Napis Gwarancja producenta

Układ wydechowy

Zadania układu wydechowego

Układ wylotowy jest coraz częściej związany konstrukcyjnie i funkcjonalnie z układem dolotowym. Do zadań układu wydechowego należy odprowadzanie oraz oczyszczenie przynajmniej do stopnia zgodnego z normami spalin z cylindrów silnika oraz obniżenie hałasu pracy silnika.

Budowa układu wydechowego

Układ wydechowy składa się z kolektora, rury wylotowej z dwoma lub trzema tłumikami hałasu oraz urządzeniami oczyszczającymi spaliny. Tłumiki mogą być refleksyjne, absorpcyjne lub interferencyjne. Ich działanie opiera się na zjawiskach falowych.

Samochód emituje do otoczenia szkodliwe substancje, do których należą węglowodory (HC), tlenek węgla (CO) oraz tlenki azotu (NOx). W trakcie pracy silników wysokoprężnych powstaje dodatkowo sadza (C). Zmniejszenie udziału tych substancji w gazach wylotowych uzyskuje się poprzez działanie od strony silnika oraz działanie od strony wylotu. Pierwsza metoda polega na optymalizacji pod tym względem procesów spalania w cylindrach. Drugi sposób oparty jest na doborze odpowiednich reakcji chemicznych, takich jak utlenianie i redukcja lub na filtracji. Służą do tego specjalne urządzenia zamontowane w układzie wydechowym. W silnikach benzynowych stosuje się dodatkowo benzynę bezołowiową.

Konwerter katalityczny nazywany także dopalaczem lub reaktorem oraz potocznie katalizatorem umieszczany jest blisko silnika ze względu na panującą tam wysoką temperaturę potrzebną do jego prawidłowej pracy, która wynosi od 300 do 400 stopni Celsjusza. Z tego powodu dość często jest on wyposażony w ogrzewanie umożliwiające osiągnięcie odpowiedniej do jego pracy temperatury jeszcze przed rozgrzaniem się silnika. Katalizator składa się z porowatego ceramicznego lub metalowego rdzenia o dużej powierzchni czynnej. Jest on powleczony aktywną katalitycznie substancją – palladem, platyną, rodem lub rutenem – której zadaniem jest przyśpieszanie zachodzących reakcji. W przepływającym przez katalizator strumieniu spalin zachodzą reakcje chemiczne (utleniania i redukcji), w wyniku których związki szkodliwe dla ludzkiego zdrowia zmieniane są w substancje obojętne takie jak woda i dwutlenek węgla. Ten drugi nie jest szkodliwy ale przyczynia się do powstawania efektu cieplarnianego.

Jako że stężenie toksyn w gazach wylotowych zależy od aktualnego składu mieszanki paliwowej, utrzymanie go na stałym poziomie stechiometrycznym jest wymogiem warunkującym prawidłową pracę katalizatora. Umożliwia to sonda lambda, która działa w pętli sprzężenia zwrotnego i przez moduł sterujący silnika wpływa na parametry wtrysku paliwa. Zastosowanie sondy lambda umożliwia usunięcie od 95 do 98 procent tlenku węgla i węglowodorów oraz 65 procent tlenków azotu. Wraz z przebiegiem samochodu katalizator jest coraz mniej wydajny.

Silniki z bezpośrednim wtryskiem benzyny, pracujące na zubożonej mieszance paliwowej wyposażone są dodatkowo w konwertery zasobnikowe, utleniające i redukujące tlenki azotu oraz współdziałające z dwustanowymi lub szerokopasmowymi czujnikami tlenu.

W silnikach benzynowych najczęściej stosowane są konwertery katalityczne trójfunkcyjne współpracujące z czujnikami zawartości tlenu w spalinach czyli wspomnianymi wcześniej sondami lambda. Dodatkowo można stosować także konwertery rozruchowe działające do momentu osiągnięcia przez jednostkę napędową właściwej temperatury roboczej.