Un limitador de revoluciones es un dispositivo instalado en los vehículos modernos que tienen motores de combustión interna . Están destinados a proteger un motor restringiendo su velocidad de rotación máxima , medida en revoluciones por minuto (RPM). Los limitadores de revoluciones están preestablecidos por el fabricante del motor. También hay unidades de posventa en las que se instala un controlador independiente utilizando una configuración de RPM personalizada. Un limitador evita que el motor de un vehículo sea empujado más allá del límite del fabricante, conocido como línea roja (literalmente la línea roja marcada en el tacómetro ). En algún punto más allá de la línea roja, pueden ocurrir daños al motor.
Los limitadores suelen funcionar apagando un componente necesario para que se produzcan los procesos de combustión, ya sea combustible, aire o chispa. Los motores de encendido por compresión utilizan reguladores o limitadores mecánicos para apagar los inyectores de combustible electrónicos. Un motor de encendido por chispa también puede cortar el combustible o detener el encendido por chispa y algunos simplemente reducen la potencia del motor cambiando la sincronización de la chispa.
En el caso de una transmisión automática en modo "drive", las RPM del motor se mantienen seguras dentro del rango que elige la transmisión. Sólo cuando se acelera demasiado el motor en los modos "estacionamiento", "neutral" o "manual" es necesario un limitador de revoluciones. Estos vehículos a menudo no incluían tacómetro hasta el cambio de milenio. Sin este indicador, no se puede ver la línea roja, pero hay tan poco riesgo de velocidad excesiva del motor con transmisiones totalmente automáticas que las RPM del motor no son una preocupación.
Sin embargo, con un motor de transmisión manual, las RPM pueden alinearse en "neutral", o al cambiar a una velocidad más alta demasiado tarde, o al cambiar a una velocidad más baja demasiado pronto. En el caso de "neutral" o de cambiar demasiado tarde, un limitador de revoluciones puede mantener fácilmente las RPM del motor por debajo de la línea roja.
Si una transmisión manual se reduce demasiado pronto, la velocidad del vehículo hará que el motor supere la línea roja. En este caso, un limitador de revoluciones cortará la potencia del motor, pero no puede evitar que las RPM del motor superen la línea roja.
Quizás la peor situación ocurre cuando se "pierde" un turno. En el diagrama que se muestra, es posible estar a altas RPM y "fallar" el cambio de 2.ª a 3.ª y obtener la 1.ª marcha en su lugar. Esto resultará en exceder la línea roja y no hay nada que impida que un motor sufra daños graves debido a una falla del tren de válvulas o de la biela. Usar el embrague lo más rápido posible puede evitar daños al motor. [1]
La mayoría de los motores pequeños , como los de las cortadoras de césped, tienen un regulador de velocidad . A medida que aumentan las RPM del motor, la placa del acelerador en el carburador se cierra gradualmente, reduciendo la cantidad de combustible y aire admitido en el motor, hasta que las RPM del motor se estabilizan. Si las RPM caen por debajo del valor deseado, la placa del acelerador se abrirá automáticamente, admitiendo más mezcla de combustible y aire en el motor. Al ajustar el acelerador generalmente se ajusta la tensión del resorte en el regulador, lo que a su vez permite que el motor funcione más rápido o más lento, según se desee. Si bien la línea roja no se puede ver en la mayoría de los motores pequeños, debido a la falta de tacómetro, el riesgo de una velocidad excesiva del motor generalmente no es una preocupación. [2]
Los limitadores de revoluciones que reducen el combustible son los más comunes en los automóviles de carretera porque desgastan menos los componentes del escape, particularmente el convertidor catalítico. Estos sistemas generalmente reducen el exceso de velocidad del motor cerrando los inyectores de combustible y son el único sistema práctico en los motores diésel. [3] Esto es menos popular en motores de alto rendimiento o de carreras debido a las altas temperaturas en funcionamiento pobre y la falta de un convertidor catalítico.
