Referência Sistema di Scarico

 1.Introduzione

1.1 Il sistema di scarico di un autoveicolo

Il sistema di scarico di un autoveicolo ha la funzione di abbattere il rumore emesso dal propulsore e a convogliare i gas combusti all’esterno del vano motore, permettendone l’immissione nell’ambiente esterno nella maniera ottimale. Il termine “ottimale” si riferisce alla modalità con cui i gas vengono espulsi (direzione e altezza dal suolo).

Da oltre un decennio si è inoltre attribuito al sistema di scarico il compito di post-trattamento dei gas combusti, al fine di ridurre le emissioni inquinanti.

Per quanto riguarda la prima funzione citata di questo apparato, quella legata all’abbattimento del rumore generato dal motore del veicolo, il sistema di scarico comprende nella sua architettura dispositivi detti “silenziatori” completamente dedicati alla riduzione del livello sonoro emesso all’esterno della vettura.

Nella seguente immagine (Figura 1.1) è rappresentata una tipica linea di scarico per autovettura con l’indicazione dei suoi elementi caratteristici.

Figura 1.1 - Architettura di una linea di scarico per autoveicolo.

Tubazione AnterioreGiunto flessibileMOTOREParte caldaParte freddaSISTEMA DI SCARICOTubazione CentraleTubazione PosterioreSILENZIATORECENTRALESILENZIATOREPOSTERIORECodino(Maxicoda)Catalizzatore

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In particolare, nello sviluppo dei condotti attraversati dai gas combusti a valle del motore si può distinguere una “parte calda” (“hot end”), destinata ad ospitare i dispositivi per l’abbattimento delle emissioni inquinanti (“catalizzatore”), ed una “parte fredda” (“cold end”), comprensiva dei dispositivi silenzianti.

Attualmente per la parte calda si ricorre sempre più spesso (quando i vincoli imposti dalle interfacce con il sistema di scarico lo consentono) alla soluzione con catalizzatore nel vano motore “Close Coupled”: quest’ultima prevede l’installazione del dispositivo di post-trattamento dei gas di scarico subito a ridosso del collettore (o della turbina, per motori sovralimentati) e presenta notevoli vantaggi rispetto alla tradizionale soluzione con catalizzatore posizionato sotto la scocca della vettura (“underfloor catalyst”): migliore funzionamento del catalizzatore grazie alla presenza di temperature dei gas più elevate e, dal punto di vista dell’acustica, maggiore abbattimento del rumore alle basse frequenze.

La parte fredda del sistema di scarico si compone essenzialmente di tratti di tubazione che si interfacciano tra loro attraverso giunzioni di diverso tipo (flange, innesti a cannocchiale,…); nel tratto anteriore è presente un giunto flessibile che ha lo scopo di disaccoppiare strutturalmente il motore dalla parte di tubazione alloggiata nel sottoscocca (al fine di limitare la trasmissione reciproca di vibrazioni tra i due tratti di linea).

I corpi silenzianti presenti nel sistema (uno o due, in rarissimi casi fino a tre) sono di solito costituiti da una candela di ingresso ed una di uscita (e talvolta una “di travaso”), le quali possono presentare o meno dei tratti di superficie forata. Il volume del corpo è suddiviso in più camere da diaframmi (generalmente forati); tali camere possono essere riempite da materiale fonoassorbente, solitamente fibra di vetro (fino a qualche tempo fa si usava la lana di roccia, materiale facilmente deteriorabile a contatto con i gas di scarico caldi).

Il codino costituisce il tratto terminale del sistema di scarico e nella maggior parte dei casi è rappresentato da un tratto di tubo abbastanza corto che fuoriesce dal silenziatore posteriore; in rari casi tale tubo presenta uno sviluppo di lunghezza molto maggiore (“maxicoda”) per esigenze di ottimizzazione delle prestazioni acustiche dell’intera linea di scarico.