domingo, 6 de julio de 2014

Trompetas de admisión, por qué?

Puede parecer difícil de creer, pero hubo un tiempo en que no todos los diseñadores de motores creían en los motores de libre respiración. En nuestros días, por supuesto, la clave para el mejor rendimiento posible del motor es tener un sistema de admisión lo menos restrictivo posible.
El sistema de admisión menos restrictivo es claramente, uno con el conducto completamente recto. Ya sean lisos por dentro o ligeramente convergentes a lo largo de su longitud para acelerar el flujo suavemente hacia el motor, en el extremo más próximo de la válvula se hace gran atención a las dimensiones para fomentar que el aire fluya con facilidad en el cilindro. En el otro extremo del conducto, por donde entra el aire, la intención es maximizar el flujo hacia el motor.
En el caso más sencillo, el de un tubo recto cortado en el extremo, creara una restricción del flujo de aire y una bajada de presión en el tubo (una baja presión producira menos potencia), que se recuperará ligeramente a medida que avanzamos por el conducto.  Este efecto se llama vena contraca y reducirá el flujo global en esta tubería de bordes rectos. Podemos verlo en la imagen:
La solución como podemos ver, es crear un tubo con una forma de campana o trompeta para "acompañar" mejor el aire hasta el interior del cilindro sin causar perdidas de presión y aumentando el flujo de aire, lo que causara más potencia.



sábado, 5 de julio de 2014

Aceleradores: Mariposa, barriles o deslizantes?

Podría decirse que la parte más crítica de la relación entre el hombre y la máquina es la del acelerador del motor. Diseñado para restringir el flujo de aire al motor, el acelerador ha evolucionado y madurado a lo largo de la historia del automovilismo.
En esencia, las opciones disponibles durante este tiempo han sido los barriles, la mariposa o las deslizantes, a pesar de que las deslizantes fueron muy populares, se convirtieron en menos usuales debido a la propensión que tienen a seguir bien abiertas y los grandes esfuerzos de pedal a veces necesarios para superar la carga del resorte; pero permanecen en carreras de coches históricos.


La válvula deslizante es una chapa con agujeros que se mueve de lado, y como vemos en la imagen restringe más o menos es paso del aire según se mueve. La gran ventaja de la válvula reguladora deslizante es que en la posición completamente abierta no hay el eje que restringe el flujo de aire, como en la mariposa (más flujo de aire = más potencia). 
Por otro lado, los barriles tienen el mismo efecto cuando están totalmente abiertos, en estos días el acelerador barril tiene sus atractivos, y cuando es cuidadosamente diseñado tiene muchos de los atributos de la mariposa en las condiciones de medio gas. Es progresivo, fácilmente empaquetables ​​y se puede incorporar en el puerto de admisión, cada vez más cerca de la válvula de entrada sin comprometer el flujo de aire al motor.


El acelerador de barril como vemos en la imagen funciona como un grifo domestico, hay un cilindro agujereado que cuando gira dentro del colector se va abriendo. Pero los aceleradores de barriles son también mucho más difíciles de hacer que los otros tipos. Exigen tolerancias muy estrechas de ajuste entre el puerto de admisión y el barril para sellar bien cuando el motor está al ralentí, y a pesar de sus aparentes ventajas, pueden ser muy voluminosos y relativamente complicados en comparación con las otras opciones.

Por supuesto, los motores no funcionan con el acelerador completamente abierto siempre, incluso en un circuito como el de Le Mans, famoso por su recta Mulsanne y sus altas velocidades, el grado de aceleración máxima no representará más del 70% de la vuelta de los contendientes LM P1. Para el resto de la vuelta, la facilidad de conducción es la clave, y un sistema que da buena progresión del acelerador y una excelente preparación de la mezcla, controlar el motor a un nivel más fino, es de mayor importancia. Después de todo, en condiciones de carrera la capacidad de extraer la velocidad máxima del vehículo a través de las curvas, dando una velocidad máxima mayor en el extremo de la siguiente recta, es lo que gana carreras.


Como podemos ver en la imagen de arriba, el acelerador de mariposa, aún abierta del todo, restringe el paso del aire con su eje. Con su falta de eje, el acelerador barril al principio puede parecer la mejor solución. Sin embargo, para motores de alta velocidad y los que operan en la aceleración parcial durante largos períodos, la mariposa humilde con su eje todavía esta ganando la guerra.