem na emisní test, testují se právě tyto chemické látky.) Když se tyto jedy dostanou do kontaktu s kovy, které pokrývají vnitřní stranu sběrače, dojde k chemické reakci, díky níž jsou výfukové plyny méně škodlivé. Při průchodu výfukových plynů katem by se měla hladina chemických látek snížit natolik, aby vyhovovala vládním předpisům.

O těsnění jsme již hovořili, ale výfukový systém vyžaduje i další základní kusy hardwaru. Příruby obecně slouží ke stejnému účelu jako těsnění, ale jsou vyrobeny z kovu (a někdy jsou vytvořeny přímo na konci potrubí). Různé svorky a držáky upevňují části výfuku k sobě a drží je na vozidle a výfukové závěsy doslova zavěšují trubky na podvozek vozu, přičemž mají dostatečnou pevnost, aby je udržely na místě, ale také dostatečnou pružnost, aby odolaly pohybům způsobeným jízdou. A v neposlední řadě jsou to tepelné štíty:

Výstupní cesta

Pokud by motor pracoval dokonale, spaloval by během svých cyklů všechno dostupné palivo a všechny špinavé kousky by přeměnil na zdroj energie. Zbytky však existují jako znečišťující látky, protože motor jednoduše nelze zkonstruovat tak, aby pracoval dokonale – existuje příliš mnoho proměnných. Určité množství paliva vždy zůstane nespálené nebo částečně spálené a tyto zbytky musí být rychle zpracovány ven z vozidla ve formě výfukových plynů, aby se uvolnil prostor pro další cyklus spalování.

Jak jsme se již zmínili, výfukové plyny nejprve vycházejí z motoru a vstupují do systému přes výfukové potrubí. Odtud putuje propojeným potrubím dolů systémem, až vystupuje výfukovým potrubím v blízkosti zadního nárazníku. Samotné trubky vlastně pomáhají výfuk chladit, ale jsou hlavně cestou, kterou výfuk putuje ke katalyzátoru a tlumiči výfuku (a skrz ně).

Katalog musí být co nejblíže motoru, protože není plně funkční, dokud se nezvýší jeho provozní teplota. V mnoha případech výrobce umisťuje katalizátor těsně za sběrné potrubí, takže teplo z motoru pomáhá zahřát katalizátor a rychle ho uvést na teplotu.

Po průchodu plynů katalizátorem, který spálí a odstraní až 90 % toxinů z výfuku, je další prioritou filtrace zvuku motoru . Tlumič výfuku a rezonátor se obvykle nacházejí hned za košem. Existuje mnoho variant této kombinace – některé výfuk co nejvíce zklidní, zatímco jiné jsou speciálně vyladěny pro agresivní tóny. Odtud se výfukové plyny pohybují zbývajícími trubkami až k výstupu z vozu.

Při víření všech těch chemikálií je docela úspěch, že výfukový systém skutečně funguje tak dobře, jak funguje. Dobře udržovaný výfukový systém by měl vydržet dva až tři roky, ale trubky se poškozují uvnitř i zvenčí. Zvenčí jsou náchylné na podmínky na silnici, jako jsou nárazy nečistot a faktory prostředí, jako je sníh, led a sůl na silnici.

Nejpodstatnější příčinou degradace výfukového systému je však vnitřní poškození, které je patrné až po prokorodování potrubí rzí. Víme, že když motor spaluje palivo, aby získal výkon, zůstávají v něm vedlejší produkty tohoto procesu – proto je výfukový systém potřeba. Jedním z těchto vedlejších produktů je kyselá vlhkost, která kov opravdu poškozuje. Bohužel neexistuje žádný způsob, jak udržet vnitřek potrubí čistý.

