Se recomienda una inspección del sistema de escape siempre que se lleve el vehículo al taller para que le hagan servicio y haya una oportunidad fácil de echar un vistazo rápido (es decir, cuando el vehículo esté subido en un elevador). La inspección básica tiene como fin comprobar si hay deterioro de cualquiera de los componentes del sistema de escape. Es posible que el deterioro no siempre sea obvio, como por ejemplo a través de la aparición de agujeros y corrosión con descascarillado, por lo que es necesario realizar una inspección minuciosa.
La manera más general de determinar el deterioro de las piezas básicas del sistema de escape (tubos, silenciador[es], resonador[es], soportes, abrazaderas y colgadores) es examinar dichas piezas visualmente y también golpearlas ligeramente con un martillo de bola de metal pequeño o una herramienta similar. Se debería oír el sonido de metal macizo en los tubos, y el silenciador o silenciadores y el resonador o resonadores deberían tener un sonido sólido, sin traqueteos, y no deberían tener metal excesivamente descascarillado.
Encontrar un sistema que está a punto de fallar da al cliente un "aviso" que es posible que influya en su decisión en cuanto a donde se harán finalmente las reparaciones en el sistema de escape.
Si el cliente se queja del rendimiento del vehículo y eso incluye un problema de "falla de arranque", mala economía de combustible, aceleración sin fuerza, jaloneo fuera de marcha mínima o pérdida de potencia a unas 50 millas por hora, podría haber una restricción en el sistema de escape. Muy a menudo, un motor arrancará y estará en marcha mínima de manera normal cuando el sistema de escape esté restringido. Una vez que se abre la mariposa del acelerador, el exceso de contrapresión causado por la restricción impide el funcionamiento normal del motor. Es posible que el convertidor sea el culpable, con un substrato derretido y/u obstruido. Antes de reemplazar el convertidor, se requieren pruebas adicionales. Tenga presente que las fallas del motor por mezcla pobre pueden hacer que un convertidor se sobrecaliente y se derrita. Un convertidor sobrecalentado es causado generalmente por un problema en el encendido o con la compresión, lo cual requiere pruebas de diagnóstico. Los problemas con el motor se deben corregir antes de reemplazar el convertidor. También es importante recordar que el simple hecho de no superar una prueba de emisiones no es motivo para remplazar el convertidor sin establecer una "necesidad legítima".
Inspeccione los componentes que se indican a continuación para comprobar si hay soldaduras deterioradas o rotas, juntas agrietadas y daños por corrosión. Tenga presente que el daño o el deterioro en estas áreas podría permitir que los humos de escape entren en el compartimiento de pasajeros del vehículo.
- Tubos de escape
- Empaques y sellos del sistema de escape
- Convertidores catalíticos
- Silenciadores
- Resonadores
- Tubos de escape finales
- Colgadores / soportes
Inspeccione el sistema de escape para comprobar si existe cualquiera de los siguientes problemas, que podrían causar una mala calidad de sonido o vibraciones:
- Juntas, sellos o componentes con fugas
- Atoramiento de los componentes
- Contacto con la parte inferior de la carrocería del vehículo
- Vibración excesiva o movimiento excesivo del sistema de escape
- Colgadores o soportes del sistema de escape apretados con torsión o retorcidos
El contacto del sistema de escape con la parte inferior de la carrocería del vehículo puede ser una gran preocupación para la comodidad del conductor y de los pasajeros. Para ayudar a resolver esta preocupación, revise el sistema con el fin de determinar si existen las siguientes situaciones:
- Tubos flojos o dañados
- Abrazaderas y soportes flojos o dañados
- Protectores contra el calor flojos o dañados
- Sellos/conexiones del sistema de escape flojos o dañados
- Pernos de pestaña flojos o dañados
Tenga presente que la alineación de los componentes es crucial para que el sistema de escape funcione correctamente. No debería haber exceso de esfuerzo o tracción en los herrajes de montaje cuando el sistema de escape y el vehículo estén en su posición de descanso.
