Reducción de emisiones, calor y ruido en sistemas de escape

La semana pasada mencioné que algunos fabricantes de sistemas de escape están trabajando para reducir las emisiones en sus productos. Otros priorizan mejorar la comodidad del ciclista con la reducción del calor. Todos ellos quieren obtener el sonido adecuado, pero deben ser conscientes de las normas de reducción de ruido. Estos son tres aspectos principales del rendimiento del sistema de escape críticos para los ciclistas, así que profundicemos en cada uno.

"Un puñado de fabricantes... de hecho están construyendo escapes de rendimiento que cumplen con las emisiones. Ciertamente es más complejo y requiere tiempo de laboratorio y pruebas de durabilidad (CARB exige 15,000 kilómetros), pero es muy factible y el resultado final es un sistema de escape que verá ganancias sustanciales en potencia y par", dice David Zemla, vicepresidente de marketing de S&S Cycle.

¿Por qué sólo un "puñado"? Según Tim Welch, gerente de ventas de Yoshimura R&D of America, no solo tiene que ver con la burocracia y el costo de fabricar sistemas de escape que cumplan con las normas de emisiones, sino que los fabricantes también deben tener en cuenta la demanda. Existe un sesgo preexistente en contra de los componentes de emisiones, pero esta actitud, que discutiré en detalle en el artículo de la próxima semana, se deriva de un concepto erróneo generalizado.

"Todo el mundo asume automáticamente que un componente de emisiones roba energía, pero ese no es el caso", argumenta Welch. "Y en muchos casos, descubrimos que parte de la función de ese sistema de control de emisiones administra la eficiencia del motor, y con un motor eficiente viene el rendimiento y la potencia. Solo para arrancar arbitrariamente todo lo que administra las emisiones de su motocicleta porque cree que vas a tener más poder, te estás cortando la nariz para fastidiarte la cara, porque no es verdad".

Sin embargo, dado que tanto la EPA como las localidades regulan las emisiones, será cada vez más difícil simplemente "estafarlo todo". Como tal, los distribuidores deben intensificar y educar a los clientes sobre las opciones disponibles en el mercado de accesorios que siguen cumpliendo con las emisiones y brindan la potencia que necesitan.

"En California, no puedes tocar un catalizador en una bicicleta", señala Danny Valencia, gerente de operaciones de Two Brothers Racing (TBR). "Eso va a dejar una gran obstrucción en el sistema, lo que va a dificultar en gran medida su desempeño. Para la mayor parte del mundo y la mayor parte del país, no es realmente una cosa que sea una gran preocupación. Pero, están empezando a ver más personas jugando con la idea usando catalizadores de alto flujo y tratando de obtener estos sistemas que necesitan los requisitos de la EPA y aun así obtener números similares a los del mercado de accesorios que los abren. Todavía es una nueva área en el mercado en este momento que se está explorando. ."

El deseo del cliente de más potencia (aceleración receptiva desde la línea, dar un salto al rebasar un vehículo y torque adicional) es precisamente lo que algunas empresas pretenden lograr mientras equilibran las regulaciones gubernamentales, dice Mike Kennedy, director ejecutivo y presidente de Vance & Hines. "Cuando se diseña y se diseña correctamente, en realidad se puede mejorar el rendimiento", señala.

Pero Kennedy dice que una actualización completa del escape no se trata solo de cambiar las tuberías, también involucra el sintonizador y la entrada de aire. "Cuando un ciclista cambia el sistema de escape y una entrada de aire y se ajusta, se refieren a eso como una actualización de la Etapa 1", explica. Los distribuidores deben verificar si los sistemas de escape, los sintonizadores y las tomas de aire que tienen en existencia cumplen con los requisitos en los 50 estados, o al menos en 49 (menos California). De esta manera, dice Kennedy, "un conductor ahora puede comprar con confianza y cambiar los tres y aún así mantener su garantía intacta y mejorar el rendimiento, el estilo y el sonido de la motocicleta".

Si alguna vez has estado en Sturgis, es probable que hayas sentido el calor. No solo estamos en pleno verano, sino que dependiendo de la bicicleta que estés montando, ya sea original, modificada o personalizada, es posible que te bajes y sientas que tus piernas están en llamas. Los escapes originales, por ejemplo, se obstruyen más arriba en la tubería con un catalizador para retener más calor y convertir mejor los gases que salen. Aun así, todavía incorporan alguna forma de reducción de calor.

"En su mayor parte, los sistemas de escape de dos ruedas utilizan un escudo sobre el cabezal principal. Este es esencialmente un tubo parcial con un espacio de aire entre este y el cabezal principal. Incluso un cuarto de pulgada de espacio de aire reducirá las temperaturas de escape de manera significativa para que un ciclista lo note", explica Zemla.

