Gabarito de coletor de escape 4x1: o corte dos tubos para imprimir, em qualquer medida

No coletor de escape 4x1 -- e no 3x1, no 2x1, no 6x1 -- os tubos primários se juntam num tubo só: eles chegam num ângulo pequeno em volta do eixo do coletor, e cada um é cortado para ocupar a sua fatia do círculo, com as faces cortadas encostando nas dos vizinhos. O corte é uma curva longa em cada tubo, a ponta (o spike do merge collector), e quem monta costuma depender de gabarito de papel de uma medida só ou de tentativa e erro. Esta página desenha o gabarito para qualquer tubo, qualquer número de primários e qualquer ângulo, e imprime em tamanho real.

Tudo roda no navegador: nada para instalar, sem conta, e o gabarito sai em folha A4 ou Carta comum, emendado quando passa de uma folha. O cone do coletor é um cone de chapa, com a planificação dele.

Gerador de gabarito do coletor

Digite o diâmetro externo dos tubos primários, escolha quantos entram em um e digite o ângulo de convergência: o ângulo entre cada primário e o eixo do coletor. A boca do coletor é opcional: com ela, o gerador diz a que distância da ponta o coletor assenta e risca essa linha no gabarito. Imprimir dá o gabarito em 1:1.

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É grátis e funciona em qualquer site: cole o código onde quiser a calculadora. Ela leva o link para este guia.

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Como usar o gabarito

1. Imprima em tamanho real, 100 %, sem ajustar à página, e meça a régua de conferência da folha: ela tem de dar 100 mm. Quando o gabarito ocupar mais de uma folha, cole as folhas pela faixa repetida.
2. Recorte o gabarito pela curva, enrole no tubo com a borda reta no esquadro e prenda com fita. A volta é o perímetro externo do tubo, e as duas pontas se encontram.
3. Ponha a estação de 0° na geratriz do tubo que vai ficar para fora, longe do eixo do coletor: é a ponta mais comprida. A de 180° fica virada para o eixo. Todos os primários levam o mesmo gabarito.
4. Risque a curva, tire o gabarito e corte: serra de fita, disco de corte ou plasma. Deixe a linha e acerte cada face no disco.
5. Ponteie os tubos: cada face cortada encosta na face do tubo vizinho, e as pontas compridas se encontram no eixo, na ponta do spike. Confira o ângulo de cada tubo antes de soldar as costuras.
6. Encaixe o coletor sobre a ponta até a linha tracejada. A boca redonda encosta na geratriz de fora de cada tubo ali e deixa um vão entre os tubos: feche com solda, com pedaços de enchimento ou com uma boca conformada que siga os tubos.

A fórmula

Seja R o raio externo dos primários, n quantos são e α o ângulo de convergência. Os eixos de todos os primários cruzam o eixo do coletor num ponto só, e cada tubo é cortado pelos dois planos que passam pelo eixo a meio caminho dos vizinhos, a ±180°/n do seu. A geratriz do tubo no ângulo φ em volta dele, contado a partir da geratriz de fora, chega a esses planos a

A linha de corte

s(φ) = R × [ |sen φ| × cotg(180°/n) − cos φ × cos α ] / sen α s corre ao longo do eixo do tubo, a partir do ponto em que os eixos se cruzam, e o tubo fica do lado de s maior. A altura do gabarito em cada estação é o maior s menos s(φ), mais a margem até a borda reta.

Cada plano corta dois tubos vizinhos, e os dois cortes são o espelho um do outro nesse plano: as faces encostam por inteiro. As geratrizes de fora de todos os primários se encontram no eixo a R / sen α além do cruzamento: é a ponta do spike. Dali elas abrem num cone de meio ângulo α, e um coletor de diâmetro interno Dc as alcança a Dc / (2 tg α) da ponta, desde que o corte não tenha acabado antes.

O gabarito é desenhado por fora do tubo, que é onde as faces se encontram no tubo de parede fina do escapamento. Em parede grossa, acerte a borda de dentro de cada face depois de cortar.

Exemplo resolvido

Quatro primários de 1.3/4" (44,45 mm) em um, a 10°, num coletor de 3.1/2" (88,9 mm por dentro):

1. A volta é π × 44,45 = 139,6 mm.
2. Na geratriz de fora, s(0°) = 22,225 × (0 − cos 10°) / sen 10° = −126,0 mm; o ponto mais alto do corte fica em 179,6 mm, perto de 135°. O corte corre 305,7 mm ao longo do tubo.
3. A ponta do spike fica a 22,225 / sen 10° = 128,0 mm além do cruzamento dos eixos.
4. O coletor assenta a 88,9 / (2 × tg 10°) = 252,1 mm da ponta.

Ângulo de convergência e comprimento do corte

Quanto mais fechado o ângulo, mais comprida a ponta e mais longe dela fica o coletor. Para quatro primários em um:

Perguntas frequentes

Como fazer o gabarito de um coletor 4x1?

Digite o diâmetro externo do tubo primário, o número de primários e o ângulo de convergência no gerador acima e imprima em 100 %. Enrole o gabarito em cada tubo com 0° na geratriz de fora, risque e corte: todos os primários levam o mesmo gabarito.

O que é o spike do coletor?

A ponta que os primários formam onde se encontram: cada tubo é cortado em dois planos que passam pelo eixo do coletor, e as pontas compridas de todos se encontram nesse eixo. Com quatro tubos de 1.3/4" a 10°, o corte corre 305,7 mm ao longo de cada tubo.

Que ângulo de convergência usar?

O gabarito serve para qualquer ângulo até 45°. Ângulo fechado dá ponta longa: quatro tubos de 1.3/4" cortam 382,9 mm a 8°, 305,7 mm a 10° e 254,1 mm a 12°. Escolha o ângulo que o traçado do coletor permite e confira o comprimento no espaço que você tem.

Serve para coletor 2x1 e 3x1?

Serve, de 2 a 8 primários. No 2x1 os dois tubos são cortados num plano só, entre eles; com três ou mais, cada tubo é cortado em dois planos.

Onde fica a boca do coletor?

As geratrizes de fora dos primários abrem da ponta do spike num cone de meio ângulo α, e um coletor de diâmetro interno Dc as encontra a Dc / (2 tg α) da ponta: 252,1 mm num coletor de 3.1/2" a 10°. Digite a boca do coletor e o gerador risca essa linha no gabarito.