Inspeccione el convertidor catalítico para comprobar si existe cualquier problema. Golpee ligeramente el convertidor con un mazo de goma o dele golpes sordos con una mano enguantada apropiadamente. Tenga precaución: ¡Recuerde que es posible que la unidad esté caliente! Use un guante resistente al calor para proteger la mano. En un convertidor monolítico o de panal que funcione correctamente, el sonido debería ser un golpe sordo. Si oye ruidos de traqueteo o golpes fuertes, eso significa posiblemente que el substrato se ha roto. Será necesario retirar la unidad e inspeccionarla visualmente para confirmar este problema. Verifique que el ruido no sea el resultado de que haya protectores flojos u otros componentes flojos en el sistema de escape. Si confirma que el substrato se ha roto, compruebe los tubos y el silenciador para determinar si hay piezas flojas que se podrían haber incrustado en estos componentes.
La inspección de los componentes del sistema de escape en los vehículos modernos es mucho más técnica que en el pasado. Como ejemplo, se requiere una relación aire-combustible apropiada o "control de combustible" apropiado para que los convertidores modernos funcionen eficientemente. El sistema de control de combustible del motor se basa en lecturas precisas de los sensores de MAF (flujo de la masa de aire), oxígeno y relación aire- combustible. Las fugas muy pequeñas en la entrada, o en el sistema de escape, pueden impactar dramáticamente la precisión de estas lecturas. Los puntos clave de interés deberían incluir:
- Inspeccione si hay fugas pequeñas a través de algún “agujero diminuto” en las soldaduras alrededor de los puertos de los sensores de O2.
- Inspeccione todas las conexiones y todos los componentes del sistema de escape que están antes del convertidor, para comprobar si hay fugas pequeñas.
- Inspeccione todas las conexiones que estén en los 3 pies siguientes a la salida del convertidor, para comprobar si hay fugas pequeñas.
- Inspeccione las conexiones de la bota de la entrada entre el sensor de MAF (flujo de la masa de aire) y el múltiple de admisión.
- Inspeccione el múltiple de admisión para comprobar que está sellado apropiadamente.
La mayoría de los técnicos se basan en una máquina de humo para ayudar a localizar estas fugas pequeñas, pero hay varios otros métodos que también funcionan bien. Tenga presente que el sistema de escape debería ser inspeccionado para determinar si tiene fugas cuando está frío y de nuevo después de que se haya calentado hasta la temperatura de funcionamiento normal.
Una vez que se hayan resuelto todos los problemas de fugas de la entrada y del sistema de escape, se debe verificar el funcionamiento de los sensores de MAF (flujo de la masa de aire), O2 y RAC (relación aire-combustible). Se debe señalar que la función de los sensores de O2 tanto preconvertidor como posconvertidor es importante para la eficiencia del convertidor. A la mayoría de los técnicos les resulta útil representar gráficamente las lecturas de estos sensores para identificar los problemas. Como los convertidores están diseñados para almacenar oxígeno, las lecturas del sensor de O2 posconvertidor de 450 mV o más altas indicarán típicamente una alta eficiencia del convertidor.
Cuando trabajen para resolver las preocupaciones relativas a la eficiencia del convertidor, los técnicos deben tener presente que una mezcla de aire / combustible bien equilibrada (conocida técnicamente como “Lambda de 1”) es uno de los requisitos principales para la eficiencia del convertidor. La utilización de un analizador de 4 ó 5 gases recientemente calibrado es una de las maneras más rápidas y más efectivas de calcular Lambda.
Si un convertidor ha fallado, el técnico debe identificar y resolver la causa raíz de la falla antes de reemplazarlo. Las causas principales de las fallas del convertidor son:
- Substrato sobrecalentado, derretido o roto (típicamente debido a una falla del motor por mezcla pobre).
- Substrato recubierto / contaminado con aceite (acumulación de carbono, consumo excesivo de aceite, fugas internas de refrigerante, combustibles o aditivos inapropiados y uso de sellantes que no son seguros para convertidores).
