Výfukový systém sa skladá hlavne z výfukového potrubia, tlmiča, katalyzátora a ďalších pomocných komponentov.Vo všeobecnosti je výfukové potrubie sériovo vyrábaných úžitkových vozidiel väčšinou vyrobené zo železného potrubia, ale pri opakovanom pôsobení vysokej teploty a vlhkosti sa ľahko oxiduje a hrdzavie.Výfukové potrubie patrí k vzhľadovým dielom, preto je väčšina z nich nastriekaná žiaruvzdornou vysokoteplotnou farbou alebo galvanicky pokovovaná.Zvyšuje však aj hmotnosť.Preto je dnes veľa modelov vyrobených z nerezovej ocele, alebo dokonca výfukových potrubí z titánovej zliatiny pre šport.

Rozdeľovač

Štvortaktný viacvalcový motor väčšinou využíva spoločné výfukové potrubie, ktoré zhromažďuje výfukové potrubie každého valca a potom vypúšťa výfukové plyny cez výfukové potrubie.Zoberme si ako príklad štvorvalcové auto.Zvyčajne sa používa typ 4 v 1.Jeho výhodou je nielen to, že dokáže rozptyľovať hluk, ale aj to, že dokáže využiť zotrvačnosť výfuku každého valca na zlepšenie účinnosti výfuku na zvýšenie výkonu.Ale tento efekt môže hrať významnú úlohu len v určitom rozsahu otáčok.Preto je potrebné nastaviť oblasť otáčok, kde môže rozdeľovač skutočne vyvinúť výkon motora za účelom jazdy.V začiatkoch výfukový dizajn viacvalcových motocyklov používal nezávislé výfukové systémy pre každý valec.Týmto spôsobom sa dá vyhnúť rušeniu výfukových plynov každého valca a na zlepšenie účinnosti sa môže použiť zotrvačnosť výfukových plynov a výfukový impulz.Nevýhodou je, že hodnota krútiaceho momentu klesá viac ako rozdeľovač mimo nastaveného rozsahu otáčok.

Rušenie výfuku

Celkový výkon rozdeľovača je lepší ako výkon nezávislého potrubia, ale dizajn by mal mať vyšší technický obsah.Na zníženie rušenia výfukových plynov každého valca.Zvyčajne sa spoja dve výfukové potrubia protiľahlého zapaľovacieho valca a potom sa spoja výfukové potrubia protiľahlého zapaľovacieho valca.Toto je verzia 4 v 2 v 1.Toto je základná metóda návrhu, aby sa zabránilo rušeniu výfukových plynov.Teoreticky je 4 v 2 v 1 efektívnejšie ako 4 v 1 a vzhľad je tiež odlišný.V skutočnosti je však medzi výfukovou účinnosťou týchto dvoch len malý rozdiel.Pretože vo výfukovom potrubí 4v1 je vodiaca doska, je malý rozdiel v efekte použitia.

Zotrvačnosť výfuku

Plyn má v procese prúdenia určitú zotrvačnosť a zotrvačnosť výfukových plynov je väčšia ako zotrvačnosť nasávania.Preto možno energiu zotrvačnosti výfukových plynov využiť na zlepšenie účinnosti výfukových plynov.Vo vysokovýkonných motoroch zohráva významnú úlohu zotrvačnosť výfukových plynov.Všeobecne sa verí, že výfukové plyny sú počas výfukového zdvihu vytláčané piestom.Keď piest dosiahne TDC, výfukové plyny zostávajúce v spaľovacej komore nemôžu byť vytlačené piestom.Toto tvrdenie nie je úplne správne.Akonáhle sa otvorí výfukový ventil, veľké množstvo výfukových plynov je vypudzované z výfukového ventilu vysokou rýchlosťou.V tomto čase nie je stav vytlačený piestom, ale vysunutý sám pod tlakom.Keď výfukové plyny vstúpia vysokou rýchlosťou do výfukového potrubia, okamžite sa roztiahnu a uvoľnia.V tomto čase je už neskoro vyplniť priestor medzi zadným výfukom a predným výfukom.Preto sa za výfukovým ventilom vytvorí čiastočný podtlak.Podtlak úplne vytiahne zvyšné výfukové plyny.Ak sa v tomto čase otvorí sací ventil, môže sa do valca nasať aj čerstvá zmes, čím sa zlepší nielen účinnosť výfukových plynov, ale aj sacia účinnosť.Keď sú sacie a výfukové ventily otvorené súčasne, uhol pohybu kľukového hriadeľa sa nazýva uhol prekrytia ventilov.Dôvodom, prečo je uhol prekrytia ventilov navrhnutý, je využitie zotrvačnosti vznikajúcej počas výfuku na zlepšenie plniaceho množstva čerstvej zmesi vo valci.To zvyšuje výkon a krútiaci moment.Či už ide o štyri alebo dva zdvihy, počas výfuku sa vytvorí zotrvačnosť výfuku a pulz.Mechanizmus prívodu a výfuku vzduchu dvoch splachovacích áut je však odlišný od štyroch splachovacích áut.Musí byť zladený s expanznou komorou výfukového potrubia, aby plnil svoju maximálnu úlohu.