Valencia agrega que la composición de un sistema de escape depende de para qué se usa el motor. "Ciertos motores emiten mucho más calor, por lo que vas a usar diferentes materiales para construirlo y manejar mejor el calor". Por ejemplo, señala, dado que una side-by-side expulsará mucho más calor, los fabricantes utilizarán materiales más pesados ​​que puedan manejar esa salida en comparación con la fibra de carbono que podría encontrar en una bicicleta deportiva.

Ahora, si tuviera que obtener un nuevo sistema de escape o abrirlo y ajustarlo, la temperatura bajaría. Pero mientras los fabricantes de escapes intentan combatir el calor y enrutar el escape alrededor de la posición natural de la pierna, no siempre es posible, y ahí es donde entran en juego los escudos térmicos.

Los revestimientos de protección térmica son piezas separadas de material aislante que se suspenden entre la protección térmica y el tubo de escape. De esta manera, el escape puede disiparse y desviarse alrededor de la parte trasera del escudo térmico y no irradiar directamente a las piernas del conductor.

"[Estos] kits usan una combinación de aluminio reflectante con hoyuelos y material aislante Dura 2000 para reducir el calor que se irradia a través de los escudos térmicos y hacia el conductor y el pasajero", explica John Gabriel, gerente de la división de deportes motorizados, Design Engineering Inc. "Hay kits completos disponibles para sistemas de escape populares de stock y de posventa. También hay disponibles kits universales de corte a medida. Los kits reducen el calor del fieltro y no afectan el rendimiento de ninguna manera".

Para motocicletas, tiene la opción de usar kits de revestimiento de protección térmica o envolturas de escape; para las motos deportivas, también hay materiales para proteger la carrocería de los daños causados ​​por el calor. Para lado a lado, hay kits personalizados que se instalan dentro de los paneles interiores para reducir el calor que se irradia hacia el vehículo. Los materiales utilizados pueden variar según el área y la cantidad de calor.

"Con los fabricantes de sistemas de escape comenzando a ofrecer más aplicaciones con convertidores catalíticos, veremos que el calor y la comodidad del conductor seguirán siendo un área de interés", afirma Gabriel.

El ruido es una parte muy personal de la experiencia de la motocicleta o los deportes motorizados, y muy subjetiva. Cada ciclista tiene una noción diferente de lo que es demasiado suave o demasiado fuerte, qué nivel de estruendo es mejor y más. Tradicionalmente, ha existido la idea de que "más ruidoso es mejor" o "las tuberías ruidosas salvan vidas", pero con más y más conducción en áreas urbanas y municipios que imponen restricciones de ruido, los fabricantes de escapes tienen que equilibrar complacer al cliente sin molestar al vecinos/localidad, que pueden multar a los infractores de alto nivel de ruido. La regulación del ruido se está convirtiendo en un problema especialmente en Europa. "Los días de los escapes completamente abiertos probablemente hayan quedado atrás", comenta Zemla.

Pero, ¿exactamente qué parte del sistema de escape produce el sonido? Es una especie de pregunta capciosa. El sonido en realidad comienza con el motor. "Nunca lograrás que una ZX-6 suene como una R1. Nunca lo hará porque el motor es completamente diferente", dice Valencia. Pero es todo lo que viene después del motor lo que afina la nota precisa del sonido. El sistema en su conjunto está destinado a manipular la amplitud y el tono.

"Todo el encabezado es clave para el sonido", señala Zemla. "Un cabezal puede tener pasos en el tamaño de la tubería que cambiarán la nota del escape, y un silenciador puede tener un deflector perforado o con persianas, así como el potencial de empaquetamiento. El escape todoterreno que tiene más propiedades reales usará un cuerpo más grande y cámaras internas para controlar el sonido".

Sin embargo, si el motor determina el estruendo, el silenciador determina su tono.

"El silenciador es lo que hace la mayor diferencia en la reducción de los niveles de ruido que la gente escucha proveniente de un sistema de escape", explica Welch. "Podemos restringirlos hasta el punto en que ya no escuche nada del escape. En ese punto, la mayor parte del ruido que escuchamos es el ruido de los engranajes y el ruido mecánico interno del motor, que es lo que la mayoría de las motocicletas originales suena como. Cuando le colocamos un tubo de escape del mercado de accesorios, estamos eliminando algunas restricciones para mejorar el sonido ".

La composición del propio silenciador también entra en juego. Por ejemplo, una nota sonará diferente según el núcleo que se use dentro del silenciador: núcleo de prueba estándar, núcleo de prueba en espiral o núcleo de persiana. Además, dice Kennedy: "El diseño del deflector impulsa la mayor parte de la calidad tonal del silenciador".

"Los silenciadores con inserciones ajustables son la solución ideal para satisfacer a una base de clientes más grande", concluye Zemla.