- Daño estructural (daño por impactos, corrosión, roscas desgranadas)
- Choque térmico (enfriamiento rápido de un convertidor caliente)
PRUEBA DE DIFERENCIAL DE TEMPERATURA
El proceso de conversión produce calor. Por lo tanto, los gases de escape que entran en el convertidor deberían estar más fríos que los gases que salen del convertidor.
La prueba de diferencial de temperatura mide la temperatura de la superficie en los bujes de entrada y de salida del convertidor. Si se está produciendo conversión, entonces la lectura de los bujes de salida debería ser más alta que la lectura de los bujes de entrada. No obstante, los diferentes grosores de las paredes de los tubos y la corrosión, junto con las diferentes tasas de transferencia de calor, pueden causar resultados imprecisos. Por ello, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los EE.UU. recomienda que esta prueba se utilice sólo para demostrar que un catalizador está en buen estado. Asegúrese de que el motor esté completamente caliente y en marcha. Asegúrese de que el calefactor esté APAGADO. Utilizando un pirómetro o un termómetro infrarrojo, lea y anote la temperatura del tubo justo delante de la entrada del convertidor en el anillo de soldadura. El anillo de soldadura es el punto donde el tubo de entrada está soldado al cuerpo del convertidor. Lea y anote la temperatura en el anillo de soldadura del tubo de salida. Calcule la diferencia entre las lecturas. Si la lectura en la salida es más alta que la lectura en la entrada, puede estar seguro de que se está produciendo por lo menos un poco de conversión. En los vehículos más nuevos y bien afinados, el catalizador puede ser completamente funcional a sólo una diferencia de 20 °F.
PRUEBA CON UN ANALIZADOR DE GASES
Esta prueba mide los niveles de gases de HC, CO, CO2, NOx y O2 que salen por el tubo de escape final. Utilizando estos datos, usted puede aislar los problemas debajo el capó (cofre) y debajo del vehículo.
Las mezclas excesivamente pobres o ricas están más allá de la capacidad del catalizador para realizar la conversión. Incluso si el convertidor está funcionando de acuerdo con las especificaciones, se observarán niveles medibles de polución en el tubo de escape final en estas condiciones. La validez de esta prueba para aislar un problema en el convertidor depende de que el motor esté afinado apropiadamente y funcionando debidamente. Afortunadamente, se puede utilizar primero un analizador de gases para localizar los problemas en el motor.
Siguiendo las instrucciones del fabricante, conecte el analizador al tubo de escape y luego lea y anote los niveles de oxígeno, dióxido de carbono, hidrocarburos, NOx y monóxido de carbono producidos por el vehículo. Compare sus datos con las causas principales de niveles altos de gases que se indican a continuación. El cuadro ayudará a aislar los problemas de control de emisiones del motor. Es posible que haya más de un problema relacionado con el motor, además de un convertidor que esté fallando.
PRUEBAS PARA DETECTAR UNA RESTRICCIÓN EN EL SISTEMA DE ESCAPE
Estas pruebas se utilizan para determinar si existen bloqueos en el sistema de escape, los cuales crean una contrapresión excesiva. La siguiente prueba puede ayudar a determinar la ubicación de una restricción en el sistema de escape.
PRUEBA DE VACÍO DEL MOTOR
El propósito de la prueba de vacío es determinar si hay un bloqueo o una restricción en todo el sistema de escape. Es posible que la prueba indique o no indique problemas en el convertidor. Esta prueba se puede realizar utilizando cualquier fuente de vacío adecuada para el motor. Después de conectar el vacuómetro a una fuente de vacío, las lecturas se anotan en marcha mínima y de nuevo a 2,500 rpm. A medida que las velocidades del motor varíen, inicialmente las lecturas deberían descender ligeramente y luego subir hasta unos valores comprendidos entre 2 y 3 pulgadas del nivel de vacío establecido en la marcha mínima. Un descenso grande de 8-10 pulgadas de vacío indica típicamente una restricción en el sistema de escape. Las oscilaciones erráticas de las lecturas de vacío pueden indicar bloqueos periódicos causados por componentes flojos que bloquean temporalmente el sistema de escape. Recuerde que los niveles de vacío también son afectados por factores distintos a la restricción del sistema de escape, incluyendo la sincronización de tiempo de las válvulas y del encendido.
