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5/28/2018 Formula Para Fabricar Header
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Formula para fabricar Headers a medida
Header's a medida
Una de las modificaciones ms importante y con la cual todos los preparadores coincidimos es la
del Headery lalinea de escapede gases.
Antes de modificar un vehculo, lo primero a tomar en cuenta es la salida de gases, ya que si agregramos
ejes con levas ms grandes, poleas regulables, reguladores de presin de combustible, u otros artculos que
nos permitan ampliar la potencia del motor, se vern casi anulados, ya que la linea de escape no permitir
evacuar los el volumen de gases generado a la velocidad correcta, lo cual generar un efecto de embudo,
teniendo como resultado final, bajo rendimiento.
A continuacin les presentamos las formulas a tomar en cuanta al momento de fabricar un Header de alto
desempeo:
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A los tubos del mltiple lo vamos a llamar Primarios, mientras que a los tubos donde se descargan los
primarios vamos a llamarlo secundario (bajada).
P = dimetro interior de los primarios (mm)
S = dimetro interior del secundario (mm)
N = cantidad de caos primarios que se juntanA = relacin de reas
A = [(N-1)*P^2 + S^2] / P^2
Conociendo P tenemos que buscar un S tal que A est lo ms cercano a 6 que podamos. 6 es una relacin
lgica para motores deportivos de tecnologas convencionales como la nuestra. Un motor de turismo se
maneja en esas relaciones. El valor 6 sirve nicamente para caso de motores 4 cilindros o motores V8.
Si estamos calculando un escape con un mltiple 4-1 vamos a hacer la cuenta solamente una vez y N=4.
Ahora si queremos usar esto para un 4-2-1. Vamos a usar la cuenta siempre con N=2 y vamos a hacer el
clculo dos veces. Primero para sacar el dimetro del 4-2-1 y luego para sacar el dimetro de la bajada 4-2-1.
En la segunda cuenta vamos a usar el valor obtenido en S de la primera para ponerlo como P y sacar el S
para la bajada.
En funcin del tipo de acero y las temperaturas a las que va a trabajar esa parte del escape, debern elegir el
espesor (es recomendable acudir a un especialista). A nivel de rendimiento, un menor espesor puede resultar
mejor, pero, siempre debemos buscar un punto medio para que tambien resulte duradero. Con todos los
dimetros internos despejados (sin contemplar espesores), se procede a reemplazar las variantes P y S hasta
estar lo ms prximos a 6 posibles.
Clculo de longitud de primarios
Te = temperatura de gases de escape (C)
Lp = largo de primarios (mm)
N = revoluciones del motor (rpm)
D= permanencia en grados del escapeC= permanencia en grados del cruce de la leva
Lp= [25725 * (D - 0.5 * C - 60) * (273 + Te)^0.5] / (22 * N)
Te se podra estimar en el orden de los 590C. Pero lo ideal es medirlo con una termocupla (EGT) a la salida
del motor.
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Estime que el pico de presin en el escape luego de la apertura de la vlvula sucede luego de 60 de
empezada la apertura de la misma. Si se conoce este dato reemplazar 60 en la frmula por el valor en
grados del dato que se conoce.
Si en el clculo resulta que obtienen valores como 1200mm es conveniente pasar a otra armnica,
dividiendo el valor obtenido por dos. En este ejemplo entonces el valor sera de 600mm.
Clculo de longitud de bajada del escape
Te = temperatura de gases de escape (en C)
L = largo de bajada (mm)
N = revoluciones del motor (rpm)
n = cantidad de cilindrosC = coeficiente de ajuste
L= [ 9 x 10^5 * (Te + 273)^0.5 ] / (N * n)
Te se podra usar el mismo valor que el registrado para el dimensionamiento de los primarios para escapes
cortos no ms de 1m.
ngulo de unin entre primarios en el colector
Como STD se toma 15 dado que es el mejor balance de rendimiento entre alta y baja. Cuando es menos que
eso como en un clsico escape de los que estamos acostumbrados donde todos entran paralelos, rinde ms
abajo y menos a rpms altas. Por eso se dice que la punta de diamante es buena en alta. Es lo que se aprecia
en la vida real como cambio.
Si abrimos ms el ngulo pasados los 15 vamos a perder rendimiento a bajas rpm mantenindose el
rendimiento o mejorando cuanto ms alto sea el rgimen. Como tope de mi apreciacin yo tomo 30.
