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Squish (motor de pistón)

Banda de compresión
Flathead con aplastamiento

El aplastamiento es un efecto en los motores de combustión interna que crea una turbulencia repentina en la mezcla de aire y combustible a medida que el pistón se acerca al punto muerto superior (PMS). [1] [2]

En un motor diseñado para utilizar el efecto squish, en el punto muerto superior la corona del pistón se acerca mucho (normalmente menos de 1 mm [2] ) a la culata. Los gases son "aplastados" repentinamente dentro de la cámara de combustión , creando turbulencia que promueve una mezcla completa de aire y combustible, un factor beneficioso para una combustión eficiente . El efecto squish se puede encontrar en motores de válvulas laterales , OHV y OHC , incluidos los motores con culata Heron . El efecto squish se puede encontrar en cualquier motor de pistón de combustión interna de tipo de combustible. Los motores de pistón squish también se encuentran en motores de dos tiempos y de cuatro tiempos .

La turbulencia en la cámara de combustión debido a este aplastamiento ayuda a la mezcla de aire y combustible, la transferencia de calor de la pared del cilindro, la eficiencia térmica y el rendimiento general del motor. La transferencia de calor se ve favorecida cuando los gases de combustión giran alrededor y calientan la pared del cilindro, lo que permite que el sistema de enfriamiento funcione de manera más eficiente. [3] Esta eficiencia y la formación de remolinos también pueden reducir la cantidad de producción de hollín . [4]

Tipos de diseño

Los motores de pistón aplastado se logran modificando la cabeza del motor, el bloque o la corona del pistón . Algunos diseños de motores incluyen combinaciones de estos diferentes tipos de diseño. Estas combinaciones se utilizan cuando se tienen en cuenta ciertos parámetros de diseño que determinan la forma y las limitaciones de la cámara de combustión.

Cabeza modificada

Los motores de pistón con culata modificada utilizan un espacio en la culata para crear una bolsa de aire que permita el aplastamiento y la combustión. Según la forma de la bolsa y el tipo de motor, la posición de la válvula debe estar inclinada para garantizar que tanto la válvula de admisión como la de escape quepan en la bolsa. Los motores de pistón con culata modificada también se pueden adaptar a la aplicación en un motor de culata plana, así como en motores de árbol de levas en cabeza y de dos tiempos .

Bloque modificado

Los motores de pistón aplastado de bloque modificados utilizan un espacio en el bloque para crear una cavidad donde se produce el aplastamiento y la combustión. Estos motores de pistón aplastado también se conocen como motores de culata plana. [5] Este tipo de motores ya no son muy comunes debido a los problemas inherentes con el flujo de aire insuficiente en el motor, lo que afecta directamente la relación de compresión. Este diseño se utiliza principalmente en aplicaciones pequeñas y de bajo costo. [6]

Pistón modificado

Los motores de pistón aplastado modificados utilizan un espacio en el pistón para crear una bolsa de aire para que se produzca el aplastamiento y la combustión. Esta es la forma más común de crear un motor de pistón aplastado porque es la pieza más pequeña y fácil de fabricar. Estas bolsas se pueden hacer haciendo un hueco en la corona del pistón. Esto se llama pistón de tazón profundo. [3] Otros pueden usar áreas elevadas en relación con los anillos del pistón para crear un efecto diferente en la cámara de combustión. Esto crea un tipo diferente de turbulencia que baja en lugar de subir en el propio pistón. Para promover la turbulencia y la mezcla de la mezcla de aire y combustible, la corona del pistón debe tener un hueco paralelo al ángulo en el que se inyecta el combustible. También requiere una curva en la sección exterior de la corona del pistón. Este diseño dirige el aire desde el área de aplastamiento hacia el centro de la cámara de combustión. Aquí es donde el aire aplastado se mezcla con el combustible del inyector creando una relación aire-combustible más uniforme . Sin embargo, este es solo un diseño para un motor diésel. Si analizamos los motores con más válvulas y diferentes ubicaciones de los inyectores, existen muchos diseños diferentes que aumentan la eficiencia del motor. [7] También hay formas de modificar el pistón y darle áreas de compresión de admisión y escape. Esto afecta el funcionamiento de todo el motor y la velocidad de admisión y escape que se produce.

Referencias

  1. ^ "Cómo medir la holgura de compresión de la culata..." Consultado el 16 de junio de 2013.
  2. ^ ab "La cámara de combustión" Consultado el 16 de junio de 2013.
  3. ^ ab Wu, Horng-Wen; Perng, Shiang-Wuu (mayo de 2002). "Análisis LES de flujo turbulento y transferencia de calor en motores con varios modelos SGS". Revista internacional de transferencia de calor y masa . 45 (11): 2315–2328. doi :10.1016/s0017-9310(01)00325-8.
  4. ^ "Deere & Company presenta una solicitud de patente para un motor de combustión interna con pistón de alta compresión". Indian Patents News . 2010-09-08. ProQuest  749812113.
  5. ^ Borgnakke, C.; Davis, GC (1 de febrero de 1982). "El efecto de los procesos de flujo en el interior del cilindro (intensidad de remolino, aplastamiento y turbulencia) en la eficiencia del motor: predicciones del modelo". Serie de artículos técnicos de la SAE . Vol. 1. Warrendale, PA. doi :10.4271/820045.{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  6. ^ McKelvie, Steve (13 de julio de 2012). "Una crítica del diseño de motor de "cabeza plana" o de válvulas laterales" . Consultado el 30 de abril de 2019 .
  7. ^ Fujimoto, M (julio de 2002). "Efecto de la forma de la cámara de combustión en el flujo en volteo, el flujo generado por aplastamiento y la velocidad de combustión". JSAE Review . 23 (3): 291–296. doi :10.1016/S0389-4304(02)00201-1.

Bibliografía