El trabajo realizado en una tapa de cilindros, es una de las fases más importantes
y quizá puede decirse con propiedad que son los más importantes en la preparación de un motor de explosión.
En esta pieza, en la que se produce la entrada, control y salida de los gases, es donde podemos hacer más cosas
y con mayor efectividad para obtener un considerable aumento de potencia.
En la tapa de cilindros se pueden hacer modificaciones en:
· La cámara de combustión.
· Las vávulas.
· Los conductos de admisión y escape
La cámara de combustión es donde se produce el fenómeno de la conversión de la energía térmica que contiene el combustible en energía cinética de la tapa de cilindros cedida al pistón, por lo que esta zona es la más importante del motor sin la cual cualquier otro mecanismo, dispositivo mecánico o eléctrico no tiene sentido.
Esto da una idea de la respuesta tan importante en el rendimiento y la potencia al modificar y mejorar este punto.
La cámara de combustión de un motor de explosión naftero de cuatro tiempos
comprende de un sistema de válvulas para determinar en cada momento la entrada y salida de los gases además de disponer de un sistema eléctrico de chispa que controla el inicio de la explosión.
Por lo tanto, debe hallarse precedido de un sistema de buen equipo de carburación y un sistema de encendido de alta tensión para iniciar el completo quemado de la mezcla.
Todos estos elementos trabajan con exclusividad para el mejor rendimiento del motor.
La forma interna de la cámara de combustión tiene mucha importancia en lo que
respecta al aumento de la relación de comprensión. Toda cámara dotada de una forma interna en donde la mezcla pueda realizar rápidos giros de turbulencia, estará en las mejores condiciones para conseguir un más rápido quemado de la mezcla, por lo que se puede admitir unas relaciones de comprensión más elevadas.
válvulas Para lograr aumentar la potencia del motor, se debe conseguir que circule por la cámara de combustión la mayor cantidad de mezcla explosiva posible.
En este sentido, los conductos por los que pasa la mezcla son controlados por las válvulas.
La mayor circulación de gases frescos depende del diámetro que posean las copas o cabezas de las válvulas porque de ellas depende la mejor repiración de cada uno de los cilindros así como la cantidad y velocidad que circulan a través de la cámara.
Para lograr aumentar la potencia se colocan válvulas más grandes previa modificación de los asientos en tamaño y ángulos. Normalmente la válvula de admisión es en el orden del 15% más grande en diámetro que la de escape.
En buena parte, ello se debe a que resulta más sencillo expulsar los gases del cilindro que hacerlos ingresar a él.
La velocidad media que deben tener los gases en el conducto para lograr el mejor llenado, no puede ser cualquiera para máximo par está en el orden de los 40-50 m/seg, mientras que para máxima potencia en 65-75 m/seg.
Esto condiciona el diámetro de las válvulas, si son grandes el motor tenderá a rendir a altas R.P.M. y si son chicas, ocurrirá lo contrario.
Cuando las R.P.M. no presentan un problema, la limitación en potencia con dos válvulas
ocurre por no poder poner válvulas más allá de un determinado diámetro, sobrepasado el cual la válvula de admisión y escape se tocarían.
La solución viene de la mano de colocar más de dos válvulas, generalmente dos de admisión y dos de escape lo que eventualmente tienen los autos de última generación.
La mejor distribución de superficies en la cámara, permite una mayor área para el pasaje de gases y una mejor distribución del flujo entrante en la cámara de combustión.
El hecho de disponer de válvulas más pequeñas y consecuentemente más livianas
permite lograr perfiles de levas más favorables y que pueden operar sin inconvenientes a altas R.P.M.
Comprensión
es un tema muy importante a tener en cuenta en la cámara de combustión,
pues al tener mayor índice de comprensión, tanto mayor es el rendimiento del motor, porque mayor es el aprovechamiento energético del combustible y tanto mayor son los HP que se pueden extraer de una misma cantidad de combustible.
Sin embargo, cuanto mayor es la relación de compresión, mayores son las tensiones que se forman en el interior de la tapa de cilindros, mayor la temperatura del conjunto mecánico y mayores son los problemas con la mezcla explosiva que tiene tendencia al picado o pistoneo, por eso la relación de comprensión
máxima aconsejada para los tipos de combustibles de surtidor es de 11:1, mientras que para los motores sobrealimentados es por lo general de 8,5:1 como máximo.
Para darle mayor compresión a la cámara de combustión, lo que se hace comunmente es rebajar la tapa de cilindros o también colocar pistones más altos, de manera que al ser más altos reducen la cámara de combustión con lo que aumenta la comprensión.
