Äärise süsteemid töö, mille eesmärk on muuta need ohtlikud mürgised gaasid enne nende atmosfääri sattumist vähem ohtlikuks. Enamikus autodes asub katalüütiline konverter, mis on täidetud hinnatavate metallidega, näiteks plaatina, palladium ja roodium. Need materjalid aitavad muuta süsinikmonoksiidi tavaliseks süsinikdioksiidiks ning jäänud kütuseosakesed veepaaraks ja lisaks süsinikdioksiidiks. Tänapäeva uued mudelid vähendavad saasteaineid umbes 90 protsenti, mis on üsna muljetavaldav, kui vaadata selliseid regulatsioone nagu Euro 6 standardid. Autotootjad ei saanud teha muud kui arendada need keerukad mitmest etapist koosnevad konverterid, kui valitsused hakkasid kehtestama rangeid heitkoguste piiranguid. Ja ärgem unustagem, mis juhtub, kui keegi jätab oma auto hooldusgraafiku täitmata. Uuringud näitavad, et halb hooldus võib vähendada nende konverterite tõhusust peaaegu poole võrra, mis tähendab, et õhku pääseb rohkem saastet ja sõidukijuhtidel, kes ei läbi heitkoguste testi, võivad tekkida trahvid.
Süsteemil on oluline roll kabiinis oleva surmavate süsinikmonoksiidi sisalduse vältimisel. Äärmiselt kuumad väljatõmbetorud võivad ulatuda üle 1400 °F ehk umbes 760 °C, seega tuleb kogu see soojus eemaldada osadest, mida see kahjustada võib. Siin tulevad appi soojuskaitseplaatid. Nad peegeldavad tagasi intensiivset soojuskiirgust, et kaitsta olulisi komponente, näiteks kütuseliine, elektrijuhtmeid ja erinevaid materjale sõiduki alumises osas. Samuti on oluline ka torude paigutus. Kui väljatõmbeava on õigesti paigutatud, liiguvad väljatõmbegaasid allapoole ja tagasipoole ning ei tungi reisijate ruumi. See paigutus hoiab kabiinis süsinikmonoksiidi kontsentratsiooni alla 0,1 protsendi, mis on palju madalam kui töökeskkonna ohutusstandardites sätestatud ohtlik 1,28-protsendiline tase.
Enamikus tänapäevastes autodes asuvad hapnikusensorid nii katalüsaatori ees kui ka taga ning jälgivad pidevalt, mis toimub väljalaske süsteemis. Nende sensorite ülesanne on saata teave tagasi auto arvutisse, mida lühendatakse ECU-nimetusena. Selle tagasiside põhjal korrigeerib ECU mootoris segatava õhu ja kütuse kogust. Ideaalne segu tekib siis, kui õhku on umbes 14,7 osa ja kütust 1 osa. Kui kõik töötab korralikult, võivad autod, millel on hea kvaliteediga hapnikusensorid, säästa kütust umbes 15% võrreldes autodega, mille hapnikusensorid on aeglaselt välja kulunud. Ja tegu ei ole mitte ainult kütusekulu vähendamisega käigu all. Õhu ja kütuse segu täpsuse säilitamine tähendab, et mootorist pääseb välja vähem kahjulikke gaase. See on eriti oluline diiselmootorite puhul, sest see takistab suitsu kogunemist kallistes osakeste filtrites, mistõttu need kestavad pikemalt enne uue vahetamist.
Süttimisgaaside voolu viis mõjutab oluliselt mootorite tööd, peamiselt kolme omavahel seotud teguriga. Esiteks on see tagasurve, mis tähendab põhimõtteliselt seda, mis juhtub, kui süttimisgaasid kohtuvad takistusega. Kui siin on liiga suur takistus, võib see vähendada ruumalaefektiivsust umbes 15 protsendi võrra. Selle tulemusena jäävad süttimisgaasid silindritesse, mis segab uue kütuse segu sissepääsu. Teisalt kasutab nii nimetatud impulsspuhastus tegelikult süttimisgaaside rõhklaineid, et tõmmata silindritesse rohkem õhku ja kütust. Õigesti seadistatuna võib see tehnika silindrite täitmist suurendada umbes 8–12 protsendi võrra. Oluline on ka süttimisgaaside liikumiskiirus. Liiga suured torud aeglustavad gaasivoolu, mis halvendab pöördemomenti madalatel pöördearvudel. Kui aga torud on liiga väikesed, takistavad nad vastupidi võimsust kõrgematel pöördearvudel. Seetõttu eelistavad paljud võimsusparandusettevõtted oma süttimissüsteemides mandrel-keeratud torusid. Need torud säilitavad isegi pöörete kohaselt ühtlase siseläbimõõdu, mistõttu tekib gaaside liikumisel neis vähem turbulentsi. Ainult selle turbulentsi vähenemisest saab võita 3–5 protsendi võrra võimsuskadu.