PRUEBAS DE CONTRAPRESIÓN
Si un vehículo no pasa la prueba de vacío en el motor para comprobar la contrapresión, usted puede localizar el componente del sistema de escape que está causando el problema, midiendo la contrapresión en diferentes puntos del sistema de escape. Estas mediciones se pueden hacer típicamente a través de los puertos de los sensores de O2. Comience inspeccionando el sistema para comprobar si hay tubos de escape aplastados, doblados o restringidos de alguna otra manera. Reemplácelos o repárelos según se requiera. Si el sistema pasa la inspección visual, retire el sensor de O2 más trasero. Típicamente, este sensor está ubicado directamente después del convertidor. Es posible que el uso de calor o aceite penetrante y un movimiento hacia detrás y hacia delante ayuden si las roscas del sensor están oxidadas. La mayoría de los sensores de O2 utilizan un puerto roscado de 18 mm, por lo que un adaptador se ajusta a muchas aplicaciones. Instale el adaptador en el puerto de O2 y apriételo conforme a las especificaciones del fabricante. Luego, conecte la manguera del vacuómetro al adaptador. Comience leyendo y anotando la presión en marcha mínima y a 2500 RPM. En la mayoría de los vehículos, en marcha mínima la contrapresión no debería ser mayor de 1 psi. A 2500 RPM, la lectura no debería ser mayor de 3 psi. Si las lecturas son altas en este punto, el bloqueo probablemente existe después del punto de prueba, lo cual significa típicamente que está en el silenciador o el resonador. Si la contrapresión es correcta en esta ubicación, vaya al sensor de O2 ubicado justo delante del convertidor y realice la prueba de nuevo. Si la contrapresión es alta en este punto, el convertidor está causando el problema. Si el sensor de O2 ubicado antes del convertidor da una lectura correcta, entonces lo más probable es que la restricción esté en el ensamblaje del tubo en Y, o podría haber una restricción interna en el tubo de entrehierro ubicado entre el múltiple de escape y el convertidor.
- Verifique la aplicación en el catálogo. No omita las notas de pie de página que influyan en la instalación.
- Si se mezclan piezas de competidores, el resultado podría ser que un sistema no se ajuste apropiadamente a la aplicación. El motivo de esto es que muchos sistemas de escape de equipo original salen de la fábrica como una unidad con una sola soldadura, es decir, no hay separaciones en el sistema. Para los propósitos del mercado de accesorios, este tipo de sistema de escape es a veces impráctico. Para hacer que la instalación le resulte más fácil al instalador, los fabricantes de piezas del mercado de accesorios producen piezas de repuesto en unidades más pequeñas que son más fáciles de manejar e instalar. No todos los fabricantes de sistemas de escape separan el sistema de equipo original en los mismos puntos. Esta diferencia en puntos de conexión crea a veces complicaciones cuando se mezclan componentes del mercado de accesorios de una variedad de fabricantes.
- Antes de instalar las piezas, compruebe siempre si están dañadas. A veces las piezas se dañan durante el transporte. Los daños menores causados por el manejo en los extremos de los tubos o los bujes de los silenciadores se pueden reparar fácilmente.
- Si se está usando una pieza nueva con piezas existentes en el sistema, asegúrese de que las piezas viejas estén en buenas condiciones. Un extremo de tubo roto podría hacer que el sistema sea demasiado corto.
- Si el silenciador y el tubo eran ensamblajes soldados originalmente y el catálogo no recomienda reemplazar ambas piezas juntas, asegúrese de que el corte se hizo a menos de media (1/2) pulgada de la soldadura.
