Lo scarico è da sempre il primo componente sostituito per ottenere migliori prestazioni dal motore.
Per impianto di scarico si intende quel complesso di tubi, silenziatori, collettori e catalizzatori che hanno la funzione di espellere i gas di scarico dalle camere di combustione del motore.
Oggi questi elementi sono molto complessi e costosi da produrre, perchè devono rispondere e norme anti inquinamento sempre più severe.
Uno scarico sportivo, per definirsi tele, deve avere caratteristiche precise non solo dal punto di vista estetico, con un bel terminale lucidato, me anche tecnico.
In poche parole, deve avere un rendimento migliore dì quello di serie e migliorare le prestazioni del propulsore. In commercio esistono innumerevoli prodotti generalmente indicati come sportivi, ma non tutti possono veramente fregiarsi di queste definizione.
Vediamo quali parametri deve rispettare un impianto degno di un buon tuning.
Per aumentare le prestazioni è preferibile, quando possibile, sostituire tutto lo scarico: dai collettori, al terminale, Il segreto per ottenere un, incremento dì potenza massima sta, in linea generale, nell’espellere i gas alla maggiore velocità possibile e creare una sorta di effetto depressione nel condotto per favorire l’aspirazione nella camera di scoppio durante la delicata fase dell’incrocio delle valvole.
Per raggiungere questo risultato si deve arrivare a un equilibrio ideale fra velocità dei gas all’interno dell’impianto e la contropressione. Con quest’ultimo termine ci si riferisce alla pressione all’interno del condotto di scarico, che è leggermente superiore a quella atmosferica.
Lo scarico sportivo deve avere un valore dì contropressione inferiore a quello di serie, ma definito con precisione per ogni singolo tipo di motore, per favorire il deflusso dei gas combusti. E’ quindi del tutto inutile utilizzare tubi dal diametro esageratamente grande, privi di silenziatori e vasi di espansione perché, cosi facendo si rischia di rallentare la velocità dei gas vanificando qualunque miglioramento prestazionale.
Ogni motore ha un suo impianto personalizzato con tubi, silenziatori, collettori e catalizzatori dimensionati opportunamente. Meglio diffidare degli scarichi universali, perché forzatamente non possono tenere conto dalle esigenze termodinamiche dì ogni singolo propulsore e pertanto non sono in grado di fornire migliori prestazioni, se non per circostanze del tutto casuali dovute più alla fortuna che al risultato di reali studi specifici.
Un prodotto ben realizzato è il frutto di lunghe sperimentazioni e provo sul banco a rulli per ottimizzarne tutte le componenti fino a individuare la conformazione ideale per raggiungere le migliori performance.
LO SCARICO DIRETTO
I silenziatori di un vero impianto sportivo sono definiti “a scarico diretto”, nel senso che sono conformati per favorire una rapida espulsione dei gas evitando che perdano velocità all’interno dell’impianto, Questo dettaglio non è sempre considerato primario negli scarichi montati sulle auto di serie, che spesso utilizzano un sistema di riflessione composto da diaframmi e camere di espansione all’interno dei silenziatori che hanno le funzione di ridurre il rumore. Queste camere hanno però lo svantaggio di far perdere ai gas velocità, penalizzando le prestazioni.
L’interno di un terminale di scarico sportivo è generalmente costituito da uno o più tubi forati avvolti in lana inox e circondati da lana di roccia, o lana di basalto, che occupa tutto lo spazio all’interno del silenziatore. I fori dei tubi servono per rompere le onde sonore e disperdere il rumore che è assorbito dalle lana di roccia e, per impedire che quest’ ultima venga risucchiata nel tubo svuotando cosi il silenziatore, lo si avvolge nelle lana inox.
Negli ultimi tempi sono state introdotte nuove soluzioni tecniche per la costruzione di una marmitta sportiva. Supersprint, per esempio, ha sviluppato un innovativo sistema di silenziamento chiamato
"Power Loop", coperto da brevetto internazionale, che coniuga l’ottimizzazione del rendimento tipico dei normali silenziatori Supersprint a scarico diretto con l’esigenza di sfruttare al meglio il sempre più esiguo spazio destinato all’impianto di scarico su certe auto di recente e progettazione.
