O que é o downpipe: quais as suas funções

O que é o downpipe

O termo inglês designa literalmente um tubo descendente, o qual faz parte do sistema de escape dianteiro. Downpipes de tuning apresentam características melhoradas. Os componentes são procurados no mundo do tuning por permitirem uma melhoria do desempenho do automóvel sem custos de maior ordem. São tipicamente combinados com turbocompressores para melhorar, entre outros aspetos, a potência debitada pelo motor.

Quer melhorar o desempenho do seu carro e saber como fazer um downpipe tuning ? Então continue a ler para saber mais sobre o assunto.

Descrição e função do downpipe

O componente tubular pode ser usado em combinação com um turbocompressor e está localizado entre este e os componentes traseiros do sistema de escape. Como tal, a função deste componente é transportar os gases de combustão do turbocompressor para o sistema de escape traseiro. Além disso, o catalisador do componente serve para tratamento dos gases da combustão.

O downpipe é geralmente produzido em aço inoxidável, o que o torna resistente a cargas térmicas  elevadas e à corrosão. Alguns componentes de alta resistência são fabricados em titânio. Apesar de o seu design variar entre modelos, procura-se que o componente apresente o menor número de dobras possível e seja liso no interior. Ainda assim, apresenta geralmente uma forma curvada a 90º na secção preliminar, proximal ao turbocompressor. Segue-se uma secção reta e uma segunda curvatura. O tubo final do componente é geralmente reto.

 Os componentes básicos do downpipe são: 
  • Flange de ligação. Permite fixar o componente de forma estanque por meio de parafusos e porcas ou outros elementos de fixação ao escape do turbocompressor.
  • Orifício roscado para a sonda lambda. Este permite uma fixação segura do sensor de oxigénio, este é necessário para a regulação do motor.
  • Catalisador frontal e ou traseiro. Melhoram os valores de emissão por meio de tratamento dos gases de combustão. Há no mercado componentes sem catalisador. No entanto, este tipo de componente pode não possuir homologação para vias públicas, se não for combinado com um catalisador noutra secção do sistema de escape.
  • Tubo flexível. Permite isolar vibrações entre os componentes do sistema de escape, aumentando a sua vida útil e melhorando o conforto de condução.

Relação entre o turbocompressor e o downpipe

O turbo permite admitir uma quantidade de oxigénio maior, quando comparado com um motor naturalmente aspirado. Isto é conseguido por meio de compressão do ar de admissão do motor. Uma maior quantidade de ar e, consequentemente, de oxigénio nas câmaras de combustão permite a inflamação de mais combustível, o que permite aumentar comparativamente a potência debitada pelo motor.

Tipicamente, os turbocompressores têm um design que integra uma turbina e uma roda compressora. A turbina e a roda compressora são solidárias por meio de um veio e estão localizadas em carcaças separadas. A roda compressora está integrada no sistema de admissão e aumenta a pressão do ar de admissão, sendo acionada pela turbina. Esta, por seu lado, está integrada no sistema de escape e é acionada pelo fluxo de gases de combustão.

O fluxo de gases de combustão ocorre do ponto de alta pressão, nas válvulas de escape das câmaras de combustão, para o ponto de baixa pressão, na ponteira de escape. O volume de passagem dos gases de combustão por unidade de tempo é proporcional à diferença de pressão entre estes dois pontos. Isto é, quanto menor a diferença de pressão entre eles, menor o volume máximo de gases que atravessa a turbina por unidade de tempo. Quanto menor o volume de passagem por unidade de tempo, menor a rotação da turbina e da roda compressora e menor o desempenho máximo do turbocompressor, isto é, a pressão máxima de sobrealimentação.

Quanto maior a contrapressão de escape, menor a diferença de pressão entre o ponto de alta pressão e o ponto de baixa pressão. A contrapressão do escape depende, por seu lado, do nível de atrito dos gases de combustão e da configuração geométrica do sistema de escape. A contrapressão é tanto maior quanto maior o número de restrições no sistema. Downpipes comparativamente tortuosos, de diâmetro reduzido ou com catalisadores de aberturas pequenas aumentam a contrapressão de escape. 

Em particular, catalisadores de cerâmica caracterizam-se por serem bastante restritivos devido à sua construção com orifícios de diâmetro reduzido. Restringem, portanto, consideravelmente o fluxo de gases de combustão. Catalisadores à base de componentes metálicos proporcionam um tratamento eficiente dos gases de combustão e uma contrapressão de escape comparativamente reduzida.

O controlo da pressão de sobrealimentação

Em carros modernos, a pressão de sobrealimentação, que deve estar em sintonia com a situação de carga do motor, é controlada eletronicamente por meio do módulo de comando do motor. Se for detetada uma pressão de sobrealimentação demasiado alta para uma dada situação de carga, o módulo de comando abre a válvula de escape do turbocompressor. Então, uma parte do volume dos gases de combustão é desviada diretamente para o tubo de escape sem acionar a turbina. Consequentemente, a pressão de sobrealimentação não aumenta.

Levar a cabo um downpipe upgrade

Substituir componentes montados de série por componentes tuning pode aumentar o desempenho do motor. Estes componentes de substituição caracterizam-se por serem comparativamente pouco tortuosos e apresentarem um diâmetro largo, bem como uma superfície interior lisa, isto é, com poucos pontos de atrito para os gases de combustão. Além disso, componentes melhorados integram um catalisador que permite um fluxo de gases facilitado, geralmente fabricado em metal.

Estas características melhoradas permitem reduzir a contrapressão de escape, o que melhora o desempenho máximo do turbocompressor e consequentemente o potencial do motor. Contudo, devido à regulação eletrónica da pressão de sobrealimentação, a montagem de um downpipe de tuning só leva a melhorias de desempenho do motor se for combinado com uma afinação do software do módulo de comando, isto é, do diagrama característico do motor. Então, o potencial de tuning  que o downpipe oferece para o turbocompressor poderá ser aproveitado completamente.

O desempenho máximo do turbocompressor
 Com as afinações de software correspondentes, a montagem de um downpipe tuning pode provocar: 
  • i Um aumento da potência debitada pelo motor.
  • i Um aumento do binário gerado pelo motor.
  • i Uma melhoria da resposta em acelerações.
  • i Uma redução do consumo de combustível.
  • i Um aumento do volume do som de escape. 
  • i Uma alteração do som de escape.
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