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Comprar pouco isolante térmico para escapamento pode deixar um coletor inacabado. Comprar em excesso adiciona custos desnecessários, particularmente quando o material é especificado para produção OEM repetida.
A quantidade de isolante térmico para escapamento necessária é determinada principalmente por quatro dimensões:
diâmetro externo do tubo de escapamento;
comprimento total do tubo;
largura do isolante térmico para escapamento;
sobreposição na instalação.
Curvas de tubos, coletores, ramificações e desperdício na instalação podem aumentar o consumo real, portanto, um valor calculado deve ser tratado como o requisito teórico mínimo, em vez de uma quantidade exata de compra.
A BSTFLEX fabrica isolante térmico para escapamento e coletor em múltiplos materiais, larguras e configurações de rolo para sistemas de escapamento automotivos, de motocicletas, de corrida, a diesel e industriais.
Para um tubo de escapamento redondo e reto, o consumo de isolante pode ser estimado usando um cálculo de enrolamento helicoidal.
Use:
D = diâmetro externo do tubo
W = largura do isolante
O = sobreposição
P = avanço efetivo por volta
onde:
P = W − O
O multiplicador de comprimento aproximado é:
Multiplicador de comprimento do isolante = √[(πD)² + P²] ÷ P
Então:
Comprimento necessário de isolante térmico para escapamento = Comprimento do tubo × Multiplicador de comprimento do isolante
Use a mesma unidade para o diâmetro do tubo, largura do isolante e sobreposição.
Por exemplo, se D, W e O forem inseridos em polegadas, o multiplicador ainda pode ser aplicado diretamente ao comprimento do tubo em pés.
Este cálculo estima o material necessário para um tubo cilíndrico reto.
Ele não contabiliza automaticamente:
curvas;
coletores;
flanges;
ramificações;
sobreposição irregular;
margem para início e acabamento;
desperdício na instalação.
Calculadoras comerciais de isolante térmico para escapamento usam as mesmas entradas básicas. A DEI, por exemplo, solicita o diâmetro externo do tubo, comprimento do tubo, largura do isolante e sobreposição, com 0,25 polegada mostrada como sua sobreposição padrão recomendada. A DEI também alerta que sua calculadora não contabiliza curvas.
Assuma:
DE do tubo: 2 polegadas
Comprimento do tubo: 3 pés
Largura da fita: 2 polegadas
Sobreposição: 0,25 polegada
Avanço efetivo:
2,00 − 0,25 = 1,75 polegadas
Circunferência do tubo:
π × 2 = aproximadamente 6,28 polegadas
Portanto, uma volta helicoidal usa um pouco mais de material do que a circunferência do tubo, porque a fita percorre o tubo na diagonal.
Usando a fórmula acima, o multiplicador de comprimento da fita é aproximadamente:
3,73
Portanto:
3 pés × 3,73 = aproximadamente 11,2 pés de fita
Essa é a necessidade teórica para uma seção reta.
Para uma instalação de escapamento real, deve-se considerar material adicional para curvas, pontos de início e fim e variações na instalação.
Os exemplos a seguir pressupõem:
fita para escapamento de 2 polegadas de largura;
sobreposição de 0,25 polegada;
3 pés de tubo de escapamento reto.
| Diâmetro externo do tubo | Aprox. de fita necessária |
|---|---|
| 1,5 pol. | 8,6 pés |
| 2,0 pol. | 11,2 pés |
| 2,25 pol. | 12,5 pés |
| 2,5 pol. | 13,8 pés |
| 3,0 pol. | 16,4 pés |
Estes números são estimativas teóricas para tubos retos.
Instalações reais de coletores e escapamentos normalmente usam mais material.
Tubos de escapamento maiores exigem mais material porque cada volta deve cobrir uma circunferência maior.
Um tubo de escapamento de 3 polegadas tem aproximadamente o dobro da circunferência de um tubo de 1,5 polegada.
Isso significa que dois sistemas de escapamento com o mesmo comprimento de tubo podem exigir quantidades muito diferentes de fita.
Portanto, o diâmetro externo do tubo deve ser sempre medido antes de encomendar o material.
Não estime a quantidade de fita baseando-se apenas em:
tamanho do motor;
modelo do veículo;
potência;
número de cilindros.
As dimensões reais da tubulação importam mais.
A sobreposição determina o quanto a fita avança ao longo do tubo a cada volta.
Mais sobreposição significa:
maior consumo de material;
maior espessura de isolamento;
cobertura axial mais lenta.
Menos sobreposição significa:
menor consumo de material;
cobertura efetiva mais fina;
maior risco de lacunas inconsistentes se a instalação for mal feita.
