Qual é o objetivo do escapamento?

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Eu estava pensando hoje, qual é o verdadeiro ponto de um escapamento?

Por que não podemos simplesmente ter um cano saindo pela frente de um carro em vez de levar todos os gases para a traseira do carro?

Só consigo ver as desvantagens do design atual:

  • A despesa de fabricar um longo tubo de metal, que deve ser o comprimento do carro. Seria muito mais barato fazê-lo sair na frente ou na lateral

  • Mais para reparar. Cargas de carros antigos têm escapamentos vazando e são sempre um pesadelo para encontrar e são caras para consertar. Seria mais fácil mover o escapamento para o lado ou para a frente e encurtá-lo

  • Peso adicionado significa mais consumo de combustível

  • Reparando os danos causados ​​por ultrapassar a velocidade, muitos deles por aqui têm arranhões causados ​​por escapamentos.

Como todos sempre perguntam o que são as coisas, aqui está uma aceleração da velocidade (descaradamente roubada da Wikipedia):

insira a descrição da imagem aqui

Quais são os pontos dos escapamentos?

Por que não podemos simplesmente liberar os gases no compartimento do motor ou na frente ou na lateral do motor?

Se não podemos deixá-los entrar no compartimento do motor, por que não podemos deixá-lo sair ao lado do carro, em vez de atrás?

George
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"Qual é o sentido do escapamento?" ... É na parte de trás que sai a fumaça. (Desculpe, não pude resistir!)
PeteCon
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Além das excelentes respostas já fornecidas: você já ouviu um carro rodando com nada além de um coletor de escape? Em marcha lenta, é como uma enxurrada de espingardas muito barulhentas.
MonkeyZeus
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@MonkeyZeus: Sem mencionar que, se você trabalha com um coletor aberto, corre o risco de aspirar ar frio e possivelmente entortar uma válvula de escape.
TMN
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Qual é o objetivo da imagem da corcunda da velocidade?
Nayuki
2
@Nayuki Para forçar as pessoas a diminuir a velocidade.
Luaan

Respostas:

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Segurança, conforto, ruído e espaço são as coisas que vêm à mente.

Segurança

Os gases de escape estão quentes como o inferno. Quente o suficiente para colocar protetores de calor por toda a linha de escape. Nos motores, estamos tentando ativamente remover o calor. Acrescentar mais do escapamento é totalmente contra isso e aumentaria o superaquecimento. Além disso, você gostaria de um tubo de escape quente perto da sua porta, bem exposto para que você roça uma perna ao sair? Eu não.

Conforto

Se o escape sair pela frente ou pelo lado, é muito mais provável que você respire o próprio escape, através de uma janela aberta ou do sistema de ventilação. Não, obrigado.

Barulho

Precisamos colocar um silencioso em algum lugar. O espaço próximo ao mecanismo já está sendo usado com bastante intensidade. Então você teria que projetar algo menor ou viver sem um. Como existem leis em alguns lugares a respeito de usar um silenciador e criar excesso de ruído, os fabricantes de automóveis os colocam lá para que possam vender carros.

Espaço

Como mencionado acima, existem grandes componentes (silencioso, conversor catalítico) que precisam ir a algum lugar. E eles não se adaptam ao motor.

