Trabajo de AFDEMO

Sistema de escape

El sistema de escape se puede dividir en dos partes:
1. Las que corresponden al motor.
2. Las que corresponden al tubo de escape que conduce los gases al ambiente.
Componentes:
1- Las válvulas de escape.
2- El múltiple de escape.
3- El convertidor catalítico.
4- El silenciador.
5- El resonador.
6- El tubo de salida.
7- Los tramos de conducto que unen las partes.
Los gases muycalientes, (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 de cola. 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 de100ºC.





Válvulas de escape
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 vista de funcionamiento, las válvulas se abren y cierran por el empuje de una leva, 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 sehabrá 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 pistón alcance el puntomuerto 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 la válvula ya estaráabierta.
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 no se les dota de unavía de enfriamiento.
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, no es suficiente vía para eliminar el calor que va recibiendo la válvula, por lo que se va produciendo un notable aumento de su temperatura. En la imagen puede apreciarse la vía efectiva por donde puede fluir el calor para enfriarla cabeza, es decir a través del vástago, y de este, a las paredes frías del bloque de cilindros rodeado del líquido refrigerante. Pero hay un factor agravante, y es el material de la válvula, ella, para soportar el ambiente extremadamente corrosivo, de gases altamente oxidantes a muy elevada temperatura se construyen de aceros de fuerte aleación, que son malos conductores del calor, lo queimpide en cierta manera el tráfico del calor.



Para palear esta situación, en muchos motores los vástagos de las válvulas son huecos. El interior se rellena con alguna sal o con sodio, estos materiales se funden cuando la temperatura de la cabeza de la válvula crece, y ya en estado líquido, establecen una corriente convectiva que transporta el calor mucho mas rápido que el material del vástago de...