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Este tema es con fines educativos y de mejoramiento de la calidad en estas mods que
hacen en med
Breve introduccion trato de ser breve pero ilustrativo
El motor de explosion de cuatro tiempos (el de nuestros carros) necesita mezclar con
el combustible una cierta cantidad de oxigeno para permitir que la combustion se
realice eficientemente en el interior de la camara del cilindro.
El aumento de potencia solo puede conseguirse aumentando el consumo de aire
mezclado con su respectiva proporcion de combustible, y las formas de obtener esto
son:
1. Aumentando la cilindrada
2. Aumentando el redimen de giro (alivianando piezas)
3. Por el aumento de la presion media efectiva (que es en el que trabajaremos para
aumentar la entrada y salida de gases del motor)
Entonces para aumentar la potencia de un motor hay muchisimas formas pero me
parece a mi que la primera que se debe hacer es la de el diseo de
Intakes
(tuberias para la instalacion de un filtro de alto flujo)
cambian el sonido del motor de una manera y es la primera mod
se deben disear de un modo en el que queden tomando el aire frio y sin pasar muy
cerca del motor para evitar el calor a su vez usando el menor numero de curvas para
que el aire entre mas rapido
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Colectores de escape
(son los tubos que sacan los gases quemados de la camara de combustion)
los que vienen de fabrica stock son hechos en fundicion de hierro
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al cambiar esta pieza por unos headers 4-1 para mejorar potencia en altas sacrificando
algo de poder en bajas o 4-2-1 que mejora la potencia y torque en bajas pero decae
en altas, inmediatamente se tiene una ganancia en una reduccion de peso de 10kg (ya
que estos se fabrican en acero inoxidableT-304) mas o menos, se mejora la parte
estetica del habitaculo del motor,el sonido del motor queda mas deportivo y se estimauna mejora de potencia en unos 3 a 5 hp dependiendo del mal diseo del multiple de
escape original.
coletores originales
colectores 4-2-1
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colectores 4-1
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Y con este tema surgio mi interes de disear estos para mi carro.
Porque?
1. En medellin son abusivos y cobran de 350 para arriba
2. Yo pagaria eso pero averiguando en internet me di cuenta de que aca los hacen por
hacer y asi no se consigue mejora..........
Porque no los saben hacer.
porque aca doblan los tubos en frio haciendo que estos se arruguen y se pierda flujo
porque se debe calcular la longitud de los tubos con una formula que involucra los
grados de escape del eje de levas y las rpm a las que nuestro motor desarrolla la
maxima potencia (y cuando cotize headers en varias partes noo se les veia cara de
saber de esto)
se debe calcular el diametro de los tubos colectores con otra formula que involucra el
volumen de cada camara y la longitud de los tubos colectores
todos los 4 colectores deben quedar de una igual longitud ya que de esa forma las
ondas de los gases al juntarse hacen que salgan mas rapido
y los tubos colectores ya sea 4-2-1 o 4-1 deben unirse al tubo primario (que tambien
tiene sus formulas) por medio de una camara de expansion cosa que nunca e visto en
los headers nacionales.
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Salida de escape libre
los escapes originales tambien son en hierro (en mi carro no se como sea en los
nuevos) vienen diseados para reducir la velocidad de los gases y asi mermar el ruido
cosa que a mi no me agrada y aunque todos saben que el ruido no es proporcional a la
mejora en potencia si es una mod muy bacana para darle un sonido deportivo a
nuestro auto, eliminando los presilensiadores, sustituyendo el silenciador por un
muffler deportivo y el catalizador por uno de alto flujo o eliminandolo
tuberia stock
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muffler deportivo
Bueno y falta mucho por contar de esto pero aca me quedo toda la vida.
Hacer estas 3 mods en medellin tiene un costo aprox de 800 (hechas por hacer) yo y
santiclio le calculamos que hacer esto con todo el esmero sale en aprox en 400.
A finales de enero le haremos el intake, header y media tuberia libre a mi carro pa q
uds vean todo y los interesados nos pueden contactar a mi msn
SEBASTIANTTTUNER@HOT., o a l 3146100336
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Stepped Headers
Alguien los conoce?
Hace un par de meses estaba en Guadalajara platicando con Dimitri acerca de como el
BUEN diseo de un headerrepercute en el rendimiento de un motor, tena rato con el
inters de compartirles informacin acerca de este tipo de headers y me doy a la tarea
de recopilarles informacin
Consiste en que los runners (primarios) empiezan con un dimetro y suben 1 2
grados antes de llegar al colector.