Becuzz
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Com alguns deles, você pode pensar nos velhos VWs refrigerados a ar. Eu sei que me queimei nos canos traseiros uma vez quando eu era mais jovem. Decentemente alto para um motor tão pequeno devido ao silenciador pequeno e aos tubos curtos.
rpmerf
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Ótima resposta, especialmente porque eu esperava que todas as suas respostas dissessem apenas 'Becuzz'.
MooseLucifer
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Ótima resposta. Os vapores devem estar na categoria de segurança, na minha opinião. O risco de fumaça de combustão interna varia de mortalmente venenoso, no pior dos casos (monóxido de carbono), a irritante no intervalo médio (NOx, óxidos de nitrogênio e HC, gasolina não queimada) e, no melhor dos casos, apenas o deslocamento de oxigênio (dióxido de carbono) .
SteveRacer 15/06
Além do comentário sobre o ruído, a maioria dos ruídos de um carro vem do escapamento. Se estiver na parte traseira das orelhas dos ocupantes, apontando para trás, o ruído estará efetivamente atrás do carro. Se estiver na frente dos ocupantes, o ruído será significativamente mais alto. Dirija através de um túnel com as janelas abertas e pisar no pedal. Essa cacofonia de barulho que você ouve seria a realidade constante se o escapamento estivesse na frente dos ouvidos dos ocupantes.
Steve Matthews
1
No final dos anos 60 e início dos anos 70, os "tubos laterais" eram uma modificação popular. Isso expeliu o escapamento através de canos que passavam sob os painéis basculantes sob as portas. Eu nunca ouvi falar de alguém se queimando (embora eu imagine que isso aconteceu), mas ouvi falar de carros perdendo tração devido ao óleo ser expelido pelos canos e revestir a roda traseira.
TMN
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Bem, nós pode ter um tubo de sair da frente de um carro como neste projeto aqui: trator ou o seu antecessor mais pesado: insira a descrição da imagem aqui Indiscutivelmente, as propriedades aerodinâmicas não são ideais em ambos, mas aqui é uma abordagem semelhante, onde a aerodinâmica foram considerados certa: avião com motor de pistão outros projetos (como caminhões) são responsáveis ​​pela aerodinâmica, colocando o tubo de escape atrás das superfícies frontais relevantes e deixando o fluxo de escape sair lateral ou para cima. Você pode até ver isso em um carro de passageiro, embora eu duvide de sua utilidade: Mazda 3 sintonizado com escapamentos de caminhões

O comum a todos esses casos é que os projetistas tinham muito espaço para trabalhar para direcionar os gases para longe dos narizes dos motoristas / pilotos. As propriedades específicas dos respectivos navios também serviam ao mesmo objetivo.

Você pode não ter isso na maioria dos modelos de carros-modelo de fábrica, então o problema teve que ser resolvido de maneira diferente. Como uma exacerbação do ponto de vista do engenheiro, você terá que acomodar instalações e silenciadores de tratamento de gases de escape em algum lugar e algo como um sistema DPF / SCR (limpeza de escapamentos a diesel) ocupará muito espaço por conta própria: Catalisador SCR

o wabbit
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LRO - o motor a vapor levou ao trator a vapor e depois aos tratores que conhecemos hoje. Mas mesmo se não, seu comentário não é realmente construtivo.
Rory Alsop
3
@LightnessRacesinOrbit: Como Rory mencionou, os trens foram LITERALMENTE o antecessor do antecessor dos tratores modernos (em outras palavras, o antecessor dos tratores antigos): historylink101.com/lessons/farm-city/early_farm_tractors.htm
slebetman
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@RoryAlsop: O que é essa moda "não construtiva" acontecendo ultimamente? O que "não é construtivo" em fornecer críticas sobre uma afirmação feita em uma resposta? É literalmente para isso que serve a seção de comentários. Não há necessidade de ficar tão defensivo.
Lightness Races com Monica
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@LightnessRacesinOrbit Eu provavelmente deveria ter usado essa foto para não exagerar a imaginação da platéia. No momento em que escrevi, imaginei que seria meio óbvio para qualquer pessoa familiarizada com a história industrial. Além disso, a foto do motor do trem tinha fumaça preta - eu amo fumaça preta.
the-wabbit
1
@LightnessRacesinOrbit Concordo que seu comentário foi construtivo o suficiente, mas teria sido mais ainda se você tivesse fornecido um raciocínio sobre o motivo de não concordar. De qualquer forma, a maioria de nós aprecia todas as contribuições, por isso continue: c:
MooseLucifer
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Varias coisas;

