Introdução
A função de um sistema de escape pode-se resumir ao seguinte: (1) retirar do compartimento do motor os gases de escape quentes para um local afastado do motor; (2) atenuar significativamente o ruído provocado pelo motor e (3) reduzir as emissões poluentes para a atmosfera.
O Escape, tal como outros componentes dos automóveis de série também não estão optimizados para debitar a máxima potência. Os níveis sonoros, as normas antipoluição, o custo de investigação e testes, os materiais empregues e outros factores, condicionam o resultado final. Algumas alterações no sistema de escape podem levar a ganhos de potência consideráveis.
Depois de se melhorar a quantidade de ar que entra no motor, é preciso fazer com que esse ar saia o mais rapidamente possível do motor. Quanto menor restrições houver à saída dos gases de escape melhor. O diâmetro dos tubos é importante e tem um papel fundamental na performance do escape. Duplicando o diâmetro do tubo aumenta-se o fluxo dos gases de escape num factor igual a 16! A certa altura contudo o aumento do diâmetro não leva a ganhos nenhuns, ou os ganhos apenas se dão a níveis de rotações teóricos fora do nível de utilização do motor. Um escape muito largo vai fazer com que os gases saiam mais lentamente. O diâmetro ideal dos tubos depende da cilindrada do carro e se o carro tem ou não Turbo e do tipo de combustível. Um bom escape tem um diâmetro que pode ir de 2.5'' até às 3'' de diâmetro em carros com turbo e alta cilindrada. Outro factor importante é a forma como os tubos estão dobrados. Quanto menos curvas o escape tiver e se as curvas mantiverem o diâmetro tanto melhor. Normalmente nas curvas dos tubos de escape existe uma pequena amolgadela que reduz o diâmetro interior tornando-se uma restrição à velocidade da saída dos gases de escape. As máquinas (mandrel-bending machines) que possibilitam dobrar os tubos mantendo os diâmetros da secção interior são bastante caras e por essa razão nem todos os fabricantes e oficinas as usam para os seus sistemas de escape, principalmente se for um fabricante de sistemas de substituição ou um fabricante local. O ângulo das curvas formadas pelos tubos do sistema de escape deverá também ser o menor possível. Outro factor que influência a performance de um sistema de escape é o seu peso. Os sistemas de série são bastante pesados! Um sistema mais performante deve reduzir o peso total do sistema de escape usando melhores materiais e menos componentes. Normalmente a substituição apenas da panela de escape não leva a grandes ganhos de potência, principalmente se levarmos em consideração o seu custo. Em alguns casos contudo esses ganhos podem ser notados. A alteração do sistema completo, com colectores incluídos já leva a grandes ganhos de potência dependendo do carro podendo ir até 40cv em muitos modelos de carros potentes. Em carros com turbo, a alteração do sistema de escape pode ser uma das primeiras alterações a serem feitas pelas vantagens que trazem.
Panela de escape
As panelas finais de um sistema de escape têm bastantes restrições de forma a reduzir o ruído emitido pelo motor do carro. Todos os elementos usados para reduzir esses níveis de ruído vão também limitar a rapidez com que os gases saem e por isso há uma redução na potência. O ruído emitido pelos escapes de rendimento é incomodativo para a maior parte das pessoas, embora para os entusiastas esse ruído seja quase como musica! O ideal é que os gases dentro da panela de escape saiam o mais rapidamente possível. As técnicas usadas para atenuar o ruído podem ser a absorção, reflexão e restrição, ou o conjunto de ambas. Podem-se distinguir 3 tipos de design diferentes em escapes orientados para a performance: o "super turbo design", "straight-through design" e o "supertrapp". No primeiro, os gases tal como num sistema de série, circulam para a frente e para trás dentro da panela num sistema de curvas menos restritivo que um de origem e que proporciona um barulho ligeiramente mais elevado. No segundo, os gases entram por um lado e saem directamente no outro, desta forma os gases não são desacelerados e proporciona ligeiramente mais potência que o anterior assim como um ruído mais racing. No sistema supertrapp, o ruído é limitado fazendo passar os gases de escape por um sistema de discos na extremidade. O número de discos influencia o nível de ruído e de potência. Não são muito usados nem divulgados (ver supertrapp). Alguns sistemas de escape tem mais do que uma panela. Normalmente a segunda e teceiras panelas actuam para reduzir os ruídos e vibrações.
