problemas que causan el ruido y las emisiones de las motos

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE MECÁNICA
CARRERA INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
CONTROL DE CALIDAD
TUBO DE ESCAPEDE DE LAS MOTOCICLETAS

2. 1. INTRODUCCION
Una motocicleta, comúnmente conocida en castellano con la abreviatura moto, es un vehículo de dos
ruedas, propulsado por un motor que acciona la rueda trasera mediante un mecanismo de cadena,
correa o cardán.
La emoción simple y visceral que despierta una motocicleta veloz nace de la combinación de varias
sensaciones: la satisfacción de tener el control, la libertad, la proximidad a los elementos, un punto de
peligro y, cómo olvidarlo, la capacidadde aceleración de una máquina, cuya proporción peso/potencia
es la envidia de todos los usuarios de la vía.
Las motos han pasado de ser máquinas simples con un solo cilindro a convertirse en ultrasofisticados
ingenios capaces de superar los 300Km/h.
El tubo de escape es lo que más solemos cambiar a nuestras motos, eso sí exceptuando los
consumibles como neumáticos, pastillas de freno, distintos líquidos etc.
El tubo de escape está formado básicamente por unos tubos de conducción, silenciador y accesorios
varios como arandelas, muelles etc.
En el silenciador los gases de escape sufren unas desviaciones por medio de tabiques laberínticos que
se traduce en una disminución del sonido. Precisamente ahí estriba la principal diferencia entre un
escape homologado y otro no homologado.
Los tubos homologados tienen esos laberintos y los no homologados están huecos. Esto no significa
que no dispongan de algún material absorbente del sonido: todos, tanto los homologados como los
no homologados, disponen de un envoltorio de fibra de vidrio que hace disminuir la sonoridad.
En general podemos afirmar que un tubo no homologado consigue un incremento del par y de la
potencia en todos los regímenes de rotación, en especial en los regímenes medio y alto.
Los escapes tienen una estructura externa formada por una carcasa generalmente de aluminio, acero
inoxidable, carbono o titanio. En sus extremos hay unas toberas: una de ellas es la que da salida a los
gases y la otra comunica con codo y colectores.
En su interior hay una malla agujereada de acero inoxidable y fibra de vidrio antiruido y anticalórica.
Existen dos tipos de tubo de escape en la industria auxiliar: Los bolt-on y los slip-on.

3. 2. OBJETIVOS
General
Conocer los problemas que causan el ruido y las emisiones que salen por el escape de las
motocicletas
Específicos
Analizar la norma pertinente al tubo de escape de las motocicletas
Verificar los laboratorios certificados que existen y están normalizados para estas pruebas.
Implementar un plan para la escuela de ingeniería automotriz
Constatar los costos de implementación de los equipos necesarios para el laboratorio
3. Desarrollo
Tubo de escape
Mediante esta pieza, la motocicleta puede expulsar los gases quemados durante la combustión (el
monóxido de carbono y otros agentes nocivos).
Está constituido generalmente por un colector de escape que recoge los gases de escape en salida de
los cilindros prolongado por un dispositivo de evacuación. Un mismo motor puede disponer de varios
tubos de escape. (136, 2008)
El tubo de escape sirve, en particular, para reducir el ruido y la contaminación. A través de un sistema
que permite reducir el ruido: "el silenciador", y permite reducir las emisiones contaminantes, por
catálisis y por filtración, gracias al filtro de partículas y al catalizador.
También el tubo de escape participa en el funcionamiento del motor:
 Si es demasiado libre, el motor aumenta supotencia (elcilindro sevacíamejor después de cada
explosión), pero se calienta aún más y consume más.
 Si está demasiado obstruido, el motor denota falta de potencia.
En los motores de dos tiempos, el tubo de distensión permite mejorar a la vez el vaciado del cilindro
y la compresión. Cabe aclarar que estas son las principales partes de una motocicleta en general, ya
que existen muchas variedades de motocicletas y muchos componentes que estas incluyen. (BROW,
2006)
FUNCIONAMIENTO
El principio de funcionamiento de un tubo de escape es hacer pasar los gases de escape a través de
una caja (el silenciador), en la que se aplican los siguientes procesos:
• Reflexión: Cada desviación del flujo gaseoso principal (ejemplo: rebote en una pared) provoca una
reducción del ruido => organizar "circuitos" dentro del silenciador, por medio de tubos y tabiques.
• Absorción: El paso del flujo gaseoso, o mejor de la onda acústica, a través de un material
insonorizante (lana de vidrio) provoca una reducción del nivel sonoro (sobre todo a alta frecuencia).
• Presión: La reducción de la presión del flujo gaseoso (ejemplo: expansión en una cámara de gran
volumen, paso por un tubo de gran diámetro) provoca una reducción del nivel sonoro.

