Como funcionam os Escapamentos
O que é e como funciona o sistema de escapamento
O escapamento do veículo tem como função principal a eliminação de gases, que são gerados após a queima nos cilindros. Ou seja, a finalidade básica é essa, conduzir os gases resultantes da queima, devidamente filtrados para amenizar a poluição. Mas esse equipamento também tem a tarefa de proporcionar conforto, ao deixar o barulho do motor ao nível de ruído determinado pela legislação vigente. Além, é claro, de evitar que os gases tóxicos invadam o interior do veículo.
A quantidade de poluentes lançada nas grandes cidades aumenta a cada dia, por isso uma revisão no sistema de escapamento é fundamental. Os poluentes que são lançados nas grandes cidades aumentam a cada dia. A emissão de gases tóxicos por veículo é responsável por até 40% da poluição do ar. Para amenizar esse problema, é fundamental uma revisão no sistema de escapamento e no catalisador (peça fundamental para evitar a emissão de gases tóxicos) do seu veículo.
Saiba um pouco mais sobre essas peças, como funcionam e o que fazer para evitar problemas.
Sistema de escapamento
Também conhecido como sistema de exaustão, suas principais funções são:
- Liberação eficiente dos gases vindo da queima de combustível.
- Redução dos ruídos ligados aos motores de explosão.
- Garantia de maior vida útil ao veículo.
- Economia de combustível.
- Redução na emissão de gases tóxicos.
Dicas para manter o sistema funcionando corretamente:
- Evite deixar o tanque de combustível vazio, pois o fornecimento irregular do fluído pode gerar pequenos estalos no escapamento, elevar a temperatura no catalisador e ocasionar fusão do monólito (parte interna que faz a transformação dos gases).
- Não faça o veículo pegar no “tranco” porque prejudica o sistema, já que o excesso de combustível deteriora o catalisador.
- Atente-se às lombadas, buracos e depressões no asfalto, que podem soltar e até furar os componentes do sistema.
- Observe se existem ruídos vindos do escapamento. Isso pode indicar que a peça não está desempenhando sua função corretamente.
- Utilize somente combustível e lubrificante de boa qualidade, seguindo sempre as orientações do manual do fabricante. O combustível quando é adulterado provoca acumulo de água na tubulação e nos silenciosos, que além de não fazer o sistema trabalhar corretamente, acaba causando corrosão no sistema.
- O sistema de escapamento deve ser examinado a cada três meses ou 20 mil quilômetros. Nessas inspeções, os fixadores e abraçadeiras são os principais componentes a serem avaliados. No caso de uso em estradas esburacadas, trechos irregulares ou mesmo se o veículo sofreu algum impacto na parte inferior, esses itens devem ser verificados.
- Um fator que contribui para o rápido desgaste do escapamento é a má qualidade do combustível, principalmente a adulteração (como vimos anteriormente).
- Para se ter uma ideia da involução dos combustíveis, 30 anos atrás o sistema de escapamentos de um veículo durava de 4 a 5 anos, quando a gasolina era mais pura e com menor concentração de álcool. Nos modelos atuais esta durabilidade foi reduzida drasticamente. Em parte, isso só em função da qualidade do combustível.
- Certos componentes são produzidos com chapa de aço inoxidável, como o catalisador, por exemplo. Outras partes do sistema são produzidas com aço galvanizado. Vale destacar, que ao contrário do que muitos sugerem, não há conserto para os componentes deste sistema. Qualquer dano deve ser resolvido apenas com a substituição da peça.
- Com o tempo de uso é natural que o sistema se deteriore, principalmente por causa da oxidação que pode ocorrer em razão da combustão interna do motor, que elimina água. As partes comprometidas devem ser substituídas. É bom saber que os cuidados com o escapamento contribuem para o bom rendimento e consumo do motor, além de manter o nível de ruído de acordo com a regulamentação.
Peças que compõem o sistema de escapamento
- Coletor de escape: Essa peça fica acoplada ao motor e é formada por um conjunto de tubos de ferro fundido. Sua finalidade é coletar os gases resultantes da queima de combustível e encaminhá-lo para o tubo de descarga primário.
- Tubos de escape: Fazem a ligação entre os demais componentes do sistema.
- Silencioso ou silenciador: Câmara dotada de várias divisões internas por onde passam os gases. Ao passar por este percurso, as ondas sonoras do ruído perdem pressão e esse processo resulta na redução do barulho gerado pelo funcionamento do motor. Em sua composição podem estar a lã de basalto ou miolo metálico.
- Catalisador: É um dispositivo instalado na saída do coletor de escape ou entre o coletor e o silenciador. Sua função é transformar substâncias poluentes, por meio de seus elementos internos de cerâmica, em gases menos nocivos à atmosfera. Ou seja, purificar os gases através de reações químicas.
