Układy wydechowe

Jego naprawy są równie ważne, jak usprawnianie każdego innego układu nowoczesnego pojazdu.

Każdy samochód napędzany silnikiem spalinowym ma układ wydechowy. Jego pierwszym elementem są zawory wydechowe, a ostatnim rura, przez którą spaliny wydostają się do atmosfery. To, jakie elementy znajdują się pomiędzy tymi dwoma punktami, zależy od konstrukcji pojazdu i wpływa na jego osiągi, komfort jazdy i uciążliwość dla otoczenia. Dlatego naprawy układu wydechowego są równie ważne, jak usprawnianie każdego innego układu nowoczesnego pojazdu.

Elementy układu wydechowego pracują w skrajnie niekorzystnych warunkach. Mamy tam wszystko, czego mogą obawiać się konstruktorzy i producenci:

  • wysoką temperaturę pracy po nagrzaniu katalizatora i filtra DPF,
  • dużą różnicę temperatur między stanem spoczynkowym (postój przy wyłączonym silniku, zwłaszcza w zimie) a pracą,
  • zmianę wymiarów elementów spowodowaną rozszerzalnością cieplną, co powoduje powstawanie naprężeń,
  • drgania o różnej częstotliwości spowodowane pracą silnika, zawieszenia, układu przeniesienia napędu,
  • wilgoć z otoczenia przyspieszającą korozję,
  • kwaśny odczyn produktów spalania rozpuszczonych w wodzie skraplającej się wewnątrz układu wydechowego, który również przyspiesza korozję,
  • zanieczyszczenie agresywnymi substancjami nanoszonymi z błotem i wodą,
  • uderzenia obiektów wyrzucanych spod kół (kamienie, żwir, przedmioty o różnej masie, kształcie i twardości porzucone na drodze).

Mimo tego oczekujemy, że układ wydechowy przez długi czas zachowa swoją sprawność, czyli zapewni optymalne warunki pracy silnikowi, będzie skuteczny (zredukuje hałas), szczelny, pewnie zamocowany do podwozia, nie będzie korodował. W stosunku do niektórych układów wymagania są jeszcze wyższe: liczy się dźwięk i wygląd.

Nie tylko hałas

Znaczenie układu wydechowego często jest niedoceniane; kierowcy zwracają uwagę przede wszystkim na skuteczne tłumienie hałasu, ignorując pozostałe aspekty. Przy okazji przeglądów i napraw warto zwrócić im uwagę na kilka istotnych faktów, przede wszystkim na bezpieczeństwo. Układ wydechowy musi być całkowicie szczelny. Nawet niewielkie przecieki spalin, które nie powodują jeszcze zauważalnego hałasu, są niebezpieczne. Toksyczne gazy dostają się do wnętrza pojazdu, które nigdy nie jest całkowicie szczelne, zwłaszcza w pojazdach dotkniętych korozją. Pomijając nieprzyjemny zapach, spaliny (przede wszystkim tlenek węgla) obniżają sprawność psychofizyczną kierowcy i zwiększają ryzyko wypadku. Dłuższa jazda albo dzień pracy w takim pojeździe mogą zagrozić zdrowiu kierowcy i pasażerów.

Uszkodzenie izolacji termicznej zabezpieczającej elementy układu wydechowego, a zwłaszcza katalizatory i filtr DPF, grozi pożarem albo uszkodzeniem znajdujących się w pobliżu części wrażliwych na temperaturę. Zagrożone są elementy wykonane z gumy (podkładki tłumiące drgania, uszczelki, osłony), tworzyw sztucznych (wtyki, gniazda, przewody elektryczne).

Druga bardzo istotna kwestia to wpływ układu wydechowego na pracę silnika. Proces spalania paliwa w cylindrach przebiega w sposób zamierzony przez projektanta tylko wtedy, kiedy panują w nich odpowiednie warunki: powietrze i paliwo są dostarczane w odpowiedniej ilości i pod odpowiednim ciśnieniem, a impuls inicjujący spalanie ma odpowiednią energię i pojawia się we właściwym momencie. Równie istotne jest ciśnienie gazów spalinowych i prędkość ich wypływu.

Intuicyjnie oczekujemy, że zatkanie układu wydechowego unieruchomi silnik. Podobna intuicja podpowiada, że jeśli całkowicie odłączymy układ wydechowy, to silnik będzie pracował bardzo głośno, ale w gruncie rzeczy będzie mu „lżej”, więc będzie lepiej pracował. Jest to błędne założenie.

Każdy parametr techniczny układu wydechowego jest wybierany przez producenta świadomie. Najważniejsze są: całkowita długość układu wydechowego, średnica wewnętrzna rur i innych elementów, opór stawiany przez katalizator, filtr DPF, parametry turbosprężarki. Zamiana albo uszkodzenie jakiegokolwiek z tych elementów wpływa na działanie całości.

„Dzikie” modyfikacje

W polskich warunkach modyfikacja układu wydechowego często polega na wycięciu filtra DPF albo katalizatora. Tymczasem coraz więcej mówi się o zaostrzeniu kontroli zgodności samochodów z homologacją. Na razie wyzwaniem jest znalezienie taniej, powszechnie dostępnej metody, która, zastosowana na stacji kontroli pojazdów, pozwalałaby ponad wszelką wątpliwość stwierdzić, czy samochód ma zamontowane wszystkie podzespoły układu wydechowego.

Jeśli prawo będzie kładło większy nacisk na przeprowadzanie takich kontroli, ktoś rozwiąże ten problem, a wtedy posiadacze zmodyfikowanych samochodów znajdą się w bardzo trudnej sytuacji.

Jak wybierać części zamienne?

W pierwszej kolejności należy zwrócić uwagę na jakość surowców wykorzystanych do produkcji. Jeśli użyto materiałów wysokiej jakości o odpowiedniej grubości, wówczas jest szansa, że układ wydechowy po naprawie będzie dobrze służył przez dłuższy czas. Cienkie ścianki, kiepskiej jakości blacha czy marne zabezpieczenie antykorozyjne wróżą szybki powrót do warsztatu, prawdopodobnie innego.

Ideałem byłyby elementy wykonane ze stali kwasoodpornej, ale ze względu na wysoką cenę wynikającą z kosztów materiału i skomplikowanej obróbki, w praktyce w tzw. zwyczajnych autach używa się ich rzadko.

Drugie kryterium to jakość wykonania. Niedokładnie wykończone powierzchnie wewnętrzne zwiększają opór stawiany gazom spalinowym i powodują powstawanie niepożądanych zawirowań. Ułatwiają też gromadzenie się sadzy i powstawanie korozji.

Dalsze decyzje zależą od tego, jaki efekt chcemy uzyskać. Jeśli po naprawie samochód ma wrócić do stanu jak najbardziej zbliżonego do fabrycznego, to powinniśmy wybierać części przeznaczone dla konkretnego modelu pojazdu i typu silnika.

Jeśli zaś celem pracy jest tuning układu wydechowego, który nie ograniczy się do zamontowania na rurze wydechowej ozdobnej nakładki, wybór części o parametrach innych niż fabryczne nie może być przypadkowy. Musi wynikać z obliczeń i doświadczenia mechanika, który wie, w jaki sposób modyfikacje wpłyną na pracę silnika.

Fot.Shutterstock.com

Napisz komentarz: