Evolución de sistemas de escape en vehículos de competición.

Enviado por admin el Dom, 2006-07-23 14:32.

Los sistemas de escape de los vehículos pueden ser modificados o sustituidos por otros, comerciales o no, generalmente más evolucionados.

Estos escapes de sustitución o modificados aumentan las prestaciones del vehículo porque permiten una mejor evacuación de gases.

Es importante respetar las normas antirruido y sobre contaminación. La mayoría de los sistemas de escape suelen están homologados para poder pasar la I.T.V.

Nos detendremos en algunos de los componentes de los sistemas de escape y en sus modificaciones.

SUSTITUCION DE SILENCIOSOS

Los vehículos de serie suelen llevar silenciosos de tipo laberinto o combinados con absorción. La operación de mejora mas usual es la sustitución de los silenciosos por otros de tipo ABSORCIÓN. Un silencioso de este tipo consiste, básicamente, en un cilindro, mas o menos grande, atravesado por un tubo agujereado y rodeado, habitualmente, de fibras que absorben una parte importante del ruido generado por la combustión del motor.

Estos silenciosos no reducen demasiado la velocidad de salida de los gases, a diferencia de los montados de serie, que llevan en su interior un laberinto de chapas que reducen drásticamente la velocidad de los gases y, por lo tanto, merman proporcionalmente la potencia del motor. Aunque este sistema de laberinto puede mejorar el comportamiento del motor a bajas revoluciones, no le permite respirar bien a regímenes altos, que es donde muchos motores proporcionan toda su potencia disponible.

SUSTITUCIÓN DE COLECTORES

Los colectores de escape de los motores convencionales están diseñados de tal forma que los conductos de salida de los distintos cilindros, después de un corto recorrido, se unen en un conducto común que los conduce hacia la parte posterior del vehículo. Los colectores de escape de serie generalmente son de hierro fundido mediante molde de arena, por lo tanto ni su calidad ni su acabado permiten demasiadas “alegrías” en el rendimiento.

Esta disposición no es, en absoluto, lo más adecuado para los motores rápidos, preparados o no, con un cruce de válvulas mayor, pues en el colector se producen contrapresiones que impiden la correcta salida de los gases.

La solución más frecuente consiste en dar la longitud y el diámetro mas adecuado a cada tubo de salida del cilindro y unirlos de tal manera que los conductos reunidos en el mismo tubo correspondan a cilindros cuyos tiempos de escape estén lo mas distanciados posible en el funcionamiento del motor.

Para utilizar estas soluciones, los conductos de escape suelen adoptar formas curvas muy complicadas que les permiten acomodarse al espacio disponible dentro del hueco motor.

De tal manera, con un colector de escape adecuado se consigue generalmente un aumento de potencia sustancial, aunque a veces nos haga perder un poco de par motor a bajo régimen compensa la sustitución de cara a la mejora final.

Suelen estar fabricados en acero inoxidable para disminuir el peso y aumentar la duración.

Los colectores de escape mejorados están aplicados generalmente a vehículos de gasolina atmosféricos, que es en los que se consigue las mayores ganancias.

CATALIZADOR

Resulta relativamente común, eliminar el catalizador, sustituyéndolo por un tubo directo o por un silencioso convencional. Esto aumenta las prestaciones de algunos vehículos, sobre todo para un uso de conducción deportiva.

Debemos señalar que los vehículos sin catalizador no cumplen la normativa vigente y además, en los vehículos de última generación producen alteraciones en el sistema de inyección.

Ya hace un tiempo que nosotros distribuimos y/o montamos catalizadores “metálicos”, homologados para uso de calle o competición. Estos catalizadores están realizados en monolito metálico, tienen 200 celdas para la “filtración” en vez de 400 que tienen los convencionales de serie. Por lo tanto permiten un aumento en la velocidad de salida de los gases y consecuentemente un aumento de prestaciones.

SISTEMAS DE ESCAPE NO DE SERIE

Son muchas las firmas comerciales que tienen en el mercado sistemas de escape, colectores, etc. que aumentan sustancialmente las prestaciones de la mayoría de los vehículos, incluso hay marcas que los fabrican a medida, con diferentes niveles de sonido, con distintas bocas de salida, dobles, etc.

Podemos destacar marcas como Roar-Don silencioso (fabricación a medida), que realizan prácticamente lo que se desee para cualquier vehículo, con mejoras, en calidad, estética, sonido y prestaciones.

Con tan amplio abanico de posibilidades, cada conductor puede elegir lo que más se adecue a sus necesidades en cada momento: Desde un escape muy económico aunque no de muchas prestaciones ni de larga duración; hasta escapes a medida, de acero inoxidable con unas prestaciones excepcionales y de tan larga vida que el fabricante ofrece una garantía de 5 años.

Muchas cosas se han escuchado sobre los filtros y kits de admisión directa. Por medio de este manual se desea poner un poco de orden, y además de analizar su utilidad, manera de colocarlos, entre otras cosas importantes; se justificará con explicaciones claras todo lo que se expondrá.