Los sistemas de limitación de revoluciones del control de encendido funcionan apagando las bujías una vez que el motor acelera excesivamente. [3] Esto es menos común en los vehículos de producción porque el sistema aún inyecta combustible en el cilindro y, en consecuencia, libera combustible no quemado que puede encenderse en un turbocompresor o en el tubo de escape. Esto puede afectar las temperaturas en el escape, provocando un desgaste prematuro del convertidor catalítico. [3]
Los vehículos equipados con sistemas de transmisión por cable permiten que la ECU module la posición del acelerador para mantener las RPM del motor en un rango seguro. Este es, con diferencia, el método más seguro para limitar la velocidad del motor y se utiliza en la mayoría de los coches de producción modernos, ya que no utilizan cable de acelerador.
Los limitadores de corte duro cortan por completo el combustible o la chispa que llega al motor. Estos tipos de limitadores se activan a las RPM establecidas y "rebotan" si se aplica el acelerador. Este fenómeno se conoce como histéresis . El "rebote" se produce porque el limitador cortará el combustible o la chispa a las RPM establecidas, lo que hace que las RPM bajen. Si el motor está en un estado de aceleración abierta cuando las RPM bajan, las RPM volverán a subir hasta el límite. Esto hace que el motor encienda y apague su potencia. Un período de histéresis más largo facilitará una caída más significativa en las RPM antes de que se vuelva a activar el combustible/chispa, y un período de histéresis más corto puede ayudar a disminuir esa caída en las RPM. En aplicaciones de carreras, se desea una histéresis extremadamente corta para que no pierda toda la potencia del motor repentinamente si alcanza el limitador de revoluciones.
Los limitadores de corte suave son un tipo de limitador de revoluciones que corta parcialmente el combustible que llega al motor. Estos limitadores también pueden retardar el tiempo de encendido. Si usa un limitador de revoluciones de corte suave, el motor comenzará a cortar el combustible o retardará el tiempo de encendido antes de las RPM establecidas hasta que las alcance lentamente y permanezca allí. Si el motor acelera demasiado de todos modos, un limitador de corte suave puede cerrar progresivamente cada cilindro uno por uno hasta que las RPM del motor caigan a niveles seguros. Estos tipos de limitadores de revoluciones a menudo se combinan con "limitadores suaves", que son un límite de RPM inferior e independiente para cuando un vehículo no está en marcha.
Las RPM máximas de un motor se limitan al flujo de aire a través del motor, el desplazamiento del motor, la masa y el equilibrio de las piezas giratorias, junto con el diámetro y la carrera de los pistones. [4] Los motores de Fórmula Uno pueden acelerar hasta 15.000 rpm según las reglas de Fórmula Uno [5] debido a su menor cilindrada, baja masa y carrera corta.
Los motores con taqués hidráulicos (como el Buick/Rover V8 ) suelen tener un limitador de revoluciones en virtud de su diseño. Las holguras de los taqués se mantienen gracias al flujo de aceite lubricante del motor. A altas velocidades del motor, la presión del aceite aumenta hasta tal punto que los taqués se "bombean", provocando que la válvula flote. Esto reduce drásticamente la potencia del motor, provocando una caída de la velocidad.
El nivel de RPM que resulta de detener la sincronización de la chispa puede ser un nivel constante o, con los módulos de control de encendido adecuados, variable. Los módulos de encendido de velocidad variable se pueden ajustar rápida y fácilmente para lograr el límite de RPM adecuado para diferentes situaciones, como carreras callejeras, carreras de resistencia, carreras en circuitos y conducción en autopista.
Los módulos de encendido de múltiples etapas ofrecen un mayor control del límite de RPM. La primera etapa se puede utilizar para limitar los niveles de RPM al lanzar un vehículo desde una posición estacionaria, proporcionando máxima potencia y tracción. La segunda etapa se activa después del lanzamiento para establecer un límite de RPM más alto para la aceleración con el acelerador a fondo .
Existe una variación considerable entre los fabricantes en cuanto a dónde colocar la línea roja para sus motores: de 100 [6] a 12.000 RPM. [7] Si un motor acelera demasiado, comúnmente llamado "sobrerevoluciones", se pueden producir daños en el pistón y el tren de válvulas cuando una válvula permanece abierta más tiempo de lo habitual. La flotación de la válvula posiblemente puede provocar una pérdida de compresión, un fallo de encendido o una colisión de la válvula y el pistón entre sí. [8] También es posible que el motor arroje una biela entre el cigüeñal y el pistón. Entonces será necesario reparar o reemplazar el motor por completo.
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