184990160 Efectos Squish Swirl Tumb y Ram

Squish, tumble y Swirl.

Squish
En algunos diseños el pistón se acerca mucho a la tapa de cilindros, y la corona del pistón o la tapa de cilindros poseen una cavidad, también llamada cámara secundaria, Fig. 3.1. A medida que el pistón se acerca al P.M.S., la mezcla expulsada de las zonas donde el pistón queda muy cerca de la tapa, y es forzada a ingresar a la cavidad o cámara secundaria. En estecaso la mezcla es comprimida creando movimientos organizados o coherentes, que posteriormente se descomponen en turbulencia. Este fenómeno se conoce como squish.



Otra forma de generar squish, es como dije antes, haciendo un borde con un espesor de entre 0,5 y 1 mm y una inclinacion de entre 5 y 7 grados, que ocupe el 25% por ciento del piston. Se requiere un minimo de 11.1 de compresion. Conesto se logra un empuje hacia la camara de compresion, permite que el proceso de compresion sea mas rapido favoreciendo menos trabajo de la compresion, presiones de compresion mas altas, mas expansion de trabajo, coordinacion en la ignicion ... es decir mas potencia.
Hay que saber que aunque el squish es beneficioso, no siempre es mejor, si hay mucho angulo de squish, se causa mayor turbulenciaque nos puede producir una detonacion causando golpes bruscos en el motor o un agujero en la cabeza del piston.


Swirl
Es el movimiento típico de la carga en los motores con dos válvulas por cilindro, es un movimiento de rotación alrededor del eje del cilindro. Dependiendo del diseño de la cámara de combustión, no siempre se descompone en micro turbulencia en el P.M.S., no obstante esta elección esuna estrategia del diseñador.

Tumble
Es característico de los motores con cuatro válvulas por cilindro, y consiste en un movimiento de rotación alrededor de un eje que es normal al eje del cilindro. Se ha observado que este movimiento de rotación se descompone en micro turbulencia a medida que el pistón se acerca P.M.S., aumentando la energía cinética turbulenta dentro del cilindro.

Hay variasrazones por las cuales es conveniente inducir swirl y/o tumble. Estos movimientos aumentan la turbulencia dentro del cilindro. Elevados valores de turbulencia producen mayores velocidades efectivas del frente de llama. En síntesis, el objetivo de inducir swirl o tumble es siempre el mismo: generar mayores niveles de turbulencia en el momento de la ignición.
Si la mezcla es rica, la mayor velocidaddel frente de llama permite completar la combustión antes de que se produzca la auto ignición o detonancia de la última fracción de mezcla sin quemar, y permite además aumentar la relación de compresión. Esta fue la motivación que llevo a investigar sobre estos movimientos en los inicios de los motores alternativos de encendido por chispa, cuando el combustible disponible tenia bajo numero deoctanos.

Ductos para inducir Swirl
Como se ha mencionado anteriormente, el swirl es la rotación de la carga alrededor de un eje paralelo al eje del cilindro. El swirl inducido es producido posicionando el ducto de admisión a un lado del cilindro, de esta forma el flujo resultante será descargado tangencialmente al cilindro. A continuación se presentan varios ductos que producen aproximadamente elmismo índice de swirl. Todos estos ductos presentan disminución del coeficiente de descarga, ello debido a los cambios de dirección que experimenta el flujo que los atraviesa.
Ducto recto
La carga atraviesa un ducto recto y estrecho en su paso hacia la válvula de admisión, ingresando en la dirección tangencial deseada con respecto al eje del cilindro, Fig. 5.6. Entonces descarga tangencialmente a lapared del cilindro, siendo desviado lateralmente y hacia abajo formando una hélice o movimiento giratorio. Si bien consiste en un pasaje recto, presenta gran restricción al paso del flujo y por ello posee el menor coeficiente de descarga.


Ducto con pared deflectora
La carga fluye por un ducto levemente curvo y estrecho, así, las paredes del ducto dan al flujo movimiento semicircular en su...