Escape sintonizado - Tuned exhaust
En un motor de combustión interna , la geometría del sistema de escape se puede optimizar ("ajustar") para maximizar la potencia de salida del motor. Los escapes sintonizados están diseñados para que las ondas de presión reflejadas lleguen al puerto de escape en un momento particular del ciclo de combustión.
Motores de dos tiempos
Cámaras de expansión
En los motores de dos tiempos en los que el puerto de escape se abre al ser descubierto por el pistón (en lugar de por una válvula separada), un sistema de escape sintonizado generalmente consta de una cámara de expansión. La cámara de expansión está diseñada para producir una onda de presión negativa para ayudar a llenar el cilindro con la siguiente carga de entrada y luego producir una onda de presión positiva que reduce la cantidad de carga de entrada fresca que escapa a través del puerto de escape ( bloqueo del puerto ).
Recolección uniforme
Un diseño alternativo de motores de dos tiempos es donde el puerto de escape se abre / cierra usando una válvula de asiento y el puerto de admisión está controlado por pistón (se abre al ser descubierto por el pistón). La sincronización del cierre de la válvula de escape está diseñada para ayudar a llenar el cilindro con la siguiente carga de admisión (según los motores de cuatro tiempos).
Un motor de pistón opuesto usa un barrido uniforme, sin embargo, este diseño usa puertos de cilindro controlados por pistón con un pistón controlando el puerto de entrada y el otro el puerto de escape. De manera similar, los motores split-single usan un barrido uniforme, con el pistón en un cilindro controlando el puerto de transferencia (donde la mezcla de admisión ingresa al cilindro) y el otro pistón controla el puerto de escape.
Motores de cuatro tiempos
En un motor de cuatro tiempos , un colector de escape diseñado para maximizar la potencia de salida de un motor se denomina a menudo "extractores" o "cabezales". Las longitudes de las tuberías y las ubicaciones de fusión están diseñadas para ayudar a llenar el cilindro con la siguiente carga de admisión mediante la extracción de gases de escape . Los lugares donde se fusionan los tubos de escape de los cilindros individuales se denominan "colectores". Los diámetros del sistema de escape están diseñados para minimizar la contrapresión optimizando la velocidad del gas.
Los extractores / cabezales suelen tener tubos de igual longitud para cada cilindro, mientras que un colector de escape más básico puede tener tubos de diferente longitud.
Sistema de escape para motor de avión Rotax 912s
Cabezales de tubo largo (en blanco) en un coche de carreras
Encabezados "Zoomie" en un dragster
4-2-1 escapes
Un sistema de escape 4-2-1 es un tipo de colector de escape para un motor con cuatro cilindros por banco, como un motor de cuatro cilindros en línea o un motor V8 . La disposición de un sistema 4-2-1 es la siguiente: cuatro tubos (primarios) salen de la culata y se fusionan en dos tubos (secundarios), que a su vez finalmente se unen para formar un tubo colector.
En comparación con un sistema de escape 4-1, un 4-2-1 a menudo produce más potencia a velocidades de motor de rango medio (RPM), mientras que un escape 4-1 produce más potencia a altas RPM.
Emparejamientos de cilindros
El propósito de un sistema de escape 4-2-1 es aumentar el barrido fusionando las rutas de escape de pares específicos de cilindros. Por lo tanto, los pares de cilindros se definen por los intervalos entre los eventos de encendido, que está determinado por el orden de encendido y, para motores con un orden de encendido desigual, el intervalo de encendido.
Para un motor de cuatro en línea con un orden de encendido típico de 1-3-4-2, el emparejamiento de los cilindros 1 y 4 y los cilindros 2 y 3 se considera "no secuencial", ya que los cilindros emparejados no se suceden en el encendido. orden. Esta disposición no secuencial da como resultado un espaciado uniforme de 360 grados entre el intervalo de encendido en cada par de cilindros. Un emparejamiento secuencial daría como resultado espacios desiguales, como 180 grados y 540 grados para emparejamientos de cilindros 1 y 2 y 3 y 4. Este emparejamiento secuencial es utilizado por muchos motores de motocicleta.
Para un motor V8 con un diseño típico de plano cruzado, los escapes 4-2-1 a menudo se denominan escapes "Tri-Y". Tradicionalmente, solo se emparejaban los cilindros dentro del mismo banco, lo que resultaba en espacios de 90-630 grados (secuenciales), 180-540 grados o 270-450 grados. Normalmente, se favorece el intervalo 270, que requiere diferentes emparejamientos en cada banco; por ejemplo, 1 y 2 y 3 y 4 en un banco, pero 1 y 3 y 2 y 4 en el otro; naturalmente, estos escapes son sensibles al orden de encendido específico en uso. Incluso los espaciamientos de 360-360 grados solo son posibles si se usa un colector de escape cruzado para emparejar cilindros de bancos separados.
Longitudes de tubería
La combinación de pulsos de presión de escape de cada cilindro dicta las longitudes necesarias de las tuberías. Generalmente, los tubos más cortos ayudarán a producir más potencia a mayores rpm del motor, y los tubos más largos favorecen el torque a bajas rpm, alterando así la banda de potencia . Sin embargo, los gases tienden a enfriarse al pasar por tuberías más largas, lo que reduce la eficacia del convertidor catalítico.
En un motor turboalimentado , el factor clave en la longitud de los tubos de escape es proporcionar pulsos de presión espaciados uniformemente a la turbina del turbocompresor.
Ver también
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Motores de dos tiempos
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Motores de cuatro tiempos
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