Publicado por Taller Actual

El sistema de escape

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Cuando termina la carrera de combustión– expasión (una etapa de trabajo útil positiva), la tercera carrera del cilo de cuatro tiempos, comienza la etapa de escape desde el PMI. (Punto Muerto Inferior) hacia el PMS. (Punto Muerto Superior). El pistón entonces expulsa los gases de combustión, a través de las válvulas de escape. Al final de la carrera de escape, o poco después (RCE) (Retardo Cierre al Escape), se cierra la válvula de escape.

Por otra parte, cuando va terminando la carrera de combustión - expansión y antes que el pistón llegue al PMI., la válvula se abre AAE (Avance Apertura al Escape), de manera tal que debido a esa presión residual, comienza la evacuación de los gases de escape compensando la resistencia que ofrecen los conductos de las válvulas, los silenciadores, los catalizadores y los filtros antipartículas (FAP). Esta resistencia, se transforma en una contrapresión en la evacuación, para la carrera ascendente del pistón hacia el PMS. Cabe considerar que actualmente, no todos los gases quemados son evacuados directamente, sino que parte de ellos, son recirculados y enviados a través de una válvula específica, a la cámara de combustión.

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El escape y las temperaturas

Sin dudas, el trabajo mecánico suministrado por el motor, se obtiene a partir de la energía contenida en la mezcla carburada, y convertida bajo la forma de calor.

La combustión en el PMS. (Punto Muerto Superior), lleva a los gases a altas temperaturas y a fuertes presiones. La carrera o ciclo de “expansión” es limitada, pero sabemos que el escape se desarrolla todavía a altas temperaturas, por otra parte, la presión de salida de los gases facilita el vaciado de los cilindros.

Al respecto, cuando un motor es ensayado en un banco de pruebas (relevamiento de curvas características por ejemplo), se genera en el sistema de escape –sobre todo a pleno régimen– un color rojo cereza en el múltiple. (temperaturas de 800 a 850 grados C).

Este calor puede pasar a ser, un rojo cereza intenso (900 a 950 grados c) en el caso de un motor turbosobrealimentado.

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En el automóvil en movimiento, el flujo de aire ventila, modificando las temperaturas exteriores del sistema de escape, y dificilmente se dé una marcha “pedal a fondo” durante mucho tiempo, no repitiéndose dicho color.

Para los especialistas, el conocer la temperatura de los gases combustionados en la cámara, permite evaluar la calidad de la combustión. Cuando el motor se prueba en el banco dinamométrico, se releva la temperatura de escape en cada tramo, como un indicador de la combustión.

Normalmente la toma de temperatura, se realiza sobre el colector de escape en las salidas de los cilindros, y en la parte recta del tubo, hasta la salida.

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Cabe señalar que, algunas modificaciones en la “puesta a punto”, influyen sobre la temperatura de los gases de escape. Los factores de variación pueden ser entre otros, los siguientes:

• Si se varía el ángulo de AAE. (Avance Apertura del Escape), con relación al RCA. (Retardo Cierre a la Admisión), varía la temperatura de los gases, debido a la modificación del cruce de válvulas.

• Si se varia la riqueza de la mezcla aire/combustible, puede disminuir la máxima temperatura de los gases.

• El avance al encendido, varía también la temperatura, si aumenta el avance, disminuye la temperatura de los gases.

Las temperatura de los gases, medidas en el banco de pruebas, son representativas. Cuando el automóvil está en marcha, los valores son diferentes, y es aquí donde además interesa el tema de las vibraciones. Actualmente, se puede tener como conclusión técnica, que los gases de escape evacúan a 900-1000 grados C. y que la tubería de escape, puede estar a 700 grados C. (color rojo sombra), en un vehículo que funciona a plena carga y a máxima velocidad.

Respecto al uso del turbocompresor, para recuperar una parte de la energía contenida en los gases de escape, modifica sin duda los valores de las temperaturas. En realidad, la búsqueda del buen rendimiento del turbo, conduce a alimentarlo con gases combustionados cargados de energía todavía utilizable, con altas temperaturas y considerables valores de presión.

Como consecuencia, la “puesta a punto” de un motor turbo, será diferente a la de un motor atmosférico logicamente. A elevados regímenes, los gases de escape ingresan al turbocompresor a 900-1000 grados C. y salen a 400-500 grados C. Estas altas temperaturas permiten un estudio amplio de los componente ubicados antes del turbo, como las válvulas y el múltiple de escape. Las temperaturas normales de salida de los gases, no presentan ningún inconveniente a los silinciadores.

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