El sistema de escape tiene un papel fundamental en los coches de gasolina, diésel o híbrido. Éste recoge los gases que se generan en la combustión de los cilindros, elimina muchas de las sustancias nocivas, reduce el nivel de ruido y descarga dichos gases depurados en un punto adecuado del vehículo que está lejos de sus ocupantes.
¿Qué es un sistema de escape?
El motor de combustión interna de un coche es la fuente de su energía. Quema combustible junto con aire para crear gases calientes a alta presión que impulsan un pistón con una fuerza descendente. Durante este proceso, los gases tóxicos que son algunos de los productos de esta combustión serían emitidos a la atmósfera si no fuera por el sistema de escape.
Este tiene varias funciones importantes, en que incluye la purificación de los gases tóxicos y la reducción del ruido del motor. Sin un sistema de escape, los vehículos generarían tanto ruido como contaminación del aire, lo que sería tan peligroso como desagradable. Además de todas las funciones complejas que debe realizar el sistema de escape, también está sujeto a esfuerzos extremos. La mezcla de aire y combustible en los cilindros se calienta bruscamente a temperaturas de hasta 2.400 °C, por lo que debe estar bien diseñado y construido.
¿Cuáles son las partes de un sistema de escape?
Colectores
El colector de escape está conectado a la culata del bloque. La culata es la pieza metálica que cubre la sección donde se quema el combustible. Los gases creados por la combustión van del cilindro al colector de escape, donde se absorbe la mayor parte del calor y el ruido. El colector de escape envía los gases tóxicos calientes a un solo tubo de escape, lejos del conductor y los pasajeros, y hacia el convertidor catalítico.
Catalizador
Esta pieza, que es similar a un silenciador en forma, convierte el monóxido de carbono (CO) y los hidrocarburos nocivos en vapor de agua y dióxido de carbono (CO2). Algunos convertidores catalíticos también reducen los óxidos de nitrógeno (NOX) nocivos para el medioambiente y el ser humano. El catalizador, per sé, está montado entre el colector de escape y el silenciador.
SCR (Reducción Catalítica Selectiva)
Esta tecnología usa amoníaco para descomponer las peligrosas emisiones de NOX producidas por los motores diésel en nitrógeno y agua. En las aplicaciones automotrices, el sistema SCR entrega amoníaco a través de una solución de urea, AdBlue (DEF), que se rocía en la corriente de escape mediante un sistema de inyección avanzado y luego se convierte en amoníaco en un catalizador especial.
El SCR es la tecnología elegida por la mayoría de los fabricantes en sus mecánicas diésel para cumplir con los estándares de emisiones. Y además de ayudar al medioambiente, el mayor beneficio de la tecnología SCR para los propietarios de turismos es la eficiencia de combustible que proporciona. Debido a que SCR se ocupa de reducir las emisiones en el tubo de escape, los ingenieros pueden reajustar el motor para proporcionar más par y potencia, y reducir a la vez el consumo de combustible.
Sensor de oxígeno
Todos los coches modernos con inyección de combustible utilizan un sensor de oxígenopara medir la cantidad del mismo presente en el escape. A partir de esto, el “cerebro” del vehículo puede sumar o restar combustible para obtener la mezcla correcta con el fin de tener la mejor eficiencia de combustible. El sensor de oxígeno está montado en el colector de escape o cerca de él, en el tubo de escape, y suele conocerse comúnmente como la sonda lambda.
Silenciador
Cada motor de combustión interna produce “ruido de escape” debido a la emisión pulsante de gases. Este ruido debe silenciarse reduciendo la energía sonora del flujo de gases de escape. Aquí hay dos principios: absorción y reflexión del sonido en el silenciador. Ambos se combinan generalmente en un solo silenciador que se emplea para eliminar frecuencias especialmente indeseables. Los convertidores catalíticos también tienen un efecto de absorción de sonido.
El sistema de escape es en sí mismo un sistema sujeto a vibraciones, produce ruido a través de frecuencias naturales y vibraciones que se transmiten a la carrocería del coche. Por lo tanto, aquí es necesaria una cuidadosa coordinación del sistema. Esto incluye el diseño y posicionamiento de los elementos individuales del sistema de escape y sus montajes flexibles. En pocas palabras, el silenciador sirve para reducir el ruido del escape a niveles aceptables, que usan deflectores para disipando la energía y, por lo tanto, silenciar el ruido.
Resonador
El silenciador por sí solo no siempre puede eliminar todo el ruido del motor. Muchos sistemas de escape también incluyen un resonador, que es como un mini silenciador. Por lo general, son tubos rectos llenos de materiales que amortiguan el sonido. El resonador puede estar antes o después del silenciador en el sistema de escape.
Tubo de escape
Entre todas las piezas ya mencionadas se encuentra el tubo de escape, que transporta el gas a través de todo el sistema hacia el exterior. El tubo de escape suele estar hecho de acero, pero puede ser de acero inoxidable (que dura más debido a su resistencia a la corrosión) o de acero aluminizado. Este último tiene mejor resistencia a la corrosión que el acero más simple, pero no mejor que el acero inoxidable. Sin embargo, es más barato.