Colectores de Admisión Variable y Sistemas de Sobrealimentación en Motores de Combustión Interna

Colectores de Admisión Variable

La geometría del colector de admisión influye en el rendimiento volumétrico (RV). Los tubos de reverberación largos y estrechos favorecen el funcionamiento del motor durante la entrega de par. Los tubos cortos y anchos mejoran las respuestas del motor a altas revoluciones durante la entrega de potencia.

Si se consigue modificar la geometría del colector de admisión, se podrá maximizar el rendimiento del motor en un rango de revoluciones más amplio. Los colectores de admisión variable son una buena solución para optimizar el llenado del cilindro en una amplia gama de revoluciones de una manera sencilla.

Elementos:

• Mariposa de gases: controla la carga del motor.
• Tubo colectivo principal: comunica la mariposa de gases con los tubos de reverberación.
• Tubos de reverberación: su longitud es de un valor óptimo para el número de cilindros del motor.
• Tubo colectivo de potencia: cumple la misma función que el tubo colectivo principal.
• Mando del cilindro distribuidor giratorio: rota el cilindro distribuidor giratorio.
• Elemento inferior del colector de admisión: comunica el colector con los conductos de admisión de la culata.

Funcionamiento en sus dos posiciones:

• Posición de entrega de par: El cilindro giratorio obtura los tubos de potencia y los gases de admisión realizan el recorrido largo. Se obtiene así el funcionamiento óptimo del motor entre 1100 y 4000 rpm.
• Posición de entrega de potencia: El cilindro giratorio comunica los tubos de potencia con el tubo colectivo de potencia.

Sobrealimentación

Es un sistema que se utiliza para aumentar la potencia de un motor.

Parámetros:

• Cilindrada: actualmente, solo se utiliza para motores de prestaciones muy altas.
• Régimen de giro: debe estar limitado debido a las restricciones mecánicas existentes.
• Número de ciclos por vuelta: está fijado para cada motor según sea de 2 o 4 tiempos.
• Dosado: es difícil de modificar, ya que solo varía en límites pequeños para un funcionamiento correcto del motor.
• Poder calorífico del combustible: es difícil de modificar.
• Rendimiento efectivo del motor: hoy en día, se tiene un valor mínimo para este parámetro, por lo que actualmente está muy optimizado.
• Rendimiento volumétrico.
• Densidad del aire: se puede modificar fácilmente instalando un sistema de sobrealimentación que comprime el aire de entrada al motor. Al comprimirlo, se aumenta su densidad y la presión a la entrada del motor en la fase de admisión.

Clasificación de los sistemas de sobrealimentación:

• Compresores mecánicos: Son movidos por el motor mediante correa, cadena o engranajes. Suelen ser volumétricos. Tienen la ventaja de ser muy simples y que el caudal suministrado varía linealmente con las RPM. La desventaja es que son voluminosos y pesados. Algunos ejemplos son: compresor de lóbulos o Roots, Lysholm, G, etc.
• Turbocompresores: Están formados por una turbina que es movida por los gases de escape y por un compresor que comprime el aire. Tienen la ventaja de que aprovechan la energía de los gases de escape, pesan poco y permiten grados de sobrealimentación elevados. Su desventaja es la generación de altas tensiones térmicas. Se clasifican según su sistema de regulación en: turbocompresores sin regulación, turbocompresores con válvula de descarga (wastegate), turbocompresores de geometría variable.