Es la relación entre la masa de aire que entra realmente en el cilindro en cada ciclo y la que debería entrar para unas condiciones dadas.
Es decir sirve para indicar el llenado del cilindro conseguido y es por esto la eficacia del sistema de entrada y salida de los gases al cilindro.
Factores que influyen sobre el rendimiento volumétrico
- La presión del aire
- Los conductos de admisión y escape
- Los tiempos de apertura y de cierre de las válvulas
Esta depende de la presión atmosférica, por ej: Si un individuo sube colina arriba la presión disminuirá, por ende el llenado del cilindro se ve alterado y esto produce un lento acceso de aire al mismo.
También el calor que irradia el interior del cilindro puede ser un factor decisivo a la hora de llenarse o vaciarse de aire/gases del mismo. Al llenar de mezcla fresca al cilindro, esta tiende a calentarse (por las paredes del cilindro), por ende la misma pierde densidad. Cuando se vacía el cilindro con los gases inertes estos tienden a ceder calor a la mezcla nueva y ocupan un volumen a la hora del llenado de la mezcla, por ende resiste mas el llenado de la misma, porque se debe hacer mas presión o entrara menos mezcla.
Valores de la velocidad del aire y sus características
Se obtiene un mayor rendimiento volumétrico cuando la velocidad del aire es de 40-60 m/s. Ya que la mezcla no excede los valores mínimos, ni máximos entre la relación de aire y nafta en el caso de los motores OTTO; Además de que el cilindro obtiene un perfecto llenado del mismo, esto es a un determinado valor de RPM, se dice que es la velocidad media teóricamente calculado proporcionalmente por la cilindrada del motor.
La velocidad máxima que puede alcanzar el aire de la mezcla por lo general es de 65-75 m/s.
Los distintos tipos de rendimientos volumétricos a determinados factores influyentes
Cuando el motor funciona a un alto régimen de vueltas, el rendimiento volumétrico tiende a decaer, ya que el tiempo de apertura y cerrado de las válvulas cada vez es menor; la presión del aire también se ve afectada por esto.
Cuando sucede esto y seguir al mismo régimen de vueltas, al porcentaje de nafta en la mezcla se la aumenta.
El rendimiento volumétrico tiende a caer porque el tiempo de apertura y cerrado, de los tiempos de admisión y escape son muy limitados; Esto produce que no se pueda llenar, ni vaciar bien el cilindro.
Los tiempos de apertura y de cierre de las válvulas
Esto tiene que ver con la diferencia de los tiempos de apertura y cierre, de los ciclos ideal y real.Ya que esto es muy importante a la hora de llenar y vaciar el cilindro.
En el ciclo ideal la apertura y cierre se hacen instantáneamente en los puntos muertos (PMS y PMI).
En el ciclo real las válvulas se abren y se cierran cuando el pistón esta en posición para llegar a los puntos muertos, pero no se abren en el momento justo cuando están en el PMS y PMI, sino que se abren antes o después, según en el tiempo que este.
En los tiempos de admisión y escape de las válvulas existe un retardo en la apertura y cierre de las mismas. Esto se hizo para un mejor, mas rapido llenado del cilindro y un mejor barrido de los gases quemados.
El adelantamiento en el tiempo de admisión, con respecto al PMS, esto sirve para ir llenado el cilindro y ganar tiempo en el llenado.
El retraso en el cierre del PMI sirve para usar la inercia el aire que se encuentra en movimiento dentro del conducto de admisión. Con esto se busca una mayor velocidad del aire durante el llenado del cilindro, cuando ya el pistón ha iniciado la carrera de compresión.
El adelantamiento durante el PMI, la apertura de las válvulas de escape tiene como objetivo disminuir la presión y la cantidad de gases quemados dentro del cilindro.
El retraso en el cierre del PMS sirve para que se pueda vaciar totalmente la cámara de combustión de los gases quemados.
El rendimiento volumétrico no se ve afectado por esto, sino que ayuda a un buen rendimiento.
Los conductos de admisión y escape
Esto es sumamente importante, ya que los conductos de de escape deben oponer la mínima resistencia al paso de los gases; Los conductos de admisión deben permitir la mayor entrada de mezcla.
El formato, longitud y el acabado superficial de los interiores de estos conductos son factores determinantes en la determinación de la resistencia al flujo de aire por dentro de ellos, además del tipo y condiciones del filtrado de aire elegido.
Tambien pueden influir las ondas de presión que se producen en el interior de los conductos por variación de velocidades del aire/gases.
Aumentando el diámetro de las válvulas se gana capacidad de llenado.Cuando se aumenta el diámetro de los múltiples, se puede tener un barrido mas rápido de los gases quemados.
Reduciendo los diámetros se lograría un lento vaciado del cilindro, ya que la salida del múltiple de escape sería muy chico para el caudal de los gases quemados; Lo mismo pasaría si le reducimos el diámetro a las válvulas, se tendría un lento llenado del cilindro, porque habría un espacio muy limitado, lo cual dificultaría la entrada de la mezcla.
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FUENTES:
M.J.D.
https://prezi.com/bugkv6ez8hfz/rendimiento-volumetrico/
