Si Entiendes la Eficiencia Volumétrica, Entiendes los Motores

El mapa de eficiencia volumétrica es quizás la tabla más importante dentro de cualquier ECU. Nuestro eje vertical es la carga del motor que en este caso es MAP o presión absoluta del colector, en otras palabras, es simplemente la presión de aire dentro de su colector de admisión. Nuestro eje horizontal son las rpm del motor o rotaciones por minuto. Estos datos pueden provenir de un sensor de posición del cigüeñal que cuenta el número de revoluciones del motor o pueden provenir de algo como una bobina de encendido, la ECU cuenta el número de encendidos de la bobina de encendido por minuto y conoce las rpm en función de esto.

En ralentí y otros escenarios de baja carga dentro del colector de admisión encontraremos vacío, o presión de aire por debajo de la presión de aire atmosférica fuera del motor. Esto ocurre porque la placa del acelerador está cerrada e impide la entrada de grandes cantidades de aire exterior en el colector de admisión mientras que al mismo tiempo el motor está en marcha y el movimiento descendente de los pistones está creando rápidamente un vacío o ausencia de aire por encima de él. El mismo aire luego se mezcla con combustible, se comprime y se quema. En otras palabras, se consume. Por lo tanto, el motor consume más aire del que permite la placa del acelerador dentro del colector, lo que significa que, en realidad, tenemos menos aire por unidad de volumen dentro del colector que en la atmósfera ambiente fuera del motor. En otras palabras, una pulgada cúbica o centímetro cúbico o lo que sea de aire dentro del colector de admisión al ralentí en realidad contiene menos moléculas de aire que esa misma pulgada cúbica o centímetro cúbico de aire de la atmósfera ambiente fuera del motor. Como tenemos menos aire, tenemos menos presión de aire o, en otras palabras, un vacío dentro del colector de admisión.

Pero a medida que la placa del acelerador se abre más y se permite que ingrese más aire exterior al motor y la presión aumenta gradualmente, pasa de vacío a presión atmosférica. El motor, por supuesto, no puede consumir toda la atmósfera y, por lo tanto, la presión dentro del colector de admisión se vuelve atmosférica cuando el acelerador está completamente abierto. Pero observe que en nuestro mapa la presión atmosférica se muestra como cero. Por debajo de cero es vacío. Por encima de cero es sobrealimentación. Un motor de aspiración natural nunca irá mucho más allá de este punto, mientras que un motor turboalimentado o sobrealimentado se aventurará en esta área y qué tan alto llegará dependerá de cuánto impulso se genere.

Hablando de lo que el motor es capaz de hacer, debemos preguntarnos qué significan realmente los números en la tabla. ¿87 qué? Bueno, esta es la eficiencia volumétrica del motor en esa intersección particular de la presión del colector o la carga del motor y las rpm del motor, lo que significa que esto no es 87 de alguna unidad, es 87 por ciento. ¿87 por ciento de qué? 87% del volumen del motor, o su cilindrada. En otras palabras, 87 significa que el 87% de la cilindrada del motor se ha llenado con aire. 100% significaría que toda la cilindrada del motor se ha llenado con aire. Como sabes, la cilindrada de un motor es en realidad el volumen del cilindro y la cámara de combustión sobre el pistón. Una eficiencia volumétrica del 100% significa que el motor ha logrado ingerir suficiente aire para llenar completamente este espacio con aire. ¿Qué significa una eficiencia volumétrica de 110? Como puedes ver, esto ocurre en el impulso, en otras palabras, un dispositivo de inducción forzada, también conocido como turbo o supercargador, está forzando más aire dentro del motor del que el motor sería capaz de aspirar naturalmente. Debido a la acción del dispositivo de inducción forzada, el volumen de aire dentro del cilindro es mayor que el volumen del cilindro y, por lo tanto, la presión del aire dentro del cilindro y, en consecuencia, el colector de admisión aumenta.

Lo que es interesante observar es que la eficiencia volumétrica en realidad comienza a disminuir a medida que aumentan las RPM. ¿No debería el motor ingerir más aire cuanto más rápido gira? Bueno, sí, pero hasta cierto punto y esta tabla refleja con mucha precisión la anatomía del motor. A bajas rpm tenemos una baja velocidad del pistón y, debido a que los pistones se mueven lentamente, la velocidad del aire que ingresa al motor también se reduce, por lo que no podemos llenar el cilindro.

00:00 Teoría
08:49 Práctica

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