¿Cómo disparan los vehículos llamas desde sus tubos de escape?

Cuando un exceso de combustible no quemado de un motor ingresa al conducto de escape caliente, se producen fuertes crujidos y llamas que salen del escape de manera espectacular.

Un escape ruidoso y estridente que suena como fuego de bala hace latir el corazón de casi todos los aficionados al automóvil. Por lo general, asociados con los autos deportivos, los escapes ruidosos son superados en su grandeza solo por un fenómeno. ¡Llamas!

Al igual que los fuegos artificiales, las llamas que emanan de un tubo de escape son un fenómeno espectacular de presenciar, especialmente en entornos de exhibición o competitivos. Pueden ser intencionales o no, pero nunca dejan de sorprender a los espectadores.

coche disparar llamas

Los escapes llameantes con fuertes estallidos y golpes son una ocurrencia común en los autos de carrera (Crédito de la foto: flickr)

Sin embargo, los escapes en llamas no solo son ilegales, sino que también son un signo de combustión ineficiente de combustible en un motor. Aprendamos más sobre este fenómeno asombroso.

¿Cómo puede un automóvil disparar llamas por el escape?

Si bien disparar llamas desde el escape es la culminación de muchos procesos, se puede resumir como la combustión de la mezcla de aire y combustible residual de la cámara de combustión en la tubería de escape. Esto resulta en sonidos explosivos e incluso llamas disparadas desde la punta del escape.
El proceso se puede dividir en dos etapas, a saber, combustión de escape y combustión.

Invadir

Si conduce una palanca de cambios, es posible que haya experimentado frenado con motor en el pasado. Si no, aquí tienes un tutorial rápido. Busque un tramo de carretera seguro y vacío. Pon tu coche en primera y acelera sin cambiar de marcha. A medida que aumenta la velocidad de su automóvil, también aumentan las RPM del motor.

Para mantener sus RPM, debe mantener el pedal del acelerador en esa posición. Si suelta el acelerador en la misma marcha en la que estaba, el automóvil reducirá la velocidad con una sacudida espantosa. Al mismo tiempo, las RPM acumuladas también disminuirán rápidamente, porque no hay suficiente combustión en el motor para mantener sus RPM.

Este proceso de desaceleración se conoce como frenado con motor y se puede experimentar en todo tipo de automóviles. En el instante en que suelta el acelerador, el motor tiene más RPM de las que puede soportar debido a la falta de combustión. Esta condición se conoce como sobremarcha y el resultado es el frenado del motor.

Combustión de escape

Si bien es fácil experimentar el frenado con motor, lo que sucede aguas abajo es menos evidente, a menos que tenga un automóvil deportivo a su disposición.

La mezcla de aire y combustible sin quemar se empuja hacia el tubo de escape, junto con los otros gases de escape. Sin embargo, la mayoría de los vehículos de pasajeros tienen convertidores catalíticos o ‘silenciadores’ integrados que limpian los gases de escape antes de liberarlos a la atmósfera.

Motor de carrera con flujos de aire

Una mezcla rica tiene suficiente combustible para generar energía y algo de combustible excedente que se vierte en el colector de escape de los motores (Crédito de la foto: UtzOnBike / Wikimedia commons)

En vehículos donde los tubos de escape no son tan restrictivos, el combustible no quemado utiliza el calor del escape para quemar dentro del escape, en lugar de en el motor. Esto da como resultado sonidos explosivos y, a veces, incluso llamas que emanan del escape.

Requisitos previos para un escape ruidoso y llameante

Para que un vehículo produzca sonidos fuertes y llamas, existen ciertos requisitos previos. Estos suelen ser los predeterminados en los vehículos de alto rendimiento.

1. Mezcla rica de combustible

tipo de mezcla de combustible

Cuando la mezcla de aire y combustible se ajusta a favor del combustible, se conoce como una mezcla rica.

Los ruidos de escape solo se pueden producir en motores de gasolina debido a su alta volatilidad. Como sabemos, un motor quema aire y combustible mezclados en una proporción predeterminada. Cuando esa relación se ajusta a favor del combustible, la mezcla se vuelve “rica”. Esto da como resultado un exceso de combustible que luego se traslada al flujo de escape del vehículo.

2. Superposición de válvulas y retardo de encendido

Superposición de válvulas y retardo de encendido

La superposición de válvulas permite que la mezcla no quemada se encienda a medida que sale del puerto de escape, mientras que se introduce una nueva carga en el sistema (Crédito de la foto: dominio público / Wikimedia commons)

Un motor es una unidad finamente ajustada, con muchas partes trabajando en tándem en tiempos específicos. En automóviles normales, las válvulas de admisión y escape no se abren juntas, para que el combustible no quemado no salga de la cámara de combustión. Sin embargo, es deseable, en este caso. Por lo tanto, el tiempo de apertura de estas válvulas se “superpone” para que la carga no quemada y el excedente puedan salir de la cámara.

Esto va acompañado de un retraso de la chispa que hace que la mezcla de aire y combustible se encienda. Un motor generalmente solo chispeará cuando ambas válvulas estén cerradas, de modo que la energía generada esté contenida dentro del sistema para una máxima eficiencia. En este caso, las chispas retardadas, también conocidas como retardo de encendido, ayudan a encender el combustible sobrante mientras sale por el puerto de escape.

3. Escape de flujo libre

sistema de escape para vehículos comerciales

Los escapes instalados por los fabricantes a menudo pueden ser restrictivos, lo que resulta en la neutralización completa de los gases de escape no quemados (Crédito de la foto: Eberspaecher / Wikimedia commons)

Instalados de fábrica, los escapes a menudo están restringidos por barreras físicas y químicas para cumplir con las regulaciones ambientales, de seguridad y de ruido. Los convertidores catalíticos limpian los vapores tóxicos e incluso el combustible no quemado antes de que tenga la oportunidad de encontrar oxígeno atmosférico. Esto puede ser perjudicial para el deseado “después de la quema”. Por lo tanto, los escapes menos restrictivos o incluso de flujo libre son propicios para fuertes crepitaciones y llamas.

¿Un ruido de escape explosivo daña el motor?

Dado que las explosiones ocurren fuera del motor, no dañan el motor, a diferencia de los pinchazos y golpes que ocurren dentro del motor.

Dicho esto, el sistema de escape no está diseñado para soportar cargas de impacto y eventualmente puede fallar catastróficamente. Sin embargo, estas situaciones rara vez surgen, ya que los autos deportivos se diseñan teniendo en cuenta tales situaciones.

¿Puede un coche normal disparar llamas?

La respuesta simple a esta pregunta es no. Los autos de cercanías están diseñados teniendo en cuenta la eficiencia y la seguridad, y no están diseñados para poder hacer ruidos fuertes y disparar llamas. Dicho eso; hay kits de posventa que ayudan a que los autos más humildes realicen este espectáculo espectacular.

Algunos kits simplemente ajustan el automóvil a una especificación similar a la de un automóvil deportivo, como inducir una superposición de válvulas, enriquecer la mezcla de combustible o instalar un escape de flujo libre. Las llamas resultantes son puramente accidentales y el conductor no las puede predecir. Sin embargo, algunos kits incluyen circuitos de chispas integrados en el escape. Toda la mezcla de aire y combustible sin quemar se envía al escape y se enciende, lo que resulta en llamas más intencionales y voluptuosas.

Sin embargo, las llamas y los ruidos de los escapes no se limitan solo a los automóviles. El fenómeno es una observación general en todos los automóviles de alto rendimiento, como los de F1, las motocicletas de carreras e incluso las lanchas con motores internos.