¿Cuál es el punto del escape?

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Estaba pensando hoy, ¿cuál es el punto real de un escape?

¿Por qué no podemos simplemente tener una tubería saliendo por la parte delantera de un automóvil en lugar de llevar todos los gases a la parte trasera del automóvil?

Solo puedo ver las desventajas del diseño actual:

  • El costo de fabricar un tubo de metal largo, que debe ser del largo del automóvil. Sería mucho más barato hacer que salga al frente o al costado

  • Más para reparar. Un montón de autos viejos tienen escapes de escape, y siempre son una pesadilla para encontrar y son caros de reparar. Sería más fácil mover el escape hacia un lado o hacia adelante y acortarlo

  • El peso adicional significa más consumo de combustible.

  • Al reparar el daño de sobrepasar las jorobas a gran velocidad, muchas de ellas por aquí tienen raspaduras de los escapes.

Como todos siempre preguntan qué son las cosas, aquí hay una rampa de velocidad (descaradamente robada de Wikipedia):

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Cuáles son los puntos de escape?

¿Por qué no podemos simplemente dejar salir los gases al compartimiento del motor, o al frente o al costado del motor?

Si no podemos dejarlos entrar en el compartimiento del motor, ¿por qué no podemos dejarlo salir al costado del automóvil, en lugar de atrás?

Jorge
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"¿Cuál es el punto del escape?" ... Es la parte de atrás, de donde sale el humo. (lo siento, no pude resistir!)
PeteCon
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Además de las excelentes respuestas ya proporcionadas: ¿Alguna vez has escuchado a un automóvil correr con nada más que un múltiple de escape? Al ralentí es como un aluvión de escopetas extra ruidosas.
MonkeyZeus
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@MonkeyZeus: Sin mencionar que si corres con un colector abierto, corres el riesgo de aspirar aire frío y posiblemente deformar una válvula de escape.
TMN
2
¿Cuál es el punto de la imagen de joroba de velocidad?
Nayuki
2
@Nayuki Para obligar a las personas a reducir la velocidad.
Luaan

Respuestas:

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Seguridad, comodidad, ruido y espacio son las cosas que vienen a la mente.

La seguridad

Los gases de escape están calientes como el infierno. Lo suficientemente caliente como para colocar protectores térmicos por toda la línea de escape. En los motores, estamos tratando activamente de eliminar el calor. Agregar más del escape va completamente en contra de eso y aumentaría el sobrecalentamiento. Además, ¿desearía un tubo de escape caliente cerca de su puerta, bien expuesto para que le cepille una pierna al salir? Yo no.

Comodidad

Si el escape saliera por el frente o por el costado, sería mucho más probable que respire su propio escape, ya sea a través de una ventana abierta o del sistema de ventilación. No, gracias.

ruido

Necesitamos poner un silenciador en alguna parte. El espacio cerca del motor ya se está utilizando bastante. Entonces tendrías que diseñar algo más pequeño o vivir sin uno. Dado que existen leyes en algunos lugares con respecto a tener un silenciador y crear un exceso de ruido, los fabricantes de automóviles los pondrán allí para que puedan vender autos.

Espacio

Como se mencionó anteriormente, hay componentes grandes (silenciador, convertidor catalítico) que deben ir a algún lado. Y no caben en el motor.