Por exemplo, com uma fita de 2 polegadas de largura:
sobreposição de 0,25 polegadas
deixa:
1,75 polegadas de cobertura efetiva para frente por volta.
Se a sobreposição for aumentada, o movimento efetivo para frente diminui e mais fita é necessária.
As calculadoras atuais da DEI usam 0,25 polegadas como valor padrão recomendado, mas isso não deve ser tratado como um requisito universal para todos os fabricantes de fita ou aplicações.
Siga sempre as instruções de instalação do produto específico que está sendo usado.
A largura da fita tem um efeito significativo no comprimento necessário.
Uma fita de 1 polegada faz mais voltas no mesmo comprimento de tubo.
Portanto, é particularmente adequada para:
curvas fechadas de coletores;
tubulação de pequeno diâmetro;
tubos de escapamento de motocicletas;
coletores complexos;
tubos primários muito próximos.
No entanto, geralmente serão necessários mais pés lineares de fita do que com uma fita mais larga.
Uma fita de 2 polegadas avança mais ao longo do tubo a cada volta.
É geralmente adequada para:
coletores automotivos;
tubos de descida (downpipes);
tubulação de escapamento de diâmetro médio;
seções de tubo reto mais longas;
instalação mais rápida.
Envoltórios de fibra de vidro e estilo titânio de duas polegadas são tamanhos comerciais comuns. A DEI atualmente vende várias configurações de envoltório de 2 polegadas em comprimentos de 15, 25, 50 e 100 pés.
A escolha correta deve depender da geometria do tubo em vez de simplesmente selecionar a fita mais larga disponível.
Considere o mesmo tubo de 2 polegadas de diâmetro externo (OD).
Se um envoltório estreito de 1 polegada for instalado com sobreposição proporcional, o avanço axial efetivo por volta é menor do que com um envoltório de 2 polegadas.
Isso significa que mais voltas são necessárias para cobrir o mesmo comprimento de tubo.
O envoltório mais estreito ainda pode ser a melhor escolha se o tubo incluir várias curvas fechadas.
É por isso que a seleção do envoltório para coletor de escapamento envolve um equilíbrio entre:
consumo de material;
velocidade de instalação;
conformabilidade;
geometria do tubo.
Coletores são mais difíceis de calcular do que tubos retos.
Um coletor tubular pode conter:
vários tubos primários;
curvas fechadas;
coletores (collectors);
seções de junção;
flanges;
comprimentos de tubo desiguais.
O método correto é medir cada tubo primário separadamente.
Para um coletor de quatro cilindros:
Meça cada tubo primário do flange ao coletor.
Registre o diâmetro externo (OD) de cada tubo.
Calcule o uso do envoltório para cada tubo.
Adicione o coletor se ele também for ser envolvido.
Adicione material extra para curvas e pontos de acabamento.
Não meça simplesmente a largura física total do conjunto do coletor.
Cada tubo deve ser tratado como seu próprio cilindro envolvido.
Um conjunto de coletor V8 pode consumir substancialmente mais material porque oito tubos primários devem ser envolvidos.
Alguns kits comerciais completos, portanto, contêm cerca de 100 pés de envoltório de 2 polegadas.
Por exemplo, a DEI atualmente comercializa kits de envoltório de coletor automotivo contendo 100 pés de envoltório de fibra de vidro de 2 polegadas, juntamente com acessórios de instalação relacionados.
Isso não significa que todo V8 exija exatamente 100 pés.
O uso real depende de:
comprimento do tubo primário;
diâmetro do tubo;
sobreposição;
se os coletores estão envolvidos;
geometria do coletor.
Para aplicações de produção, medir o coletor real continua sendo mais confiável do que usar apenas a configuração do motor.
Motocicletas frequentemente usam:
diâmetros de tubo menores;
curvas mais fechadas;
comprimentos totais de escapamento mais curtos.
Isso geralmente torna a fita de 1 polegada ou 2 polegadas apropriada.
Uma motocicleta com dois tubos de coletor curtos pode exigir muito menos material do que um coletor automotivo de múltiplos primários.
A DEI atualmente oferece um kit de escapamento para motocicleta com 30 pés de fita de fibra de vidro de 2 polegadas, ilustrando os comprimentos de rolo mais curtos comumente usados nesta aplicação.
Novamente, o tamanho do kit não deve ser tratado como um requisito universal.
Meça o escapamento real da motocicleta antes de fazer o pedido.
Downpipes de turbo tendem a ser:
maiores em diâmetro;
relativamente curtos;
expostos a temperaturas severas;
localizados próximos a componentes sensíveis do compartimento do motor.
