Układy wydechowe w dobie Euro 5+. Ryk na cenzurowanym

Jedni przeszli do podziemia, stosując racingowe wydechy pozbawione homologacji. Liczą oni na łut szczęścia w razie kontroli, czy na stacji diagnostycznej. Inni zaś skazani są na układy spełniające normy, które w większość przypadków ani nie dodają mocy, ani w znaczący sposób nie poprawiają dźwięku. Jest jeszcze trzecia możliwość – aktywny układ wydechowy, który pozwala na zmianę głośności motocykla w zależności od potrzeb i naszego humoru.

Norma głośności w krajach Unii Europejskiej, dla motocykli o pojemności większy niż 125 cm3 wynosi 96 dB mierzone statyczne, przy obrotach silnika wynoszących połowę wartości maksymalnej. Takie proste i jasne zasady upraszczają ewentualną kontrolę przeprowadzoną przez policję, albo diagnostę w czasie przeglądu. W praktyce wiele motocykli generuje znacznie więcej hałasu w wyższym zakresie obrotów. To z kolei regulują zapisy wprowadzone wraz z normami Euro. Najnowsza z nich, obowiązująca od stycznia 2025 – Euro 5+ bardzo rygorystycznie definiuje, jak powinno się przeprowadzać pomiary homologacyjne.

Akcesoryjne tłumiki muszą nie tylko ładnie brzmieć, ale też estetycznie wyglądać. Poziom ich wykończenia bywa naprawdę wysoki.

To samo, ale dokładniej

Do końca 2024 roku obowiązywała wprowadzona w 2016 roku (wraz z Euro 4) norma UNECE R41.04. Rozporządzenie określało metody pomiarów, wykonywanych w czasie symulowanego testu drogowego. Do dźwięku generowanego przez silnik także takie źródła hałasu jak przeniesienie napędu, czy szum opon. Każdy motocykl pod względem natężenia dźwięku musi zmieścić się poniżej krzywej wartości granicznej, rysowanej przed dopuszczalne wartości w dB przy określonej prędkości.

Wraz z wprowadzeniem normy Euro 5+ zaczęło obowiązywać rozporządzenie R41.05. Same limity nie zmieniły się, ale zmodyfikowano zasady pomiarów, zgodnie z ASEP (Additional Sound Emission Provisions, czyli dodatkowych przepisów dotyczących emisji dźwięku). Wprowadzono nowe wytyczne przeprowadzania testów. Normy muszą być przestrzegane do 80 % maksymalnej prędkości obrotowej silnika i w zakresie prędkości od 10 do 100 km/h. Zwiększono również ilość punktów pomiarowych z pięciu do aż dwudziestu. Wprowadzono też nowe scenariusze pomiarów, obejmujące także symulację jazdy w terenach wiejskich, a także obligatoryjne wykorzystanie wszystkich biegów motocykla.

Otwarta przepustnica w wydechu – jest przyjemnie głośno, ale w ramach limitu.

W trybie zamkniętym spaliny są kierowane do skomplikowanego układu kanałów.

Jazda na limicie

Możliwość operowania minimalnie poniżej krzywej wartości granicznej natężenia dźwięku skrupulatnie wykorzystuje na przykład Ducati, które w wielu modelach stosuje dodatkową przepustnicę w układzie wydechowym. Owszem, rozwiązanie takie znamy już od wielu wielu lat, zapoczątkowała je Yamaha w twoim systemie EXUP, ale rola tamtego mechanizmu była zgoła inna. Wtedy chodziło o maksymalizację osiągów w niskim i średnim zakresie obrotów, a nie o walory dźwiękowe. To dlatego, we wspomnianych motocyklach, silnik tak przyjemnie głośno pracuje na biegu jałowym, a w czasie jazdy znacząco się wycisza.

Normy normami, ale czasami mamy do czynienia z kuriozalną sytuacją, w której seryjny motocykl nie pozwala na spełnienie jakiś lokalnych wymagań. Spróbujcie wjechać seryjnym Ducati Panigale V4 na Tor Poznań. Podobne, bardziej restrykcyjne limity, czy wręcz zakazy poruszania się na motocyklach, są wprowadzane na konkretnych trasach, np. w Alpach.  Niektórzy dilerzy oferują akcesoryjne układy wydechowe wyciszające motocykl i pozwalające na spełnienie tych dodatkowych obostrzeń.

