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Como afecta las ondas sonoras a los escapes 2T

noviembre 14, 2012

De pequeñito me preguntaba a que se debería esa forma de panza que tenían los escapes de unas determinadas motos y otras no. Con el tiempo averigüé que había dos tipos de motores, de 2 tiempos y de 4 tiempos, pero aun así esto seguía sin resolver mi duda.  También me llamaba la atención por que unos hacían mas ruido que otros, si supuestamente los motores eran los mismos, pues bien, parece que por fin he dado con la respuesta.

Los motores de 2 tiempos, como su nombre indica, funcionan en dos ciclos, admisión y escape. La diferencia fundamental con los de 4 tiempos es que carecen de válvulas que administren el combustible al cilindro o regulen la salida de los gases.

Para conseguir un efecto parecido en los motores de 2 tiempos hay que jugar con los gases de salida. Como bien sabemos, las motos hacen ruido y mucho, esto es debido a las ondas sonoras que se generan con cada explosión de combustible en el motor. Idealmente, los tubos de escape se diseñaron para reducir este efecto sonoro y para, a través de la rarefacción de los gases evitar que se escape el combustible nuevo. A continuación veremos una serie de fotografías es las que se demuestra este funcionamiento.

PARTES DE UN TUBO DE ESCAPE.

L1: Longitud de resonancia

L3: Longitud del codo (longitud entre lumbrera de escape y comienzo del cono)

L4: Longitud del cono o difusor.

L5: Longitud de la cámara de expansión.

L6: Longitud “real” del contra cono.

L7: Longitud del “aguijón” o tubo de salida.

A1: Angulo de conicidad del cono.

A2: Angulo de contra cono.

D1,2,3: Diámetros.

 

FUNCIONAMIENTO DE UN ESCAPE:

Una vez ha entrado el combustible en el cilindro y se ha producido la combustion, la explosion libera energia en forma de gases.

En su descenso el pistón comienza a abrir la lumbrera de escape, en ese momento se produce una gran onda de presión que recorre la primera parte del escape (codo). Esta onda de presión se mueve a la velocidad del sonido y esta, a su vez, depende de la temperatura de los gases.

El pistón sigue descendiendo y abre la lumbrera de admisión, y es cuando los gases frescos que llegan de la precompresión “conviven” con los ya quemados, es entonces cuando la onda sonora tiene que llegar al cono, donde se produce una depresión que provoca una “succión” para facilitar la admisión de la mezcla.
Una vez cerradas las lumbreras de carga, aún permanece abierta la lumbrera de escape. Como consecuencia podrían perderse parte de los gases frescos que ya están en la cámara de explosión. Ahora es cuando tiene que entrar en acción el contracono, este actúa de manera contraria al cono, es decir, provocando una onda de presión que vuelve hacia el cilindro y que produce un “taponamiento” en la lumbrera de escape evitando la salida de la mezcla.
Como se aprecia en las imágenes, las lineas dibujadas en color gris representan los gases expulsados, creando ondas sonoras que rebotan por el escape. De esta manera podemos ver como las ondas sonoras que muchas veces nos rompen los tímpanos nos ayudan a que la moto tenga una combustión muy eficiente.
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