Aktywny układ wydechowy | Q Service Castrol

Aktywny układ wydechowy

Lubisz dźwięk samochodu podczas jazdy? Dobrze się składa, sprawdź, jak działa aktywny układ wydechowy.
Ikona zegarka 8 min czytania

Jeśli lubicie jeździć samochodem, to wiecie, że dźwięk jest ważny. Zajmowaliśmy się już magią brzmienia silników V8, a dziś spróbujemy zastanowić się, czy można sprawić, że nasze auto będzie ciekawie brzmiało.

Samochody robią się coraz cichsze 

 I nie wynika to bezpośrednio z polskich przepisów rejestracyjnych, bo te od lat się nie zmieniły (samochody z silnikiem benzynowym mogą emitować nie więcej niż 93 dB, w dieslach granica wynosi 96 dB). Jednak przepisy te dotyczą wszystkich aut, również wiekowych, a tymczasem zupełnie innymi prawami rządzi się produkcja samochodów nowych. Najpopularniejsze auta, które weszły do produkcji po 1 lipca 2020 roku, mogą emitować dźwięk o natężeniu nie wyższym niż 70 dB. Od 2024 roku będzie jeszcze ciszej – 68 dB. Nie dotyczy to samochodów sportowych, którym wolno rozwinąć nawet 74 dB. Porównajmy to z innymi znanymi nam dźwiękami – stojąc przy pracującej śmieciarce, słyszymy ok. 80 dB, a zwykła rozmowa w domu to ok. 70 dB. Różnica 10 dB oznacza dwukrotnie silniejszy dźwięk. Wyobraźmy sobie, jak swobodne są polskie normy, skoro dopuszczają do ruchu samochody dwukrotnie głośniejsze niż pracująca śmieciarka. Warto też wiedzieć, że po ok. 4 godzinach w otoczeniu 80 dB ciśnienie krwi podnosi się do wartości potencjalnie niebezpiecznych. Dlatego wyciszanie samochodów ma sens. 

CZY WIESZ ŻE: samochody sportowe są głośne, a najgłośniejszym z nich jest Porsche 911 GT3 RS (991) – w ostatnim roku obowiązywania starych norm hałasu, Porsche wypuściło auto, które z czterolitrowego silnika, przy 8800 obr/min, generowało 108 dB! 

Mogło się wydawać, że zmuszanie producentów do produkowania coraz cichszych układów wydechowych będzie powodować pogorszenie osiągów. Najmocniejsze wersje Porsche i BMW brzmią rzeczywiście coraz gorzej, ale jeżdżą coraz szybciej. Fabryki poradziły sobie z koniecznością montowania dodatkowych filtrów oczyszczających spaliny, które tłumią dźwięki wydechu. Czyli wydaje się, że wszystko idzie w dobrym kierunku, tylko że klienci… chcą słyszeć silnik. 

Producenci stanęli więc przed nie lada problemem 

 Jego rozwiązaniem stały się tak zwane „aktywne układy wydechowe”, zmieniające dźwięk słyszany przez kierowcę na bardziej atrakcyjny. Są różne sposoby na osiągnięcie tego efektu. 

Można zastosować skomplikowany układ wydechowy, w którym umieszczone są ruchome przepustnice. W konfiguracji „cichej” blokują one swobodny przepływ spalin i przepuszczają ich strumień przez wszystkie tłumiki układu. Przełączenie trybu jazdy na sportowy powoduje otwarcie przepustnicy wydechu, dzięki czemu spaliny omijają jeden z tłumików, a dźwięk silnika staje się wyraźnie bardziej słyszalny.  

Niektóre marki pozwalają nawet otworzyć wydech bez konieczności zmiany trybu jazdy. Zaletą tego rozwiązania jest czysto mechaniczny charakter układu, w niektórych przypadkach dający nawet realne poprawienie osiągów dzięki swobodniejszemu przepływowi spalin. W turbodoładowanych silnikach można w ten sposób w trybie sportowym zyskać nawet kilkanaście koni mechanicznych. 