Z fizyką za pan brat

W tym miejscu zastanówmy się nad tym, w jaki sposób działa tłumik. Mieszanka wybuchająca w komorze spalania generuje potężną falę dźwiękową. By układ wydechowy tłumił te dźwięki, czyli rozpraszał fale dźwiękowe, musi mieć odpowiednią objętość. W dużym uproszczeniu można założyć, że komora 10-krotnie większa niż pojemność skokowa silnika powinna dość skutecznie wytłumić dźwięki. Nikt o zdrowych zmysłach nie będzie jednak stosował w motocyklu układu wydechowego o takich rozmiarach. Trzeba więc akustykę jakoś „oszukać”. Na szczęście z pomocą przychodzi fizyka, a konkretnie zjawiska odbicia, rozproszenia, pochłaniania oraz interferencji fal dźwiękowych. Odpowiednia budowa tłumika, z wieloma przegrodami czy matami tłumiącymi, pozwala wydłużyć drogę fal dźwiękowych (a to osłabia ich natężenie), albo zmienić ich energię kinetyczną na ciepło. Najciekawsza jest jednak interferencja, czyli zjawisko występujące wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z falami. Przy odpowiednim dobraniu przegród w tłumiku, nachodzące na siebie fale dźwiękowe będą się niwelować. Warto wspomnieć, że zjawisko to ma również drugą „twarz”. W odpowiednich okolicznościach fale dźwiękowe wzajemnie się wzmacniają. To dlatego dwa motocykle pracujące obok siebie niekiedy będą generowały więcej hałasu niż każdy z nich osobno.

Zadziorny wygląd nie czyni łobuza. A może ma zamontowany dB killer?

Zmienna głośność

Pisanie tego materiału zbiegło się z moją wizyta w centrali holenderskiej firmy Dr. Jekill & Mr. Miałem więc okazję zapoznać się z tym, jak powstają i działają tłumiki z regulowaną głośnością. Elementem pozwalającym na zmianę natężenia dźwięku jest specjalna przepustnica znajdująca się mniej więcej w połowie tłumika. Użytkownik może wybrać tryb głośny, cichy i aktywny. Nazwa tego ostatniego może być nieco myląca, gdyż elektronika niezależnie od wyboru dokonanego przez użytkownika, zawsze ma „ostatnie słowo” w temacie ustawienia przepustnicy. Jeśli robi się za głośno, dokonuje natychmiastowej korekty. Skąd jednak połączony wraz z produktem moduł elektroniczny wie, kiedy musi zareagować? Sterownik wydechu połączony jest z instalacją CAN motocykla, ma więc wszystkie informacje dotyczące parametrów pracy silnika. Mając takie informacje, nie ma problemu z odpowiednim ustawieniem przepustnicy. Jednak by wszystko działało na 100% zgodnie z normami, wcześniej trzeba było wykonać wiele testów na hamowni.

Sabrina w akcji

Dział badań i rozwoju firmy Dr. Jekyll & Mr. Hyde, jest strzeżony lepiej niż Pentagon, więc niestety nie zezwolono mi na zrobienie zdjęć. Na szczęście mogę powiedzieć kilka słów o tym, jak powstają te wydechy.

Po wielu godzinach prac projektantów przechodzi się do testów na żywym organizmie. Mamy więc motocykl ustawiony na rolkach otoczony gąszczem mikrofonów, a na jego siedzeniu siedzi urocza postać o imieniu Sabrina. Nie jest to jednak śpiewająca seksbomba z lat osiemdziesiątych, a najnowszy robot, który bez zająknięcia prowadzi motocykl po wirtualnej trasie. Nie marudzi, nie narzeka, zawsze odkręca gaz tak samo, zmienia biegi i hamuje zgodnie z założonymi szczegółami symulacji.

Po przeprowadzeniu takich testów zostają określone optymalne ustawienia przepustnicy wydechowej, przy spełnieniu maksymalnej wydajności silnika, natężenia dźwięku i oczywiście zachowaniu odpowiedniej czystości spalin.

Więcej dymu niż hałasu. Nawet zwariowane popisy kaskaderów mogą się mieścić w ramach obowiązujących ograniczeń głośności.

Dokąd zmierzasz, motoryzacjo?

Ciężko teraz powiedzieć, w którą stronę pójdzie dalszy rozwój norm Euro i ograniczeń hałasu. W przypadku samochodów, w Europie właśnie wjeżdżamy w ślepą uliczkę. W dziedzinie motocykli elektryczny szał na szczęście się zatrzymał i nadal możemy się cieszyć dźwiękiem silnika spalinowego. Tłumiki z przepustnicą i elektronicznym sterowaniem oferują także inne firmy obecne na rynku. Jeżeli zapędy urzędników nie zostaną powstrzymane, wkrótce może się okazać, że jest to jedyna możliwość legalnego cieszenia się z bulgotu dużej, widlastej V-dwójki.

Tekst po raz pierwszy ukazał się w drukowanym wydaniu magazynu „Świat Motocykli” [02/2025]