UNIVERSIDAD UNIVERS IDAD NACIONA NACIONAL L DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACUL FA CULT TAD: INGENIERIAS: ELECTRICA, ELECTRONICA, MECANICA Y MINAS CARRERRA PROFESIONAL: INGENIERIA MECANICA
INTEGRANTES PALACIOS FIGUEROA IVAN CONSTANTINO TINTAYA TINTAYA FREDY MAMANI MAMA NI AP APAZA AZA WILLY ZENO ZENON N
Sistemas de admisión variable El sistema sistema de admisión variable se ut utiliza iliza para mejorar la entrada de aire a los cilindros en dependencia dependen cia del régimen al que se encuentre encuentre el motor, motor, mejorando mejorando directamente el par motor Los colectores de admisión convencionale convencionaless no disponen de la flexibil f lexibilidad, idad, con la que cuentan los colectores de admisión variable, variabl e, para adaptarse a los distintos distintos regímenes del de l motor. motor.
Los sistemas de admisión variable generalmente se utilizan en motores con cuatro válvulas por cilindro para compensar la falta de par motor a bajo numero de r.p.m..
sistemas de aspiración ajustables Las dimensiones de los tubos del colector de admisión deberían adaptarse al numero de revoluciones del motor. Lo ideal seria disponer de sistemas de aspiración ajustables en continuo, en los que los conductos se alargaran y encogieran, para poder graduar la longitud de los tubos desde la válvula de admisión del motor hasta el colector. Estos sistemas de aspiración ajustables en continuo son muy complicados, caros y difícil de fabricar.
múltiples de admisión con dos fases La mayoría de los fabricantes de automóviles no pueden permitirse tal inversión y, por motivos económicos, prefieren los múltiples de admisión con dos fases para diferentes longitudes y secciones de los tubos de admisión. La forma que se elige para el conducto de aspiración depende tanto del modo de construcción del respectivo motor, como del numero de cilindros. El numero de cilindros juega un papel importante, por cuanto que determina las forma de oscilaciones y la fuerza de las pulsaciones en el sistema de aspiración.
mejorar la admisión de aire
Podemos mejorar la admisión de aire teniendo en cuenta: dimensiones de los tubos de la admisión: Los conductos de admisión para instalaciones de inyección multipunto , son independientes y se unen en un depósito colector (3), comunicado con la atmósfera a través de una mariposa de paso (4). La mejora de la admisión de aire depende de la longitud y configuración del tubo (2) y de las revoluciones del motor. Las aperturas de las válvulas de admisión crean un movimiento de aire hacia el deposito (3), donde se produce la vuelta de los mismos hacia el cilindro a gran velocidad, por esta razón a estos tubos se les denomina también como tubos oscilantes de admisión. Los tubos oscilantes de admisión anchos y cortos repercuten favorablemente en la admisión de aire a altas r.p.m.. Los tubos largos y delgados mejoran la admisión a bajas r.p.m..
s ema e a m s n var a e por longitud del colector La expresión "por longitud del colector" no tiene por que ser siempre la variación de la longitud del colector también se puede variar el diámetro del colector como veremos en el ejemplo siguiente. Los motores en línea de 4 cilindros ofrecen la posibilidad de desarrollar los colectores de admisión que cumplan las características de los sistemas de admisión variable, con cuatro tubos articulados de igual longitud que desembocan en la mayoría de los casos formando un ángulo recto en un colector, en cuyo extremo abierto se sitúa la pieza de conexión para la válvula de mariposa.
motores de 4 válvulas por cilindro En los motores de 4 válvulas por cilindro, tenemos 2 válvulas de admisión, por lo que podemos utilizar en vez de un conducto de admisión por cada cilindro, 2 conductos, uno para cada válvula de admisión. Uno de los conductos estará controlado por una válvula mariposa, para cortarlo a bajas r.p.m. y abrirlo a altas r.p.m.. Para poder funcionar con un inyector por cilindro, se realiza una pequeña abertura en la pared de separación entre ambos conductos justo antes de llegar a las válvulas de admisión, solo esta abierto un conducto, para darle velocidad a la entrada de aire a los cilindros. A partir de 4650 r.p.m. se abre la mariposa del segundo conducto de cada cilindro, por lo que tenemos la máxima sección para la entrada de aire.