Por ejemplo: De la cabeza sale un primario en 1 5/8" despus de X pulgadas de
longitud se le solda otro tubo al mismo runner de 1 3/4", despus de otro pedazo le
soldas uno de 1 7/8" hasta llegar al colector.
y por qu?
Tenemos al tubo de menor dimetro junto a la cabeza para mantener la velocidad alta
y mejorar el llenado del cilindro mientras ocurre el traslape valvular, despus a como
nos alejamos el tubo ms ancho coopera con el volumen de gas de escape.
Osease, como tener torque desde abajo pero no perderlo arriba, aqu les dejo una
grfica que no es especificamente de los SteppedHeaders sin embargo nos sirve para
comprender como es que afecta lo largo de los primarios al rendimiento.
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V8
BMW 6 en lnea
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Honda, las cotas sealadas son en milmetros para apreciar el incremento en los
runners
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En las fotos podemos apreciar como es que van subiendo de grado los primarios
teniendo al final un incremento de 15mm de dimetro.
Asi que ya saben, un headerva ms all de un flange con tubos de la misma medida,
si quieren hacer unheaderchingn pues hay que sacar clculos termodinmicos por lo
general o bien, pueden comprar un programa que se llama PipeMax donde ustedes
pueden alimentar de datos y obtener la informacin para la correcta elaboracin de un
BUEN header.
Bueno malviviendo en internet consegui esta informacion q me parece que esta bastante
acertada, eso es para q nos culturizemos un poco, ojo no lo escribi yo, si tiene algun error me avisan para
editarlo, y seamos mas concientes cuando compramos headers de los de mercadolibre no digo q sean malos
por q no los he probado pero habria q ver que tan bien se desempean
1. Diametro de los tubos:El diametro de los tubos primarios influye directamente sobre el torque, tanto el
aumento del mismo asi como en que punto se alcanzara el pico de torque. En reglas generales mientras
mayor sea el diametro el pico de torque se alcanzara a mayores revoluciones pero tambien aumentara el
mismo(el torque). Esto simplemente porque los gases disminuyen en velocidad cuando salen de la culata a
un tubo de mayor diametro y demoran mas tiempo en alcanzar la velocidad (240ft/seg) que da el pico de
torque.
Quien sabe los mejores diseos en este caso sean los "torque step" donde el diametro de los tubos aumenta a
medida que estos se alejan de la culata:
2. Longitud de los tubos: La longitud de los tubos primarios afecta tambien el torque, ojo, no afecta lacantidad de torque que se produce (pico de torque) sino como se comporta la curva de torque antes o
despues que ocurra el pico. Si la longitud de los tubos primarios se acorta habra mas torque despues que el
pico de torque ocurra. Si por el contrario alargamos la longitud de los tubos primarios, habra mas torque
antes que el pico de torque ocurra. Eso debido a que la longitud es directamente proporcional a la velocidad
de los gases de escape.
3. Diametro, Longitud y disposicion de los colectores: En terminos generales hay 2 alternativas.
A. Colectores de poca longitud y mayor diametro: dan mayor potencia pico como es el caso en los headers 4-
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B. Colectores largos de diametros pequeos: dan mayor potencia en el rango medio, como es el caso de los
headers 4-2-1.
4. Emparejamiento de los tubos primarios en el colector: (secuencial vs. no-secuencial): El
emparejamiento de tipo secuencial permite una mejor aceleracion ademas de una mayor banda de
potencia. Esto se determina por el orden de encendido de las bujias. Por ejemplo si el orden de encendido
en los cilindros es 1-3-4-2, un emparejamiento secuencial seria el 1 con el 2 y el 3 con el 4 mientraes que
uno NO-secuencial seria el 1 con el 4 y el 2 con el 3.
5. Dsiposicion del header: 4-2-1 vs. 4-1
Esto generalmente influye en a cuantas RPM's se alcanzara el pico de torque.
Por estos dias hemos estado pensando mucho en hacerle nuevas cositas a
los carros que como hago para poseer mas caballos, mejor rendimiento,,, etc... Todos
han hablado de manera muy peculiar de los famosos Headers.
Entonces les voy a contar un poco de lo que se de estos, los mitos y lo que he
aprendido de los mios.
