Sistema de escape en el automóvil

El sistema de escape del automóvil se encarga de la evacuación de los gases producto de la combustión a la atmósfera. Desde el punto de vista práctico parece un sistema muy sencillo: un tubo por el cual se desechan los gases al ambiente.

Sin embargo es un sistema más complejo de lo que pensamos. Cumple con diferentes funciones de hecho, este sistema es muy importante y tiene sus particularidades que veremos a continuación.

Función del sistema de escape

El sistema de escape se encarga de evacuar los gases que se producen en la combustión del motor teniendo en cuenta que se deben mitigar tanto el ruido como los gases nocivos para la salud. Existe una reglamentación que exige reducir el ruido y la emisión de gases nocivos.

Evacuar gases producto de la combustión: el sistema de escape a través del colector del múltiple de escape y de las tuberías se encarga de sacar de forma dinámica los gases que se producen por la combustión dela mezcla aire combustible.

Reducir el ruido que generan:el ruido excesivo de los motores también requiere ser mitigado.Los gases generan un ruido cuando circulan a través de la tubería de salida; para reducir el ruido se hace uso de silenciadores de exhosto, curvas y tramos.

Reducir los gases contaminantes: para reducir los gases contaminantes expulsadosa la atmosfera el sistema de escape cuenta con un catalizador que reduce o mitiga los gases que van a ser eliminados a la atmosfera.

Partes del sistema de escape

El sistema de escape está compuesto de diferentes elementos con funciones específicas que ayudan a mitigar el ruido y las emisiones y permiten evacuar los gases producto de la combustión a la atmosfera.

El múltiple de escape:es un conjunto de tubos que hacen converger los gases de escape a un tubo único. El múltiple de escape debe ser resistente a la corrosión, debe ser duradero y sobre todo debe soportar altas temperaturas, lo que generalmente se logra con un proceso de aluminación, silicación, cromización o la combinación de estos procesos sobre un tubo de acero, o bien utilizando hierro fundido aleado, además debe impedir un elevado enfriamiento de los gases calientes, por eso, es común que sean de paredes metálicas gruesas.

La forma y longitud de los tubos del múltiple de escape pueden jugar un papel notable a la hora de favorecer la limpieza del cilindro, y su diseño en particular está relacionado con las características del motor.

El convertidor catalítico: El convertidor catalítico es una de las piezas caras que tienen los automóviles y que no son imprescindibles para su funcionamiento. La utilización de este dispositivo se debe a la necesidad de eliminar hasta un alto porcentaje los gases tóxicos que acompañan al escape del motor.

La dinámica de su funcionamiento es compleja y depende de diversos factores que deben ser controlados con exactitud para lograr el objetivo. La moderna forma de alimentar los motores por inyección de gasolina asistida por ordenador, y el uso de sensores de precisión han hecho posible que el trabajo eficiente del convertidor catalítico sea una realidad.

A este dispositivo entran los gases aun calientes procedentes del motor y en su interior se producen las reacciones químicas que convierten los gases tóxicos, en gases no tóxicos a la salida. Las reacciones se producen de forma catalítica por lo que de ello deriva su nombre.

El silenciador: Este elemento tiene el objetivo de amortiguar el ruido que se produce por las ondas mecánicas de choque generadas cuando se abre la válvula de escape. El silenciador no es imprescindible, pero una vía de tráfico intenso donde todos los automóviles producen ruido intenso, por esta razón en la mayoría de los países este dispositivo es de uso obligatorio.

Hay infinidad de diseños de silenciadores con mejor o peor eficiencia acústica, pero todos sin excepción, lo que buscan es convertir el flujo pulsante de ondas de choque de los gases de escape a un flujo continuo y silencioso. Para ello se utiliza la cualidad de las ondas de reflejarse e interferirse.

El resonador: El resonador es otro dispositivo con un funcionamiento análogo al silenciador, y que refuerza el trabajo de eliminación de ruidos para obtener un escape más silencioso. No todos los vehículos tienen el resonador, está reservado para los automóviles más caros y silenciosos.

Hay una variante del resonador que hace todo lo contrario, lo que busca es cambiar el patrón de ruido y hacerlo de mayor volumen y con una frecuencia modificada que da la impresión sicológica de un motor más potente. Estos resonadores no vienen nunca de fábrica en los automóviles, se compran y montan por los amantes a esos ruidos, generalmente jóvenes. Lo más común es que se coloquen en el lugar del tubo de cola.

Los sensores de oxígeno:Se usan en los automóviles con sistema de inyección de gasolina y en algunos Diesel, y no siempre cuentan con un sensor secundario.

El tubo de cola o salida:Durante su trayectoria a lo largo de todo el laberinto anterior en el tubo de escape, los gases se han enfriado, este enfriamiento, en ciertos casos de funcionamiento a poca potencia, permite que los gases puedan llegar a una temperatura menor de 100ºC dentro del tubo de escape, lo que implica que el abundante vapor de agua que contienen pueda condensarse como agua líquida, más probablemente en el tubo de cola que está al final. El agua en este estado puede formar soluciones con las otras sustancias que contienen los gases de escape, para producir agentes muy corrosivos, preferentemente ácidos: nítrico, con los óxidos de nitrógeno, y sulfúrico, con el dióxido de azufre de las gasolinas que contiene este elemento.

Además de este factor funcional, el tubo de cola es el elemento visible del tubo de escape, por estas dos razones esta parte final se construye de materiales vistosos y resistentes a la corrosión.

Los tramos de conducto que unen las partes:son en general de paredes muy finas para que sean de poco peso, y relativamente flexibles y así evitar cargas adicionales a las partes integrantes durante las dilataciones y contracciones, por el notable cambio de temperatura entre reposo y funcionamiento. Además recuerde que están en el "frente de guerra" sometido por el exterior a la intemperie y por el interior a gases oxidantes muy caliente, por eso reciben un tratamiento protector superficial, generalmente aluminado, que le permite resistir esas condiciones por largo tiempo.

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