sistemas de admisión variable para motores de inyección directa de gasolina. También se utilizan sistemas de admisión variable para motores de inyección directa de gasolina. En este caso no se busca tanto, el mejor llenado de los cilindros, sino la misión de crear un flujo de aire que se adapte a los modos de funcionamiento (mezcla estratificada, mezcla homogénea) de los motores de inyección directa.
Sistema de admisión variable por resonancia El funcionamiento de una admisión variable resonante es como la que hemos explicado anteriormente, la única diferencia es que en vez de tener dos depósitos ahora tenemos un solo deposito dividido en dos partes por una válvula mariposa resonante. En la admisión variable resonante existe una combinación de los sistemas de tubo de resonancia y de tubo oscilante. Cuando la válvula mariposa resonante esta abierta (altas r.p.m.) el deposito se convierte en un solo volumen. Se origina entonces un colector de aire para los tubos oscilantes de admisión cortos . Cuando el régimen del motor es bajo (r.p.m. bajas) la válvula mariposa resonante esta cerrada, entonces el sistema se comporta como un sistema de admisión resonante
Sistema Dual Ram de Opel Sistema Dual Ram de Opel Por medio de un tubo de aspiración adecuado con una válvula de mariposa conmutable se divide el motor de 6 cilindros, en 2 motores de 3 cilindros cuando las r.p.m. son bajas, con esto se consigue un par motor elevado. A partir de aproximadamente 4000 r.p.m. se abre la válvula de mariposa y el modo de funcionamiento se modifica volviendo el motor a trabajar como un 6 cilindros, con esto se genera una potencia elevada. Dependiendo de la conformación y del ajuste del sistema de aspiración, puede producirse otro incremento de potencia para un numero de r.p.m. muy elevado, si se vuelve a cerrar la válvula de mariposa a partir de aproximadamente 6000 r.p.m..
Sistema VarioRam de Porsche
Sistema VarioRam de Porsche Porsche utiliza en su modelo 964 Carrera un sistema de admisión resonante combinado con unos conductos oscilantes de admisión de longitud variable, que tienen tres estados de funcionamiento según sea el numero de revoluciones del motor. Las tres fases de funcionamiento son: Hasta las 5000 r.p.m., la parte resonante del colector de admisión esta cerrado por la válvula mariposa (4). De 5000 a 5800 r.p.m., se abre la válvula mariposa (4) entrando en funcionamiento la parte resonante del colector de admisión dividiendose el motor en dos motores de 3 cilindros por la válvula mariposa (3). A partir de las 5800 r.p.m., se abre la válvula mariposa resonante (3), ahora el colector ya no se divide en dos, ahora es uno solo para los 6 cilindros.
sistema de aspiración con una válvula mariposa interna La marca BMW utiliza para el motor en linea de 6 cilindros del M5, 3,6 litros 315 CV, un sistema de aspiración con una válvula mariposa interna adicional. De ese modo, se aprovecha el efecto de la llamada sobrealimentación por oscilación resonante de la admisión, gracias a la cual se pueden mejorar la potencia y el par motor, si bien esto sólo es así dentro de un margen de revoluciones estrecho.