Kui räägime jõudlustäiendustest, siis igal suuremal osal on oma eriline ülesanne. Näiteks vahetatakse peapliitid (headers) tavaliselt kitsendavate valuraua kollektorite vastu torudega, mille pikkus on kõikidel ühesugune. See aitab kaasa nii nimetatud impulsside eemaldamisele (pulse scavenging). Pikkade torudega peapliitid suurendavad tavaliselt madala pöörlemiskiirusega pöördemomenti umbes 10–15 protsenti, samas kui lühikeste torudega peapliitid on suunatud maksimaalse võimsuse saavutamisele kõrgematel pöörlemiskiirustel. Turbolaetavate mootorite puhul reguleerivad allavoolutorud (downpipes) seda, mis juhtub turbiini järel. Head allavoolutorud vähendavad tagasurvet umbes 20–30 protsenti, mis tähendab vähemat turbolag-i kiirendamisel. Katalüütilised konverterid on aga päris keerukad. Tegelikult on tehasesse paigaldatud katalüütilised konverterid õhuvoolu suhtes väga kitsendavad, kuid olemas on ka kõrgjõudlusega variandid, mille alusmaterjal on metall ja mis täidavad siiski üle 95 protsendi heitgaaside piirnormidest, samas kui õhuvoolu takistus väheneb 35 protsenti. Kõigi nende osade õige kokkupanek võib suurendada võimsust umbes 5–10 protsenti ilma mingi osa katkemata ega heitgaaside kontrolli läbimata, kuigi tulemused võivad erineda sõltuvalt sellest, kui hästi kõik osad omavahel sobivad.
Modernne väljalaske süsteem töötab kindla toimingute järjekorras. Alustades väljalaskekollektorist või mõnikord, kui tegu on turbolaadimisega, integreeritud turbiinikorpusega, kogub see osa kõik kuumad põletusgaasid, mis väljuvad mootori silindritest. Siin on kõige tähtsam, kui hästi see talub äärmiselt kõrgeid temperatuure – sageli üle 1400 °F – samal ajal, kui tagasurve hoidmiseks jäetakse see madalaks, sest liialine takistus võib tõsiselt kahjustada mootori jõudlust ja vähendada efektiivsust umbes 15 protsendi võrra. Pärast kollektori ala jõuavad need gaasid torude kaudu katalüütilisse konverteerijasse, kus nad puhastatakse heitgaaside kontrolli eesmärgil. Sealt lähevad nad läbi müra vähenemist tagava mürapüüdja (muffleri), mis teeb just seda, mida sellelt oodatakse – vähendab müra taset. Lõpuks viiakse kõik välja sõiduki taga asuva väljalaskeavaga.
Materjalide valimine tähendab alati keerulisi otsuseid selle vahel, mis töötab kõige paremini ja mis sobib eelarvesse. Valuraud on suurepärane stabiilsuse tagamiseks temperatuurimuutuste korral, kuid see lisab kindlasti kaasaegselt kaalat. Rostivaba teras? See vastub rohutumisele paremini, talub soojust palju paremini ja kestab kokkuvõttes pikemalt, kuid inimesed maksavad nende omaduste eest täiendavat hinda. Tänapäeval kasutatakse paljusid jõudluspõhiseid seadistusi torukujuliste kollektoritega, mille pikkused on kohandatud eriliselt nii akustiliselt kui ka termiliselt, et saavutada maksimaalsed impulsside puhastamise efektid. Miinus? Õhukesed variandid lõhenevad pärast liiga paljusid soojenemise ja jahtumise tsükleid. Soojust barrierkihid aitavad mootoriruumi töö ajal külmema hoida, mis on suurepärane uudis naabruses asuvate komponentide jaoks. Siiski tõusevad tootjate tootmiskulud neid kihte kasutades tavaliselt umbes 30 protsenti. Eriliselt turbolaetud mootorite puhul pöörduvad insenerid nikli sulamist integreeritud kollektorite poole, mis suudavad taluda väljaheite temperatuure kuni 1800 Fahrenheiti (umbes 982 °C). See konstruktsioonivalik kaob kõik need tülikad liitmisplaadid ja loob sujuva teekonna väljaheitegaasidele, et liikuda süttimiskambrist otse turbiini.
EN