Plameň z výfuku: Ako a prečo vzniká?

Plameň z výfuku doprevádzaný hlasitým strieľaním je doménou niektorých športových a upravených automobilov. Pravý petrolhead sa totiž praskajúceho zvuku, doprevádzaného šľahajúcim plameňom z výfuku nevie nabažiť. Je však šľahajúci plameň z výfuku len akýmsi módnym doplnkom na potešenie uší a oči ľudí na tuningových zrazoch alebo má aj svoj význam? Poďme sa na to pozrieť.

Pri štandardných sériových automobiloch je šľahajúci plameň doprevádzaný strieľaním do výfuku nežiadúci jav. Pri niektorých športových a upravených automobiloch je však tento jav naopak žiadúci.

Aby sme však pochopili, ako a prečo vzniká plameň z výfuku, musíme pochopiť princíp činnosti spaľovacieho motora a orientovať sa vo faktoroch, ktoré tento jav ovplyvňujú (vstrekovanie paliva, časovanie ventilov, zapaľovanie zmesi). Dôvodov pre vznik plameňa doprevádzaného strieľaním do výfuku môže byť totiž hneď niekoľko. V každom prípade sa však jedná o nedokonalosť spaľovacieho procesu.

Avšak je potrené vedieť rozlíšiť medzi nepravým a skutočným strieľaním do výfuku, ktoré môže byť doprevádzané vznikom plameňa.

Nepravé strieľanie do výfuku:

Nepravé strieľanie do výfuku je označované anglickým názvom "back-fire". O čo ide? Ako už so samotného názvu vyplýva, "back" označuje spätné a "fire" zapálenie, čiže sa jedná o spätné zapálenie zmesi, ku ktorému nedochádza v spaľovacej komore či výfuku, ale priamo v sacom potrubí. Nejedná sa teda o strieľanie do výfuku, ale o strieľanie do sania.

K spätnému zapáleniu zmesi dochádza v prípade, že zapaľovacia sviečka zapáli zmes ešte skôr ako sa sací ventil uzatvorí. To spôsobí, že cez sací kanál vyletí plameň, ktorý zapáli vzduch a palivo v celom sacom potrubí za karburátorom. K tomuto javu môže dochádzať v niekoľkých prípadoch. Buď je na príčine zlé časovanie ventilov či zapaľovania, alebo porucha zapaľovacej cievky či sviečky.

Spätné zapaľovanie je však bežnejšie pri motoroch vybavených karburátorom, pretože pri motoroch vybavených priamym či nepriamym vstrekovaním paliva je v sacom potrubí za škrtiacou klapkou len vzduch a nie zápalná zmes. V takomto prípade je teda spätné zapálenie zmesi veľmi nepravdepodobné.

Toto strieľanie do sania je však v každom prípade nežiadúce.

Skutočné strieľanie do výfuku:

Skutočné strieľanie do výfuku je označované anglickým názvom "after-fire" a jedná sa o zapálenie zmesi vo výfukovom potrubí. Toto strieľanie do výfuku často sprevádza plameň z výfuku a je to teda to, čo očakávame od športových či upravených automobilov. Zapaľovanie zmesi vo výfuku môže byť spôsobené viacerými faktormi, ako napríklad zlým načasovaním ventilov či zapaľovania, ale môže sa objaviť aj vtedy, ak všetko funguje správne.

Najčastejšou príčinou strieľania do výfuku je bohatá zmes (nadbytok paliva). Počas fázy zapaľovania nedôjde k správnemu prehoreniu zmesi a tak sa po otvorení výfukového ventilu dostane určité množstvo nespáleného paliva do výfukového systému, kde sa pôsobením vysokých teplôt od komponentov výfuku zapáli. Po tom ako sa nespálené palivo vo výfukovom potrubí zapáli, je počuť charakteristický praskajúci zvuk, ktorý býva niekedy sprevádzaný šľahajúcim plameňom z výfuku.

Takéto strieľanie do výfuku však nemusí byť žiadúce, respektíve na sériových autách je vždy nežiadúce a na športových či upravených autách je žiadúce len vtedy, ak bolo cieľom konštruktérov. Spaľovanie paliva vo výfukovom potrubí totiž môže poškodiť katalyzátor či tlmič výfuku. Avšak na upravených automobiloch, pri ktorých je spaľovanie paliva vo výfuku žiadúce, sa tieto zariadenia nenachádzajú a namiesto klasického sériového výfuku sú vybavené plne priechodným výfukovým systémom (zvody a holá trubka).

Keď šofér vyšliapne plynový pedál, škrtiaca klapka sa zatvorí, a tým pádom sa zníži množstvo vzduchu prúdiaceho do valcov. Riadiaca jednotka nestihne okamžite zareagovať a tak trvá zopár milisekúnd, kým upraví dávku paliva. To však úplne stačí na to, aby sa palivo nespálilo správne a tak nasleduje už spomínané strieľanie do výfuku sprevádzané plameňom z výfuku.

Pri týchto automobiloch má však spaľovanie časti paliva vo výfuku (presnejšie vo výfukových zvodoch) okrem akustického a vizuálneho efektu jeden hlavný dôvod a tým je antilag systém. Antilag systém, v skratke ALS je systém používaný v preplňovaných motoroch ktorý udržiava turbodúchadlo roztočené.

Jednou z možností ako udržať turbodúchadlo roztočené je výrazne oneskoriť zapaľovanie. Vo valci tak prebieha fáza spaľovania ešte počas toho ako sa začne výfukový ventil otvárať. To spôsobí, že cez výfukový kanál vyletí plameň do výfukových zvodov, čím sa zvýši tlak a otáčky turbodúchadla tak priveľmi neklesnú. Sprievodným javom takto oneskoreného zapaľovania je už spomínaný charakteristický praskajúci akustický prejav (strieľanie do výfuku) a šľahajúci plameň z výfuku.

Tak ako back-fire tak aj after-fire (strieľanie do výfuku) však z dlhodobého hľadiska poškodzuje motor, výfuk a turbodúchadlo.