1. los Headers sirven apara eficientar la salida de gases, para que haya una salida mas
directa. Ahora si bien sabemos para que un carro tenga un mejor impulso y desarrolle
un poco mas de velocidad, esto tiene que ver tambien con la manera como se
expulsen los gases de la combustion. Las tuberias standares de nuestros vehiculos
restringen un poco esto ademas de que crean contraflujo y restringen un poco la salida
de gases.
Al momento de implementar los headers, es recomendable cambiar por completo el
sistema de escape; Por ejemplo el carro de Giovanny tiene de los headers hacia atras
una tuberia mas ancha incluyendo tambien mas ancho el catalizador, lo ideal seriaremover el presilenciador y asi seguro se ganaria un poco mas de potencia en los
carros.
Personalmente voy en contradiccion de aquellos que dicen que un header aumenta
hasta 10 hp "NO CREO" si aumenta la potencia pero la relacion no es tan alta.
EXPERIENCIAS POSITIVAS CON LOS HEADERS
1. El sonido de mi motor antes del "RACTIVE" era un crujido como de auto de
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competencia un poco mas silencioso pero como de autosport; este sonido me parece
genial; esto se debe a que la tuberia es hecha de acero inoxidable y vienen pegados
desde la salida del motor. Aunque en otros materialesson un poco mas costosos; Por
ejemplo unos Header excelentes los desarrolla Taller Gustavo Diez y pueden estar
costando al rededor de $400.000 - $450.0000.
2. Es notable la ventaja que uno adquiere cuando corre contra otro carro; Por ejemplo
villegaz y yo solo tenemos esa diferencia. Personalmente se la atribuyo al header el
hecho de cogerle ventaja en los piques.
3. El motor sufre menos ya que la salida de Gases se le hace mas facil
NO TODOS LOS HEADERS SON BUENOS
1. recuerdo cuando Giovanny compro el Honda Si blanco; le monto unos headers; que
por el contrario le tuyeron mas el carro. por que? resulta que al haber mas
tuberia en el carro y segun el material del header estos se calientan unos mas queotros; lo que genero en el carro de giovanny uncentro de temperatura mayor y
deduzco que calento las mangueras, los cables a su alrededor, y el aire que entraba a
la toma de aire... Fue asi como importo unos ractive y en mejor material lo que marco
la diferencia de los anteriores. Por eso si van a montar Headers; Ante todo busquen
una buena Asesoria
LOS HEADERS SOLO SON EL INICIO
Si quiero un auto un poco mas velos (sin hacer grandes inversiones) y quiero
trabajarle pues les cuento que esto es algo mas grande los headers solo son organizar
la salida de los gases. Por que? lo explico a continuacion de manera logica.
1. Montar header a un carro totalmente standar es darle una capcidad de escape
ociosa es decir ya es demasiada la salida que tiene el motor. Entonces aqui entramos a
Hablar de la combustion y que se necesita para una mejor combustion... es decir una
combustion excelente para aprovechar al maximo el header.
a. Para mejorar la combustion actual de nuestros vehiculos necesitamos mejorar las
condiciones de la combustion y si vieron fisica y quimica en el colegio.. Recuerdan que
La combustin es una reaccin quimica en la que un elemento
combustible (gasolina) se combina con otro comburente (oxigeno, filtro de aire)
desprendiendo calor y produciendo un oxido pero para generarla se necesita alcanzaruna temperatura mnima, llamada ignicin (bobina, bujias).
Entonces mejoramos la Ignicion compramos una mejor bobina, de mas Generacion,
pero si compramos esto necesitamos eficientar la corriente de ahi hasta las bujias,,,
entonces hablamos de unos cables mejores,,, pero necesitamos bujias que toleren y
reciban esta nueva y mas potente ignicion....
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b. Ahora mejoramos las condiciones de la ignicion,,,, Directamente tenemos que
mejorar la entrada de oxigeno... con filtros de alto flujo
Implementado esto,,,, Podemos aprovechar mejor los Beneficios del Header....
Estos son solo algunos conceptos que queria compartir con ustedes y dejo abiertoPARA QUE LOS "SABIOS" LO CORRIJAN O COMPLEMENTEN... y Invito a los Miembros
de Urban Tuning a que investiguen mas sobre estos topics,,, y usemos el foro como un
espacio de aprendizaje y de retroalimentacion
Cordialmente
Jeff_Gti