Colectores de escape
Os colectores servem para afunilar os gases de escape num único tubo para que não seja necessário ter por exemplo 4 tubos de escape num carro num carro de 4 cilindros! O desenho dos colectores tem um papel fundamental no desempenho do sistema de escape. Normalmente é alterando os colectores que se obtém os maiores ganhos de potência. O tubo de cada cilindro deve ter o mesmo comprimento para manter uma banda de potência agradável. A forma como os tubos se unem, por exemplo 4 num motor de 4 cilindros, deve ser tal que não afecte a combustão nos outros cilindros. O material também tem um papel importante na qualidade de uns colectores. A forma como os colectores são fixados ao bloco do motor também é importante e os 4 tubos devem estar unidos uns aos outros para proporcionar uma rigidez maior. Normalmente a temperatura no exterior dos colectores em funcionamento é elevada o que faz com que a temperatura no interior do motor aumente e afecte por exemplo, em alguns carros, os tubos que saem do intercooler e contribuam para aumentar a temperatura do ar dentro desses tubos. Nestes casos e em competição costuma-se isolar os colectores através das formas mais variadas, revestindo-os de um material isolante.
Num sistema 4-2-1, cada tubo é agrupado com outro ficando dois tubos que se unem depois na parte inferior do carro num único tubo. Este tipo de design proporciona uma boa potência máxima a altas rotações e um binário elevado.
Num sistema 4-1, os tubos unem-se no mesmo local. É o design que proporciona a potência mais elevada a altas rotações embora a potência a rotações mais baixas seja menor assim como o binário. Normalmente esta configuração é usada em competição onde os carros precisam de ter mais potência a altas rotações.
Catalisador
O catalisador é uma peça fundamental nos sistemas de escape actuais. A sua função é proporcionar uma reacção química que transforma as emissões malignas em emissões benignas para o ambiente. No catalisador existe uma malha tridimensional de pequenas câmaras onde se dão as tais reacções que reduzem a poluição. Cada vez mais as perdas de potência são menores nos catalisadores mais modernos. Não é aconselhável que se retire o catalisador num carro de uso em estrada, para além do mais é proibido. Em competição contudo a maior parte dos dispositivos antipoluição são por vezes retirados desde que as normas das competições onde entrem os veículos assim o permitam. Alguns fabricantes propõem alguns catalisadores de substituição com um peso mais reduzido e menores perdas de potência.
Ponteiras de escape
Existem várias formas de ponteiras ou saídas de escape para serem aplicadas às panelas de origem. Apenas acrescentam vantagens em termos estéticos.
A função de um sistema de escape pode-se resumir ao seguinte: (1) retirar do compartimento do motor os gases de escape quentes para um local afastado do motor; (2) atenuar significativamente o ruído provocado pelo motor e (3) reduzir as emissões poluentes para a atmosfera.
O Escape, tal como outros componentes dos automóveis de série também não estão optimizados para debitar a máxima potência. Os níveis sonoros, as normas antipoluição, o custo de investigação e testes, os materiais empregues e outros factores, condicionam o resultado final. Algumas alterações no sistema de escape podem levar a ganhos de potência consideráveis.
Depois de se melhorar a quantidade de ar que entra no motor, é preciso fazer com que esse ar saia o mais rapidamente possível do motor. Quanto menor restrições houver à saída dos gases de escape melhor. O diâmetro dos tubos é importante e tem um papel fundamental na performance do escape. Duplicando o diâmetro do tubo aumenta-se o fluxo dos gases de escape num factor igual a 16! A certa altura contudo o aumento do diâmetro não leva a ganhos nenhuns, ou os ganhos apenas se dão a níveis de rotações teóricos fora do nível de utilização do motor. Um escape muito largo vai fazer com que os gases saiam mais lentamente. O diâmetro ideal dos tubos depende da cilindrada do carro e se o carro tem ou não Turbo e do tipo de combustível. Um bom escape tem um diâmetro que pode ir de 2.5'' até às 3'' de diâmetro em carros com turbo e alta cilindrada. Outro factor importante é a forma como os tubos estão dobrados. Quanto menos curvas o escape tiver e se as curvas mantiverem o diâmetro tanto melhor. Normalmente nas curvas dos tubos de escape existe uma pequena amolgadela que reduz o diâmetro interior tornando-se uma restrição à velocidade da saída dos gases de escape. As máquinas (mandrel-bending machines) que possibilitam dobrar os tubos mantendo os diâmetros da secção interior são bastante caras e por essa razão nem todos os fabricantes e oficinas as usam para os seus sistemas de escape, principalmente se for um fabricante de sistemas de substituição ou um fabricante local. O ângulo das curvas formadas pelos tubos do sistema de escape deverá também ser o menor possível. Outro factor que influência a performance de um sistema de escape é o seu peso. Os sistemas de série são bastante pesados! Um sistema mais performante deve reduzir o peso total do sistema de escape usando melhores materiais e menos componentes. Normalmente a substituição apenas da panela de escape não leva a grandes ganhos de potência, principalmente se levarmos em consideração o seu custo. Em alguns casos contudo esses ganhos podem ser notados. A alteração do sistema completo, com colectores incluídos já leva a grandes ganhos de potência dependendo do carro podendo ir até 40cv em muitos modelos de carros potentes. Em carros com turbo, a alteração do sistema de escape pode ser uma das primeiras alterações a serem feitas pelas vantagens que trazem.
Panela de escape
As panelas finais de um sistema de escape têm bastantes restrições de forma a reduzir o ruído emitido pelo motor do carro. Todos os elementos usados para reduzir esses níveis de ruído vão também limitar a rapidez com que os gases saem e por isso há uma redução na potência. O ruído emitido pelos escapes de rendimento é incomodativo para a maior parte das pessoas, embora para os entusiastas esse ruído seja quase como musica! O ideal é que os gases dentro da panela de escape saiam o mais rapidamente possível. As técnicas usadas para atenuar o ruído podem ser a absorção, reflexão e restrição, ou o conjunto de ambas. Podem-se distinguir 3 tipos de design diferentes em escapes orientados para a performance: o "super turbo design", "straight-through design" e o "supertrapp". No primeiro, os gases tal como num sistema de série, circulam para a frente e para trás dentro da panela num sistema de curvas menos restritivo que um de origem e que proporciona um barulho ligeiramente mais elevado. No segundo, os gases entram por um lado e saem directamente no outro, desta forma os gases não são desacelerados e proporciona ligeiramente mais potência que o anterior assim como um ruído mais racing. No sistema supertrapp, o ruído é limitado fazendo passar os gases de escape por um sistema de discos na extremidade. O número de discos influencia o nível de ruído e de potência. Não são muito usados nem divulgados (ver supertrapp). Alguns sistemas de escape tem mais do que uma panela. Normalmente a segunda e teceiras panelas actuam para reduzir os ruídos e vibrações.
Colectores de escape
Os colectores servem para afunilar os gases de escape num único tubo para que não seja necessário ter por exemplo 4 tubos de escape num carro num carro de 4 cilindros! O desenho dos colectores tem um papel fundamental no desempenho do sistema de escape. Normalmente é alterando os colectores que se obtém os maiores ganhos de potência. O tubo de cada cilindro deve ter o mesmo comprimento para manter uma banda de potência agradável. A forma como os tubos se unem, por exemplo 4 num motor de 4 cilindros, deve ser tal que não afecte a combustão nos outros cilindros. O material também tem um papel importante na qualidade de uns colectores. A forma como os colectores são fixados ao bloco do motor também é importante e os 4 tubos devem estar unidos uns aos outros para proporcionar uma rigidez maior. Normalmente a temperatura no exterior dos colectores em funcionamento é elevada o que faz com que a temperatura no interior do motor aumente e afecte por exemplo, em alguns carros, os tubos que saem do intercooler e contribuam para aumentar a temperatura do ar dentro desses tubos. Nestes casos e em competição costuma-se isolar os colectores através das formas mais variadas, revestindo-os de um material isolante.
Num sistema 4-2-1, cada tubo é agrupado com outro ficando dois tubos que se unem depois na parte inferior do carro num único tubo. Este tipo de design proporciona uma boa potência máxima a altas rotações e um binário elevado.
Num sistema 4-1, os tubos unem-se no mesmo local. É o design que proporciona a potência mais elevada a altas rotações embora a potência a rotações mais baixas seja menor assim como o binário. Normalmente esta configuração é usada em competição onde os carros precisam de ter mais potência a altas rotações.
Catalisador
O catalisador é uma peça fundamental nos sistemas de escape actuais. A sua função é proporcionar uma reacção química que transforma as emissões malignas em emissões benignas para o ambiente. No catalisador existe uma malha tridimensional de pequenas câmaras onde se dão as tais reacções que reduzem a poluição. Cada vez mais as perdas de potência são menores nos catalisadores mais modernos. Não é aconselhável que se retire o catalisador num carro de uso em estrada, para além do mais é proibido. Em competição contudo a maior parte dos dispositivos antipoluição são por vezes retirados desde que as normas das competições onde entrem os veículos assim o permitam. Alguns fabricantes propõem alguns catalisadores de substituição com um peso mais reduzido e menores perdas de potência.
Ponteiras de escape
Existem várias formas de ponteiras ou saídas de escape para serem aplicadas às panelas de origem. Apenas acrescentam vantagens em termos estéticos.
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