Są jednak wady: po pierwsze, skomplikowane orurowanie takiego układu wydechowego i przepustnic spalin to dodatkowe kilogramy, które trzeba ze sobą wozić. Po drugie – ustawodawcy nie dali się nabrać na samochody, które spełniają wymagania tylko wtedy, kiedy kierowca nie nadusi odpowiedniego przycisku. Głośność miała pozostawać w normie nawet w trybie sportowym. Dlatego aktywne układy wydechowe z przepustnicami zaczęły znikać z rynku równie szybko, jak się pojawiły i pozostają dziś w ofercie tylko nielicznych producentów sportowych modeli. 

Żeby spełnić wymagania klientów (dodajmy jeszcze, że drugim powodem była konieczność zamaskowania beznadziejnego dźwięku silników), wiele firm chwyciło się innego sposobu – elektronicznego modułu emitującego syntezowany, miło brzmiący dźwięk silnika. Taki moduł, przypominający rozmiarami i kształtem małą butlę gazową, montowany jest w okolicach tylnego zderzaka. To po prostu mały generator dźwięku korzystający z zapisanych w pamięci, cyfrowych nagrań, podłączony przez magistralę samochodu do pedału gazu i skrzyni biegów. Dzięki temu zna obroty silnika, wie, jak szeroko otwarta jest przepustnica silnika i jakie jest obciążenie auta. Korzystając z tych informacji, przetwarza zapisane w pamięci próbki dźwięku i tworzy w czasie rzeczywistym „ścieżkę dźwiękową” samochodu. Wbudowany wzmacniacz i głośnik są jedną całością z elektroniką generatora dźwięku, zamkniętą w wodoodpornej obudowie. 

aktywny układ wydechowy

Audi w modelu A4 jako prekursor tego rozwiązania 

Jako pierwsze, takie rozwiązanie zastosowało Audi w modelu A4 z silnikiem wysokoprężnym, którego dźwięk stłumiony był filtrami i katalizatorami do poziomu porównywalnego z odkurzaczem. Choć spotkało się to z krytyką, w ślad za Audi podążyły inne firmy, łącznie z taką legendą dźwięku wydechu, jaką jest Maserati. W modelu Ghibli (znów z silnikiem wysokoprężnym) nie udało się uzyskać dźwięku choćby przypominającego ten z Maserati GranSport, uznawanego za jeden z najlepszych w historii motoryzacji. Dlatego Włosi zdecydowali się na syntetyzowanie dźwięku. Puryści uznali to za oszustwo niesłychane dla marki o takim dorobku, a klienci… nie mieli nic przeciwko. 

Rozwiązanie z generatorem dźwięku zewnętrznego spodobało się również innym firmom 

W tym miejscu trzeba zauważyć, że rozwiązanie z generatorem dźwięku zewnętrznego natychmiast zostało przejęte przez rynek akcesoryjny i można taki generator kupić nawet do Seicento, aby uczynić z niego (przynajmniej pod względem wrażeń dźwiękowych) monstrum z olbrzymim silnikiem V8. Liczne firmy produkujące takie generatory prześcigają się w udoskonalaniu swoich rozwiązań; standardem wśród wytwórców jest sterowanie dźwiękiem za pomocą aplikacji w telefonie i połączenia Bluetooth. 

W aplikacji można wybierać dziesiątki brzmień imitujących niemal każdy pojazd, który wykazuje się interesującą akustyką. O poranku można wyjechać po cichu, w drodze do pracy włączyć legendarne odgłosy silnika V10 ze starego bolidu Formuły 1, podjechać pod sklep bulgoczącym Dodge’em Chargerem i znów cicho wrócić do domu. Gwarantuje to mnóstwo zabawy, ale ma też swoje niedogodności. Pomijając cenę takiego modułu, która zaczyna się w okolicach 1800 euro, stosunkowo łatwo narazić się na opinię pozera – w końcu dla każdego jest oczywiste, że znaczek „318d” albo „220d” na tylnej klapie nie ma nic wspólnego z wysokoobrotowym silnikiem F1 ani amerykańskim V8, więc słyszany na zewnątrz dźwięk to podróbka. 