VTEC
Sistema on–off Permite variar:
Levantamiento válvulas Desfase Duración apertura
“Cambia la leva que actúa sobre las válvulas”
Sistema continuo Permite variar:
Levantamiento válvulas Duración apertura
“Utiliza una leva tridimensional”
ENGRANAJA HELICOIDAL ENGRANAJE HELICOIDAL
Sistema continuo Permite variar:
Desfase
“Varía la posición relativa polea- árbol de levas”
TENSORES DE CADENA DE DISTRIBUCIÓN
Sistema continuo Permite variar:
Desfase de todas las levas
“Varía las longitudes de las ramas de la cadena (o correa) de distribución”
Longitud continuamente variable
Sistema continuo Permite variar: Inercia y sintonización a la vez
“Utiliza un núcleo que rota dentro de un ‘plenum’. También existen algunos telescópicos”
Resonancia variable Resonancia variable
Sistema más ‘burdo’
“Utiliza mariposas dentro de los conductos de admisión”
Distribución Fundamentalmente, cuanto mayor es la cantidad de aire que penetra en el cilindro, mayor será la potencia que desarrolla el motor, por eso es fundamental el sistema de distribución que es el encargado regular los tiempos del funcionamiento del motor. La distribución (respiración) del motor va estar controlada por el árbol de levas que es el elemento fundamental junto con las válvulas.
Sincronización de las válvulas La válvula de admisión debe abrirse antes del P.M.S., es decir, antes de que el pistón empiece a descender en el tiempo de admisión. La válvula de admisión permanece abierta mucho después del P.M.I., (en plena fase de compresión) para aprovechar la velocidad de los gases entrantes, lo cual ayuda a introducir una cantidad adicional de la mezcla de aire y combustible en el cilindro. La válvula de admisión regula el rango de revoluciones del motor. Si esta se cierra mas tarde, entra mas combustible en el cilindro y, por lo tanto, las revoluciones aumentan. El punto de cierre de la válvula de admisión también determina la relación de compresión efectiva, opuesto a lo que ocurre con la relación de compresión estática. Si la válvula se cierra mas tarde, la compresión real del motor será menor La válvula de escape debe abrirse mucho antes de que termine el tiempo de explosión para liberar la presión de los gases en expansión que están en el cilindro antes de que el pistón suba en el tiempo de escape.
Cruce de válvulas El periodo de cruce de válvulas tiene lugar en el inicio del tiempo de admisión, cuando la válvula de admisión ya esta abierta y la de escape no se ha cerrado por completo. Los motores de serie tienen un cruce de válvulas de 15 a 30 grados de giro del cigüeñal. Los árboles de levas de los vehículos de carreras tienen cruces de válvulas que van de 60 a 100 grados. Un cruce adicional proporciona un llenado de cilindro más eficaz a altas revoluciones, pero produce un vacío en el motor mas bajo, así como una mayor pobreza en el rendimiento en los bajos regímenes, en la calidad de marcha en ralentí y en la economía de combustible a baja velocidad.
Distribución variable Cuando el motor funciona al ralentí la válvula de obturación se encuentra totalmente cerrada, por lo que se genera un gran vació en el múltiple de admisión. Por lo tanto en un motor sin VVT cuando se produce el traslape valvular, cierta cantidad de gases quemados ingresan al múltiple de admisión, creando en este un empobrecimiento de la mezcla que llenara los cilindros durante la carrera de admisión y a la vez tenemos un ralentí inestable.
sistemas fundamentales a la hora de variar la distribución 1. Variación de la alzada de válvula, con ello se consigue modificar simultáneamente el avance y cierre de la válvula, además de disminuir el área de paso de los gases frescos. 2. Desplazamiento del árbol de levas con respecto al cigüeñal. De la combinación de estos dos movimientos es posible ajustar cada uno de los ángulos de manera independiente al valor deseado.
Desplazamiento del árbol de levas Convertidores de fase Es posible adaptar el diagrama de distribución de un motor para conseguir un buen compromiso entre las exigencias de empuje a bajos regímenes y elevado rendimiento volumétrico (buen llenado de la cámara) a altos regímenes utilizando un variador de fase. Los hay de varios tipos, pero el más utilizado es el que controla la admisión variando la posición angular del árbol de levas respecto al engranaje que lo arrastra. Esta variación se controla a través de un accionador electromagnético comandado por la computadora del motor, de forma que la presión del aceite en el mecanismo variador de fase permite ese desacoplamiento de unos grados en el árbol.
