Estudio de la eficiencia volumétrica en motores de combustión interna

Abstract

La tendencia general de ingenieros diseñadores de motores es reducir al tamaño y aumentar la potencia, a la par de evitar la polución, esto lleva a investigar y evaluar con detenimiento factores que influyen menoscabando la potencia. Desde que la potencia desarrollada por un motor va en función de la cantidad de aire inducido, un requisito básico para un mo­tor, es su capacidad de inducir una gran cantidad de aire. Si el motor no induce la mayor cantidad posible de aire, la potencia entregada por él será limitada, no importa cuánto combustible sea añadido. El consumo de aire, es controlado por el número de revoluciones, la densidad, el volumen de desplazamiento y la eficiencia volumétrica, este coeficiente mide en qué grado se induce aire, luego juega un papel preponderante en el cálculo de la potencia. Desde que la eficiencia volumétrica encierra varios factores que van desde la bondad de construcción hasta efectos dinámicos del flujo del gas entrante y de escape, es necesario estudiar los factores involucrados que la afectan para maximizarla. Estudiando por separado cada factor tendremos una clara idea de la variación en la eficiencia volumétrica. El propósito a que se quiere llegar con el presente trabajo es de tener una referencia que asista, en lo que corresponde, al diseño de un motor, y también para actuar sobre la performance de un motor cualquiera, como es el caso del ajuste de la potencia por variación de la temperatura del aire de admisión, como veremos después. Dado que la eficiencia volumétrica, toma valores menores q la unidad para motores de aspiración normal y mayores que uno en mo­tores sobre alimentados, he querido tratar tan solo los de aspiración normal, pues considero que se puede conseguir valores altos, optimizando las consideraciones de diseño relativos a la eficiencia volumé­trica, sin recurrir a equipos adicionales como son los sobrealimenta­dores. Por lo tanto, este estudio centra su atención en motores de cuatro tiempos a gasolina y diésel de aspiración normal.