В бензиновых двигателях, впрыск вторичного воздуха в выпускную систему является проверенным методом снижения выбросов вредных веществ при холодном пуске. Известно, что для надежного холодного запуска бензиновый двигатель нуждается в богатой топливно-воздушной смеси. Такая смесь содержит избыток топлива. Во время холодного запуска в результате воспламенения образуется большое количество оксида углерода и несгоревших углеводородов. И поскольку, катализатор еще не достиг рабочей температуры, вредные компоненты отработавших газов могут попасть в атмосферу.

Система рециркуляции отработавших газов (EGR – Exhaust Gas Recirculation) предназначена для снижения в отработавших газах оксидов азота за счет возврата части газов во впускной коллектор.

Оксиды азота образуются в двигателе под действием высокой температуры. Чем выше температура в камерах сгорания, тем больше образуется оксидов азота. Возврат части отработавших газов во впускной коллектор позволяет снизить температуру сгорания топливно-воздушной смеси, и, тем самым, уменьшить образование оксидов азота. При этом соотношение компонентов в топливно-воздушной смеси остается неизменным, а мощностные характеристики двигателя изменяются незначительно.

Система рециркуляции отработавших газов применяется как на дизельных, так и на бензиновых двигателях. На бензиновых двигателях внутреннего сгорания, оборудованных турбонаддувом, система рециркуляции отработавших газов не применяется.

Датчик оксидов азота или датчик NOx служит для обнаружения оксидов азота (оксида азота, диоксида азота, закиси азота и др.) в отработавших газах. Датчик используется в выпускной системе современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновых двигателей с системой непосредственного впрыска, дизельных двигателей с системой избирательной каталитической нейтрализации. Он устанавливается за накопительным катализатором (бензиновые двигатели) или восстановительным катализатором (дизельные двигатели).

Кислородный датчик (другие названия - лямбда-зонд, датчик концентрации кислорода) служит для определения количества кислорода в отработавших газах.

Для обеспечения эффективной (экономичной и экологичной) работы двигателя внутреннего сгорания соотношение воздуха и топлива в топливно-воздушной смеси должно быть постоянным на всех режимах работы. Это достигается использованием кислородного датчика в выпускной системе. Сам процесс управления содержанием кислорода в выхлопных газах называется лямбда-регулирование.

Глушитель является важным конструктивным элементом выпускной системы, без которого эксплуатация современного автомобиля просто невозможна. Автомобильный глушитель выполняет следующие основные функции:

• снижение уровня шума отработавших газов;
• преобразование энергии отработавших газов, снижение их скорости, температуры, пульсации.

Отработавшие газы, покидающие цилиндры двигателя, имеют высокое давление. При движении отработавших газов по выпускной системе создаются звуковые волны, распространяющиеся быстрее газов. Глушитель преобразует энергию звуковых колебаний в тепловую энергию, чем достигается снижение уровня шума до определенного (заданного) значения. Вместе с тем с применением глушителя в выпускной системе создается противодавление, которое приводит к некоторому снижению мощности двигателя.

На легковых автомобилях с дизельным двигателем в составе выпускной системы с 2000 года применяется сажевый фильтр. С введением норм Евро-5 в январе 2011 года применение сажевого фильтра на легковых автомобилях с дизельным двигателем является обязательным.

Каталитический нейтрализатор (обиходное название – катализатор) в составе выпускной системы предназначен для снижения выброса вредных веществ в атмосферу с отработавшими газами за счет их преобразования в безвредные компоненты. Каталитический нейтрализатор применяется как на бензиновых, так и на дизельных двигателях.

Выпускной коллектор – конструктивный элемент выпускной системы, предназначенный для отвода отработавших газов от отдельных цилиндров в общую трубу. Другой функцией выпускного коллектора является обеспечение эффективного продува и наполнения камер сгорания.

Выпускная система (другое наименование - система выпуска отработавших газов, выхлопная система) предназначена для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя, их охлаждения, а также снижения шума и токсичности.

Система выпуска отработавших газов включает множество конструктивных элементов, среди которых выпускной коллектор, каталитический нейтрализатор, сажевый фильтр (на дизельных двигателях), глушитель и соединительные трубы.

Выпускная система современного автомобиля эксплуатируется в тяжелых условиях, которые определяются высокой температурой отработавших газов, воздействием внешней агрессивной среды, уязвимостью конструктивных элементов. Поэтому, периодически возникают неисправности выпускной системы. В соответствии с конструкцией можно выделить следующие неисправности выпускной системы:

• неисправности глушителя;
• неисправности каталитического нейтрализатора;
• неисправности кислородного датчика.