Inną kwestią jest legalność takich modułów. O ile nie ma problemu w przypadku starszego samochodu, bo obejmują go polskie przepisy rejestracyjne (93-96 dB), które odpowiadają normom sprzed kilkunastu lat, o tyle nowsze samochody, które według homologacji powinny być cichsze, mogą zostać uznane za niedopuszczalne do ruchu, jeśli moduł emituje głośniejsze dźwięki. Paradoks polega na tym, że nasze przepisy określają maksymalną dopuszczalną głośność jakiegokolwiek samochodu, ale dopuszczenie do ruchu następuje na podstawie homologacji – auto głośniejsze, niż przewiduje homologacja, nie powinno pojawić się na drodze. W praktyce rzadko zdarza się, żeby diagności zajmowali się głośnością czegokolwiek innego niż motocykli, a oczywiste będzie, że podczas przeglądu użytkownik po prostu wyłączy generator. 

otwarcie przepustnicy wydechu

Przepisy prawne wrogiem zewnętrznych syntezatorów dźwięku 

Te same przepisy, które nakazują wyciszać wydechy samochodów, są więc naturalnym wrogiem zewnętrznych syntezatorów dźwięku, przynajmniej dla producentów samochodów. Wtedy pozostaje im użyć ostatniego z możliwych rozwiązań, zresztą stosowanego nawet wcześniej niż generatory zewnętrzne – a mianowicie puścić ciekawy, rasowy dźwięk silnika przez głośniki samochodu. 

Działa to dokładnie tak samo jak syntezator zewnętrzny, tylko że zamiast hałasować innym, dźwięk kierowany jest do wzmacniacza samochodowego systemu audio, w którym miesza się z muzyką z radia czy odtwarzacza – ale w przeciwieństwie do niej nie wycisza się, kiedy przekręcimy pokrętło głośności do zera. Pionierem tego rozwiązania było bodaj Renault, które w Clio RS poprzedniej generacji pozwalało słuchać odgłosów anonimowej amerykańskiej V8 czy silnika F1 Renault z epoki V10. Było to jeszcze dość słabo działające rozwiązanie, ale wystarczyło kilka lat rozwoju i stosuje je po prostu każdy. Dziś, gdy włączy się tryb sportowy w BMW M4, agresywny dźwięk wyczynowego silnika słyszany przez kierowcę nie wydobywa się spod maski – a z głośników auta. Na słuchaczach z zewnątrz nie robi to wielkiego wrażenia. 

Tak będzie również w przyszłości. Samochody elektryczne jeżdżą niemal bezszelestnie, ale aby zapewniały kierowcy odpowiedni zestaw wrażeń i utrzymywały jego uwagę, również generują syntetyczne dźwięki. Wygląda na to, że najbardziej zadowoleni z trendu wyciszania aut są producenci samochodów luksusowych. Oni od zawsze wiedzieli, że klienci Rolls-Royce’a czy Maybacha chcą podróżować w ciszy i spokoju. 

FAQ
Czy głośny wydech oznacza mocniejszy silnik?
Niekoniecznie. Zbyt głośny wydech może raczej oznaczać, że średnica rur wydechowych i oszczędne korzystanie z tłumików jest nietrafnie dobrana do silnika. Zbyt ,,luźne” wydechy, czyli takie, które zapewniają ponadprzeciętny przepływ spalin, mogą pozbawić silnik momentu obrotowego w dolnym zakresie obrotów.
Czy można modyfikować wydech samodzielnie?
Można, ale pod warunkiem, że takie modyfikacje nie wpłyną na emisję szkodliwych substancji, a hałas wydechu nie będzie przekraczać obowiązujących norm. W praktyce oznacza to, że modyfikacje układu wydechowego należy pozostawić fachowcom, tym bardziej że udoskonalenie wydechu wymaga sporej znajomości fizyki i budowy silnika.
Dlaczego motocykle są tak głośne?
Choć to irytujące, głośność motocykla to kwestia bezpieczeństwa. Jednoślad jest mało widoczny w lusterkach a porusza się zwykle znacznie sprawniej i szybciej od samochodu. Jego hałas ma ostrzegać kierowców, że motocykl może... być wszędzie!

Przygotowane przezEksperci Q Service Castrol