El colector de escape es uno de los componentes más estresados de un motor. Sin embargo, recibe poca atención a menos que falle. En este artículo aprenderá cómo este componente contribuye al rendimiento del motor y a la protección del medio ambiente y cómo reconocer un colector de escape defectuoso.
Estructura y funcionamiento
El colector de escape es la primera parte del sistema de escape de un vehículo de motor y está conectado directamente al motor. Dependiendo del fabricante y modelo del vehículo, se compone de tubos fundidos o doblados. Cada vez se utiliza más la fundición aleada, resistente a los gases de escape a más de 900 °C, o el acero inoxidable, que permite obtener colectores de escape más ligeros y compactos.
Los gases de escape calientes del motor pasan primero por el colector. El colector de escape reúne los flujos de escape de los distintos cilindros y los dirige a un tubo colector o, en el caso de los motores con turbocompresores, al turbocompresor. A continuación, el sistema de limpieza de los gases de escape y el tubo de escape. Los colectores de escape tienen una forma curvada que desvía los gases de escape, que suelen salir del motor en horizontal, hacia el suelo del vehículo.
Los gases de escape deben ser desviados del colector de escape lo más rápidamente posible para evitar que vuelvan a fluir hacia los cilindros. La llegada repentina de los gases de escape al componente crea un frente de presión que conduce al vacío. En los colectores de escape de diseño óptimo, las oscilaciones de presión pueden ayudar a que los gases de escape salgan de los cilindros. Si, por ejemplo, una grieta en el colector provoca un cambio en la presión del colector, la potencia del motor disminuye y el consumo de combustible aumenta.
Los criterios importantes para la construcción de los colectores de escape son:
- la longitud y el diámetro de los tubos,
- la trayectoria de los gases de escape,
- el orden de recogida de los gases de escape de los distintos cilindros.
Además, la superficie interior de los tubos del componente debe ser lo más lisa posible para reducir la fricción entre los gases de escape y el colector.
Posibles causas de fallo
El colector de escape es el primer componente del sistema de escape que está sometido a altas cargas térmicas. Debido a los numerosos ciclos de calentamiento y enfriamiento, puede sufrir tensiones debido a la expansión y contracción del material, lo que puede provocar grietas o fracturas. A esto se añaden las cargas de vibración cuando el motor está en marcha, que también pueden causar un defecto en forma de fracturas o grietas. Aunque los colectores de escape suelen durar toda la vida útil de un coche, puede producirse una grieta en el colector incluso en los vehículos más nuevos.
¿Cómo se reconoce un colector de escape defectuoso?
La primera señal es un aumento repentino del ruido del motor. Los conductores atentos también notan rápidamente que el rendimiento del motor disminuye y el consumo de combustible aumenta. Si el colector tiene fugas, la sonda lambda proporcionará lecturas incorrectas, lo que a su vez afectará a la gestión del motor. Otros signos son los gases de escape bajo el capó y un olor a escape claramente perceptible en el interior del coche.
Influencia del colector de escape en los valores de los gases de escape
Para mantener bajas las emisiones contaminantes, el catalizador debe alcanzar su temperatura de funcionamiento lo antes posible. El catalizador es calentado por los gases de escape calientes. Cuanto mayor sea la capacidad térmica del colector de escape, más calor absorberá inicialmente el colector de los gases de escape. Básicamente, cuanto más gruesas sean las paredes (metálicas) del componente, mayor será la capacidad térmica. Por esta razón, hoy en día se utilizan a menudo los llamados colectores de escape con aislamiento por cámara de aire (LSI). En principio, estos colectores están formados por tubos de paredes finas con baja capacidad térmica. El espacio de aire entre los tubos y el revestimiento actúa como aislante y evita que el colector de escape emita demasiado calor y lo absorba de los gases de escape.
