O tema da contrapressão é um dos mais mal entendidos no mundo automóvel. Muitas pessoas têm opiniões e explicações diferentes, variando de “a contrapressão é sempre má” a “você precisa de X contrapressão para deixar Y trabalhar eficazmente”. Portanto, hoje vamos quebrar o que é a contrapressão e o que você quer fazer com ela.
Muitos carros de pós-venda turbo e de stock naturalmente aspirados correm o que é conhecido como coletor de toras. Estes não são óptimos para a recolha num determinado ponto da gama de RPM, mas muitas vezes fornecem uma ampla dispersão de torque em detrimento do desempenho total.
Então o que é a contrapressão de escape? Basicamente, todo o sistema de escape é uma restrição de fluxo gigante, com coisas como silenciadores e conversores catalíticos impedindo o fluxo de ar, e isto faz com que a pressão a montante aumente.
Esta pressão acaba por actuar na parte de trás da válvula de escape, e isto é mau. Porquê? O ar gosta de fluir de alta pressão para baixa pressão, e a disposição do ar para fluir é aproximadamente proporcional ao diferencial de pressão.
Quando você está no curso de exaustão você quer estar empurrando os gases de exaustão da forma mais eficaz possível para permitir maior eficiência volumétrica e o mínimo de produtos de combustão remanescentes no cilindro. Isto significa que você quer o máximo diferencial de pressão e, portanto, a menor contrapressão.
Então, quando temos uma alta contrapressão, temos um baixo consumo (o processo de descarga dos gases de escape do cilindro e o desenho de uma nova carga de admissão). Isto causa dois problemas, primeiro a nossa eficiência volumétrica caiu, por isso temos menos ar de admissão sendo aspirado, portanto não podemos injetar tanto combustível, e fazer menos potência. Segundo, deixamos alguns produtos do evento de combustão anterior no cilindro, o que causa problemas com a nossa combustão posterior.
Carros F1 aspirados naturalmente têm colectores de comprimento de pico VE bem afinados e altos na gama de RPM.
Vamos falar sobre o mito de que é preciso ter contrapressão para que um motor funcione bem, pois isso é simplesmente falso. A contrapressão é naturalmente criada em vários pontos da sua gama de RPM, devido à natureza do design do escape, mas nunca é desejável.
Quando temos um sistema de escape, muitas vezes encaminhamos vários corredores (um de cada cilindro) para um colector onde todos eles se encontram. Este colector é efectivamente uma expansão rápida no diâmetro do tubo a partir de um único tubo. Quando um impulso de escape de um cilindro atinge o colector, forma-se uma onda de pressão de rarefacção (baixa densidade), que viaja para montante até às válvulas de escape, diminuindo a pressão na válvula.
Dependente do comprimento dos corredores, isso fará com que o pico de desempenho mude para diferentes faixas de RPM. Você também pode usar os pulsos do cilindro dos outros cilindros para ajudar uns aos outros e melhorar seu desempenho de exaustão. Se isso parecer um pouco complicado, é explicado com mais profundidade no vídeo ao fundo.
Os carros de arrasto alto ventilam seus cabeçotes diretamente para a atmosfera, o que produziria um forte pulso de exaustão. Os cabeçalhos também têm um diâmetro muito grande, porém estes carros fluem muito e têm uma grande capacidade por cilindros.
Então porque é que a contrapressão seria vista como uma ajuda? Bem, com a onda de pressão de comprimento afinado, ela ajuda o desempenho em algumas faixas de RPM, e piora em outras. Então, se tivermos um carro de estoque (mesmo com um coletor de logs), e depois formos e reduzirmos a contrapressão a jusante, mudamos as propriedades de expansão e mudança onde os picos de eficiência volumétrica estão naquele motor.
Sem reajuste, isto poderia causar uma queda de desempenho em toda a linha, ou com reajuste ou uma ECU de auto-aprendizagem a forma da curva de torque mudaria, o que poderia resultar em mais ou menos potência de pico. As velocidades também entram frequentemente em jogo. Muitas vezes as pessoas que instalaram um escape de diâmetro maciço ou um cabeçalho e vêem uma queda na potência baixaram significativamente as suas velocidades de escape e, como resultado, perderam alguma da força dos efeitos de inércia do escape, devido à velocidade mais lenta do gás.
O meu carro pessoal de corrida tem um escape extremamente curto, de baixa contrapressão. Os seus spools turbo significativamente mais cedo do que o mesmo motor com um escape de comprimento total.
Devíamos também falar rapidamente sobre carros turbo. Os turbos são movidos por duas coisas – calor e diferencial de pressão. Se você aumentar a contrapressão num turbo, você está diminuindo a eficácia do turbo, e a única maneira de compensar isso é aumentar a pressão de saída da válvula de escape, o que irá piorar a sua procura.
Pressão de aspiração da onda é muito menos importante em carros turbo, uma vez que o aumento da pressão do turbo é uma contribuição muito mais significativa para o desempenho total, por isso você tipicamente optimiza o cabeçalho/controlo para a bobina máxima. No entanto, você ainda quer que a limpeza seja razoável, e você pode fazer isso baixando a pressão de todo o sistema de exaustão. Moral da história; carro turbo, baixa a pressão pós-turbina o mais baixo que puderes.
Para mais detalhes veja o vídeo abaixo!
