Optimización del Rendimiento del Motor: Avance, Retraso y Diagrama de Trabajo

Avance y Retraso en la Distribución del Motor

Para optimizar el llenado y vaciado del cilindro, y por ende el rendimiento del motor, se implementan estrategias de avance y retraso en la apertura y cierre de las válvulas. Estos ajustes se realizan con respecto a los puntos muertos superior (PMS) e inferior (PMI) del pistón.

Avance de la Apertura de Admisión (AAA)

La válvula de admisión comienza a abrirse ligeramente **antes** de que el pistón alcance el PMS. Esto permite que, cuando el pistón llegue al PMS, la válvula esté completamente abierta, facilitando la entrada de los gases al cilindro.

Retraso al Cierre de Admisión (RCA)

La válvula de admisión se cierra un poco **después** de que el pistón pase el PMI. Se aprovecha la inercia de los gases que continúan entrando al cilindro, a pesar de que el pistón ya ha comenzado su carrera ascendente. Esto mejora el llenado y, por tanto, el **rendimiento volumétrico**.

Avance al Encendido (AE)

Una chispa salta entre los electrodos de la bujía unos grados **antes** de que el pistón llegue al PMS. Esta chispa provoca el encendido y la rápida combustión de la mezcla. El objetivo es alcanzar la presión máxima cuando el pistón esté cerca del PMS.

Avance a la Apertura de Escape (AAE)

La válvula de escape se abre **antes** de que el pistón termine su carrera de trabajo y alcance el PMI. Los gases quemados, que tienen una presión mayor que la exterior, salen rápidamente. La presión dentro del cilindro disminuye, facilitando el desplazamiento del pistón hacia el PMS.

Retraso al Cierre de Escape (RCE)

Para asegurar la expulsión completa de los gases quemados, la válvula de escape se cierra un poco **después** del PMS. Además, se genera un efecto de aspiración sobre los gases frescos, mejorando aún más el rendimiento.

A cada posición del pistón dentro del cilindro le corresponde una posición específica de la manivela del cigüeñal. Esto permite representar gráficamente todas las fases de funcionamiento del motor.

Diagrama Real de Trabajo del Motor

El diagrama real difiere del teórico debido a varios factores:

• Admisión: No se produce a presión constante porque el llenado del cilindro no es total.
• Compresión: Se parte de una presión inferior a la teórica, resultando en una presión final menor. Esto se compensa parcialmente con el avance al encendido. También hay transmisión de calor desde las paredes y desplazamiento.
• Combustión: La combustión no es instantánea; la mezcla necesita tiempo para quemarse. La presión final es inferior a la teórica debido al aumento de volumen.
• Expansión: Se produce un trabajo útil menor, ya que la presión inicial es más baja, reduciendo la fuerza sobre el pistón.
• Apertura de escape anticipada: La presión no baja instantáneamente porque los gases necesitan tiempo para salir.
• Expulsión de gases quemados: Este proceso no ocurre a presión constante, ya que las válvulas requieren tiempo para actuar.