Lo más efectivo que se puede realizar en los conductos para conseguir más potencia
es que el aire de la gasolina gasificada que adquiere a la entrada del filtro de aire
pierda la menor cantidad de velocidad posible en el momento de entrar, a través de su válvula (o válvulas) de admisión al interior de la cámara de combustión.
Lo que se trata de lograr es aumentar la presión de ingreso de la mezcla en la cámara es decir, la presión de admisión. Ante muy pequeños aumentos de valores de presión de admisión se obtienen aumentos considerables de potencia. Sin embargo, esta misma situación no se da en los conductos de escapeporque aumentando la depresión en éste, sólo conseguiremos una mayor y más larga llama de salida.
Es por eso que el mayor interés debe centrarse sobre los conductos de admisión.
Éstos deben permitir el paso de la mezcla a la mayor velocidad y con la menor resistencia posible a su paso.Además, han de tener una geometría que propicie la turbulencia de la mezcla cuando ésta penetra en el interior de la cámara de combustión a través de la válvula de admisión.
Es por eso que la forma y pulido de los coductos, de manera que orienten debidamente el paso de la mezcla, conforman la mayor importancia para lograr más potencia.
Para que la mezcla se queme lo más rápido posible, es necesario que esté dotada de un movimiento intenso de revolución sobre sí misma en el momento en que salte la chispa de encendido, porque esto hace que el frente de llama avance de manera fulminante,
y este movimiento lo hace posible la forma de los conductos de admisión en combinación con la cámara de combustión es por ello que se hace fundamental mejorarlos para conseguir aumentar los HP
En los conductos de escape,lo que ineresa es que los gases quemados salgan lo más rápidamente posible
y de un modo que no se produzcan turbulencias en las paredes ni frenos para su salida.
La prolongación de estos conductos es el múltiple de escape, que tiene una principal importancia en los gases quemados
ya que de su forma depende el rendimiento del motor, ya sea a bajas o altas R.P.M. según se trate del tipo de múltiple
del diámetro del escape y que esté sincronizado con el orden de encendido.
Por lo general, para mejor rendimiento a bajas R.P.M. se usan múltiples cortos del tipo 4 en 2, y para altas R.P.M.
se utilizan largos del tipo 4 en 1.
En lo que hace a la elección del silenciador, conviene tener en cuenta que, por lo general
restan potencia por el frenado a que someten a los gases, pero esta ligera pérdida de potencia no está
ni mucho menos, en relación directa con el ruido.
y quizá puede decirse con propiedad que son los más importantes en la preparación de un motor de explosión.
En esta pieza, en la que se produce la entrada, control y salida de los gases, es donde podemos hacer más cosas
y con mayor efectividad para obtener un considerable aumento de potencia.
En la tapa de cilindros se pueden hacer modificaciones en:
· La cámara de combustión.
· Las vávulas.
· Los conductos de admisión y escape
La cámara de combustión es donde se produce el fenómeno de la conversión de la energía térmica que contiene el combustible en energía cinética de la tapa de cilindros cedida al pistón, por lo que esta zona es la más importante del motor sin la cual cualquier otro mecanismo, dispositivo mecánico o eléctrico no tiene sentido.
Esto da una idea de la respuesta tan importante en el rendimiento y la potencia al modificar y mejorar este punto.
La cámara de combustión de un motor de explosión naftero de cuatro tiempos
comprende de un sistema de válvulas para determinar en cada momento la entrada y salida de los gases además de disponer de un sistema eléctrico de chispa que controla el inicio de la explosión.
Por lo tanto, debe hallarse precedido de un sistema de buen equipo de carburación y un sistema de encendido de alta tensión para iniciar el completo quemado de la mezcla.
Todos estos elementos trabajan con exclusividad para el mejor rendimiento del motor.
La forma interna de la cámara de combustión tiene mucha importancia en lo que
respecta al aumento de la relación de comprensión. Toda cámara dotada de una forma interna en donde la mezcla pueda realizar rápidos giros de turbulencia, estará en las mejores condiciones para conseguir un más rápido quemado de la mezcla, por lo que se puede admitir unas relaciones de comprensión más elevadas.
válvulas Para lograr aumentar la potencia del motor, se debe conseguir que circule por la cámara de combustión la mayor cantidad de mezcla explosiva posible.
En este sentido, los conductos por los que pasa la mezcla son controlados por las válvulas.
La mayor circulación de gases frescos depende del diámetro que posean las copas o cabezas de las válvulas porque de ellas depende la mejor repiración de cada uno de los cilindros así como la cantidad y velocidad que circulan a través de la cámara.
Para lograr aumentar la potencia se colocan válvulas más grandes previa modificación de los asientos en tamaño y ángulos. Normalmente la válvula de admisión es en el orden del 15% más grande en diámetro que la de escape.