4. • Interferencia: En ciertas condiciones, cuando están presentes ondas sonoras que tengan frecuencias
de vibración diferentes, se traduce por la anulación de estas ondas sonoras y, por consiguiente, en la
reducción del nivel del ruido. (BROW, 2006)
ESTRUCTURA DEL TUBO DE ESCAPE DE SALIDA LIBRE
Este tipo de silenciadores están compuestos por una estructura externa formada por una carcasa (o
botella) que puede ser de Aluminio pulido, de Fibra de Carbono (que consta de dos capas, interior y
exterior, separadas por una malla de inoxidable que le confiere una mayor rigidez), o de Acero
inoxidable. En los extremos de dicha botella encontramos dos toberas de
Aluminio fundido, una es la que da salida a los gases de combustión y la otra va unida a los colectores
y tubos de enlace de la moto. Estos últimos son de acero inoxidable AISI-304, así como todas las
abrazaderas o arandelas que se añaden al tubo para una mejor sujeción a la moto.
La estructura interna consta de un cilindro de malla perforada de acero inoxidable que trabaja en
combinación con una banda de fibra de vidrio anticalorica, un buen material acústico absorbente para
competiciones. (S.A, 2002)
Todo ello consigue un eficaz efecto de absorción acústica y una gran resistencia mecánica, que impide
la dispersión de los gases del escape.
COMPONENTES DE LOS TUBOS DE ESCAPE
Existen dos tipos de tubos de escape de salida libre: los Bolt-on (Figura 4), el silenciador de los cuales
va directamente unido a los colectores de la moto, y los Sleep-on en los que el silenciador va unido a
lamoto mediante un tubo de enlace. Los componentes que forman dichos tubos serán distintos según
el modelo de tubo de escape.
 Carcasa: Es el elemento que recubre el silenciador y queda a la vista del público, por ello sus
acabados deben ser excelentes, puesto que los usuarios potenciales de dichos tubos además
de estar interesados en las mejores características técnicas, también tienen en cuenta la
estética de la moto. Son tubos que se obtienen por extrusión, y pueden ser cilíndricos o bien
ovales, según el modelo.
Material: La carcasa puede ser de tres materiales distintos: de Aleación de Aluminio 6060, que
tiene una resistencia a la tracción de Rt=25 Kg/mm2, de Acero inoxidable AISI-304, con una
resistencia Rt=50-70Kg/mm2 con lo que se obtiene una mayor robustez, o bien de Fibra de
Carbono que consta de dos capas ( interior y exterior), separadas de una malla de inoxidable
que le confiere mayor rigidez sin incrementar su peso.
 Toberadeentrada:Los gases de combustión interna del motor entran en el silenciadoratravés
de la tobera de entrada. Éstas se obtienen por fundición a presión en cámara fría. Existen
distintos tipos de toberas de entrada, según sean para tubos de escape Sleep-on (Fig.2.7), o
para tubos de escape Bolt-on.

