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O sistema de escapamento foi projetado para reduzir a poluição das ondas sonoras e controlar a taxa de emissões do motor de combustão interna (ICE). Existem muitas pesquisas e desenvolvimentos realizados no prazo para aumentar o desempenho do motor a cada momento, incluindo nós. Embora o sistema de exaustão exigisse projetos complexos para cada aplicação diferente, os fundamentos nunca mudam: absorver os gases queimados da válvula de exaustão, liberá-los para a atmosfera para garantir que o ciclo de combustão funcione corretamente. A variável principal que muda dependendo das aplicações é o comprimento do tubo, diâmetro, raio das curvas, volume do silencioso e design do defletor interno que afetam o desempenho.
Escolher o escapamento certo pode ser confuso e demorado. Embora a maioria do usuário selecione um sistema de escapamento com base apenas no som e na aparência, é importante observar que, para atingir o desempenho ideal, a dimensão certa do tubo deve ser combinada com a combinação do motor e, mais importante, com a faixa de rpm de potência específica . Portanto, se você gosta de desempenho, nós, Max Racing Exhaust estão aqui para lhe fornecer uma solução de compreensão fundamental do escapamento e as escolhas certas para combinar com o próximo sistema de escapamento do seu veículo.
Para um desempenho ideal, a configuração do sistema de escapamento deve ser combinada com o sistema de indução do motor, os tamanhos dos cilindros e a sincronização do eixo de comando. Esses componentes devem ser ajustados juntos como um sistema integrado para o melhor desempenho de pico dentro de uma faixa específica de rpm. Se um componente for modificado, todo o grupo de componentes deve ser devolvido para equilibrar o desempenho máximo.
Um sistema de escapamento otimizado atinge um equilíbrio de pressão entre os tratos de admissão e escapamento do motor dentro de uma determinada faixa de rpm. Exemplo para o corredor de rua, se você deseja torque otimizado nas baixas e médias frequências (2,500-4,500 rpm) para excelente aceleração e cruzeiro rodoviário junto com a potência decente na extremidade superior. No entanto, cada projeto de tubo é um compromisso. Por exemplo, se um tubo for projetado apenas para torque da extremidade inferior, ele perderá a potência da extremidade superior e vice-versa. entretanto, para racers, motores de grande cilindrada e alta potência freqüentemente projetam um tubo para potência de ponta e reduzirão o torque de baixo custo, de modo que o veículo será lançado com mais facilidade, resultando em aceleração mais rápida. Um sistema de escapamento só é eficaz em uma faixa estreita de toda a faixa de rpm do motor, portanto, as prioridades devem ser definidas e compromissos feitos para atingir as características de desempenho desejadas. Os principais componentes do sistema de escapamento incluem um coletor / coletor de escapamento, conversor catalítico, ressonador de escapamento e silenciador de escapamento. O diâmetro, o comprimento e a configuração geral do projeto desses componentes terão um grande impacto no motor.
Diâmetro do tubo de exaustão
O diâmetro do tubo é uma das partes críticas para otimizar o desempenho do veículo porque o diâmetro dele determina a quantidade de volume a fluir que tem um grande efeito na velocidade dos gases de escape. Juntos, o deslocamento do motor, a taxa de compressão, o diâmetro da válvula, as especificações do eixo de comando e a banda de rpm determinam o diâmetro ideal. A contrapressão do escapamento aumentará se o diâmetro do tubo for muito pequeno. A contrapressão é a resistência ao fluxo criada no sistema de exaustão. A contrapressão elevada aumenta as perdas de bombeamento do motor, resultando em aumento da pressão no pistão durante o ciclo de escapamento.
Além disso, a alta contrapressão reduz o fluxo de exaustão de baixa elevação durante o período de “purga”. A purga é o fenômeno de expansão dos gases de escapamento ajudando a expulsar os resíduos de combustão do cilindro e começa quando a válvula de escapamento abre. A purga se refere à eficiência com que o resíduo da combustão é expelido do cilindro pela expansão dos gases de exaustão. A purga começa quando a válvula de escapamento abre e termina quando a pressão do cilindro e a pressão do sistema de escapamento são equalizadas. O uso de purga para ajudar a remover os gases de escapamento reduz as perdas de bombeamento do motor porque menos demandas físicas são colocadas no pistão durante o ciclo de escapamento. A situação ideal é ter um equilíbrio entre a contrapressão e a velocidade dos gases de escape. Um diâmetro de tubo excessivamente grande diminuirá a contrapressão, mas também diminuirá a velocidade, resultando em torque de extremidade inferior pobre.
