Výfukový systém

Lambda sonda

je kyslíkový senzor umístěný ve výfukovém potrubí automobilů se zážehovým motorem, vybavených katalyzátorem výfukových plynů. Toto zařízení porovnává referenční vzduch (okolní vzduch) s výfukovými plyny. Řídicí jednotka na základně údajů zaznamenaných lambda sondou určuje správný směšovací poměr paliva a vzduchu, který je důležitý pro snížení škodlivých emisí ve výfukových plynech.

Výfukové svody

Jsou prvním dílem výfukového systému, odvádějícího výfukové plyny od hlav válců motoru. Jde o sběrné potrubí, kreré je pevně uchyceno přímo na hlavu motoru. Z důvodu vysokých teplot odváděných plynů jsou vyrobeny z litiny. U nejběžnějších 4-válcových motorů dochází obvykle k postupnému spojení 4 trubek do 2 a do 1 trubky, přičemž se vždy zvýší průměr trubky pro zabezpečení odvodu zvětšeného objemu plynů. Podle spalování se spojují vždy nejvíce vzdálené válce, nejčastěji 1+4 a 2+3. Svody vyúsťují v přední výfukové potrubí nebo přímo v katalyzátor.

Katalyzátor výfukových plynů

Snižuje množství škodlivin ve výfukových plynech tím, že usnadňuje chemické reakce látek v nich obsažených.

Nejefektivnější trojcestné (zažitý chybný překlad anglického TWC Three Way Catalyst, správně trojčinné) katalyzátory se používají u zážehových motorů, ovšem s nástupem platnosti přísnějších emisních norem (Euro 4 a vyšších) došlo k vývoji i u vznětových motorů v podobě systému selektivní katalytické redukce(využívající katalyzátor) a recirkulace výfukových plynů (zpravidla využívající filtr pevných částic DPF).

Katalyzátor se používá u zážehových motorů proto, že je prakticky nemožné nalézt složení směsi, která by poskytovala vysoký výkon, ale při jejím spálení by vznikalo nejméně škodlivin.

Součástí systému katalyzátoru je i kyslíková sonda (λ - lambda sonda), která reaguje na složení spalin a je tak zpětnou vazbou pro řídicí jednotku jak upravit poměr palivové směsi vstupující do motoru na optimální úroveň. Tím zamezuje detonacím příliš chudé směsi a poškození katalyzátoru a zároveň zvýšené produkci škodlivin v případě nedokonalého spalování palivové směsi příliš bohaté. Pro nejrychlejší náběh a udržení provozní teploty se katalyzátor umísťuje co nejblíže k motoru nebo se tepelně izoluje, jelikož mimo provozní teplotu reakce neprobíhají a výfuk tak opouštějí plyny s vyšším obsahem škodlivin.

Katalyzátor je velmi citlivý na přítomnost olova a vniknutí benzínu (bohatá směs, ‚‚vynechávání‘‘ motoru, delší startování bez ‚‚naskočení‘‘ motoru, roztažení vozidla po nezdařených startech). Hořením nespálené směsi v katalyzátoru stoupne jeho teplota až nad 1 000 °C a překročením 1400 °C dojde ke jeho zničení (vyhoření). Předpokladem použití katalyzátoru bylo zavedení tzv. bezolovnatého benzínu, jelikož olovo obsažené v palivu by reagovalo s drahou katalytickou vrstvou, kterou by postupně znehodnotilo a nevratně vyřadilo z činnosti. Sloučeniny samo o sobě škodlivého olova se v minulosti používaly pro zvýšení tzv. oktanového čísla a mazacích schopností paliva.