Becuzz
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3
Con un par de estos, podrías pensar en los viejos VW refrigerados por aire. Sé que me quemé en los tubos de escape una vez cuando era más joven. Decente ruidosamente para un motor tan pequeño debido al silenciador pequeño y las tuberías cortas.
rpmerf
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Gran respuesta, especialmente porque casi esperaba todas sus respuestas para decir 'Becuzz'.
MooseLucifer
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Gran respuesta. Los humos deben estar en la categoría de seguridad, en mi opinión. El peligro de los humos de combustión interna varía de mortal venenoso en el peor de los casos (monóxido de carbono), a irritante en el rango medio (NOx, óxidos de nitrógeno y HC, gasolina no quemada), y simplemente desplazamiento de oxígeno en el mejor de los casos (dióxido de carbono) .
SteveRacer
Además del comentario de ruido, la mayoría del ruido en un automóvil proviene del escape. Si esto es hacia atrás de los oídos de los ocupantes, apuntando hacia atrás, el ruido será efectivamente detrás del automóvil. Si está enfrente de los ocupantes, el ruido será significativamente más fuerte. Conduzca a través de un túnel con las ventanas abiertas y pise el pedal. Esa cacofonía de ruido que escuchas sería la realidad constante si el escape estuviera enfrente de los oídos de los ocupantes.
Steve Matthews
1
A finales de los años 60 y principios de los 70, los "tubos laterales" fueron una modificación popular. Esto condujo el escape a través de tuberías que corrían debajo de los paneles oscilantes debajo de las puertas. Nunca escuché que alguien se quemara (aunque imagino que sí sucedió), pero sí escuché acerca de autos que pierden tracción debido a que el petróleo explotó en las tuberías y cubrió la rueda trasera.
TMN
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Bueno, nosotros podemos tener un tubo que va de la parte frontal de un coche, ya que en este diseño aquí: tractor o su precursor más pesado: ingrese la descripción de la imagen aquí Podría decirse que las propiedades aerodinámicas no son óptimas en ambos, pero aquí es un enfoque similar en el que la aerodinámica se han considerado seguro: avión de motor de pistón otros diseños (como los camiones) tienen en cuenta la aerodinámica al colocar el tubo de escape detrás de las superficies frontales relevantes y dejar que la corriente de escape salga hacia los lados o hacia arriba. Incluso podría ver esto en un automóvil de pasajeros, aunque dudaría de su utilidad: Mazda 3 sintonizado con escapes de camiones

Lo que es común en todos estos casos es que los diseñadores tenían mucho espacio para trabajar para alejar los gases de las narices de los conductores / pilotos. Las propiedades específicas de los recipientes respectivos también cumplían el mismo propósito.

Es posible que no tenga esto en la mayoría de los diseños de modelos estándar de automóviles de pasajeros, por lo que el problema tuvo que resolverse de manera diferente. Como una exacerbación desde el punto de vista del ingeniero, tendrá que acomodar instalaciones de tratamiento de gases de escape y silenciadores en algún lugar y algo como un sistema DPF / SCR (limpieza de escape diesel) ocupará mucho espacio por sí solo: Catalizador SCR

el wabbit
fuente
11
LRO: la máquina de vapor condujo al tractor de vapor y luego a los tractores que conocemos hoy. Pero incluso si no fuera así, tu comentario realmente no es constructivo.
Rory Alsop
3
@LightnessRacesinOrbit: Como mencionó Rory, los motores de los trenes fueron LITERALMENTE el predecesor del predecesor de los tractores modernos (en otras palabras, el predecesor de los primeros tractores): historylink101.com/lessons/farm-city/early_farm_tractors.htm
slebetman
3
@RoryAlsop: ¿Qué está pasando esta moda "no constructiva" últimamente? ¿Qué es "no constructivo" acerca de proporcionar una crítica sobre una declaración hecha en una respuesta? Para eso está literalmente la sección de comentarios. No hay necesidad de ponerse tan a la defensiva.
Lightness compite con Monica el
2
@LightnessRacesinOrbit Probablemente debería haber utilizado esta imagen para no estirar demasiado la imaginación de la audiencia. Al momento de escribir, pensé que sería algo obvio para cualquiera familiarizado con la historia industrial. Además, la imagen del motor del tren tenía humo negro, me encanta el humo negro.
the-wabbit
1
@LightnessRacesinOrbit Estoy de acuerdo en que su comentario fue lo suficientemente constructivo, pero lo hubiera sido más si hubiera proporcionado un razonamiento de por qué no estuvo de acuerdo. De cualquier manera, la mayoría de nosotros apreciar todas las contribuciones así que por favor sigan así c:
MooseLucifer
14

Varias cosas;