Pokud výfukové potrubí prohnije nebo se uvolní nějaký spoj, dochází k úniku výfukových plynů. Netěsnost se téměř vždy okamžitě projeví hlasitým, nepříjemným zvukem a případně i problémy s jízdními vlastnostmi, jako je přerušované kolísání výkonu. Ale věřte nebo ne, to nejsou skutečné problémy. O něco závažnější je, pokud k úniku dojde před katalyzátorem, což znamená, že výfukové plyny nejsou správně zpracovávány a všechny ty horké chemikálie se rozlévají všude do atmosféry. Vždy je dobré nechat netěsnosti co nejdříve opravit, abyste sebe, své spolujezdce a okolí nevystavovali nefiltrovaným výfukovým plynům.

Údržba čistoty potrubí

Ty chromované koncovky výfuku opravdu nikoho neošálí.

Ty chromované koncovky výfuku opravdu nikoho neošálí.

TOMASZ PIETRYSZEK/PHOTODISC/GETTY IMAGES

Dieselovým motorům, které jsou často obviňovány z neúměrně vysokého množství toxických emisí, možná trochu zachrání reputaci nové a vylepšené výfukové filtry, které údajně snižují emise zhruba o 25 % a navíc zvyšují spotřebu paliva. Několik výrobců automobilů, kteří v minulosti nabízeli modely se vznětovými motory, představilo podobné systémy, které kombinují výkonné katalyzátory s filtry pevných částic. Dvěma takovými příklady jsou řada turbodieselů BlueMotion společnosti Volkswagen (prodávaná především v Evropě a Jižní Americe) a diesely BlueTec společnosti Mercedes. V mnoha případech tyto OEM komponenty a modely vozů využívají snížení hmotnosti a další racionalizační techniky ke zlepšení celkové účinnosti.

Zlepšení účinnosti výfuku je rozhodující pro maximální využití vašeho vozu a existují dokonce způsoby, jak vylepšit starší vůz (za předpokladu, že je obecně v dobrém stavu – výkonný výfukový systém neudělá zázraky s úplnou rachotinou). Mechanik obvykle může objednat identické originální náhradní díly, ale existují také alternativy od dodavatelů náhradních dílů pro výkonné vozy, které často vozu dodají facelift (alespoň do té míry, do jaké lze podvozek vozu vyšperkovat). Existuje několik často zmiňovaných výhod výkonných výfukových systémů. Výrobci náhradních dílů jsou si dobře vědomi toho, že zvukový zážitek je pro příjemnou jízdu rozhodující, a navíc dává okolním řidičům najevo, že za vůz byla utracena i nějaká ta koruna navíc. Většina výrobců nabízí různé systémy, jejichž zvuk se pohybuje od jemného hrdelního zvuku až po totální řev. Dobrý výkonný výfuk může zlepšit odezvu na sešlápnutí plynu (jak rychle a plynule vůz reaguje na sešlápnutí plynového pedálu) a zvýšit výkon. Některé systémy mohou dokonce zlepšit spotřebu paliva. Výkonné výfuky jsou schopny zajistit toto zvýšení výkonu, protože jsou méně omezující než sériové výfuky. Pokud může motor vytlačit více vzduchu (což také znamená, že může nasát více vzduchu), pomáhá to motoru dosáhnout vyššího výkonu. Ale na rozdíl od toho, co si možná myslíte, zcela volně proudící systém bude kontraproduktivní. Výfuky na trhu s náhradními díly jsou konstruovány tak, aby poskytovaly správné množství protitlaku, aby motor nakonec nepracoval s podlimitním výkonem. Proto je důležité vybrat si takový, který je navržen a optimalizován pro vaše konkrétní vozidlo. A než se pustíte do vytrhávání výfukového potrubí, ujistěte se, že požadovaný systém je legální pro silniční provoz a nezpůsobí, že váš vůz neprojde emisním testem.

Pochopte také, že skutečný výkonný výfukový systém nemůže poskytovat ohromující výhody za triviální investici. Dávejte si pozor na levné výrobky, jako jsou připínací nebo šroubovací součásti „výkonného“ výfukového systému nebo koncovky výfuku, které tvrdí, že poskytují vzhled plně výkonného systému. Jízdním vlastnostem vozu nepomohou a mohou je dokonce ztížit tím, že zvýší jeho hmotnost a odpor vzduchu. A kromě toho tyto křiklavé koncovky opravdu nikoho neoklamou.