Qual è la velocità del gas di scarico in un motore IC?

Prendiamo un'auto con un motore da 2 litri e il diametro del singolo tubo di scarico sul retro è di 6 cm. Il motore può raggiungere un massimo di 7.000 giri al minuto. (supponiamo)

Ecco i calcoli:

A 7.000 giri/min il motore gira 116,7 volte al secondo.

Ogni cilindro sposta i gas di scarico nel sistema una volta ogni due giri (motore a 4 tempi).

Quindi, il motore emette 2 litri di gas di scarico 58,35 volte al secondo. Questo è un volume totale di 116,7 litri al secondo.

L'area della sezione trasversale dell'estremità del tubo di scarico è pi*(r*r), cioè 28,3 centimetri quadrati. Per contenere 1 litro d'aria, un cilindro con questa sezione trasversale dovrebbe essere lungo 35,33 cm. (Volume = Area della sezione trasversale x Lunghezza; quindi, L = V/A; V = 1000 cm cubici. [)

Per spostare 1 L di gas al secondo, il gas dovrebbe scorrere a 35,33 cm al secondo attraverso lo scarico.

Quindi, con metodo unitario, possiamo calcolare la velocità necessaria per spostare 116,7 litri al secondo. Il gas dovrebbe viaggiare lungo il tubo di scarico a 41,31 metri al secondo.

Convertendo questo in misure standard, otteniamo 91 miglia all'ora, o 148 chilometri all'ora!

PS. Si noti che la cilindrata del motore influenza notevolmente le velocità di scarico. Cilindrate più alte danno velocità di scarico fino a 250 miglia orarie!