O comprimento de fita necessário geralmente pode ser calculado a partir do diâmetro externo (OD) e do comprimento da linha central do downpipe.
No entanto, downpipes geralmente contêm várias curvas.
Portanto, o resultado teórico para um tubo reto deve ser aumentado com uma margem para instalação prática.
A seleção do material também é importante.
Para sistemas turbo de temperatura mais alta, os compradores podem precisar comparar fibra de vidro com fita de basalto ou de alta sílica, em vez de escolher o material apenas com base no comprimento do rolo.
Veja Titanium Exhaust Wrap: Material, Temperature and Applications para aplicações de temperatura mais alta à base de basalto.
Coletores tubulares podem ser calculados de forma semelhante aos coletores de alto desempenho (headers).
Coletores fundidos são mais difíceis porque a superfície pode não formar um tubo redondo consistente.
Se o componente tiver:
formas fundidas irregulares;
ramificações muito curtas;
flanges complexos;
acesso limitado;
uma manta isolante removível ou escudo térmico moldado pode ser mais apropriado do que a fita espiral.
A calculadora neste guia destina-se principalmente a tubos de escapamento redondos.
Sim.
Uma curva altera o caminho efetivo da fita.
O raio externo requer mais material do que o raio interno, e o instalador pode precisar ajustar a sobreposição para manter o revestimento liso.
Calculadoras comerciais geralmente avisam que seus resultados não levam em conta as curvas. A DEI declara explicitamente que as curvas consumirão material adicional além da estimativa de tubo reto calculada.
Para um sistema de escapamento complexo, é melhor comprar uma reserva sensata do que pedir exatamente o resultado teórico.
Material adicional também pode ser necessário para:
O início e o fim do revestimento podem exigir voltas adicionais para uma fixação segura.
Os coletores podem mudar de diâmetro rapidamente, aumentando o uso de material.
Componentes de escapamento formados e soldados podem não manter um diâmetro perfeitamente constante.
Uma seção pode ocasionalmente precisar ser removida e revestida novamente.
Para produção OEM, uma pequena margem pode ajudar a evitar a paralisação da linha causada por pequenas variações na instalação.
Escolha o comprimento do rolo com base no consumo calculado em vez de estimativa visual.
Tipicamente apropriado para:
seções curtas de escapamento;
sistemas menores de motocicletas;
tubos de descida individuais;
componentes únicos.
Útil para:
sistemas de escapamento de motocicletas mais longos;
coletores automotivos;
várias seções de tubo individuais.
Útil para:
sistemas de coletores multi-primários;
trabalhos maiores;
oficinas;
instalações OEM ou repetitivas.
Muitos fabricantes atuais oferecem esses tamanhos de rolo. A DEI, por exemplo, lista vários produtos de revestimento de escapamento estilo titânio em configurações de 15, 25, 50 e 100 pés.
A BSTFLEX também pode fornecer comprimentos de rolo personalizados para projetos OEM e de distribuidores onde os comprimentos de varejo padrão criam juntas desnecessárias ou desperdício de embalagem.
O mesmo cálculo funciona com dimensões métricas.
Use:
diâmetro do tubo em milímetros;
largura da fita em milímetros;
sobreposição em milímetros.
O multiplicador permanece adimensional.
Em seguida, multiplique-o pelo comprimento do tubo em metros para obter um comprimento aproximado da fita em metros.
Por exemplo:
DE do tubo de 50 mm;
largura da fita de 50 mm;
sobreposição de 6 mm.
Avanço efetivo:
50 − 6 = 44 mm
O cálculo pode então ser aplicado exatamente da mesma forma que o método baseado em polegadas.
Isso é particularmente útil para projetos industriais e de OEM especificados em:
fita de 25 mm;
fita de 50 mm;
tubulação de escapamento métrica;
rolos de um metro de comprimento.
Para fabricação repetida, a BSTFLEX recomenda registrar as seguintes informações:
| Entrada necessária | Exemplo |
|---|---|
| DE do tubo | 50 mm |
| Comprimento do tubo | 1,2 m |
| Largura da fita | 50 mm |
| Sobreposição necessária | 6 mm |
| Número de tubos | 4 |
| Número de curvas | 6 |
| Material da fita | Fibra de vidro / Basalto / Sílica |
| Quantidade de produção | 500 conjuntos |
Isso torna possível estimar ambos:
consumo de material por conjunto;
necessidade total de rolos para o pedido de produção.
Os tamanhos de rolos de varejo nem sempre são eficientes para a fabricação.