Consideraciones importantes

El kit de admisión directa no debería por si sólo ser causa de ningún aumento significativo de la potencia, con respecto al sistema de admisión de serie en perfecto estado, en la mayoría de los autos. Se dice en la mayoría porque hay vehículos con sistemas de serie más restrictivos que otros.

Si la colocación del kit de admisión en un lugar poco propicio como sucede en muchos casos por pura estética, hace que el filtro absorba aire caliente o no tan frío como el que absorbía la admisión originalmente, existirá una pérdida de rendimiento del motor importante.

Si el kit de admisión está bien instalado, y absorbe aire posiblemente más frío que el que entraba en la admisión originalmente, entonces no presentará ningún perjuicio para el motor y puede ser que haya un verdadero aumento del rendimiento del motor. Es fácilmente demostrable que aproximadamente por cada 10 grados centígrados que se consiga bajar la temperatura del aire que entra por la admisión, se conseguirá un aumento del rendimiento de un 1%.

En los automóviles actuales, el sistema de admisión de aire diseñado originalmente para el vehículo por el equipo de ingenieros de la marca aporta la cantidad de aire necesaria, y en las condiciones de temperatura más favorables para que la combustión sea óptima

en todo momento, y el simple mantenimiento del sistema original garantiza un aporte de aire más que suficiente.

Una reforma en el sistema de admisión original de aire no es tan sencilla como pudiera parecer, pues las reformas importantes irían dirigidas a los colectores de admisión. Resumidamente para mejorar el llenado del cilindro en regímenes bajos se necesitan colectores de admisión largos y estrechos, pero este tipo de conductos limitan el llenado del cilindro a altas revoluciones a causa del rozamiento con las paredes. Los colectores de admisión de origen están diseñados de tal manera que logren un compromiso entre el llenado del cilindro a altas revoluciones, sin perjudicar o perjudicando lo menos posible el llenado en medias y bajas revoluciones. La admisión variable consigue eliminar casi por completo esas limitaciones.

Preguntas y respuestas más frecuentes

A pesar de lo que se expone, yo he notado una mejoría al colocar mi Kit de admisión directa. Puede ser posible?Esa mejoría que notas puede que se deba a que el estado de tu sistema de admisión original no era el correcto, quizás el filtro estaba muy sucio e impedía una correcta circulación del aire, también lógicamente si has colocado el kit en un lugar adecuado y es bastante menos restrictivo que el sistema original puede haber alguna mejora. Además el peculiar sonido de las admisiones directas acrecienta la sensación de que el auto anda más; una prueba de una conocida revista demostró que el aumento de potencia no existía en algunos casos, y era mínimo en otros (1-1,5 cv). De todas formas como hemos comentado, si consigues alimentar al motor con aire más frío y un poco menos restringido que con la instalación de origen, entonces si es posible que haya un aumento real de la potencia.

Tengo que cambiar ahora mi filtro original, ¿Qué opina de los filtros de marcas como KN o Green que es similar al original y va en el mismo hoyo? Es una buena opción puesto que si llevas acabo el mantenimiento tal y como lo mandan, limpiándolo cada 5000km e impregnándolo en aceite especial, amortizarás su utilización en 50000km más o menos, y además los filtros con tela especial de algodón impregnados en aceite filtran muy bien, son menos restrictivos y algunos ofrecen mayor superficie de filtrado que los convencionales.

Todo lo que comenta parece coherente, pero los fabricantes de filtros garantizan que con sus filtros pasa un 20% más de aire. ¿Que dice a eso?Hay una cosa que es cierta, con los filtros o kits, debido a su diseño y al material con el que están hechos, la circulación de aire entre ellos es buena, bastante superior a la de los filtros convencionales, pero claro eso no quiere decir que necesariamente a nuestro motor le vaya a entrar más aire. Como veremos (muy resumidamente) en el proceso de llenado de aire del cilindro se conjugan varias fuerzas para asegurar un correcto llenado de los mismos, y si nuestro filtro de aire esta en perfecto estado, no debería de ser un

impedimento para que los cilindros se llenen con el aire que necesitan.  Básicamente el llenado del cilindro se produce mientras la válvula de admisión está abierta y el pistón realiza el recorrido descendente, desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior, además mediante un solapamiento previo de la válvula de admisión con la válvula de escape, se aprovecha también la depresión que se forma con la violenta salida de los gases de escape. El aire entra en el cilindro principalmente porque el vacío que deja el pistón se transmite por el conducto de admisión para recoger el aire atmosférico e introducirlo. La cantidad de aire que pueda entrar más mediante un kit de admisión es mínima, si la comparamos con un sistema de admisión original en perfecto estado, a no ser que el sistema de nuestro vehículo sea muy restrictivo. Sólo se consiguen auténticas optimizaciones de este llenado (en motores atmosféricos), modificando parámetros de diseño y de forma de los colectores de admisión, por eso los autos con admisión variable obtienen ligeras mejoras

¿Pero si me entrase más aire al cilindro, no se podría también enriquecer la mezcla y la ganancia de potencia sería considerable?Desde luego que sí, esa es la función del Turbo, el cual consigue hacer el llenado del cilindro a una presión mayor que la atmosférica.