Výfukový impulz

Výfukový impulz je druh tlakovej vlny.Tlak výfukových plynov vedie vo výfukovom potrubí a vytvára tlakovú vlnu a jeho energia sa môže využiť na zlepšenie účinnosti nasávania a výfuku.Energia barotropnej vlny je rovnaká ako energia podtlakovej vlny, ale smer je opačný.

Fenomén čerpania

Výfukové plyny vstupujúce do zberného potrubia budú mať sací účinok na ostatné nevyčerpané potrubia v dôsledku zotrvačnosti prúdenia.Výfukové plyny zo susedných potrubí sú odsávané.Tento jav možno využiť na zlepšenie účinnosti výfukových plynov.Výfuk jedného valca končí a potom začína výfuk druhého valca.Vezmite protiľahlý zapaľovací valec ako štandard zoskupenia a spojte výfukové potrubie.Namontujte ďalšiu sadu výfukových potrubí.Vytvorte vzor 4 v 2 v 1.Na pomoc pri vyčerpaní použite odsávanie.

Tlmič

Ak sú výfukové plyny s vysokou teplotou a vysokým tlakom z motora vypúšťané priamo do atmosféry, plyn sa rýchlo rozšíri a bude produkovať veľa hluku.Preto by tam mali byť chladiace a tlmiace zariadenia.Vo vnútri tlmiča je veľa tlmiacich otvorov a rezonančných komôr.Na vnútornej stene je bavlna pohlcujúca zvuk zo sklenených vlákien, ktorá absorbuje vibrácie a hluk.Najbežnejší je expanzný tlmič, ktorý musí mať vo vnútri dlhé a krátke komory.Pretože eliminácia vysokofrekvenčného zvuku vyžaduje krátku valcovú expanznú komoru.Expanzná komora s dlhými trubicami sa používa na elimináciu nízkofrekvenčného zvuku.Ak sa použije iba expanzná komora s rovnakou dĺžkou, je možné eliminovať iba jednu zvukovú frekvenciu.Hoci je decibel znížený, nedokáže produkovať hlas prijateľný pre ľudské ucho.Koniec koncov, konštrukcia tlmiča by mala zvážiť, či môžu spotrebitelia akceptovať hluk výfuku motora.

Katalyzátorový konvertor

Predtým neboli lokomotívy vybavené katalyzátormi, ale teraz sa počet áut a motocyklov dramaticky zvýšil a znečistenie ovzdušia výfukovými plynmi je veľmi vážne.Na zlepšenie znečistenia výfukovými plynmi sú k dispozícii katalyzátory.Skoré binárne katalyzátory premieňali iba oxid uhoľnatý a uhľovodíky vo výfukových plynoch na oxid uhličitý a vodu.Vo výfukových plynoch sú však škodlivé látky ako oxidy dusíka, ktoré sa môžu premeniť na netoxický dusík a kyslík až po chemickej redukcii.Preto sa k binárnemu katalyzátoru pridáva ródium, redukčný katalyzátor.Teraz je to ternárny katalyzátor.Nemôžeme slepo ísť za výkonom, bez ohľadu na ekologické prostredie.