Sistemet e Shpërndarjes puna për të shndërruar ato avujt e helmueshëm të keqë në diçka më pak të rrezikshme para se të dalin në atmosferë. Në brendësi të shumicës së automjeteve ndodhet një katalizator i mbushur me metale të çmuara si platinumi, paladiumi dhe rodiumi. Këto materiale ndihmojnë në shndërrimin e monooksidit të karbonit në dioksid karboni normal, ndërkohë që pjesët e mbetura të karburantit shndërrohen në avull uji plus sasi shtesë CO₂. Modelet më të reja në rrugë sot në fakt reduktojnë lëndët e ndotëse me rreth 90 përqind, gjë që është e impresionueshme kur shikohet në kontekstin e rregulloreve si standardet Euro 6. Prodhuesit e automjeteve nuk kishin tjetër zgjidhje veçse të zhvillonin këto katalizatorë kompleksë me shumë faza, pasi qeveritë filluan të zbatonin kufijtë e rreptë të emisioneve. Dhe mos harrojmë as atë që ndodh nëse dikush neglizhon programin e mirëmbajtjes së automjetit të tij. Studimet tregojnë se mirëmbajtja e keqe mund të zvogëlojë efikasitetin e këtyre katalizatorëve me gati 50 përqind, që do të thotë se në ajër hidhen më shumë lëndë të ndotëse dhe drejtuesit mund të pësojnë gjoba nëse dështojnë në testet e emisioneve.
Ky sistem luan një rol të rëndësishëm në parandalimin e hyrjes së monooksidit të karbonit, i cili është shumë i rrezikshëm, në zonën e pasagjerëve. Kolektorët e shpërndarjes të gazrave të djegies nxehen shumë fort – ndonjëherë mbi 1.400 gradë Fahrenheit ose rreth 760 °C – kështu që ato duhet të zhvendosin të gjithë këtë nxehtësi larg pjesëve që mund të dëmtohen. Këtu hyjnë në punë mbrojtësit e nxehtësisë. Ata reflektojnë rrezatimin e fuqishëm për të mbrojtur elemente të rëndësishme si tubat e karburantit, telat elektrikë dhe materiale të ndryshme nën mjet. Po ashtu, pozicionimi i tubave të fundit të shpërndarjes është i rëndësishëm. Kur vendosen në mënyrë të duhur, gazrat e djegies drejtohen poshtë dhe prapa, në vend që të hyjnë në hapësirën e pasagjerëve. Ky konfigurim e mban nivelin e monooksidit të karbonit brenda kabines nën 0,1%, që është shumë më i ulët se niveli i rrezikshëm prej 1,28%, i cili është përcaktuar nga standardet industriale të sigurisë që të gjithë i ndjekin.
Sensorët e oksigjenit që gjenden në shumicën e makinave sotë janë vendosur edhe para edhe pas konvertuesit katalitik, duke kontrolluar vazhdimisht çfarë po ndodh brenda sistemit të shpërblyerjes. Ajo që bëjnë këta sensorë është të dërgojnë informacion prapa tek 'truri' kompjuterik i makinës, të cilin ne e quajmë ECU (Uniteti Kontrollues i Motorit). Bazuar në këtë përgjigje, ECU rregullon sa ajër dhe sa karburant përziehen bashkë në motor. Përzierja ideale ndodh kur ka rreth 14,7 pjesë ajër për 1 pjesë karburant. Kur gjithçka funksionon si duhet, makina me sensorë të mirë oksigjeni mund të kurseni faktikisht rreth 15% karburant në krahasim me makinat ku këta sensorë kanë filluar të dështojnë me kalimin e kohës. Dhe nuk është vetëm për të kursyer para në pompë. Ruajtja e saktësisë së përzierjes ajër-karburant do të thotë se dalin më pak gaze të dëmshme nga motori. Kjo bën një ndryshim të madh veçanërisht për motorët me djegie të vëndosur, sepse parandalon mbledhjen e tymit në ato filtra të thjeshtësimit të grimcave shumë të shtrenjta, që do të thotë se ato zgjasin më shumë kohë midis zëvendësimeve.
Mënyra se si funksionon rrjedha e gazrave të shkarkimit ka një ndikim të madh në performancën e motorëve, kryesisht për shkak të tre faktorëve të lidhur. I pari është shtypja e kundërt, e cila në thelb tregon çfarë ndodh kur gazrat e shkarkimit hasin rezistencë. Nëse kjo rezistencë është shumë e madhe, ajo mund të zvogëlojë efikasitetin volumetrik rreth 15%. Kjo lë gazra të djegies së mbetur të qëndrojnë në cilindra, gjë që pengon përzierjen e re të karburantit që hyr në to. Nga ana tjetër, një fenomen i quajtur ‘scavenging’ me valë shtypi (pulsuese) përdor në fakt këto valë shtypi nga gazrat e shkarkimit për të tërhequr më shumë ajër dhe karburant në cilindra. Kur është i rregulluar mirë, ky teknik mund të rrisë mbushjen e cilindrave rreth 8–12%. Po ashtu, ka rëndësi edhe shpejtësia me të cilën lëvizin gazrat e shkarkimit. Tubat që janë shumë të mëdhenj ngadalësojnë rrjedhën e gazrave, gjë që dëmton momentin kthyes në RPM-të e ulëta. Por nëse tubat janë shumë të vegjël, ato bllokojnë fuqinë në intervalin e lartë të RPM-ve. Prandaj, shumë laboratorë performancë preferojnë tuba me përkulje me mandrel për sistemet e tyre të shkarkimit. Këto tuba ruajnë një diametër të pandryshueshëm brendësisht edhe nëpër përkuljet, kështu që krijohet më pak turbulencë kur gazrat lëvizin nëpër to. Vetë kjo reduktim i turbulencës mund të kursajë nga 3 deri në 5 përqind humbjen e fuqisë së motorit.