- Abafador: É o silenciador auxiliar, encarregado de absorver os ruídos mais agudos. Em sua composição também podem estar a lã de basalto. Essa peça com tubos repleto de pequenos furos e envolve o corpo do escape. No sistema conhecido como refletivo, não existe a presença lã de basalto. Esse sistema conta com três divisões no seu interior, que configuram uma espécie de labirinto formado por defletores. Ao jogar os gases de uma divisão para outra, o nível de ruído e também as vibrações diminuem por causa do choque das ondas sonoras nas paredes internas do abafador. Trabalha em outra frequência, diferente do silenciador. Podem estar instalado geralmente no meio, ou último elemento do sistema do escapamento.
Como Funcionam os Catalisadores
A queima de gasolina nos motores dos automóveis produz, em maior quantidade, dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Como a queima não é total, ou seja, a gasolina não reage inteiramente com o oxigênio; há ainda a produção de monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx) e dióxido de enxofre (SO2), provenientes da queima das impurezas presentes na gasolina, vapores de hidrocarbonetos (CxHy) que não foram queimados, compostos de chumbo, quando a gasolina possui aditivos à base desse metal (como chumbo-tetraetila) entre outros. Estes compostos são eliminados pelo escapamento do automóvel, poluindo, assim, a atmosfera. Com exceção do CO2 e a H2O, todos os demais são altamente nocivos à saúde humana.
Os motores movidos à óleo Diesel emitem menos monóxido de carbono, mas bastante óxidos de nitrogênio e enxofre, além da fuligem que é a fumaça preta característica lançada pelos ônibus e caminhões; esta fumaça é o resultado da queima parcial do óleo, liberando partículas de carbono finamente divididas na atmosfera. Os automóveis a álcool produzidos no Brasil, a quantidade de NOx e de SO2 é desprezível, mas há a eliminação de aldeídos, que também constituem uma ameaça à saúde da população.
De qualquer maneira, o carro movido a álcool é bem menos poluente que o movido a gasolina; daí vem a técnica usada no Brasil de se adicionar 15% de álcool na gasolina, a fim de evitar altos índices de poluição. Contudo, se a porcentagem do álcool for maior que 20%, haverá separação de duas fases, uma de gasolina e outra de álcool, já que o álcool é hidratado (contém água) e a gasolina não é solúvel em água.
Se considerarmos a existência de mais de 500 milhões de veículos automotivos no mundo inteiro e também o fato do consumo mundial de petróleo ter aumentado cerca de três vezes a partir de 1960, concluiremos o quanto é importante lutar contra as emissões poluentes dos veículos em questão. Para que possa reduzir a concentração de substâncias nocivas lançadas na atmosfera, são necessários aperfeiçoamento nos motores dos automóveis, principalmente na substituição do sistema de carburação por injeção eletrônica e o uso de catalisadores nos escapamentos dos automóveis.
O catalisador é formado por uma “colméia” metálica ou feita de cerâmica, formada por minúsculos canais que perfazem uma superfície total equivalente a quatro campos de futebol. Sobre essa colméia são impregnados aproximadamente 1,5 grama de metais preciosos, os quais constituem o catalisador propriamente dito; emprega-se uma mistura de paládio-ródio (para veículos a gasolina) e paládio-molibdênio (para veículos a álcool). A seguir, o catalisador é enrolado em uma manta termo-expansiva, que fixa, veda, isola termicamente e dá proteção mecânica ao componente. Por fim, o catalisador é montado dentro de uma carcaça de aço inoxidável, dando origem ao “conversor catalítico”.
Esse conjunto é instalado no cano de escape do automóvel. Os catalisadores, em geral, são substâncias que aceleram determinadas reações ou tornam-nas possíveis, sem reagirem (isto é, eles não reagem, apenas aceleram). No caso dos catalisadores automotivos, as reações que são aceleradas, são as que transformam poluentes (CO, NOx e CxHy) em compostos menos prejudiciais à saúde (CO2, H2O e N2), essas reações são, por exemplo: 2 CO + O2 → 2 CO2; 2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O; 2 NO2 + 4 CO → N2 + 4 CO2.
Tal acontece com qualquer catalisador, também os automotivos podem sofrer “envenenamento” e, em consequência, perder sua ação catalítica; sendo assim devem ser utilizadas gasolinas sem compostos de chumbo ou outros aditivos prejudiciais ao catalisador, além de se empregarem somente óleos lubrificantes recomendados pelo fabricante do veículo. Também impactos, superaquecimento, furos, etc., no conversor podem comprometer o desempenho do catalisador ou, até mesmo inutilizá-lo completamente. Outro problema delicado quanto ao catalisador é o fato dele ser fabricado para um determinado tipo de combustível. Se houver variações consideráveis na percentagem de álcool na gasolina, além do motor do veículo exigir regulagens constantes, o catalisador também terá seu funcionamento comprometido.
No mundo há mais de 500 milhões de veículos, com isso concluímos que é necessário lutar contra emissões de poluentes dos veículos.
