Mecanica Automotriz

ADMISIÓN
Proceso de Admisión
Como se describe en ángulos, el proceso de admisión de mezcla fresca (aire en Diesel y Otto de inyección directa, y mezcla de aire y gasolina en Otto "normales") comienza algo antes de que el cigüeñal llegue al PMS de cruce de válvulas, de hecho, marca el inicio del período de cruce de válvulas. Dura hasta algo después del siguiente PMI. Los ángulos de inicio yfinal de la admisión viene marcados por el AAA y el RCA. Durante ese proceso, el movimiento descendente del émbolo hace que el fluido que está en la admisión pase por la válvula de admisión y entre en el cilindro. Es normal que el diseño del motor se haga para que en la admisión entre en el cilindro la mayor cantidad posible de gases, optimizando la utilización de la cilindrada y maximizando lapotencia o el par desarrollado por el motor (el par va a ser casi proporcional a la masa de gases que metamos en el cilindro).
Imaginemos una admisión con un líquido, por ejemplo, agua. Tenemos agua en un tubo, conectado al cilindro a través de una válvula. Siendo el agua un fluido incompresible, resulta razonable pensar que para que al final entre en el cilindro la máxima cantidad posible de agua, laválvula de admisión se tiene que abrir justo en el PMS, y cerrar justo en el PMI. Lo mismo ocurre en un motor real cuando la velocidad de giro del cigüeñal es muy pequeña, imaginemos que es de 1 rpm. En esas condiciones, el llenado máximo de nuevo se obtiene cuando la válvula se abre en el PMS y se cierra en el PMI, porque.. ¿a qué va a ser debido que la válvula de cierre después de que el émboloempiece a subir?, puede ser razonable pensar que si el émbolo sube, saca fluidos del cilindro, y si baja, los entra. Pues eso no siempre va a ser así, por eso la válvula debe abrirse antes de que el émbolo empiece a bajar y cerrarse después de que el émbolo empiece a subir.
Analicemos primero el AAA. Aparte de lo que pasa durante el cruce de válvulas, hay un efecto que para mí es determinante.Para que, cuando el émbolo vaya bajando, haya entrada efectiva de gases en el cilindro, la válvula de admisión tiene que ofrecer un área efectiva de paso suficiente. Resulta que la apertura de la válvula no es instantánea, es decir, que no pasa de estar completamente abierta a estar completamente cerrada. La apertura de la válvula es gradual, con una primera rampa de subida, llegada al máximo, dondeha de permanecer el mayor tiempo posible, y paso a cerrarse, intentando posarse sobre el asiento a la menor velocidad posible para que el impacto sea poco dañino.
En la figura de la derecha, se representa el área de entrada por la válvula en función del ángulo de giro de cigüeñal. Si el AAA fuera muy pequeño, el área de paso cuando el émbolo empiece a bajar va a ser muy pequeña, perdiendo portanto la primera parte del proceso de admisión. Así que puede ser bueno empezar a abrir la válvula algo antes, para que cuando el émbolo baje ya haya un área de paso por la válvula de admisión suficiente.
Queda claro entonces porqué se debe abrir antes. Para ver porqué se debe cerrar después de pasar por el PMI, cuando el émbolo está subiendo, hay que ver qué pasa en la corriente fluida durantetodo el proceso.
Imaginemos la situación inicial, un tubo lleno de gases, conectado a un cilindro, y de repente, el cilindro empieza a aumentar su volumen, aspirando los gases. ¿Qué va a ocurrir?, ¿que todo el gas, que está tranquilamente en el colector, se va a acelerar de repente?; la respuesta es claramente que no. Cuando el émbolo baja un poquito, lo que hace es vaciar el espacio que antesocupaba, creando una depresión. Las moléculas de gas que están justo encima, se dan cuenta, y van a rellenarla, creando de nuevo una depresión, y así ocurre sucesivamente. Lo que pasa es que cada vez que el émbolo baja un poco, lanza una onda de depresión que viaja por todo el fluido que hay en el tubo, como podemos ver en la figura adjunta.
En la figura A, el émbolo va a empezar a bajar, y en B, ya...