¿Por qué/cómo un escape "Powerflow" aumenta la potencia?

He visto aviones (típicamente Cessna 172) con un sistema de escape "Powerflow" y luego afirman obtener varios caballos de fuerza más, lo que resulta en velocidades de crucero más rápidas. ¿Cómo funciona un escape Powerflow y por qué aumenta la potencia?

Respuestas (2)

Tiene que ver con la resonancia. Piense en un órgano de tubos: cada tubo resuena a una determinada frecuencia, que escuchamos como una nota o un tono. La longitud del tubo determina su nota/tono/frecuencia de resonancia. El sistema de escape de su avión tiene una cierta frecuencia de resonancia.

El motor de tu avión también tiene una cierta nota o tono. Eso está determinado en gran medida por las RPM del motor. Un escape de flujo potente hace coincidir la frecuencia de resonancia del escape con las rpm del motor en una configuración típica de crucero alto.

En un nivel micro, esto es lo que sucede. Después de la carrera de potencia de un cilindro, cuando la válvula de escape se abre por primera vez, el escape inunda el sistema de escape. Pronto, la válvula de escape se cierra y la inercia de los gases que bajan por el sistema de escape hace que los gases de escape continúen hacia la salida, creando una presión más baja detrás (cerca de la válvula de escape). Si la frecuencia de resonancia del sistema de escape coincide con las rpm, en ese momento la válvula de escape se abre en el siguiente ciclo y el área de menor presión en el escape ayuda a eliminar el escape del cilindro. En la siguiente carrera de admisión, hay menos presión residual en el cilindro y puede "aspirar" más mezcla de aire y combustible. Más combustible/aire, más potencia.

Otra forma de decir esto es que se necesita energía para que el motor fuerce el escape del cilindro y a través del sistema de escape. El sistema Powerflow reduce la potencia requerida para hacer esto.

Esto es fascinante. Me preguntaba por qué el tubo de escape normalmente se alargaba cuando tenía Powerflow instalado. Tal vez valga la pena otra pregunta, pero ¿cuál es el procedimiento para encontrar la frecuencia de resonancia? ¿Y luego lo hacen para que sea típicamente en RPM de crucero o RPM de despegue (ya que no las he visto en aviones con hélices de velocidad variable)?
Mi conjetura es que las rpm de máxima potencia se utilizan para determinar la frecuencia de resonancia del sistema de escape. ¡El departamento de marketing quiere mostrar el máximo beneficio!

Los sistemas de escape Powerflow se basan en el principio de que un motor es, esencialmente, una bomba de aire grande y ruidosa: el aire se aspira a través de la entrada y se bombea por el escape.
Un factor limitante de la cantidad de caballos de fuerza que produce un motor es la rapidez con la que puede mover un volumen dado de aire a través del motor (debido a restricciones en el sistema de admisión o escape).

Algunas aeronaves, como los Cessna 172 o los Piper Cherokees de 140/150/160 caballos de fuerza, tienen un sistema de escape que restringe la rapidez con la que se pueden "bombear" los gases de escape, debido a la geometría desfavorable, el tamaño estrecho de las tuberías o ambos.

Los sistemas Powerflow, como los sistemas de " escape sintonizado " que se encuentran en los autos deportivos, proporcionan un tubo ancho y una geometría que fomenta la extracción de la mayor cantidad posible de gases de escape del cilindro, lo que significa que se desperdicia menos energía empujando el pistón hacia arriba durante el carrera de escape, y más aire rico en oxígeno entrará en el cilindro durante la carrera de admisión subsiguiente, lo que contribuye a producir más caballos de fuerza utilizables.