5. Material: Para cualquier tipo de carcasa, las toberas son de fundición de Aluminio (99%), con
una resistencia a la tracción de 25 Kg/mm2.
 Tubo interno: Se trata del tubo interno del silenciador por donde pasan los gases de
combustión. Éste les da salida directa al exterior, pero al estar perforado permite que los gases
lleguen hasta la fibra de vidrio que atenúa el ruido. En casos en los que se necesite elevada
resistencia a la presión y absoluta impermeabilidad a los gases, este tubo interno tiene unos
redoblones que actúan como atenuador especial para reducir el sonido.
 Envoltorio de fibra de vidrio: La fibra de vidrio es un material anticalórico y un buen
absorbente acústico. Esta fibra de vidrio esta aleada con elementos químicos preciosos que
proporcionan una excelente resistencia a temperaturas de hasta 850ºC en funcionamiento
continuo y es capaz de soportar, sin daños, picos de 1000ºC. El diámetro y el largo de sus fibras
aseguran una eficaz absorción acústica y una gran resistencia mecánica, que impide la
dispersión de los gases de escape. La sección de lana de vidrio está sobre los 0.2 m2 y varía
según el modelo de tubo de escape.
 Tubo de enlace: Una de las características más importantes de este tipo de tubos de escape es
su exclusividad, es decir, para cada modelo de moto se fabrica un específico silenciador y cada
tubo se distingue del otro por el enlace. El tubo de enlace tendrá distinta forma según el
modelo de moto, acoplándolo al máximo a ésta y conseguir la forma más aerodinámica de la
moto y así un mayor rendimiento.
La función del tubo de enlace es la de dar salida a los gases quemados al salir del motory
enviarlos al silenciador.
 Platina inox: La platina sirve para unir el tubo de enlace al silenciador en el caso de tubos Sleep
on Circular. Se trata de una plancha circular de 3mm de espesor cortada por láser
 Cono: En los tubos Bolt-on, en el extremo de entrada de aire del tubo interno, lleva soldado un
cono, que sirve para expandir los gases a la salida del silenciador.
 Muelles: El tubo de enlace, de los tubos Sleep-on ovales, va unido a la tobera mediante dos
muelles con ganchos en los extremos, que aplican presión entre ambas partes

6. FLUJO GRAMA DEL ENSAYO
ENSAYO DEL TUBO DE ESCAPE DE LAS
MOTOCICLETAS
Cumple con los
decibeles y las
emisiones
adecuada las
luces
Revision y
cumplimiento
el item 2.8
APROBACIÓN
TOTAL
Aprobar
Revisión y
cumplimiento
de los item
2.14
SI NO
Revisión y
cumplimi
ento de
los ítem
2.14
Inconformidad
Item
2.14.12.
14.22.14.
32.14.42.
14.52.14.6

7. 4. DONDE SE REALIZA EL ENSAYO.
Para los ensayos de emisiones del tubo de escape en las Motocicletas se llevan a cabo en laboratorios
plenamente acreditaos por el INEN.
Se realizan los ensayos de emisiones acústicas en los siguientes laboratorios:
Laboratorio Campos de aplicación Ciudad Certificado
CORPORACIÓN
LABORATORIOS
AMBIENTALES
DELECUADOR
CORPLABEC S.A.
Ensayos Físico – químicos en
aguas, en suelos y sedimentos,
Ensayos Microbiológicos en
aguas, Ensayos Físico –
Químicos de Emisiones
Gaseosas de Fuentes Fijas a la
Atmosfera, Acústica ambiental,
Acústica Laboral
Quito OAE LE 2C 05-
005
ELICROM CÍA.
LTDA. sector
Ensayos
Caracterización de cabinas y
ambientes controlados,
Caracterización de Medios
Isotermos, Ensayos Físico -
Químicos en el Aire Ambiente,
Ambiente Laboral, Acústica
laboral, Acústica ambiental,
Ensayos Físico – Químicos de
Emisiones Gaseosas de Fuentes
Fijas a la Atmosfera ,
Determinación de perfil
térmico y humedad, Ensayos
físico químico de aguas
Guayaquil OAE LE C 10-010
IPSOMARY S.A.
Acústica Ambiental, Acústica
Laboral, Ensayos en Aire
Ambiente, Ensayos Físico -
Aguas, Ambiente Laboral,
Ensayos Físico – químicos en
caucho vulcanizado, Vibración
mecánica
Guayaquil OAE LE C 10-012
1. CORPORACIÓN LABORATORIOS AMBIENTALES DELECUADOR CORPLABEC S.A.
Está acreditado por el Servicio de Acreditación Ecuatoriano (SAE) de acuerdo con los requerimientos
establecidos en la Norma NTE INEN ISO/IEC 17025:2006 “Requisitos generales para la competencia de
los laboratorios de ensayo y de calibración”, los Criterios Generales de Acreditación para laboratorios
de ensayo y calibración (CR GA01), Guías y Políticas del SAE en su edición vigente.
Campo de ensayo: Acústica ambiental