Comprimento do tubo de exaustão
O comprimento do tubo é determinado pela aplicação do motor (passeio, rua quente, corrida, etc.) e faixa de rotação. O comprimento do tubo regula a inércia e a sintonia das ondas, o que estabelece o efeito da eliminação na produção de energia. A eliminação usa uma coluna de gases de escape em movimento rápido (eliminação de inércia) ou um pulso de energia supersônica (eliminação de ondas) para ajudar a limpar os resíduos de combustão do cilindro. A inércia e a eliminação das ondas também podem ajudar na carga de admissão no cilindro. Durante a operação do motor, ondas positivas e negativas são criadas no sistema de escapamento e viajam para frente e para trás por todo o comprimento do tubo. Se o comprimento do tubo for otimizado, a onda negativa será programada para chegar à válvula de escape durante o período de sobreposição da válvula. Uma onda negativa com tempo adequado reduzirá a pressão na válvula e ajudará a eliminar os gases de combustão da câmara. A faixa de rpm mais importante do motor deve ser identificada para que o comprimento do tubo possa ser combinado com a rpm adequada, pois as ondas de pressão só podem ser cronometradas para ajudar na limpeza do escapamento em uma faixa estreita de rpm. Um comprimento de tubo mais longo otimiza a potência em baixas rpm, enquanto um comprimento mais curto melhora o desempenho da extremidade superior.
O silenciador de exaustão
Um sistema de exaustão deve ter volume de silenciador suficiente para manter a contrapressão baixa em altas rpm. A cilindrada do motor, taxa de compressão, rpm e potência são fatores que determinam o volume adequado do silenciador. Normalmente, o volume do silencioso deve ser cerca de 10 vezes o volume do cilindro para gerar uma potência adequada de alta rpm. Mas lembre-se de que à medida que a potência aumenta, o volume dos gases de escape também aumenta. Com o aumento do volume dos gases de escape, o fluxo de ar do silenciador e o volume também devem ser aumentados. Isso significa que um motor 96ci produzindo 100 cavalos de potência gera mais gases de escape do que um motor semelhante produzindo apenas 90 cavalos de potência e requer maior capacidade do silenciador para potência de ponta otimizada. Infelizmente, grandes silenciosos não são esteticamente agradáveis no motor V8, por isso é um desafio projetar um sistema de escapamento para motores de grande cilindrada que satisfaça tanto a estética quanto o desempenho.
Os sistemas de exaustão dois em dois usam dois silenciadores de exaustão, oferecendo potencial para aumentar o volume do silenciador. Esses projetos também são geralmente ajustáveis por meio de modificações nos defletores internos. Aumentar o número e / ou tamanho dos orifícios em um defletor ou encurtar os defletores reduz a contrapressão e pode ajudar na potência de ponta. Ainda assim, lembre-se de que aumentar muito o fluxo pode matar o torque da extremidade inferior. Além disso, um sistema ajustável 2 em 1 oferece uma grande vantagem sobre um sistema coletor não ajustável, especialmente se a cilindrada do motor for grande.
Conclusões
Embora a maioria dos motoristas compre um sistema de escapamento com base no som e na aparência que chama a atenção, lembre-se de que, para um desempenho ideal, o diâmetro, o comprimento e o design do tubo são essenciais. Considere o sistema de escapamento como um componente integral do motor que deve ser ajustado para o deslocamento do motor, came e sistema de indução. O diâmetro do tubo de escape normalmente é o fator mais importante para o projeto do sistema de escape porque define a curva de torque. Diâmetro maior melhora a potência de ponta em detrimento do torque de ponta. Alterar o comprimento do tubo move a curva de torque para cima ou para baixo na banda de rpm. Um comprimento mais curto geralmente melhora a potência máxima, enquanto um tubo mais longo aumenta o torque inferior. Tubos retos normalmente melhoram a potência acima de 4,000 rpm, mas reduzem a resposta do acelerador nas faixas de rpm mais baixas. Finalmente, se um componente-chave ou especificação, como deslocamento, came, trato de indução ou câmara de combustão for alterado, o motor pode exigir um projeto de tubo diferente e deve ser devolvido para melhor desempenho.