All’interno del silenziatore “Power Loop”, un complesso gioco di curve e controcurve di tubi permette di centrare il giusto equilibrio fra velocità dei gas e contropressione.
La superficie dei tubi deve essere assolutamente liscia perché ogni asperità costituisce un ostacolo per i gas. Il materiale migliore è sempre l’acciaio inox, che garantisce una elevate durata nel tempo.
Altre caratteristica degli impianti sportivi è le leggerezze, non solamente per ridurre il peso complessivo dell’auto, ma anche per resistere meglio alle sollecitazioni meccaniche e all’usura.
IL COLLETTORE DI SCARICO
E’ l’elemento più importante dello scarico, per certi aspetti il più complesso, e si trova a monte dell’impianto perché è direttamente a contatto con il motore, Questo componente è sottoposto a stress termici e vibrazioni notevoli, quindi i materiali con cui è costruito rivestono molta importanza. Il suo buon funzionamento influisce direttamente sul rendimento del motore. In linea di massima è preferibile disporre di tubi
primari (quelli che partono della testa del motore, da ogni singolo cilindro) della stessa lunghezza in modo tale che i rispettivi gas seguano un percorso analogo, evitando turbolenze che ne rallenterebbero la velocità. In un motore a 4 cilindri i tubi primari sono quattro, ciascuno per ogni cilindro, e convogliano i gas di ogni camera di combustione in un unico tubo di raccordo all’impianto di scarico. Per questo si sente spesso parlare di collettori 4 in l o 4 in 2. Riferendosi sempre s
un propulsore s 4 cilindri significa che nel 4-1 i tubi primari che partono dalla testa del motore confluiscono direttamente in un unico tubo, cui spetta dì convogliare i gas nella parte dello scarico che corre sotto la macchina e, infine, al silenziatore finale. Questa soluzione è generalmente indicato come la più sportiva e favorisce il rendimento agli alti regimi. L’architetture 4-2’t prevede l’innesto dei quattro tubi primari in due tubi separati e poi in un unico tubo e solitamente privilegia l’erogazione ai regimi medio/bassi.
IL CATALIZZATORE
Un elemento fondamentale dell’impianto di scarico è il catalizzatore che ha
la funzione di ridurre le emissioni
inquinanti. Purtroppo esso rappresenta spesso un autentico freno per i gas, che perdono molta della velocità
iniziale passando all’interno delle sue celle, dove alcuni metalli nobili attivano il processo di catalizzazione. Sulle
auto di serie ai utilizzano catalizzatori a supporto ceramico ma, negli
impianti sportivi, si impiegano invece catalizzatori interamente metallici. Le differenza fra i due sta nel corpo contenuto all’interno del catalizzatore, o ‘monolita’, che anziché costruito
di materiali ceramici ed ottenuto per fusione, è realizzato con un foglio di metallo pieghettato e arrotolato a forma di spirale. Il catalizzatore metallico ha una rete meno fitta di quello ceramico (solitamente 100 oppure 200 CPSi, contro 400 — 600 CPSì per quelli a supporto ceramico) quindi i gas possono attraversarlo con maggiore velocità. Questo ha reso necessaria la presenza di un considerevole quantitativo di
metalli nobili catalizzanti per garantire comunque emissioni inquinanti contenute entro i limiti di legge. Come visto per i silenziatori, è indispensabile adottare catalizzatori metallici di differente
lunghezza volume a densità di celle per ottimizzare il rendimento di ogni specifico
tipo di motore.
L’impianto di scarico è quindi qualcosa di molto più complesso di quanto si pensi e il discorso potrebbe essere ancora più approfondito, ma in questa sede ci siamo limitati a sintetizzare le sue caratteristiche principali per
comprendere meglio quale sia il tipo di prodotto adatto alle nostre esigenze. (Si ringrazia per la collaborazione:
Supersprint .
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