- Asegúrese de que el vehículo no haya sido modificado de ninguna manera que anularía el listado del catálogo. Un ejemplo frecuente de esto son los intercambios de motor, las instalaciones de colectores de escape, etc.
- Compruebe si la pieza está diseñada de manera que el extremo de entrada se pueda confundir con el extremo de salida y la pieza se podría instalar al revés. La mayoría de los silenciadores Walker están marcados para designar el extremo de salida y es fácil ver si el silenciador está posicionado correctamente.
- ¿Es correcta la rotación del silenciador? Muchos silenciadores se pueden instalar con una rotación incorrecta de 180 grados, lo cual causa problemas de ajuste con el resto del sistema.
- Compruebe la silueta del vehículo. ¿Cuelga demasiado bajo el sistema de escape? La parte de arriba del tubo de escape no debería ser visible al mirar al vehículo desde un lado.
PRECAUCIÓN: EL ESPACIO LIBRE MÍNIMO PARA CUALQUIER PARTE DEL SILENCIADOR CON RESPECTO A LA PARTE INFERIOR DE LA CARROCERÍA DEL VEHÍCULO DEBE SER DE POR LO MENOS UNA (1) PULGADA.
- Cuando se necesite una abrazadera extrafuerte, dicha abrazadera se debe apretar hasta aproximadamente 40 pies-libra, para asegurar un sello bien ajustado. Si el sello no es hermético, afloje la abrazadera, rótela 180 grados y luego apriétela de nuevo.
- Asegúrese de que la aplicación coincida con el listado del catálogo –año, marca, modelo y motor– y que todas las notas a pie de página pertinentes hayan sido consideradas. No acepte la información de aplicación "amplia" ubicada en el encabezamiento del listado del catálogo. Cuando reciba una queja de ruido, obtenga información exacta del modelo, marca, año y motor.
- Fíjese en el listado del catálogo o los boletines para ver si alguna de las piezas ha sido sustituida. En el catálogo, estas piezas se indican con un listado "or". Es posible que la pieza alternativa tenga un mejor rendimiento acústico. Además, asegúrese de que los números de pieza no hayan sido transpuestos.
- Si es posible, se debe mantener un registro de las quejas sobre el sistema de escape y sus soluciones, para determinar si el problema está realmente en la pieza o si el vehículo o el procedimiento de instalación específico podría ser la causa de la falla.
- Teniendo precaución (las piezas se calientan), mueva el sistema de escape de un lado a otro y de arriba abajo, para determinar si el sistema está colgado de manera segura y no está contactando la parte inferior de la carrocería del vehículo.
- Arranque el motor en un área abierta y deje que se caliente. Una vez que el motor alcance la temperatura de funcionamiento, escuche el tono del escape a diferentes rpm y cargas para determinar cuándo el tono no deseado es más perceptible.
- Si el ruido es un sonido de chasquido en el extremo del tubo de escape final, revise debajo del capó (cofre) y determine si el motor está equipado con una bomba de inyección a reacción de aire (A.I.R.). Si hay una bomba de inyección a reacción de aire, desconecte la correa de la bomba. Si el ruido cesa, la válvula de la bomba está defectuosa y debe ser reemplazada. Si el vehículo no está equipado con una bomba de inyección a reacción de aire, el problema podría estar en el motor.
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Si se requiere una inspección más minuciosa, ponga el vehículo en un elevador, elévelo e inspeccione la instalación del sistema de escape. Busque lo siguiente:
- Contacto con la parte inferior de la carrocería del vehículo
- Colgadores y aisladores rotos
- Juntas flojas y/o con fugas
- Silenciador y resonador del escape instalados al revés
- Ausencia de convertidor
- Tubo sustituto del resonador del escape en uso
- Elevador de calor desgastado
- Motor con sincronización defectuosa
- Utilización de un silenciador "económico" o de alto rendimiento
- Alteraciones a la instalación original
Todas y cada una de estas situaciones pueden causar quejas relacionadas con exceso de ruido procedente del sistema de escape.