8. PRODUCTO O MATERIAL
A ENSAYAR
ENSAYO, TÉCNICA Y
RANGOS
MÉTODO DE ENSAYO
Ruido Ambiente
Ruido, Nivel de Presión
Sonora
Equivalente, 41 – 114 dB
POS- 19.00
Método de Referencia
ISO 1996-2:2008
ISO 1996-1:2007
2. ELICROM CÍA. LTDA. Sector Ensayos
Está acreditado por el Servicio de Acreditación Ecuatoriano (SAE) de acuerdo con los requerimientos
establecidos en la Norma NTE INEN ISO/IEC 17025:2006 “Requisitos generales para la competencia de
los laboratorios de ensayo y de calibración”, los Criterios Generales de Acreditación para laboratorios
de ensayo y calibración (CR GA01), Guías y Políticas del SAE en su edición vigente.
Campo de ensayo: Acústica ambiental
PRODUCTO O MATERIAL
A ENSAYAR
ENSAYO, TÉCNICA Y
RANGOS
MÉTODO DE ENSAYO
Ruido Ambiente
Ruido, Nivel de presión
sonora, 44,2 dB - 115,7 dB
PEE/32
Método de Referencia
ISO 1996-2:2007
3. IPSOMARY S.A.
Está acreditado por el Servicio de Acreditación Ecuatoriano (SAE) de acuerdo con los requerimientos
establecidos en la Norma NTE INEN ISO/IEC 17025:2006 “Requisitos generales para la competencia de
los laboratorios de ensayo y de calibración”, los Criterios Generales de Acreditación para laboratorios
de ensayo y calibración (CR GA01), Guías y Políticas del SAE en su edición vigente.
Campo de ensayo: Acústica ambiental
PRODUCTO O MATERIAL
A ENSAYAR
ENSAYO, TÉCNICA Y
RANGOS
MÉTODO DE ENSAYO
Ruido Ambiente
Ruido, Nivel de Presión
Sonora 39 – 140 dB
PEE/IPSOMARY/01
Método de Referencia
ISO 1996: 2005 Partes 1
ISO
Parte 2 Tulas, Libro VI,
Anexo 5, Primera
edición.1996: 2009
Campo de ensayo: Acústica Laboral
PRODUCTO O MATERIAL
A ENSAYAR
ENSAYO, TÉCNICA Y
RANGOS
MÉTODO DE ENSAYO
Ruido Ambiente
Ruido, Nivel de Presión
Sonora 38,4 – 141 dB
PEE/IPSOMARY/06
Método de Referencia
ISO 9612: 2009

9. 5. PROPUESTA DE UN LABORATORIO DE ENSAYOS ACÚSTICOS EN LA ESPOCH
Son importante las mediciones del ruido en las motocicletas para establecer los valores estándares de
tolerancia al ruido, esto de acuerdo con lo que establece la norma NTE INEN-ISO 3744:
“ACÚSTICA. DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES DE POTENCIA ACÚSTICA DE LAS FUENTES DE RUIDO.
GUÍA PARA LA UTILIZACIÓN DE LAS NORMAS BÁSICAS (ISO 3740:2000, IDT)”
Para esto se planteará una propuesta de montar un laboratorio de mediciones acústicas para
motocicletas en el campus de la “Escuela Superior Politécnica de Chimborazo”
El laboratorio puede establecerse en la facultada de Mecánica, al no ser un laboratorio de extensas
magnitudes se puede ocupar un cuarto dentro del edificiocentral de lafacultad. Estelaboratorio debe
ser aislado para que no interfieran ruidos externos durante una prueba acústica.
Materiales y equipos que se necesitan
 Material de aislamiento acústico (esponja e=20 cm)
 Calibrador Acústico 94 Y 114 dB 326
 Calibrador Acústico 94 Y 114 dB 850016
 Sonómetro DATALOGGER 390
 Computador (para anotar datos )
Características de los equipos
 Calibrador acústico en 94 y 114 dB 326
Sirve para verificación del sonómetro, es recomendable que para toda medición de ruido se verifique
el sonómetro antes y después de la medición, así se asegura una medición correcta, pero también se
recomienda enviar a calibrar el calibrador al menos una vez al año para mantener la trazabilidad de la
medición.
Características:
94 dB y 114 dB calibrador de sonido a 1KHz
Precisa y fácil de usar
Montar 1 pulgada y 1/2 pulgadas micrófonos
Indicador de batería baja
IEC 60942 (2003) Clase 2, Ans1.40-1984
Especificaciones:
Salida de niveles de presión sonora: 114 dB y 94 dB re 20uPa bajo condiciones de referencia
Frecuencia de salida: 1000 Hz ± 2%
La distorsión armónica total: <4%
Condición de referencia:
Temperatura 23 ° C (73 ° F)
Estática de prensa 103hpa
Humedad relativa 50%
Precisión del nivel de presión acústica: Discreta condiciones ambientales de referencia ± 0,5 dB