Suponha que um componente de escapamento acabado exija aproximadamente 7,5 m de fita.
Usar um rolo de varejo padrão de 10 m pode deixar uma quantidade significativa de material sem uso em cada montagem.
Para um pedido OEM, pode ser mais eficiente especificar:
comprimentos de rolo personalizados;
rolos mestres;
comprimentos pré-cortados;
embalagem em kit.
A BSTFLEX pode desenvolver configurações de rolos baseadas no consumo real de produção, em vez de forçar clientes industriais a usar formatos de embalagem de consumo.
O cálculo geométrico é essencialmente o mesmo para:
fita de escapamento de fibra de vidro;
fita de escapamento de basalto;
fita de escapamento estilo titânio;
fita de escapamento de sílica.
No entanto, o material acabado pode diferir em:
espessura;
flexibilidade;
trama;
elasticidade;
comportamento na instalação.
Portanto, o consumo calculado ainda deve ser verificado durante a instalação do protótipo antes de finalizar um grande pedido de produção.
Para seleção de material, veja o Guia Completo de Fitas de Escapamento e a linha completa de Fitas Térmicas para Escapamento e Coletor da BSTFLEX.
Calcular o comprimento da fita é apenas parte da instalação.
A fita também deve ser fixada.
Opções típicas incluem:
abraçadeiras de aço inoxidável;
arame de aço inoxidável;
grampos de metal;
faixas projetadas para esse fim.
Kits comerciais de fita de escapamento geralmente incluem abraçadeiras de aço inoxidável junto com a fita. A DEI, por exemplo, embala abraçadeiras com vários de seus kits de fita para coletor e escapamento.
Para projetos OEM, a fita e o hardware de fixação podem ser especificados como um kit embalado.
Antes de solicitar uma cotação, confirme:
Diâmetro externo do tubo
Comprimento total do tubo
Número de tubos
Número de curvas
Largura da fita
Sobreposição necessária
Material
Requisito de temperatura
Preferência de comprimento do rolo
Cor
Fixadores necessários
Quantidade total
Formato da embalagem
Se a geometria do escapamento for complexa, forneça:
desenho;
dimensões CAD;
fotografias;
peça de amostra.
Isso permite que o consumo de material seja estimado com mais precisão.
A BSTFLEX fabrica materiais de proteção térmica para escapamentos para aplicações automotivas, motocicletas, automobilismo, diesel e industriais.
As opções de fornecimento podem incluir:
fita térmica para escapamento de 1 polegada;
fita térmica para escapamento de 2 polegadas;
fita térmica para escapamento de 25 mm;
fita térmica para escapamento de 50 mm;
larguras personalizadas;
comprimentos de rolo personalizados;
rolos mestres a granel;
comprimentos pré-cortados;
abraçadeiras de fixação de aço inoxidável;
kits de fita térmica para escapamento com marca própria;
embalagem OEM.
Para seleção de material de fibra de vidro, veja Fita térmica de fibra de vidro para coletores e tubos de escapamento.
Para todas as famílias de materiais disponíveis, visite a categoria Fita térmica para escapamento e coletores da BSTFLEX.
Meça o diâmetro externo e o comprimento do tubo de escape, depois selecione a largura da fita e a sobreposição necessária. Use esses valores para calcular quanto material é necessário para cada volta helicoidal e o número total de voltas ao longo do tubo.
Sim. Um tubo maior tem uma circunferência maior, portanto, cada volta consome mais fita.
Sim. Mais sobreposição reduz a distância que a fita avança ao longo do tubo a cada volta, aumentando o consumo total de material.
A fita de uma polegada é mais fácil de instalar em curvas fechadas e tubos pequenos. A fita de duas polegadas geralmente é instalada mais rapidamente em tubos maiores ou mais retos.
As curvas exigem mais material do que o cálculo para tubos retos prevê. A quantidade exata depende do raio da curva, do diâmetro do tubo, da sobreposição e da técnica do instalador, portanto, sistemas complexos devem incluir uma margem de material adicional.
Meça cada tubo primário do coletor separadamente e calcule a necessidade de fita para cada tubo. Adicione o coletor e uma margem adicional para curvas e pontos de acabamento.
Sim. O mesmo cálculo geométrico básico pode ser usado para fita de escape de fibra de vidro, estilo basalto/titânio e sílica, embora diferentes construções de material possam se comportar de maneira diferente durante a instalação.
Sim. Pedidos de OEM e distribuidores podem ser configurados com larguras personalizadas, comprimentos de rolo personalizados, rolos a granel, comprimentos pré-cortados e embalagens de marca própria.
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