Una vez introducidos y quemados los gases
resultantes de la combustión deben ser llevados
fuera del motor, primero para permitir la entrada
de unos nuevos y segundo porque están calientes
y perjudican la mecánica.
El sistema de escape
consiste en un múltiple
de escape, el cual
recolecta los gases de
escape cuando son
extraídos desde los
cilindros, la tubería de
escape, la cual extrae
estos gases de escape
al aire exterior, el
silenciador, el cual
reduce.
El múltiple es una tubería
la cual conduce los gases
salientes de la cámara
de combustión hacia la
tubería de escape, está
ubicado en la cabeza
del
cilindro
y
tiene
entradas para permitir la
inyección del aire dentro
de este. El camarín o
múltiple
de
escape
posee curvas suaves y
precisas a fin de mejorar
la salida de tales gases.
Desde que los gases
salen de cada uno de los
cilindros tienen una alta
temperatura y están a
alta presión. Si ellos son
extraídos al aire exterior
libremente, el vehículo
haría ruido de sonido
explosivo.
A fin de prevenir esta
condición, un silenciador
es instalado en el sistema
de escape.
La función del Header
es facilitar el paso de
los
gases
de
la
combustión para que
se encuentren al final,
de tal modo que se
crea un impulso más
fuerte y presión muy
elevada que expulsa
con más velocidad los
gases
hacia
el
exterior.
La función de este dispositivo
es neutralizar lo más posible los
gases
contaminantes
generados por la combustión
de la gasolina.
Va instalado en el trayecto de
la tubería del sistema de
escape, entre el camarín o
múltiple de escape y el
silenciador
Existen dos funciones básicas
en un convertidor catalítico,
los cuales son catalizador de
reducción y catalizador de
oxidación.
Entre
ambos
procesos
producen los efectos químicos
necesarios que resulta en la
descontaminación
de
los
gases producidos por el
vehículo.
CATALIZADOR DE REDUCCIÓN
CATALIZADOR DE
OXIDACIÓN
El catalizador de reducción es la
primera
etapa
del
convertidor
catalítico. Utiliza platino y rodio para
disminuir las emisiones de NOx.
(Oxido de nitrógeno)
Es decir, descompone los óxidos de
nitrógeno en oxígeno y nitrógeno
que son los componentes del aire y
por lo tanto no son contaminantes.
El catalizador de
segunda
etapa
catalítico.
oxidación es la
del
convertidor
Este catalizador de platino y paladio
toma los hidrocarburos (HC) y monóxido
de carbono (CO) que salen del motor y
los hace reaccionar con el oxígeno que
también viene del motor generando
dióxido
de
carbono
(CO2).
Se añadió el convertidor
catalítico para reducir la
cantidad de:
Hidrocarburos
Monóxido
de carbono
Óxidos del nitrógeno.

Nitrógeno (N2): El 78% del aire es nitrógeno y éste únicamente pasa por el
interior del motor sin ser alterado.

Dióxido de carbono (CO2): Este es un producto de la combustión. El
carbono de la gasolina reacciona con el oxígeno del aire.

Vapor de agua (H2O): El agua también es un producto de la combustión. El
hidrógeno de la gasolina reacciona con el oxígeno del aire para formar
agua.
Estas emisiones no son consideradas como contaminantes aunque el
calentamiento global de la tierra se le atribuye en parte a las emisiones de
dióxido de carbono.

Monóxido de carbono (CO): Es un gas venenoso sin color ni olor que se
genera por una combustión incompleta.

Hidrocarburos (HC): Principalmente residuos de gasolina que no se quemó
dentro del motor.