En buena parte, ello se debe a que resulta más sencillo expulsar los gases del cilindro que hacerlos ingresar a él.
La velocidad media que deben tener los gases en el conducto para lograr el mejor llenado, no puede ser cualquiera para máximo par está en el orden de los 40-50 m/seg, mientras que para máxima potencia en 65-75 m/seg.
Esto condiciona el diámetro de las válvulas, si son grandes el motor tenderá a rendir a altas R.P.M. y si son chicas, ocurrirá lo contrario.
Cuando las R.P.M. no presentan un problema, la limitación en potencia con dos válvulas
ocurre por no poder poner válvulas más allá de un determinado diámetro, sobrepasado el cual la válvula de admisión y escape se tocarían.
La solución viene de la mano de colocar más de dos válvulas, generalmente dos de admisión y dos de escape lo que eventualmente tienen los autos de última generación.
La mejor distribución de superficies en la cámara, permite una mayor área para el pasaje de gases y una mejor distribución del flujo entrante en la cámara de combustión.
El hecho de disponer de válvulas más pequeñas y consecuentemente más livianas
permite lograr perfiles de levas más favorables y que pueden operar sin inconvenientes a altas R.P.M.
Comprensión
es un tema muy importante a tener en cuenta en la cámara de combustión,
pues al tener mayor índice de comprensión, tanto mayor es el rendimiento del motor, porque mayor es el aprovechamiento energético del combustible y tanto mayor son los HP que se pueden extraer de una misma cantidad de combustible.
Sin embargo, cuanto mayor es la relación de compresión, mayores son las tensiones que se forman en el interior de la tapa de cilindros, mayor la temperatura del conjunto mecánico y mayores son los problemas con la mezcla explosiva que tiene tendencia al picado o pistoneo, por eso la relación de comprensión
máxima aconsejada para los tipos de combustibles de surtidor es de 11:1, mientras que para los motores sobrealimentados es por lo general de 8,5:1 como máximo.
Para darle mayor compresión a la cámara de combustión, lo que se hace comunmente es rebajar la tapa de cilindros o también colocar pistones más altos, de manera que al ser más altos reducen la cámara de combustión con lo que aumenta la comprensión.
Lo más efectivo que se puede realizar en los conductos para conseguir más potencia
es que el aire de la gasolina gasificada que adquiere a la entrada del filtro de aire
pierda la menor cantidad de velocidad posible en el momento de entrar, a través de su válvula (o válvulas) de admisión al interior de la cámara de combustión.
Lo que se trata de lograr es aumentar la presión de ingreso de la mezcla en la cámara es decir, la presión de admisión. Ante muy pequeños aumentos de valores de presión de admisión se obtienen aumentos considerables de potencia. Sin embargo, esta misma situación no se da en los conductos de escapeporque aumentando la depresión en éste, sólo conseguiremos una mayor y más larga llama de salida.
Es por eso que el mayor interés debe centrarse sobre los conductos de admisión.
Éstos deben permitir el paso de la mezcla a la mayor velocidad y con la menor resistencia posible a su paso.Además, han de tener una geometría que propicie la turbulencia de la mezcla cuando ésta penetra en el interior de la cámara de combustión a través de la válvula de admisión.
Es por eso que la forma y pulido de los coductos, de manera que orienten debidamente el paso de la mezcla, conforman la mayor importancia para lograr más potencia.
Para que la mezcla se queme lo más rápido posible, es necesario que esté dotada de un movimiento intenso de revolución sobre sí misma en el momento en que salte la chispa de encendido, porque esto hace que el frente de llama avance de manera fulminante,
y este movimiento lo hace posible la forma de los conductos de admisión en combinación con la cámara de combustión es por ello que se hace fundamental mejorarlos para conseguir aumentar los HP
En los conductos de escape,lo que ineresa es que los gases quemados salgan lo más rápidamente posible
y de un modo que no se produzcan turbulencias en las paredes ni frenos para su salida.
La prolongación de estos conductos es el múltiple de escape, que tiene una principal importancia en los gases quemados
ya que de su forma depende el rendimiento del motor, ya sea a bajas o altas R.P.M. según se trate del tipo de múltiple
del diámetro del escape y que esté sincronizado con el orden de encendido.
Por lo general, para mejor rendimiento a bajas R.P.M. se usan múltiples cortos del tipo 4 en 2, y para altas R.P.M.
se utilizan largos del tipo 4 en 1.
En lo que hace a la elección del silenciador, conviene tener en cuenta que, por lo general
restan potencia por el frenado a que someten a los gases, pero esta ligera pérdida de potencia no está
ni mucho menos, en relación directa con el ruido.