Exaustores universais

Os sistemas de escape universais para automóveis permitem conceber, reparar ou modificar uma linha de escape, selecionando os componentes adequados a cada montagem. Tubos retos, cotovelos, silenciadores, ressonadores e mangueiras flexíveis podem ser combinados para criar um sistema de escape que corresponda à arquitetura do veículo, ao tipo de motor e às condições de utilização.

Na preparação automóvel, ralis, circuito, drift ou restauração, os componentes universais oferecem uma liberdade de fabrico superior à de um sistema específico pronto a montar. No entanto, exigem uma atenção especial ao diâmetro dos tubos, à geometria da passagem sob a carroçaria, aos materiais e aos métodos de montagem. A sua utilização requer geralmente operações de medição, ajuste e fabrico.

Funcionamento de uma linha de escape automóvel

A linha de escape conduz os gases resultantes da combustão desde a saída do motor até à parte traseira ou até uma saída prevista no projeto do veículo. Contribui para a evacuação dos gases, para o controlo do nível sonoro e, dependendo da sua configuração, para a redução das emissões poluentes, graças aos equipamentos instalados no circuito.

O percurso dos gases deve limitar restrições excessivas, respeitando simultaneamente as limitações de espaço e de temperatura. O coletor, os dispositivos de depuração, os silenciadores e as diferentes secções da tubagem constituem um conjunto cujas características influenciam o funcionamento do motor.

A conceção de um sistema de escape não consiste, portanto, apenas em aumentar o diâmetro dos tubos. É necessário ter em conta o caudal de gases, o regime do motor, se este é atmosférico ou sobrealimentado e as características dos outros elementos da linha.

Tubos de escape universais: diâmetro e materiais

Os tubos de escape universais servem para fabricar as secções retas de uma linha de escape ou para substituir uma parte danificada. Estão disponíveis em diferentes diâmetros, comprimentos, espessuras de parede e materiais.

O diâmetro do tubo de escape deve ser adaptado ao caudal de gases e ao resto do sistema. Uma secção insuficiente pode aumentar as caídas de carga, especialmente quando o caudal se torna elevado. Por outro lado, um diâmetro excessivo não traz sistematicamente um ganho de desempenho e pode alterar o comportamento acústico, bem como as condições de escoamento.

A medição deve distinguir o diâmetro exterior do diâmetro interior. Dois tubos com dimensões aparentemente semelhantes podem apresentar diferenças na secção útil ou exigir conexões específicas.

A espessura da parede influencia a massa, a rigidez e as possibilidades de soldadura. Uma conduta leve deve, no entanto, manter uma resistência mecânica suficiente face às vibrações e às dilatações térmicas.

Curvas e dobras para o fabrico de um sistema de escape

Os cotovelos de escape universais permitem adaptar o percurso dos tubos aos obstáculos presentes sob o veículo: barra transversal, eixo traseiro, transmissão, depósito ou elementos da carroçaria.

Podem ser fornecidos com diferentes ângulos, nomeadamente 45°, 90° ou 180°, bem como com vários raios de curvatura. A escolha depende do espaço disponível e do traçado pretendido.

Uma curvatura de raio constante permite manter uma secção de passagem mais regular do que um cotovelo sob compressão. Esta característica pode ser importante para limitar as variações locais de rotações por minuto e as perdas de carga.

A conceção de uma linha à medida requer a previsão de folgas suficientes em torno das peças sensíveis ao calor e dos elementos móveis. O percurso dos tubos deve também ter em conta os movimentos do conjunto motor-câmbio e das suspensões.

Silenciosos de escape universais e redução do ruído

O silencioso de escape universal contribui para reduzir o nível sonoro produzido pelas pulsações dos gases. A sua eficácia depende do seu volume, comprimento, estrutura interna e das frequências a atenuar.

Alguns silenciadores utilizam um tubo furado envolto por um material absorvente, enquanto outros possuem câmaras internas ou dispositivos de reflexão acústica. Estas arquiteturas não atuam da mesma forma nas diferentes frequências sonoras.

Um silenciador com passagem relativamente direta pode ser procurado para certas afinações, mas o seu design, por si só, não garante um baixo nível de restrição nem um ganho de potência.

O diâmetro das entradas e saídas, a sua posição, o comprimento do corpo e as dimensões exteriores devem ser compatíveis com a montagem. É igualmente necessário verificar a temperatura admissível e as condições de instalação.

Ressonadores e silenciadores intermédios universais

Os ressonadores de escape e os silenciosos intermédios permitem alterar o comportamento acústico da linha de escape. Dependendo da sua arquitetura, podem atenuar determinadas frequências ou reduzir fenómenos de ressonância percetíveis no habitáculo.

Um ressonador não funciona necessariamente como um silenciador traseiro. O seu efeito depende do seu volume, da sua geometria interna, da sua posição no sistema de escape e das características acústicas do motor.

Em alguns automóveis desportivos, um sistema de escape sem silenciador intermédio pode gerar um zumbido a regime estável, por vezes denominado ressonância ou ruído monótono. A integração de um elemento acústico adequado pode contribuir para limitar este fenómeno, sem garantia de um resultado universal.

A escolha deve ter em conta o espaço disponível e o nível sonoro pretendido, mas também os requisitos regulamentares aplicáveis ao veículo.

