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LA RENOVACIÓN DE LA CARGA

Es el proceso en el cual se evacúan los gases quemados durante la fase de escape y se introducen gases frescos en la fase de admisión, con un objetivo, reducir al máximo las pérdidas por bombeo y conseguir el mejor llenado de los cilindros. La calidad del llenado se puede medir a través de un parámetro llamado rendimiento volumétrico.

Su estudio se basa en optimizar el rendimiento volumétrico

El rendimiento volumétrico representa la eficiencia de llenado de los cilindros y se define como la relación entre la masa de aire admitida real y la masa de aire que se admitiría teóricamente. Se expresa en tanto por ciento.

Depende de:

Forma y secciones de paso de las válvulas: las válvulas ofrecen una restricción al paso de gases, dada la diferencia existente entre la sección del pistón y la sección del paso de las válvulas. La válvula de admisión es la más crítica desde el punto de vista de restricción al paso de gases, por lo que es más grande que la de escape.

Grado de admisión: es la estrangulación que se ejerce sobre la corriente entrante de fluido mediante la mariposa de gases.

Régimen de giro: según en que régimen se encuentre puede alcanzar un punto óptimo de funcionamiento (con el par máximo) o puede tener pérdidas en el rendimiento (a muy bajas/muy altas rpm).

Colector de admisión: una correcta geometría del colector de admisión puede mejorar notablemente el rendimiento volumétrico aprovechando 2 fenómenos propios del fluido que recorre el conducto de admisión: la inercia y los efectos pulsatorios.

Diagrama de distribución: juega un papel protagonista a la hora de optimizar el rendimiento volumétrico. Los avances y retrasos en la apertura y cierre de las válvulas ayudan a mejorar el llenado y reducir el trabajo de bombeo, optimizando el motor a un régimen y nivel de carga determinados.

Se estudia en

Motores de 2 tiempos

Motores de 4 tiempos

En este tipo de motor el llenado del cilindro es muy poco eficiente al no disponer de sistema de distribución, por lo tanto, se va a optimizar mediante un proceso de barrido, el cuál va a realizar el pistón. Al descender tras la combustión, descubre la lumbrera de escape y transferencia, por lo tanto, hay un momento en el cuál ambas lumbreras están abiertas y se pierden parte de los gases frescos (este fenómeno se llama cortocircuito).

Para poder realizar la renovación de la carga en un motor de 2 tiempos de la forma más eficiente hay que disponer de los siguientes requisitos:

Disponer de un elemento de bombeo

Independizar el diagrama de distribución con respecto al movimiento del pistón

Conseguir la mayor turbulencia posible dentro del cilindro

Ya sea el propio pistón en motores gasolina o un compresor mecánico y turbocompresor en motores diésel

Transversal

Por lazo

Equicorriente o uniflujo

Válvulas rotativas en la admisión o en el escape

Admisión por láminas

Hay que optimizar

El sistema de escape

Que se encarga de: expulsar los gases quemados, atenuar los ruidos y tratar los gases de escape

Hay que maximizar

El llenado

Se puede hacer con:

Colectores de admisión variable

Distribución multiválvulas

Distribución variable

Sobrealimentación

Su objetivo es conseguir aumentar la sección de paso de las válvulas y así mejorar el rendimiento volumétrico al disminuir las pérdidas de carga.

La admisión variable permite aumentar el par motor cuando el motor se encuentra funcionando a un régimen de revoluciones bajo, siendo también capaz de conseguir aumentar el rendimiento cuando el motor necesita mucha potencia y se encuentra en un régimen alto de revoluciones

Puede modificar

Por medio de sistemas como:

Fase

Alzado y fase

De forma

Escalonada

Continua

Variador de fase mediante tensor hidráulico

Variador celular de aletas

Valvetronic

Multiair

Variador de fase mediante pistón hidráulico

VTEC

Valvelift

Compresores mecánicos

Turbocompresores

Por medio de: