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┬┐C├│mo funcionan los canales de entrada sintonizados en su autom├│vil?

┬┐C├│mo funcionan los canales de entrada sintonizados en su autom├│vil?

El sistema de admisión en un motor de automóvil de cuatro tiempos tiene un propósito principal: poner tanta mezcla de aire y combustible en el cilindro como sea posible. Una forma de ayudar a la succión es ajustar la longitud de los tubos.

Cuando se abre la válvula de admisión del motor, se introduce aire en el motor para que el aire del conducto de admisión se mueva rápidamente hacia el cilindro. Cuando la válvula de admisión se cierra repentinamente, este aire se detiene abruptamente y se acumula, formando una zona de alta presión. Esta onda de alta presión se eleva a través del conducto de admisión, alejándose del cilindro. Cuando llega al final del canal de succión, donde el canal se conecta al colector de succión, la onda de presión regresa al canal de succión.

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Si el canal de succión tiene la longitud correcta, la onda de presión fluirá de regreso a la válvula de succión cuando se abra para el siguiente ciclo. Esta presión adicional ayuda a poner más mezcla de aire y combustible en el cilindro, actuando efectivamente como un turbocompresor.

El problema con esta técnica es que solo proporciona una ventaja sobre un rango de velocidad muy estrecho. La onda de presión viaja a la velocidad del sonido (que depende de la densidad del aire) a lo largo del conducto de entrada. La velocidad varía ligeramente según la temperatura del aire y la rapidez con la que se mueve, pero una buena estimación de la velocidad del sonido sería de 1300 pies por segundo (fps). Intentemos hacernos una idea de la longitud que debe tener el canal de succión para aprovechar este efecto.

Digamos que el motor funciona a 5.000 rpm. La válvula de entrada se abre una vez cada dos vueltas (720 grados), pero digamos que permanece abierta 250 grados. Esto significa que hay 470 grados entre el momento en que se cierra la válvula de entrada y el momento en que se vuelve a abrir. A 5.000 revoluciones por minuto, el motor tardará 0,012 segundos en hacer una revolución y 470 grados equivalen aproximadamente a 1,31 revoluciones, por lo que se necesitan 0,0156 segundos desde el momento en que la válvula se cierra hasta el momento en que se cierra. A 1300 fps multiplicado por 0,0156 segundos, la onda de presión viajaría unos 6 metros. Pero como necesita subir el canal de succión y luego volver a subir, el canal de succión solo debe medir la mitad de esa longitud, o aproximadamente 3 metros.

Dos cosas se hacen evidentes después de hacer este cálculo:

  1. El ajuste del canal de succión solo tendrá efecto en un rango muy estrecho de revoluciones. Si repetimos el cálculo a 3000 rpm, la longitud calculada sería completamente diferente.
  2. Diez pies es demasiado. No es posible insertar fácilmente tubos tan largos debajo del capó de un automóvil.

No hay mucho que pueda hacer sobre el primer problema. Un agarre finamente afinado tiene su principal ventaja sobre un rango de velocidad muy estrecho. Pero hay una manera de acortar los canales de entrada mientras se aprovecha la onda de presión. Si reducimos la longitud del canal de succión en un factor de cuatro, haciéndolo 2.5 pies, la onda de presión viajará arriba y abajo del tubo cuatro veces antes de que la válvula de succión se abra nuevamente. Pero aún llega a la válvula a tiempo.

Existen muchas complejidades y trucos para los sistemas de vacío. Por ejemplo, es ventajoso que el aire de admisión se mueva lo más rápidamente posible en los cilindros. Esto aumenta la turbulencia y mezcla mejor el combustible con el aire. Una forma de aumentar la velocidad del aire es utilizar un conducto de entrada de menor diámetro. Dado que aproximadamente el mismo volumen de aire ingresa al cilindro en cada ciclo, si bombea este aire a través de un tubo de menor diámetro, tendrá que ir más rápido.

La desventaja de usar canales de entrada de diámetro más pequeño es que a altas velocidades del motor, cuando pasa demasiado aire a través de los tubos, limitar el diámetro más pequeño puede impedir el flujo de aire. Por lo tanto, para grandes flujos de aire a velocidades más altas, es preferible tener tubos de gran diámetro. Algunos fabricantes de automóviles intentan obtener lo mejor de ambos mundos utilizando dos canales de admisión para cada cilindro, uno pequeño y otro grande. Usan una válvula de mariposa para cerrar el rotor de gran diámetro a bajas revoluciones del motor, donde el rotor estrecho puede mejorar el rendimiento. Luego, la válvula se abre a velocidades más altas del motor para reducir el estrangulamiento de la admisión, aumentando así la potencia.

A continuación se muestran algunos enlaces interesantes:

  • Cómo funcionan los motores de automóvil
  • ¿Cómo funciona un carburador?
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  • ¿Cuál es la mejor manera de aumentar la potencia del motor de mi automóvil?

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