Tecnologies Clau del Motor: Col·lectors, Distribució, Lubricació i Refrigeració

Col·lectors Variables: Millora de la Càrrega

Els col·lectors variables milloren la renovació de la càrrega en un major rang de revolucions amb la funció d'aconseguir un motor més elàstic i que proporcioni el parell durant més revolucions, millorant així la potència en altes revolucions. Seran necessàries diferents geometries en els col·lectors que aprofitaran la ressonància de l'aire que provoca el tancament de la vàlvula d'admissió.

Geometries del Col·lector

• Baixes Revolucions (1000-4000 rpm)

  Necessitarem una geometria definint tubs llargs i prims. Això fa que la ressonància vagi pel tub de parell i retorni coincidint amb l'obertura de la vàlvula d'admissió, aprofitant la sobrepressió i la inèrcia de l'aire, ja que es mou a la velocitat del so.

• Altes Revolucions (4000-7000 rpm)

  S'utilitzen col·lectors de tubs més curts i amples, per aconseguir la geometria exacta per tenir la freqüència de ressonància adequada. El fet de tenir més revolucions en el mateix període de temps farà que la freqüència del rebot de l'aire arribi més aviat.

Distribució Variable

L'objectiu principal d'utilitzar una distribució variable és millorar la recirculació dels gasos d'escapament i d'admissió, amb la funció d'aconseguir el rendiment volumètric màxim en el major règim de revolucions.

Sistemes de Distribució Variable

• Tensor hidràulic (fase)
• Pistó hidràulic (fase)
• Variador cel·lular d'aletes (fase)
• VTEC (fase/alçada)
• Valvetrònic (alçada)
• Valvelift (fase/alçada)
• Multiair (fase/alçada)
• Camless (fase/alçada)

Sistema de Sobre-alimentació

El sistema de sobre-alimentació consisteix a comprimir l'aire que ha d'entrar al motor, augmentant-ne la densitat i aconseguint introduir més oxigen a una pressió més elevada.

Tipus de Compressors

• Compressor Mecànic

  Són moguts mecànicament pel motor mitjançant una corretja. Mantenen la relació de compressió amb el règim de gir del motor. Són voluminosos i pesats.

• Turbocompressor

  Compostos per una turbina moguda pels gasos d'escapament i un compressor unit rígidament a la turbina que comprimeix l'aire. Aprofiten l'energia dels gasos d'escapament sense prendre energia mecànica al motor. A més de pesar menys, també permeten graus de sobre-alimentació elevats, tot i que generen tensions tèrmiques molt elevades.

Funcionament del Variador Cel·lular d'Aletes

Consisteix a variar la fase de l'arbre de lleves. Tenim muntat un rotor amb aletes fixat al cigonyal a l'interior d'un rotor fix a la distribució amb uns espais on hi encaixen les aletes i amb un gran joc.

Aquest joc és el que proporcionarà el desfasament de l'arbre de lleves sobre la distribució. Per això necessitem una electrovàlvula i pressió d'oli, que, segons el pas que proporcioni, desplaçarà les aletes cap a un costat o cap a l'altre, o al centre. Per tant, l'oli entrarà o sortirà pels dos costats de l'aleta dins de la cambra.

La vàlvula d'admissió pot posicionar el variador cel·lular d'aletes en:

• Màxim retard
• Posició intermèdia
• Màxim avanç

A diferència del d'escapament, que només té dues posicions.

Sistemes de Lubricació

Tipus de Lubricació

• Hidrodinàmica

  No és necessària la introducció d'oli a pressió, però es requereix un subministrament constant.

• Hidroestàtica

  S'aconsegueix introduint oli, aire o aigua a pressió entre les superfícies que estan en contacte.

• Elastohidrodinàmica

  Es produeix en coixinets sotmesos a altes càrregues o en engranatges que transmeten molta potència.

• Marginal

  Es produeix per: àrea de contacte insuficient, augment de la càrrega, disminució del lubricant subministrat, baixa velocitat de la superfície mòbil, o increment de la temperatura del lubricant.

Tipus de Lubricants

• Minerals

  Provenen de la destil·lació fraccionada del petroli i estan formats per tres tipus d'hidrocarburs.

• Semisintètics

  Construeixen d'un oli de base mineral i un sintètic.

• Sintètics

  Formats a partir d'ingredients naturals, fragmentant les molècules i després reconstruint-les.

Tipus d'Olis

• Monograu

  Manté la viscositat en condicions limitades de temperatura ambient. Els graus que tenen una W tenen un bon comportament a baixes temperatures. Els que no tenen W són olis indicats per a temperatures ambientals altes.

• Multigrau

  Aconsegueixen un bon comportament en fred i, en augmentar la temperatura, treballen com un oli d'estiu.

Tipus de Bombes de Lubricació

• D'engranatges
• De lòbuls
• D'engranatges interiors o de falç
• Regulades de forma mecànica-hidràulica
• De paleta oscil·lant

Avaries Comunes en el Circuit de Lubricació

• Consum Excessiu d'Oli

  (Superior a 0,25 L en 1000 km). Causes: oli amb baixa viscositat, temperatura del circuit elevada, pas d'oli a les guies o retens.

• Degradació Accelerada de l'Oli

  Causes: partícules de carboni, oxidació de l'oli, increment d'acidesa, aparició de partícules metàl·liques.

• Pressió del Circuit Baixa

  Causes: viscositat molt baixa, pèrdua del taratge de la vàlvula de descàrrega, fugues d'oli.

• Pressió del Circuit Molt Alta

  Causes: viscositat molt elevada, vàlvula de descàrrega encallada, obstrucció en els conductes.

Sistema de Refrigeració del Motor

L'objectiu de la refrigeració és mantenir una temperatura de funcionament òptima en diferents parts del motor perquè no pateixin un excessiu escalfament ni provoquin una baixada del rendiment.

Tipus de Refrigeració

• Refrigeració per Aire

  S'utilitza molt poc en cotxes i es destina a motors de poca cilindrada. L'aire entra en contacte amb les parts exteriors del motor, per això el cilindre i la culata tenen aletes de refrigeració.

  • Per Aire de Marxa del Vehicle

    El motor se situa fora del vano motor i depèn de la velocitat del vehicle.

  • Forçada d'Aire

    Amb un ventilador que atrau l'aire exterior i el dirigeix cap a les aletes de refrigeració mitjançant deflectors. El ventilador es mou amb el motor.

• Refrigeració per Líquid

  Refrigera el motor a través de líquid i aire. Les cambres de combustió estan envoltades de líquid refrigerant, que després passa pel radiador on es refreda per aire.

  • Per Termosifó

    L'aigua calenta que està en contacte amb els cilindres i la culata entra per la part superior del radiador, baixant la temperatura.

  • Forçada per Bomba i Pressuritzada

    La circulació del líquid refrigerant és forçada pel moviment d'una bomba, accionada pel motor.