FUNCIONAMENTO DO TUBO DE ESCAPE NUM MOTOR DE 2 TEMPOS

Existem várias opções no que toca a conseguir a melhor potência de um motor 2T. Pode-se optar por um carburador maior, aumentar a taxa de compressão, aumentar o diâmetro do cilindro ou mudar o tubo de escape.

Mudar o tubo de escape e seleccionar o mais eficaz para o nosso objectivo (ganhar nos baixos, médios ou altos regimes) é sem dúvida a opção mais produtiva e menos perigosa para a nossa moto.

O tubo de escape não serve apenas para fazer mais ou menos ruído ou para direcionar os fumos o mais atrás possível. O escape tem uma função muito importante no que toca ao rendimento dos motores 2T.

O escape é composto pelo coletor, o balão e a ponteira. O coletor é a parte que conecta o cilindro ao balão, o balão é a parte do escape que permite a passagem dos gases novos e onde se acumulam os gases queimados para serem expulsos e a ponteira é a parte mais estreita do escape que conecta o balão ao silenciador.

O escape não é um equipamento que funciona em função da quantidade de gases que são expulsos pelo motor, mas cujo funcionamento está relacionado com uma série de variações de pressão, provocadas pelas ondas sonoras geradas pela explosão no motor.

“No início dos anos 50 foi proibido o uso de compressores, o que levou a que muitos pensassem que isso seria o fim dos motores 2T. Claramente estas suposições estavam erradas e se alguma vez chegar o momento em que os motores 2T deixem de ser utilizados será por razões bastante distintas. Alguns simples cálculos são o suficiente para demonstrar que um motor 2T com a mesma cilindrada de um motor 4T, submetido ao mesmo tipo de esforço, é capaz de superar o motor 4T, em termos de potência máxima, em cerca de 20-30%. Atualmente isto é demonstrado em competições desportivas, nas quais as “motoGP” quase duplicam a cilindrada das 500cc 2T de forma a conseguir prestações de competição. Uma das razões apontadas para este desenvolvimento é o estudo dos fenómenos físicos produzidos dentro do escape e a sua relação com o processo de carga do motor, pré-compressão e o enchimento do cilindro.”

Your Content Goes Here

Vamos analisar os componentes base de um cilindro de altas prestações.

COMPRIMENTO DO BALÃO

O coletor, que é a parte mais próxima do motor, está delimitado pela superfície da janela de escape e pela distância da janela ao exterior do motor, considerado o começo do tubo de escape. Há que ter em conta esta diferença de forma a que possa ser compensada no cone de escape. O seu comprimento total, incluindo a parte que enquadra as paredes do cilindro, deve ser 3 a 6 vezes o diâmetro da janela de escape.

O cone ou difusor deve ter uma conicidade de entre 6⁰ e 10⁰, dependendo da resposta necessária do motor. Quanto maior o ângulo, menor o número de rotações utilizáveis e maior a potência. Para uma moto de velocidade a conicidade deve ser de 8⁰ e 10⁰. No que toca a uma moto de Trial, de forma a ter à nossa disposição uma gama de voltas utilizáveis o mais âmplia possível, seria necessário um ângulo de 6⁰.

No que toca à saída do balão (câmara), por norma, são atribuídos valores de conicidade de aproximadamente o dobro do cone de escape. Uma saída de balão muito aberta cria ressonância.

Se o comprimento da câmara é maior a moto vai ter mais altos, enquanto que uma câmara mais pequena produz mais baixos.

COMPRIMENTO DA PONTEIRA

O comprimento da ponteira de escape é responsável pela variação dos gases que circulam pelo escape.

Quando a ponteira é mais comprida os gases têm que percorrer uma distância maior, o que faz com que a moto tenha mais baixos.

Pelo contrário, se a distância entre o balão de escape e o silenciador é curta, os gases não têm que percorrer uma distância tão grande, o que faz com que a moto tenha mais altos.

DIÂMETRO E COMPRIMENTO DO SILENCIADOE

Diâmetro do silenciador

O diâmetro do silenciador funciona de duas maneiras:

  • Se o diâmetro é maior, o escape produz mais altos
  • Se o diâmetro é menor, o escape produz mais baixos

Comprimento do silenciador

O comprimento do silenciador funciona de duas maneiras:

  • Se o comprimento é maior, o escape produz mais baixos.
  • Se o comprimento é menor, o escape produz mais altos.

Funcionamento de um escape

Começamos por analisar todo o processo desde o momento em que o motor se encontra em compressão máxima, ou seja, quando o pistão está em ponto morto superior (P.M.S.) até ao momento em que o pistão inicia a sua descida, a faísca da vela de ignição cria uma explosão e liberta energia. Esta energia faz com que o pistão seja empurrado para baixo e todo este processo faz com que a energia se converta em calor.

No momento em que o pistão começa a descer, a janela de escape começa a abrir, o que faz com que se crie uma onda de pressão na zona do cone de escape. A onda de pressão move-se à velocidade do som e está dependente da temperatura dos gases.

Quanto mais desce o pistão mais se abre a janela de admissão e nesse momento os gases novos da pré-compressão juntam-se com os gases queimados (que ainda não foram expelidos pelo tubo de escape). A onda sonora chega ao cone, o que produz uma depressão que provoca sucção para facilitar a admissão da mistura. Neste momento o pistão alcança o seu ponto mais baixo (P.M.I.).

A partir do momento em que o pistão chega ao seu ponto mais baixo, o único movimento possível é voltar a subir. Durante a subida o pistão fecha a janela de admissão, fazendo com que os novos gases deixem de entrar no cilindro. A janela de escape continua aberta, o que significa que os gases novos poderiam perder-se já que se encontram dentro da câmara de explosão. É aqui que o design do escape faz a diferença, já que o contra cone (que trabalha de forma contrária ao cone) provoca uma onda de pressão que faz com que os gases queimados voltem em direção ao cilindro, criando um bloqueio na janela de escape e evitando que se percam os gases novos.

É necessário ter em conta que a ponteira não influencia de uma forma relevante a potência do motor, tendo muito mais importância no que diz respeito à absorção do som. De todas as formas, cabe salientar que a diminuição do seu diâmetro pode provocar sobreaquecimento.