Výfukové potrubí

sanco | 3.6.07 | Výfuk

Ačkoliv výfukové potrubí nevypadá nijak složitě, ve skutečnosti je velmi důležitým a technologicky náročným prvkem motoru. Motoráři věnují při návrhu potrubí pozornost nejen z hlediska hmotnosti a odolnosti vůči tepelnému namáhání, ale také vlivu na spalovací proces. Cílem konstruktérů je dosáhnout negativního tlaku, tedy podtlaku před výfukovým ventilem během okamžiku, kdy jsou současně otevřeny jak sací tak i výfukové ventily. Díky tomu se do výfukového potrubí nasaje i část čerstvé směsi a dochází tak k lepšímu vyprázdnění válce. Následná zpětná tlaková vlna způsobena odrazem na konci výfukového potrubí dorazí před výfukový ventil těsně před jeho zavřením a umožní tím čerstvé směsi proniknout z výfukového potrubí zpět do válce. Tento efekt zvyšuje výkon a pružnost motoru. Spojením dvou nebo více potrubí, tedy výfukových portů více válců (jde o válce u nichž probíhají cykly v protifázi), dochází k vzájemnému působení kmitů v potrubích. Zvýšení rychlosti v jednom potrubí tedy vyvolá podtlak ve druhém. Frekvence kmitání ve výfukovém potrubí je určena jeho délkou, přičemž kratší potrubí znamená vyšší frekvenci.

U sériových automobilů, kde je brán ohled také na hlučnost je díky tlumičům vše řešeno trochu jinak. Jak se otáčky motorů vozů F1 během let zvyšovali, délka výfukových potrubí se zkracovala. Na tom by nebylo nic špatného, avšak má-li být zachována délka potrubí (je velmi krátké) je problém vyřešit kde bude výfuk vlastně ústit. Dříve konstruktéři situovali konec výfuku pod vozidlo, konkrétně do oblasti začátku difuzoru. To jim kromě jiného přinášelo i nezanedbatelnou aerodynamickou výhodu. Kinetická energie odcházejících plynů je totiž tak vysoká, že dokáže v difuzoru vyvolat podtlak. Ten pak doslova odsává mezní vrstvu, tedy původce vztlakové síly spod vozidla. A to je také důvod proč současné regule FIA toto umístění výfuků zakazují. Konstruktéři Ferrari tedy před lety přišli s variantou, kdy výfuky ústí nad karoserii. Vysoká rychlost a hlavně teplota výfukových plynů však v tomto případě klade nemalé nároky na okolní součásti (například zadní křídlo) a velmi pečlivé odladění aerodynamiky.