Ajude-me a entender conversores catalíticos e restrição de escape


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Vamos imaginar um carro teórico que use tubulação de exaustão de 2,25 "desde o motor até o tubo de escape. Quanta perda de energia haveria com a instalação de um catalisador com diâmetro de exaustão de 2"? Quanta perda do catalisador real e o menor diâmetro do tubo?

Pelo que entendi, a restrição de fluxo é linear a um ponto até que se torne crítica e não possa mais fluir. Em outras palavras, a perda de energia de um pequeno tubo de escape seria uma% linear da saída máxima até um determinado ponto em que o motor está sufocando. Isso está correto?

O veículo em que estou trabalhando é um Honda Prelude 92, com um motor de 2,3 litros e 4 cilindros que produz entre 160-170 cavalos de potência.

Respostas:


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Há uma quantidade enorme de informações que você precisa saber sobre o seu "carro teórico" antes mesmo de adivinhar.

Como Rory mencionou, a velocidade é a chave. Sábios garotos da velha escola como Corky Bell, que buscam a melhor eficiência volumétrica, dizem que essa velocidade precisa idealmente de cerca de 0,7 mach na entrada e talvez um terço na exaustão. Mas qualquer "conto de mulher" como esse realmente está fazendo um grande número de suposições.

Qualquer expansão no diâmetro do escapamento significa uma queda de pressão e, pela lei dos gases de Boyle, também podemos esperar uma queda de temperatura. O que significa gases de escape mais lentos e frios, que são uma restrição por si só. Você pode até "embrulhar" o escapamento com material isolante de alta temperatura para manter o calor e a velocidade, mas isso tende a apodrecer tudo rapidamente, a menos que você fabrique um bom aço inoxidável austenítico como 318 ou 321.

Por outro lado, o escapamento esfriará enquanto viaja, portanto, manter o caminho do escapamento o mais curto possível, com dobras mínimas, também é o ideal.

Para complicar tudo isso, quais são os seus objetivos: Cavalos-força? Torque? VE final? Um carro que realmente pode ser conduzido em toda a faixa de rotação?

Todas essas coisas estão em concorrência direta. Não há nenhuma bala mágica. Minha jurisdição exige um silenciador? Um conversor catalítico? Posso descarregar o escapamento com segurança sob as portas?

Um projeto de escapamento "sem regras" seria um funil gradualmente afunilado, correspondendo à porta com o tamanho da saída do coletor e, em seguida, o tiro mais reto possível, crescendo levemente ao longo do comprimento para permitir o resfriamento sem impedir a velocidade, mas ainda o tempo suficiente para fornecer efeito de eliminação para melhor enchimento e torque do cilindro.

Provavelmente é praticamente impossível em qualquer coisa, exceto em um veículo de corrida especializado, com uma faixa de potência estreita e sem "leis" de rua para se preocupar.

No entanto, existem várias coisas que podem ser feitas para melhorar qualquer sistema de escape ou modificações. Tente fazer o caminho o mais reto possível. Evite qualquer alteração no diâmetro em qualquer transição; eles devem ser o mais suave possível. Quando for necessário fazer uma transição de diâmetro, tente construir adpaters com conicidade gradual ao longo de um comprimento. Mesmo flanges com vedação (especialmente pré-gato) precisam ser transições suaves.


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Os diâmetros de exaustão não funcionam exatamente assim. Você pode obter um fluxo de exaustão melhor com um tubo de 2 "do que um tubo de 2,25" com alguns motores e algumas rpm.

O importante é equilibrar a velocidade do fluxo - um pulso de escape rápido ajuda a limpar o cilindro de gases usados. Portanto, um diâmetro menor do tubo é melhor para isso - e capacidade de vazão , que em altas rotações sofre em um tubo de pequeno diâmetro.

Portanto, a baixas rotações, você deseja um escapamento de pequeno diâmetro e, à medida que aumenta o diâmetro, perde energia. Mas em altas rotações, você deseja um escapamento de grande diâmetro. É por isso que vários motores têm várias vias - por exemplo, apenas um tubo aberto em baixa rotação e outro em alta rotação, etc.

E isso não leva em consideração a ressonância - um escape ajustado é configurado para que um pulso de escape saia do escape exatamente no momento certo para fornecer um extra extra para o próximo pulso de escape que sai do cilindro.

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