Kur flasim për rregullimin e performancës, çdo pjesë kryesore ka punën e saj të veçantë. Për shembull, kolektorët zëvendësojnë thjesht ato kolektore të hekurit të derdhur që kufizojnë rrjedhën me tuba të gjatësisë së njëjtë. Kjo ndihmon në diçka që quhet ‘shfrytëzimi i valëve të shtypjes’. Kolektorët me tuba të gjatë japin zakonisht rreth 10 deri në 15 përqind më shumë moment torsion në shpejtësitë e ulëta, ndërsa kolektorët me tuba të shkurtër janë të fokusuar në arritjen e fuqisë maksimale të motorit në RPM-të më të larta. Për motorët me turbo, tubat e uljes (downpipes) kontrollojnë çfarë ndodh pas turbinës. Ata të mirë reduktojnë shtypjen e kundërt rreth 20 deri në 30 përqind, që do të thotë më pak vonësim i turbos (turbo lag) gjatë nxitimit. Konvertorët katalitikë janë pak më të komplikuar. Ata të montuar nga fabrika kufizojnë shumë rrjedhën e ajrit, por ekzistojnë alternativa me performancë të lartë, të bëra me bazë metalike, të cilat plotësojnë akoma 95 përqind ose më shumë të standardeve të emisioneve, duke lejuar rrjedhën e ajrit 35 përqind më lehtë. Montimi i saktë i të gjitha këtyre pjesëve së bashku mund të rrisë fuqinë rreth 5 deri në 10 përqind pa dëmtuar asgjë apo pa dështuar në testet e emisioneve, megjithatë rezultatet do të ndryshojnë varësisht nga mënyra se si përshtaten saktësisht të gjitha pjesët.
Sistemi modern i shpërblyerjes funksionon sipas një rendi specifik të operacioneve. Fillimi bëhet me kolektorin e shpërblyerjes, ose ndonjëherë me atë që quhet shtëpi integruese e turbinës kur kemi të bëjmë me montime turbo, ku kjo pjesë mbledh të gjitha gazet e nxehta të djegies që dalin nga cilindrat e motorit. Ajo që është më e rëndësishme këtu është se sa mirë mund ta tolerojë temperaturën ekstreme, shpesh mbi 1400 gradë Fahrenheit, duke ruajtur në të njëjtën kohë presionin e kthimit të ulët, sepse rezistenca e tepërt mund të dëmtojë seriozisht performancën e motorit, ndoshta duke zvogëluar efikasitetin me rreth 15 përqind. Pas largimit nga zona e kolektorit, këto gaze lëvizin përmes disa tubave para se të arrijnë konvertuesin katalitik, ku pastrohen për kontrollin e emisioneve. Më pas, ato kalohen nëpër silenciozin, i cili bën saktësisht atë që pritet nga ai – ul nivelin e zhurmës. Në fund, gjithçka nxirret jashtë përmes tubit të fundit në pjesën e pasme të mjetit.
Zgjedhja e materialeve do të thotë gjithmonë bërja e zgjedhjeve të vështira midis atyre që funksionojnë më mirë dhe atyre që përshtaten me buxhetin. Hekuri i derdhur është shumë i mirë për ruajtjen e qëndrueshmërisë kur bëhet fjalë për ndryshimet e temperaturës, por sigurisht shton edhe peshë shtesë. Çeliku inox? Po, ai reziston më mirë korrozionit, përballet shumë më mirë me nxehtësinë dhe ka një jetëgjatësi më të gjatë në përgjithësi, por konsumatorët do të paguajnë një çmim më të lartë për këto karakteristika. Këto ditë, shumë sisteme performancë po përdorin kolektorë tubularë, ku gjatësitë janë rregulluar në mënyrë speciale si akustike ashtu edhe termike për të arritur efektet maksimale të shpërnguljes së valëve. Anija negative? Versionet me trashësi të vogël tendencojnë të çelën pas shumë ciklesh ngrohjeje dhe ftohjeje. Mbulesat termo-barrierë ndihmojnë për të mbajtur kompartimentet e motorit më të ftohta gjatë punimit, gjë që është një lajm shumë i mirë për komponentët e afërt. Megjithatë, prodhuesit zakonisht shohin rritjen e shpenzimeve të tyre prodhuese rreth 30% për shkak të këtyre mbulesave. Kur punohet specifikisht me motores me turbo, inxhinierët përdorin kolektorë të integruar prej ligaturash nikeli, të cilët mund të përballojnë temperaturat e shpërndarjes që arrijnë deri në 1800 gradë Fahrenheit. Ky zgjidhje projektuese eliminon të gjitha lidhjet e pakëndshme me flanxha, duke krijuar një rrugë të lëmuar për gazrat e shpërndarjes që udhëtojnë nga kamera e djegies drejt turbinës.
EN