Optimización del Rendimiento del Motor: Eficiencia Volumétrica

Rendimiento del Motor

Los motores actuales se fabrican con características específicas: alta potencia específica, nivel adecuado de elasticidad, bajo consumo y bajas emisiones contaminantes. Los sistemas que se utilizan hoy en día para mejorar la carga de los cilindros en motores de aspiración atmosférica son: mejora de la distribución multivalvular, admisión variable y distribución variable.

Eficiencia Volumétrica

La eficiencia del llenado de los cilindros se calcula comparando la masa de gas que realmente se introduce en el cilindro con la cantidad máxima que podría entrar. En motores atmosféricos (no sobrealimentados), los resultados siempre serán inferiores a 1. v es una subcategoría igual partido M sub una subcategoría c 1.

Distribución Multiválvulas

Se mejora el llenado del cilindro aumentando la sección de paso de los gases, disminuyendo así la resistencia y las pérdidas de carga. Un mayor uso implicaría válvulas con diámetros de cabeza muy grandes, lo que aumentaría la masa, causando problemas de inercia y disipación de calor, además de que su tamaño quedaría limitado por el diámetro del cilindro. La solución más favorable consiste en duplicar el número de válvulas, reduciendo el diámetro de cada una y colocándolas inclinadas para aprovechar mejor el espacio.

Ventajas de la Distribución Multiválvulas

• La sección de entrada aumenta aproximadamente un 30% debido al mejor aprovechamiento del diámetro del cilindro y la mayor alzada de las válvulas.
• Ayuda a mejorar el volumen y la forma de la cámara de combustión.
• Las válvulas pesan menos, por lo que los efectos de la inercia son menores, permitiendo regímenes de giro más rápidos.
• Los muelles pueden ser más blandos, evitando el rebote.
• El golpeteo contra los asientos es menor y el conjunto suele ser menos ruidoso.
• El menor tamaño de las válvulas mejora su refrigeración.

Funcionamiento del Sistema Multiválvulas

La velocidad del gas al entrar en el cilindro es función del número de RPM. A altas revoluciones, es necesario introducir una gran cantidad de gas en poco tiempo. La alta velocidad que adquiere la masa de gas provoca pérdidas por fricción con las paredes de los conductos de admisión. Cuanto mayor sea la sección de paso (sistemas multiválvulas), menores serán estas pérdidas y se podrá introducir una mayor cantidad de masa gaseosa.

Admisión Variable

Consiste en modificar las características del colector de admisión para adaptarlo a diferentes regímenes de giro, mejorando el llenado de los cilindros tanto a bajas como a altas RPM. Como resultado, se obtiene más par motor. Existen dos técnicas principales:

1. Inercia de los gases: Las dimensiones del colector (diámetro y longitud del conducto) determinan el régimen de giro en el que se consigue el mejor llenado. A medida que aumentan las RPM, es necesario disminuir la longitud y aumentar el diámetro de los conductos para mantener la dinámica de los gases sin reducir la carga.
2. Resonancia acústica: Se basa en aprovechar las oscilaciones de la masa de gas que se producen en el colector de admisión debido a la apertura y cierre de las diferentes válvulas de los cilindros.

Sistema ACAV (Admisión Variable Acústica)

Se basa en la técnica de resonancia acústica de la admisión. El colector de admisión se divide en 2 conductos de diferente longitud y sección, que se utilizan independientemente o simultáneamente en función del régimen de giro, mediante una mariposa accionada por vacío.