motores

Cálculo de las longitudes de colectores de admisión de un F1
Al inicio del proceso de admisión, en el extremo del colector de admisión correspondiente a la ubicación de laválvula se está introduciendo una perturbación: una bajada de la presión de carácter repentino. Esta perturbación se propagará a lo largo del conducto de admisión como unaonda de depresión.
La velocidad de propagación de esta perturbación es, precisamente, la velocidad del sonido en las condiciones de temperatura a las que se encuentra elcolector de admisión. Cuando la perturbación llega al extremo del conducto se refleja con signo opuesto, es decir, como onda de sobrepresión. Cuando esta onda reflejada llega denuevo al cilindro ejerce un efecto benéfico sobre el rendimiento volumétrico si durante la fase final del proceso de admisión permanece presente esa sobrepresión.

Paraello es necesario que la onda reflejada llegue más o menos entre la mitad y 2/3 de la carrera de admisión. Las ecuaciones que se pueden plantear para imponer esto son lassiguientes:
• Tiempo que tarda la onda en llegar reflejada a la válvula de admisión:

donde a es la velocidad del sonido en las condiciones de admisión:

• Ángulo que ocupaeste trayecto de ida y vuelta:

• Si se desea que “alfa” sea “alfa(óptimo)” (entre 90 y 120º) , la longitud óptima del colector es:

 
Se puede observar que la longitud decolector óptima se reduce de manera proporcional al régimen de giro.
Considerando Tadm = 303 K y alfa(opt) = 105º (Raire = 287 J/kg•K)
- Si optimizo el motor a 3000r.p.m., Lopt = 1018 mm.
- Si lo optimizo a 7000 r.p.m., Lopt = 436 mm.
—->>>> En el caso de un motor de F1, en el que el régimen de giro es de unas 18000 r.p.m., Lopt = 170 mm.