Tubos flexíveis de escape e compensação de movimentos

O tubo flexível de escape universal destina-se a absorver certos deslocamentos relativos entre as secções da linha de escape e a reduzir a transmissão de vibrações mecânicas.

É particularmente útil quando os movimentos do motor e da caixa de câmbio podem exercer forças significativas sobre uma tubagem rígida. A sua integração pode contribuir para limitar as forças transmitidas às soldaduras, às flanges e a outros componentes.

Os tubos flexíveis são geralmente constituídos por um elemento metálico ondulado, por vezes associado a uma malha exterior e a uma estrutura interna específica. As construções diferem consoante as referências e as condições de utilização.

O diâmetro, o comprimento e a capacidade de deslocamento devem ser adaptados à montagem. Uma mangueira flexível não deve ser utilizada para compensar um defeito grave de alinhamento nem como suporte para uma conduta insuficientemente fixada.

Escape em aço ou em aço inoxidável: quais são as diferenças?

Os componentes do sistema de escape podem ser fabricados em aço ou em aço inoxidável. A escolha do material depende da utilização, do orçamento, das condições de exposição à corrosão e dos métodos de fabrico.

O aço convencional pode ser adequado para certas montagens ou reparações, mas a sua resistência à corrosão depende da sua qualidade e de eventuais tratamentos de superfície. As variações de temperatura e a humidade podem acelerar a sua degradação.

O aço inoxidável para sistemas de escape é procurado pela sua resistência à corrosão. Os tipos de aço utilizados podem apresentar comportamentos diferentes face à temperatura, à fadiga e às condições de soldadura.

Um componente em aço inoxidável não é automaticamente mais leve do que um componente em aço. A massa depende principalmente das suas dimensões, espessura e construção.

No caso de uma linha montada por soldadura, a compatibilidade metalúrgica das peças e a escolha do processo de fabrico são importantes para obter juntas resistentes.

Montagem de elementos universais do sistema de escape

A fabricação de uma linha de escape à medida requer a determinação dos comprimentos, ângulos e ligações antes da montagem definitiva.

Os componentes podem ser unidos por soldadura ou por sistemas de junção adequados ao seu design. A escolha depende, nomeadamente, da necessidade de desmontar certas secções para intervir no veículo.

Os diâmetros interior e exterior devem ser verificados para garantir um encaixe correto quando este tipo de montagem estiver previsto. A existência de diferenças de diâmetro ou espessura pode exigir uma transição adequada.

A tubagem deve dispor de uma fixação mecânica suficiente e permitir a dilatação térmica. As tensões de montagem, as vibrações e os contatos com o chassi podem provocar fissuras ou rupturas prematuras.

Uma instalação corretamente executada deve também evitar fugas de gás, especialmente nas proximidades do habitáculo.

Escolher o diâmetro de uma linha de escape desportiva

O diâmetro de uma linha de escape desportiva deve ser escolhido em função do caudal dos gases, da potência e do binário pretendidos, do tipo de motor e da configuração do sistema.

Num motor a aspiração natural, os fenómenos de propagação das ondas de pressão e as características do conjunto coletor-tubo de escape podem influenciar o enchimento dos cilindros. Num motor a turbo compressor, as perdas de carga a jusante da turbina constituem igualmente um parâmetro importante.

Não existe um diâmetro universal correspondente a uma determinada potência. Uma secção adequada a uma preparação pode ser desnecessariamente grande para um motor próximo do estado original.

O dimensionamento deve ser estudado em todo o circuito, uma vez que um aumento local do diâmetro não elimina necessariamente as restrições presentes noutros pontos.

Sistemas de escape universais para rali, circuito e preparação automóvel

No rali, uma linha de escape deve resistir às vibrações, às solicitações térmicas e às condições de utilização por vezes severas. O seu traçado deve limitar os riscos de contato com o solo e com os elementos mecânicos.

Em circuito, a resistência a altas temperaturas, a robustez das ligações e o cumprimento dos limites sonoros impostos pelo organizador constituem critérios importantes.

No drift ou num carro fortemente preparado, as modificações no motor e na transmissão podem exigir uma fabricação específica. A proximidade dos elementos da carroçaria, das mangueiras e dos equipamentos elétricos impõe uma atenção especial à proteção térmica.

Os componentes universais permitem também restaurar ou adaptar um sistema de escape num veículo antigo, quando as peças específicas já não estão disponíveis. Em todos os casos, a montagem deve respeitar as restrições mecânicas e regulamentares do veículo.

Homologação e utilização em estrada de um sistema de escape universal

Um sistema de escape universal não é automaticamente homologado para utilização em estrada. A conformidade depende do veículo, da configuração final, das emissões poluentes, do nível sonoro e dos requisitos regulamentares aplicáveis.

A substituição ou remoção de um catalisador, de um filtro de particulas ou de outro dispositivo de redução de emissões pode tornar o veículo não conforme com a sua homologação para circulação rodoviária.

Da mesma forma, um silenciador universal não garante o cumprimento dos limites sonoros simplesmente por reduzir o ruído. O nível sonoro resulta do conjunto do sistema e das características do motor.

No caso de um carro de competição, é necessário consultar os regulamentos técnicos e desportivos aplicáveis à disciplina. As restrições relativas ao ruído, à saída de escape e à configuração podem variar consoante as provas.