In breve, le temperature più alte che un collettore di scarico o un tubo di scarico dovrebbero mai raggiungere sarebbero circa 850°C (1,600°F). Come guida, i metalli cominceranno a diventare rossi a 500°C e saranno rosso ciliegia scuro a circa 635°C (1,175°F).
Le parti più calde del vostro sistema di scarico saranno o una curva in un tubo di scarico proprio accanto al cilindro duro o intorno al convertitore catalitico.
Le temperature aumentano naturalmente come RPM o il carico di lavoro del motore aumenta. Questo è il momento in cui il motore consuma la massima quantità di carburante e produce la maggior quantità di coppia o di cavalli.
Test sulle temperature del sistema di scarico di tipiche auto stradali vanno da 120°C (250°F) a 50kph (30mph) fino a 550°C (1,020°F) a 112kph (70mph).
Ci sono 3 modi per prevenire danni ai componenti vicini nelle condizioni di cui sopra:
- Isolare il tubo di scarico per mantenere il calore all’interno del tubo
- Porre una barriera riflettente con un’intercapedine d’aria tra il tubo di scarico e il resto del vano motore e i suoi componenti
- Aggiungere materiali riflettenti e isolanti agli oggetti che potrebbero essere danneggiati dal calore radiante proveniente dai tubi o dal collettore di scarico.
Utilizziamo tipicamente le fasce o i nastri di scarico e li avvolgiamo a spirale intorno al tubo o al collettore di scarico per mantenere il calore all’interno dei tubi. I test hanno dimostrato che le fasce di scarico possono ridurre le temperature del vano motore fino al 50%. Questi involucri di scarico possono essere fatti di fibra di vetro (inizia a fondere a 815°C), silice, basalto e ceramica.
Anche i produttori di auto hanno capito l’importanza del controllo del calore e la maggior parte delle auto di ultimo modello hanno scudi termici in alluminio o acciaio in rilievo. Questi sono di solito montati in aria fresca a circa 1-2 cm di distanza dallo scarico o dal collettore di scarico. Questo spazio d’aria aiuta a portare via il calore in eccesso.
I manicotti termici sono ora usati anche in molti nuovi vani motore delle auto per ridurre le possibilità di danni da calore a cavi, cablaggi, tubi e linee rigide. Questi manicotti sono di solito una laminazione di un foglio di alluminio e un supporto isolante in fibra di vetro. Questi manicotti usano l’abilità riflettente del foglio di alluminio riflettente per respingere il calore radiante. Il supporto in fibra di vetro dà al manicotto la forza ma agisce anche come isolante.
Alcuni manicotti termici usano uno strato esterno in mylar. Il mylar è fatto da uno strato microscopico di pellicola laminato ad uno strato esterno di resina di poliestere. Questo è di solito sostenuto da uno strato isolante di fibra di vetro. Lo strato esterno di poliestere rende il Mylar molto resistente, ma si brucia a circa 200°C (400°F). Kool Wrap usa un foglio di alluminio esterno più spesso sostenuto da fibra di vetro isolante. Questo materiale è disponibile come manicotto o in forma di foglio in modo che possa essere usato per isolare componenti dell’auto come un motorino d’avviamento o un firewall. Il foglio Kool Wrap e la fibra di vetro possono resistere a temperature vicine ai 660°C (1.220°F).
Ricorda che l’aria è in realtà un grande isolante quando è intrappolata in piccole tasche. L’aria è eccellente per la convezione (ventilatore elettrico) ma è un povero conduttore di calore a causa della sua bassa massa. Potete vedere la prova di questo nella schiuma di stirene o nelle stecche isolanti del soffitto. Questi due prodotti sono progettati per intrappolare le sacche d’aria e ridurre la conduzione del calore. Il materiale agisce come un blocco di calore. Il calore non può essere trasferito attraverso il materiale. Lo stesso vale per gli involucri di scarico e le coperte o gli involucri in fibra di vetro o silice. L’aria intrappolata tra le fibre riduce la conduzione del calore.
Un buon esempio di aria intrappolata che agisce come barriera termica sono le finestre con doppi vetri.