10. Prueba de la batería:
Funciona: El indicador LED verde
Batería baja: indicador LED rojo
Batería: 9V x 1
Dimensiones: 113 x 63 x 44mm
Peso: 170 g
 Sonómetro DATALOGGER 390
Cumple totalmente con la norma IEC61672-1. Este medidor tiene un solo rango de medición y se
extiende desde 30db a 130db. El operador no tendrá que preocuparse de qué rango de usar ya el
equipo se ubica automáticamente en el rango de ruido presente. Esta unidad es también un
registrador de datos y que estáequipado con lacapacidadde almacenamiento manual de 99 conjuntos
de datos (99 mediciones en distintos sitios) cuyos datos luego pueden ser bajados a una PC para su
análisis y reporte.
Características:
Interfaz de PC
Capacidad de almacenar 32000 lecturas
Indicación gráfica del nivel de ruido en forma de barras y digital
Memoria de mediciones (99 puntos)
Apagado automático
Función MAX / MIN
Visualización del reloj
Salida de señal de AC / DC
IEC 61672-1 clase 2
Especificaciones:
Rango: 30 ~ 130dB
Precisión: ± 1.4dB (94dB @ 1KHz)
Ponderación de frecuencia: A / C
Ponderación de tiempo: rápido, lento (fast/slow)
Rango de frecuencia: 20 Hz a 8 KHz
Salidas auxiliares: salida AC / DC
Batería: 1.5V AA x 4
Dimensiones: 272 x 83 x 42mm
Peso: 390g

11. Costos
Equipos/Materiales Cantidad Costo
Esponjas de aislamiento
acústico
150 m2 (dependiendo de
las dimensiones del
laboratorio)
(4.50 USDx m2) 675 USD
Calibrador Acústico 94 Y
114 dB 326
1 320 USD
Calibrador Acústico 94 Y
114 dB 850016
1 590 USD
Sonómetro DATALOGGER
390
1 130 USD
Computador 1 570 USD
Total 2285 USD
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
 Las motocicletas son vehículos motorizados que emiten una gran cantidad de ruido por lo que
es muy importante regular estas emisiones que salen del tubo de escape.
 La NTE INEN-ISO 3744 es una norma internacional adoptada por el INEN y es donde se dan los
diferentes parámetros a tomar en cuenta para la regulación de la emisión sonora así como los
ensayos que se pueden hacer para medir el nivel de ruido.
 Se debe tener un laboratorio de medición de ruidos en la ESPOCH ya que esta también es una
manera de contaminación acústica y es importante medir el nivel de los ruidos para poder
regularizarlos.
Recomendaciones
 La ley de tránsito del Ecuador debe establecer leyes más rigurosas para controlar las emisiones
de ruidos por partes de las motocicletas, ya que estas al ser de dos tiempos emiten un nivel
más acústico más alto.
 Se deben crear más laboratorios donde se midan estos niveles de ruidos, en ESPOCH debería
estar un laboratorio de estos ya que es un campo educativo donde se promueve la
investigación.
 Para establecer un laboratorio de medición acústica se debe contar con los equipos adecuados
y se los debe manejar de la forma más indicada para obtener los datos más exactos posibles.
7. BIBLIOGRAFÍA

12. Documentos normativos de referencia
 Cultural de ediciones S.A; "Diccionario enciclopédico universal"; Madrid-España, calle c, n°15,
Móstoles; 2002.
M. ROSSI. Maquinas-Herramienta Modernas. Editorial Dossat, 8ª edición.
 J. BAUTISTA, [et al.]. Programación de proyectos singulares. Barcelona, Edicions UPC
 Norma Técnica ISO 9645. Acústica. Medición del ruido emitido por los ciclomotores de dos
ruedas en movimiento - Método de ingeniería.
 MIPRO. Resolución No 17 077
 Proyecto de Reglamento Técnico Ecuatoriano PRTE INEN 136 “MOTOCICLETAS”
Enlaces
www.acreditaciones.gob.ec
http://www.elicrom.com/
https://www.emis.com/php/company-
profile/EC/Corporacion_Laboratorios_Ambientales_Del_Ecuador_Corplabec_SA_es_3969677.html
http://www.alsglobal.com