Técnicas del automóvil motores

Distribución variable Como es sabido, la duración de las distintas fases del ciclo de un motor depende de los tiem­ pos de apertura y cierre de las válvulas, que a su vez están determinados por el diagrama de la distribución, el cual viene impuesto por el diseño del árbol de levas, para asi conseguir el mejor rendimiento posible del motor. Algunos diseños recurren a las ventajas de la distribución varia­ ble, no para conseguir una mayor potencia, sino para lograr una mejor combustión, que conlleva una reducción de gases contaminantes. La formación de óxidos de nitrógeno es consecuencia de un proceso de oxidación que tiene lugar con las altas temperaturas y fuertes presiones que se dan en el desarrollo de la combustión. El porcentaje de NOx vertido al exterior con los gases de escape depende esencialmente de la temperatura a que se desarrolla la combustión y de la cantidad de gases quemados que se que­ dan en la cámara de combustión, al final de la misma, sin ser desalojados en la fase de escape. Esto último es debido a que en el período de cruce de válvulas, una porción de estos gases es enviada a la admisión, como consecuencia de la subida del pistón en la fase de escape. También durante la fase de admisión, cuando el pistón desciende y la válvula de admisión continúa abier­ ta, una cierta cantidad de gases de escape son aspirados, quedando en el interior de la cámara de combustión. Esta recirculación interna de gases de escape aumenta cuando el régimen y la carga del motor son bajos. Colectores de admisión variable El correcto funcionamiento de un motor está condicionado a una buena repartición de la mezcla entre los diferentes cilindros, lo cual debe estar asegurado por el colector de admisión. La forma y dimensiones del mismo están estrechamente ligadas a las características del conjunto del sistema de admisión, que influye considerablemente sobre la repartición, de manera que si es adecuada, se rebajan notablemente las emisiones de gases contaminantes. En los actuales motores de elevadas prestaciones, se disponen los colectores de admisión con dos recorridos de diferente longitud, como es sabido, comandados por una mariposa, que cierra el conducto corto hasta un determinado régimen, alimentándose el motor en baja a través del conducto largo, más adecuado a estas condiciones de funcionamiento. En los altos regímenes se abre la mariposa de control y la alimentación se produce por el conducto corto, mejorando el rendimiento volumétríco en estas condiciones de funcionamiento del motor, con lo cual se redu­ cen notablemente las emisiones de contaminantes. Sistema de encendido En lo que se refiere a los sistemas de encendido, el reglaje preciso de la ley de encendido es ftindamental para obtener una correcta combustión de la mezcla. Para una determinada carga y régimen de giro del motor, el avance al encendido preciso determina el consumo específico y el nivel de contaminantes de los gases de escape. La Figura 17.4 muestra las curvas características de consumo específico, HC, NOx y CO de un motor girando a 2.000 r.p.m. en carga parcial, para diferentes avances de encendido, en función del coeficiente de riqueza de mezcla. Las curvas de consumo específico para los diferentes avances toman sus valores mínimos pa­ ra coeficientes de aire comprendidos entre 1 y 1,2, y el avance del encendido óptimo aumenta a medida que lo hace el coeficiente de aire (mezcla más pobre), consiguiéndose el menor consu­ mo específico con 50° de avance y una riqueza X entre 1,1 y 1,2. Sin embargo, con 20° de avan­ ce, el menor consumo específico se obtiene para ríquezas entre 1 y 1,1. La emisión de hidrocarburos (HC) disminuye a medida que lo hace el avance del encendido (dentro de unos márgenes, en este caso entre 20° y 50°), cualquiera que sea la riqueza de mezcla, obteniéndose las mínimas emisiones, cualquiera que sea el avance para riquezas X ~ 1,1. La emi­ sión de óxidos de nitrógeno se comporta de manera totalmente distinta, alcanzándose los valores máximos para riquezas comprendidas entre 1 y 1,1, cualquiera que sea el avance del encendido, y