  1. O escape saindo pela frente é perigoso. Se a fumaça for ingerida na cabine, o motorista poderá sofrer danos. Normalmente, um carro é conduzido para frente. Se o escape estiver saindo pela traseira, isso oferece menos chances de os vapores entrarem na cabine.
  2. Silenciadores são componentes grandes. Muitas vezes, não há espaço suficiente dentro do compartimento do motor para abrigá-los.
  3. O escapamento sai gritando quente. A longa viagem para trás permite que se refresque. Ninguém iria querer um carro que, se você passar por você, corre o risco de ser queimado.
vini_i
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O escape também cria um diferencial de pressão, que pode ajudar a eliminar os gases de escape da câmara. Portanto, um escapamento ajustado adequadamente aumentará a eficiência de combustível do motor. Enquanto um motor sem escapamento geraria mais potência, também consumiria mais combustível.

Damien
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1
De fato. O gás que sai do motor possui impulso suficiente para causar uma leve queda de pressão no momento certo para coincidir com o próximo ciclo de escape - ajudando a extrair os gases de escape dos cursos de escape subsequentes. Um sistema de escapamento bem ajustado pode melhorar significativamente a eficiência do motor e a potência.
Wossname 16/06
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Adicionando as excelentes respostas já dadas.

  • Um ponto importante a ser observado é que precisamos ter um catalisador em algum lugar no escapamento; um escapamento curto não terá espaço para encaixá-lo.

Existem inúmeras outras coisas que os fabricantes de automóveis determinam ao projetar um sistema de escapamento.

Para que um motor tenha ótima eficiência, os sistemas de admissão, combustão e escapamento precisam ser ajustados juntos como uma única entidade. O escape é mais do que um estúpido tubo de aço longo no final do coletor de escape. CONTRIBUI PARA O DESEMPENHO DO MOTOR.

Dentro do próprio escapamento, existem vários parâmetros, como comprimento, largura ou diâmetro, etc., que determinam uma série de fatores.

Por exemplo, se você deseja uma configuração com potência baixa e boa eficiência, terá que optar por um escapamento longo tradicional, se desejar uma configuração de corrida, é preferível um escape curto.

Portanto, para qualquer carro que você dirige, as características do tubo de escape são cuidadosamente ajustadas e ajustadas de acordo com a finalidade do carro, agora em 90% dos carros, o fator de desempenho fica em segundo plano e a economia e o conforto são os primeiros. exaustão longa até a cauda.

Agora, pode-se argumentar que, se o comprimento do escapamento afeta o desempenho, por que os super carros têm escapamentos longos? Razão? aderir aos padrões de som e emissões.

Shobin P
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Pegue o avião com os tubos de escape curtos, diretos e diretos. Inicie-o na sua garagem cedo na manhã de sábado. Veja como você é popular com seus vizinhos.

Mark Petereit
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Bem vindo ao site! Estou pensando que, desde que o OP fez a pergunta, eles não entendem o quão alto os tubos retos podem ser, portanto, eles não entenderão o que você está fazendo alusão com a sua resposta. Se você pudesse explicar por que você não será muito popular, essa seria uma boa resposta. Obrigado por contribuir!
MooseLucifer
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Porque, como foi apontado, o motor de combustão infernal possui subprodutos perigosos - calor e gases venenosos, além de ruído - que precisam ser levados longe das pessoas que usam o veículo. A sociedade fez uma má escolha um século atrás, e vivemos com as consequências até hoje. Compre um carro elétrico e nunca mais precisará substituir seu escapamento / tubo de escape. No entanto, você ainda terá que observar os obstáculos.

idarwin
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Bem vindo ao site. Agradecemos por você estar aqui. Embora você não precise substituir o escapamento / tubo de escape, a bateria precisará ser substituída na mesma quantidade de tempo em um carro elétrico. Existem consequências muito maiores para o meio ambiente do que apenas substituir um sistema de escape. Embora essa resposta seja apreciada, certamente parece mais um discurso retórico do que algo que ajudará o OP ou responderá à pergunta.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2