Todos los autos de competición y de rally basados en vehículos de serie los suelen llevar, ¿por qué?Como ya se ha dicho las verdaderas optimizaciones del llenado de aire de los cilindros en motores atmosféricos, se consiguen modificando parámetros de diseño y de forma de los colectores de admisión. Los autos de competición o rally basados en modelos de serie llevan modificaciones importantes en los conductos de admisión (generalmente más anchos y cortos que los de serie para favorecer un llenado en altas revoluciones) que hacen que el resto del sistema de admisión diseñado para los parámetros originales del mismo, tenga también que ser modificado, pues para ese uso el sistema de serie es insuficiente.

Cuáles son entonces las verdaderas ventajas de poner un kit de admisión directa.En los kits de admisión directa (y también en los filtros de aire deportivos suministrados por las mismas marcas), la duración del elemento filtrante es muy larga, pudiéndose limpiar si se precisa. Eso es una ventaja importante y con un correcto cuidado y limpiado por nuestra parte podremos tener siempre nuestro sistema de admisión funcionando casi al 100%. Además, aunque ya hemos comentado que las ganancias de potencia no son tantas como nos prometen, si es cierto que puede que mejoremos ligeramente la aspiración del vehículo

¿Cómo me recomienda colocar mi kits de admisión para poder obtener un ligero aumento de la potencia?Obtendrás un ligero aumento de la potencia si consigues que el aire que entre por la admisión sea más fresco (más frío) que el que entraba originalmente. Normalmente las admisiones originales de los autos consiguen el aire más fresco dentro de sus posibles

ubicaciones, así que para mejorar eso sólo te será posible con tomas de aire auxiliares o sistemas análogos.

Procura no colocar el kit de admisión cerca de fuentes de calor (colectores, turbo, culata, etc) ni lo pongas detrás del radiador, pues esa es una ubicación muy habitual y absorberá el aire caliente resultante de la refrigeración del agua.

El filtro del aire en el auto tuneadoEs una de las alteraciones más estandarizadas en la actividad del tuning y la pregunta es: ¿pero realmente resulta eficaz? ¿ganamos o perdemos potencia? ¿cuales son sus beneficios? ¿cuales sus perjuicios?.

Este artículo intentará ayudar para encontrar buenas respuestas.

La función de los filtros de aire es la de limpiar el aire que ingresa al motor, de llegar con polvo, suciedad, puede dañarlo.

Los filtros que más se emplean en el mercado son de papel, por su precio inferior y porque generan poco ruido.

Los filtros sustitutos y los kits de admisión directa tienen como función el conseguir más caudal de aire frío por lo que resulta en un incremento de la potencia desarrollada por el motor.

Hay distintos tipos de filtros de aire. Los "filtros sustitutos" se instalan en el lugar original del filtro de serie, la diferencia está en que emplean elementos menos restrictivos, como el algodón.

Permiten que fluya más aire que los filtros originales. Suelen ser de fibra de algodón que está impregnada con sustancias especiales para ayudar a retener las impurezas.

Los "kits de admisión directa" se han pensado para cambiar el sistema de admisión de aire del automóvil.

Son diseñados para lograr un mayor caudal de aire frío en aquellos autos que tengan un sistema restringido. Hay vehículos en los que se ha pensado ya de fábrica y el filtro instalado de serie viene compensado para tal restricción.

FILTRO K&N LEXUS IS220D - 03:39 min.

Fotografía de www.sxc.hu

Se requiere de cuidado al instalar los "kits de admisión directa", que no sea en una ubicación caliente, porque se vería reducida la potencia a alcanzar.

La idea de instalar uno de estos kits no debe limitarse a lo estético, a la pura apariencia, es necesario evitar las fuentes de calor como el turbo o el radiador, para evitar un efecto negativo, indeseable, en el motor, la caída de la potencia.

Requiere de buscar una nueva ubicación en donde se logre mayor flujo de aire que el disponible en la ubicación original, se recomienda también instalar una toma de aire para captar más aire fresco y derivarlo a la admisión.

Cumpliendo con todos los requisitos y las recomendaciones, es posible esperar un incremento ligero de la potencia del motor, como de 1% cada diez grados centígrados, no mucho más. El aumento de caballos de fuerza puede ser de 1 a 1,5%.

Entonces, el resultado se notará en el incremento de la potencia y en el aumento del ruido de motor, más agresivo, propio de vehículos de gran potencia.

Hay otros aspectos a tomar en cuenta cuando nos dedicamos a mejorar la entrada de aire por modificar el filtro, sean los filtros sustitutos o el reemplazo, como los kits de admisión directa son más costosos que los originales de serie.

Los "filtros de algodón" se pueden lavar y eso hace que su duración se prolongue y su rendimiento sea máximo.

Para su mantenimiento de los filtros de aire debe realizarse cada cinco mil a diez mil kilómetros, mucho depende del fabricante y del uso recibido.

Resulta en general una tarea sencilla realizar el mantenimiento, hay que limpiarlos con agua y una sustancia jabonosa que está diseñada para el kit. Una vez seco hay que impregnarlo con aceite especial para retener partículas de polvo suspendidas en el aire.