sistema de escape

Sistema de escape del automóvil
A primera vista podía parecer que el dispositivo de evacuación de los gases de escape de los automóviles debía ser un simple tubo que desechara los gases a la atmósfera, pero en la práctica, ese concepto está bien lejos de la realidad, y, de hecho, este sistema es muy importante y tiene sus particularidades que veremos a continuación.

El sistema de escape sepuede dividir en dos partes:
1. Las que corresponden al motor.
2. Las que corresponden al tubo de escape que conduce los gases al ambiente.
En la figura 1 se muestra un diagrama de bloques de un sistema de escape. En él se podrá observar que las partes que lo constituyen son las siguientes:
1. Las válvulas de escape.
2. El múltiple de escape.
3. Los sensores de oxígeno.
4. El convertidorcatalítico.
5. El silenciador.
6. El resonador.
7. El tubo de cola o salida.
8. Los tramos de conducto que unen las partes.


Se observará que los gases muy calientes, (hasta 700ºC), que abandonan el motor se hacen converger en el múltiple de escape, y se conducen a través de tuberías a los distintos dispositivos que componen el sistema, hasta terminar en la atmósfera a través del tubo decola. Note que la temperatura de los gases va decreciendo a medida que se mueve por el sistema, pero siempre se tratará de que salgan a la atmósfera aun a mas de 100ºC.

Veamos ahora algunas particularidades de las partes componentes.

Figura 1. Diagrama de bloques
de un sistema de escape

Válvulas de escape
Son una parte constituyente del motor, pero como al mismo tiempo son parte del sistemade escape las trataremos aquí.
Estas válvulas tienen un trabajo muy severo, se mueven a alta velocidad cuando el motor gira rápido, tiene la responsabilidad de cerrar herméticamente la salida de la cámara de combustión y están en el medio del paso de gases a mas de 700ºC cuando el motor trabaja con carga y velocidad elevadas. Estas condiciones hacen que las válvulas de escape sean una pieza delmotor de altas exigencias constructivas y de material.
Desde el punto de vistas de funcionamiento, las válvulas se abren y cierran por el empuje de una leva (figura 2), de este modo, la apertura y cierre no son instantáneas y demoran algún tiempo; tiempo en el que se mantiene el movimiento del pistón. Si se espera hasta que el pistón esté abajo, al final de la carrera de fuerza, en su movimiento,el pistón se habrá elevado una distancia notable mientras se abre completamente la válvula de escape, durante esta elevación tendrá que oponerse a la presión residual que queda en el cilindro, una suerte de compresión de los gases quemados, y esto, evidentemente, va en contra de la eficiencia del motor. Teniendo en cuenta ese asunto, la válvula de escape comienza a abrirse antes de que el pistónalcance el punto muerto inferior, y los gases de escape, aun a presión dentro de cilindro, comienzan a fluir a través de la abertura formada entre la cabeza de la válvula y su asiento, abertura que crece con el tiempo. Literalmente fluye "fuego" que envuelve la cabeza de la válvula. Mas tarde cuando el pistón comience a subir podrá "barrer" los gases quemados con mucha menor oposición dado que laválvula ya estará abierta.

Constructivamente las válvulas están hechas de aceros muy especiales, que son capaces de resistir por largo tiempo la acción erocionante y corrosiva de los gases de salida y también las altas temperaturas de trabajo, pero aun así, la temperatura de la cabeza de las válvulas puede llegar a valores muy altos y no soportables por los materiales de que están hechas, si nose les dota de una vía de enfriamiento.

En la figura 2 se muestra un esquema de como está montada la válvula de escape, podrá ver que la cabeza está en la misma linea de fuego, especialmente cuando se abre y los gases incandescentes la rodean. La única zona de contacto de la cabeza de la válvula con un material "frío" es con el delgado borde del asiento donde cierra, y este, a todas luces,...