  1. El escape que sale por el frente es peligroso. Si los humos se ingieren en la cabina, el conductor puede sufrir daños. Normalmente se conduce un automóvil hacia adelante. Si el escape sale por la parte posterior, esto brinda la menor posibilidad de que los humos entren dentro de la cabina.
  2. Los silenciadores son componentes grandes. A menudo no hay suficiente espacio dentro del compartimiento del motor para alojarlos.
  3. El escape sale gritando ardientemente. El largo viaje hacia atrás le permite refrescarse. Nadie querría un automóvil que, si pasas por allí, corras el riesgo de quemarte.
vini_i
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9

El escape también crea un diferencial de presión, que puede ayudar a eliminar los gases de escape de la cámara. Por lo tanto, un escape adecuadamente ajustado aumentará la eficiencia de combustible del motor. Mientras que un motor sin escape generaría más potencia, también consumiría más combustible.

Damien
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1
En efecto. El gas que sale del motor tiene el impulso suficiente para causar una ligera caída en la presión en el momento justo para que coincida con el próximo ciclo de escape, lo que ayuda a extraer los gases de escape de los golpes de escape posteriores. Un sistema de escape bien ajustado puede mejorar significativamente la eficiencia del motor y la potencia de salida.
Wossname
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Agregando a las excelentes respuestas ya dadas.

  • Un punto importante a tener en cuenta es que necesitamos tener un convertidor catalítico en algún lugar del escape, un escape corto no tendrá espacio para instalarlo.

Luego hay una serie de otras cosas que los fabricantes de automóviles determinan al diseñar un sistema de escape.

Para que un motor tenga una eficiencia óptima, los sistemas de admisión, combustión y escape deben ajustarse juntos como una sola entidad. El escape es más que una estúpida tubería de acero larga al final del múltiple de escape. CONTRIBUYE al rendimiento del motor.

Dentro del escape en sí hay varios parámetros como la longitud, el ancho o el diámetro, etc., que determinan una serie de factores.

Por ejemplo, si desea una configuración con potencia de baja potencia y buena eficiencia, tendrá que optar por un escape largo tradicional, si desea una configuración de carrera, se prefiere un escape corto.

Entonces, para cualquier automóvil que conduzca, las características del tubo de escape se ajustan y ajustan cuidadosamente de acuerdo con el propósito del automóvil, ahora en el 90% de los automóviles de cercanías, el factor de rendimiento queda en segundo plano y la economía y la comodidad son lo primero, por lo tanto, el escape largo hasta la cola.

Ahora, uno puede argumentar que si la longitud del escape afecta el rendimiento, ¿por qué los súper autos tienen escapes largos? ¿Razón? cumplir con los estándares de sonido y emisiones.

Shobin P
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2

Tome ese avión con los tubos de escape cortos, directos y directos. Comience en su camino de entrada temprano un sábado por la mañana. Mira lo popular que eres con tus vecinos.

Mark Petereit
fuente
3
Bienvenido al sitio! Estoy pensando que desde que OP hizo la pregunta en primer lugar, no entienden cuán ruidosas pueden ser las tuberías rectas, por lo tanto, no entenderán a qué te refieres con tu respuesta. Si pudiera explicar por qué no será demasiado popular, esta sería una buena respuesta. ¡Gracias por contribuir!
MooseLucifer
0

Porque, como se ha señalado, el motor de combustión infernal tiene subproductos peligrosos (calor y gases venenosos, así como ruido) que deben llevarse lejos de las personas que usan el vehículo. La sociedad tomó una mala decisión hace un siglo, y hoy vivimos con las consecuencias. Obtenga un automóvil eléctrico y nunca más tendrá que reemplazar su tubo de escape / escape. Sin embargo, aún tendrá que observar los baches de velocidad.

idarwin
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Bienvenido al sitio. Apreciamos que estés aquí. Si bien es posible que no tenga que reemplazar el tubo de escape / escape, la batería deberá reemplazarse aproximadamente en la misma cantidad de tiempo en un automóvil eléctrico. Hay muchas más consecuencias medioambientales que el simple reemplazo de un sistema de escape. Si bien esta respuesta es apreciada, seguramente parece más una queja que algo que ayudará al OP o responderá la pregunta.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2