Óxidos de nitrógeno (NOX): Puede ser monóxido o dióxido de nitrógeno. Es
el causante de la lluvia ácida.
El sonido del motor es una
onda formada por pulsos
alternativos de alta y baja
presión que se pueden
amortiguar con un silenciador
de escape. Cuando la válvula
de escape se abre y el gas se
precipita hacia el múltiple,
golpea la masa de gas de
menor presión que está
detenida allí. Esto genera una
onda que se propaga hasta
la atmósfera por el sistema de
escape. La velocidad de la
onda es mayor que la del
propio gas.
Los
silenciadores
están
construidos de metal y se
ubican por debajo en la
mitad trasera del vehículo-
Los gases en forma de
humo pasan por el
silenciador o resonador el
cual está compuesto por
celdas
metálicas
en
forma tubular y con
agujeros
conocidas
como colmenas, para así
salir expulsados hacia el
exterior
1.
El silenciador de múltiples colmenas :
Ayuda a disminuir considerablemente el ruido
del pase de los gases al salir del motor, el cual
es creado por el abrir y cerrar de las válvulas
de escape. Al momento que las válvulas de
escape se abren, estas realizan una descarga
de gases quemados de alta presión hacia la
tubería intermedia del escape, en esta
sección se expande los gases con menos
presión. A pesar que el silenciador de
múltiples colmenas que ayuda a reducir el
ruido, éste a su vez restringe la salida más
rápida de los gases hacia el exterior .
2.
Silenciador de colmena individual :
Compuesto por celdas metálicas en forma
tubular y con agujeros a lo largo de su
colmena, el cual está diseñado para reducir
la presión de los gases acumulados en la
parte posterior del sistema de escape,
permitiendo
liberar
los
gases
más
rápidamente,
produciendo
como
consecuencia más ruido exterior. Debido a
que el silenciador de colmena individual no
está en capacidad de reducir el ruido
ocasionado por los gases del mismo motor,
algunos
sistemas
de
escape
poseen
resonadores.
CÁMARA PRINCIPAL
RESONADOR
El gas ingresa a el y se
desplaza hasta el fondo del
tubo de entrada para luego
ser reflejado hacia la cámara
principal
Cuando el gas de escape golpea
al gas confinado en el resonador,
produce una onda en dirección
contraria que tiene frecuencia y
amplitud parecida a la que viene
desde el motor. Algunos sistemas
de escape están equipados con
un resonador independiente que
se instala más cerca de la cola de
escape.
Es un tubo metálico soldado
al silenciador o resonador,
permite expulsar el humo
proveniente
del
motor
luego de pasar por el
silenciador o resonador y
evita que se quede por
debajo del vehículo por el
riesgo de que ingrese a la
cabina.
Un turbo es un compresor accionado por los gases del
escape, cuya misión fundamental es presionar el aire de
admisión, para de este modo incrementar la cantidad que
entra en los cilindros del motor en la carrera de admisión,
permitiendo que se queme eficazmente mas cantidad de
combustible. De este modo, el par motor y la potencia final
pueden incrementarse hasta un 35%, gracias a la acción del
turbo.



Está compuesto por:
Carcasa central.
Turbina.
Compresor.
TURBOCOMPRESOR DE PRESIÓN
CONSTANTE
TURBOCOMPRESOR DE IMPULSO
El turbocompresor tipo
impulso presenta una
rápida reacción del
conjunto giratorio,
debido a la rápida
sucesión de impulsos
de gas de escape
sobre el conjunto de la
turbina. Se usa
principalmente en
aplicaciones
automotrices, cuando
es importante la
respuesta en
aceleración.
Los turbocompresores de
presión constante son
utilizados principalmente
en grandes motores
Diesel, en máquinas
excavadoras y en
aplicaciones marinas,
donde la respuesta de
aceleración no es tan
crítica.
TURBOCOMPRESOR DE GEOMETRÍA
VARIABLE
Un tipo especial de turbocompresor es el llamado de geometría
variable. Lo que varía en este tipo de compresor es un mecanismo
que aumenta o disminuye la fuerza que hacen los gases de escape
sobre la turbina.
El turbocompresor variable se utiliza mayormente en motores Diesel.
En los de gasolina la temperatura de los gases de escape es
demasiado alta para admitir con facilidad sistemas como éstos.
Se utilizan para incrementar
la presión y provocar flujo de
aire y otros gases en ductos y
sistemas de tuberías.
1.
2.
3.


Se utilizan para presiones que
van de 2.0 psi hasta 10.0 psi
(69.0 kPa).
También se le conoce como
impulsor de gas.
Existen dos tipos principales de
soladores:
Soladores de aspas axiales: sus
aspas son en forma de
aeroplano, e incluyen paletas
dentro de la carcasa para
recaudar el flujo en forma
axial
dentro
del
ducto
siguiente.
Sopladores de desplazamiento
positivo tienen varios diseños:
reciprocantes
(de
acción
única o doble) y rotatorios
(lóbulo, paleta o tornillo).

Las partes del sistema de escape son:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Múltiple de escape.
Tuberías de escape: delantero, central y trasero
Header.
Silenciador/resonador.
Convertidor catalítico.
Cola de escape
El sistema de escape tiene la función de transportar los gases
residuales de la combustión, hacia el exterior, tratando de
minimizar las emisiones contaminantes hacia la atmosfera.

Los turbo compresores son dispositivos que aumentan la
presión del gas residual a volumen constante para poder ser
transportado de un lugar a otro mas rápido, y se dividen en de
impulso, de presión constante y de geometría variable.

Los sopladores son dispositivos que se utilizan para incrementar
la presión y provocar flujo de aire y otros gases en ductos y
sistemas de tuberías.
1. Avellone, Eugene A., et al, (2007), Marks
Manual del Ingeniero Mecánico, (9º ed.),
México D.F.: Mc Graw Hill.
2. Bosch, (2004), Manual de la técnica del
automóvil, Barcelona, España: Editorial Reverte.
3. Mott, Robert L., (2006), Mecánica de fluidos,
(7º ed.), México D.F.: Pearson Educación
(Prentice Hall).
4.
http://tuning.deautomoviles.com.ar/articulos/es
cape/partes-performance.html
Descargar

3.2. SISTEMA DE ESCAPE