La línea roja se refiere a la velocidad máxima del motor a la que un motor de combustión interna o un motor de tracción y sus componentes están diseñados para funcionar sin causar daños a los componentes mismos ni a otras partes del motor. [1] La línea roja de un motor depende de varios factores como la carrera , la masa de los componentes, el desplazamiento , la composición de los componentes y el equilibrio de los componentes.
La palabra también se utiliza como verbo, lo que significa conducir un vehículo automotor por encima de la línea roja. El término línea roja real proviene de las barras rojas que se muestran en los tacómetros de los automóviles a partir de las rpm que indican la línea roja para el motor específico. Hacer funcionar un motor en esta área se conoce como redlining . Desviarse a esta área generalmente no significa una falla instantánea del motor, pero puede aumentar las probabilidades de dañarlo.
La aceleración, o tasa de cambio en la velocidad del pistón, es el factor limitante. La aceleración del pistón es directamente proporcional a la magnitud de las fuerzas G que experimenta el conjunto pistón-biela. Mientras las fuerzas G que actúan sobre el conjunto pistón-biela multiplicadas por su propia masa sean menores que las resistencias a la compresión y a la tracción de los materiales con los que están construidos y mientras no excedan los límites de carga de los cojinetes, el motor puede girar de manera segura sin sucumbir a fallas físicas o estructurales.
Las líneas rojas varían desde unos pocos cientos de revoluciones por minuto (rpm) (en motores muy grandes como los de trenes y generadores) hasta más de 10.000 rpm (en motores más pequeños, normalmente de alto rendimiento como motocicletas, algunos coches deportivos y motores rotativos sin pistón). Los motores diésel normalmente tienen líneas rojas más bajas que los motores de gasolina de tamaño comparable , en gran parte debido a las limitaciones de atomización del combustible; incluso un motor diésel pequeño, como un Yanmar 2GM20 que se encuentra en un velero, tiene una línea roja de 3400 RPM continuas, con una clasificación máxima de 1 hora de 3600 RPM. [2] Los motores de automóviles de gasolina normalmente tendrán una línea roja entre 6000 y 7000 rpm. El Gordon Murray Automotive T.50 tiene la línea roja más alta de un coche de carretera con motor de pistón con una clasificación de 12.100 rpm. El Renesis en el Mazda RX-8 tiene la línea roja más alta de un coche de carretera con motor rotativo Wankel de producción con una clasificación de 9000 rpm.
En contraste, algunos motores OHV (pushrod) más antiguos tenían líneas rojas tan bajas como 4800 rpm, principalmente debido a que los motores fueron diseñados y construidos para potencia y economía de gama baja desde fines de la década de 1960 hasta principios de la década de 1990. Una razón principal por la que los motores OHV tienen líneas rojas más bajas es el flotador de la válvula. A altas velocidades, el resorte de la válvula simplemente no puede mantener el taqué o el rodillo en el árbol de levas. Después de que la válvula se abre, el resorte de la válvula no tiene suficiente fuerza para empujar la masa del balancín, la varilla de empuje y el elevador hacia abajo en la leva antes del siguiente ciclo de combustión. Los motores de cabezal plano pueden tener líneas rojas aún más bajas; por ejemplo, el Universal Atomic 4 , comúnmente utilizado como potencia auxiliar en veleros desde la década de 1950 hasta la de 1980, tiene una línea roja de solo 3500 RPM. Los motores de árbol de levas en cabeza eliminan muchos de los componentes y la masa en movimiento, utilizados en los motores OHV. Sin embargo, las líneas rojas más bajas no significan necesariamente un menor rendimiento.
Los motores de motocicletas pueden tener líneas rojas aún más altas debido a su masa reciprocante comparativamente menor . Por ejemplo, la Honda CBR250RR de 1986-1996 tiene una línea roja de aproximadamente 19.000 rpm. Más altas aún han sido las líneas rojas de algunos autos de Fórmula 1 , con velocidades del motor que alcanzaron más de 20.000 rpm en los motores V8 de 2,4 litros Cosworth y Renault durante la temporada 2006. [ 3] [4] [5]
La mayoría de los autos modernos tienen sistemas informáticos que evitan que el motor se desvíe demasiado hacia la línea roja cortando el flujo de combustible a través de los inyectores de combustible / riel de combustible (en un motor de inyección directa) / carburador o desactivando el sistema de encendido hasta que el motor baje a una velocidad de funcionamiento más segura. Este dispositivo se conoce como limitador de revoluciones y generalmente se establece en un valor de RPM en la línea roja o unos cientos de RPM por encima. La mayoría de las unidades de control electrónico (ECU) de los autos con transmisión automática cambiarán a una marcha superior antes de que el motor llegue a la línea roja incluso con la aceleración máxima (la ECU en la transmisión automática de un auto deportivo permitirá que el motor se acerque a la línea roja o la alcance antes de cambiar a una marcha superior). Si se utiliza la anulación manual , el motor puede pasar la línea roja durante un breve período de tiempo antes de que la ECU corte la energía para retroceder o cambiar a una marcha superior automáticamente. Cuando el automóvil está en la marcha más alta y el motor está en la línea roja (debido a la alta velocidad), la ECU cortará el suministro de combustible al motor, lo que lo obligará a desacelerar hasta que el motor comience a funcionar por debajo de la línea roja, momento en el que liberará combustible nuevamente al motor, lo que le permitirá funcionar una vez más.
Sin embargo, incluso con estos sistemas de protección electrónica, no se evita que un automóvil se ponga en rojo por un cambio de marcha involuntario. Si un conductor selecciona accidentalmente una marcha más baja al intentar cambiar a una marcha superior o selecciona una marcha más baja de lo previsto al cambiar a una marcha inferior (como en una transmisión manual secuencial de motocicleta ), el motor se verá obligado a acelerar rápidamente para igualar la velocidad del tren de transmisión. Si esto sucede mientras el motor está a altas revoluciones, puede superar drásticamente la línea roja. Por ejemplo, si el conductor está conduciendo cerca de la línea roja en 3.ª marcha e intenta cambiar a 4.ª marcha pero, sin querer, pone el automóvil en 2.ª por error, la transmisión girará mucho más rápido que el motor y, cuando se suelte el embrague, las revoluciones del motor aumentarán rápidamente. Esto provocará un frenado del motor brusco y muy notorio y, probablemente, daños en el motor. Esto a menudo se conoce como "cambio de dinero" debido a la probabilidad de daños en el motor y el gasto de reparación del motor.
El enrojecimiento de un motor diésel puede deberse a que el motor recibe combustible de una fuente no deseada, como vapor inflamable en el aire de admisión o un sello de aceite roto en un turbocompresor . Esto se conoce como embalamiento del motor diésel y se puede detener bloqueando la entrada de aire o abriendo la válvula de descompresión.