1.
Probablemente ya sepa que un motor tiene pistones que convierten su movimiento alternativo (movimiento ascendente y descendente) en rotativo (movimiento rotativo) del cigüeñal. La potencia de giro del cigüeñal se pone a disposición del pistón por la ocurrencia de combustión dentro de las cámaras de combustión (cilindros) que albergan los pistones. El evento de combustión y, por lo tanto, el movimiento de los pistones, deben coordinarse para garantizar la producción continua de energía mientras el encendido esté encendido, el motor en marcha y se cumplan todas las demás condiciones de habilitación. La secuencia en la que los cilindros generan energía se denomina orden de cocción, el orden en el que se disparan los cilindros. La mayoría de los motores de hoy en día se clasifican como motores de cuatro tiempos, donde la carrera se refiere al recorrido hacia arriba o hacia abajo de un pistón. Las cuatro etapas / carreras son carreras de admisión, compresión, potencia y escape. Por lo tanto, mientras que un cilindro está en la carrera de admisión, otro está en la carrera de compresión, otro en la carrera de potencia y otro en la carrera de escape.
Si no está familiarizado con el proceso de transferencia de energía, aquí tiene una descripción rápida. Cuando la combustión ocurre dentro de un cilindro, crea una fuerza explosiva que empuja el pistón hacia abajo. Este evento se denomina carrera de potencia o de combustión. A medida que el pistón se fuerza hacia abajo, gira el cigüeñal, el cigüeñal gira el volante (si el vehículo tiene transmisión manual) o la placa flexible (si el vehículo tiene transmisión automática). El volante de inercia/placa flexible transfiere la energía generada a la transmisión. La transmisión finalmente envía la energía a las ruedas, haciendo que giren. En este artículo, discutiremos, con ejemplos, qué sucede durante la ejecución de una orden de disparo y por qué son necesarias.
2. Fuego y orden
Elegir el orden de encendido es una parte esencial del diseño del motor. Los fabricantes deciden cuidadosamente las órdenes de cocción para controlar las vibraciones y mejorar la disipación de calor. El orden de disparo también afecta la calidad de conducción (suavidad de conducción), el equilibrio del motor y el sonido del motor. Todos estos factores, excepto quizás el sonido del motor, juegan un papel decisivo en la prolongación de la vida útil de fatiga del motor. Sin embargo, muchos cabezales de pistón consideran que el sonido del motor es una parte esencial del diseño del motor, ¡es comprensible!
Los cilindros generalmente están numerados 1234 desde la parte delantera del motor donde se instalan los accionamientos accesorios (poleas). Por lo tanto, el cilindro 1 será el cilindro más cercano a las poleas y el número 4 será el cilindro más cercano al volante de inercia o a la placa flexible, como se ilustra en la Figura 1. Supongamos que el motor de la Figura 1 tiene una orden de encendido 1-3-4-2, como es el caso de un VW Jetta de 1,8 litros de 2005. Dado que estamos asumiendo un orden de disparo de 1-3-4-2, el cilindro # 1 será el primero en disparar o generar energía. El siguiente será el cilindro # 3, seguido del cilindro #4 y, finalmente, el cilindro # 2.
Por cada 720 grados que gira el cigüeñal, el árbol de levas gira 360 grados causando que todos los cilindros se disparen una vez. En un motor de 4 cilindros como el de la Figura 1, para cuando el cigüeñal gire dos veces, el árbol de levas habría girado una vez, disparando los 4 cilindros una vez. Por lo tanto, por cada 180 grados de rotación del cigüeñal, uno de los cilindros dispara. Esto se obtiene mediante el uso de la fórmula de la Ecuación 1.
f=720/n ……………………La ecuación 1
Donde f es el intervalo de disparo y el número de cilindros.
Basado en la fórmula de la Ecuación 1, en un motor V6, por ejemplo, se dispararía un cilindro cada 120 grados. Sin embargo, tenga en cuenta que en algunos motores V, especialmente los motores V8 y superiores, los fabricantes o constructores de motores no necesariamente disparan cilindros a intervalos regulares; este es un concepto de diseño de motor llamado disparo desigual. Esto se hace para obtener un sonido agresivo de burbujeo y motor con garganta. Las órdenes de disparo desiguales no se discutirán en este artículo.
Antes de entrar en las tuercas y tornillos de lo que sucede cuando los cilindros se disparan, vamos a explicar el concepto de cilindros complementarios. Los cilindros acompañantes son cilindros que se mueven hacia arriba y hacia abajo como un par. Mientras que un cilindro está en la carrera de admisión, el otro está en la carrera de potencia y viceversa. Además, mientras que un cilindro está en la carrera de compresión, el otro está en la carrera de escape y viceversa. En un motor de 6 cilindros con un orden de encendido de 1-5-3-6-2-4, por ejemplo, los cilindros acompañantes serán los cilindros 1 y 6, 5 y 2 y luego 3 y 4.
La figura 2 muestra el ciclo del motor de 4 tiempos en un patrón secuencial; admisión, compresión, potencia, escape. Esto se utilizará junto con las figuras 3a a 3e para explicar el proceso de cocción.
En las Figuras 3a a 3e, los 720 grados de rotación del cigüeñal se han dividido en intervalos de 180 grados para ayudar a illustration.In figuras 3a a 3d, la primera columna contiene los números de cilindro (no en el orden de disparo).
En la Figura 3a, el cilindro # 1 comienza con la carrera de potencia. Dado que el orden de disparo es 1-3-4-2, significa que el próximo cilindro a disparar será el cilindro #3. De la Figura 2 se desprende que si el cilindro #1 está en la carrera de potencia (p) y el cilindro #3 es el siguiente en disparar, debe estar en la carrera antes de la carrera de potencia porque se está preparando para disparar después del cilindro #1. Este es el trazo de compresión (c): lea la figura 2 en una dirección opuesta a la dirección de las flechas, en sentido contrario a las agujas del reloj.
El cilindro #4 que se dispara después del cilindro # 3 debe estar dos golpes detrás de la carrera de potencia en el cilindro #1. Examinar nuevamente la Figura 2 debería ayudar a deducir que el cilindro # 4 debe estar en la carrera de admisión (i).
Ahora el cilindro #2 debe tener 3 golpes detrás de la carrera de potencia del cilindro # 1. Eso pondría el cilindro # 2 en la carrera de escape (e). Todo esto sucede en los primeros 180 grados de rotación del cigüeñal (Figura 3a).
En los siguientes 180 grados de rotación del cigüeñal (360 grados), el cilindro #3 entra en la carrera de potencia.
El cilindro #4 está ahora en la carrera de compresión, el cilindro #2 está en la carrera de admisión (i) y el cilindro #1 está, como se esperaba, en la carrera de escape (e) para expulsar los gases de escape producidos por la carrera de potencia que acaba de completar. Ver figura 3b.
En los siguientes 180 grados de rotación del cigüeñal (540 grados), el cilindro #4 entra en la carrera de potencia. El cilindro #2 está ahora en la carrera de compresión, el cilindro #1 está en la carrera de admisión (i) y el cilindro #3 está, como se esperaba, en la carrera de escape (e) para expulsar los gases de escape producidos por la carrera de potencia que acaba de completar. Véase la figura 3c.
En los últimos 180 grados de rotación del cigüeñal (720 grados), el cilindro #2 entra en la carrera de potencia. El cilindro #1 está ahora en la carrera de compresión, el cilindro #3 está en la carrera de admisión (i) y el cilindro #4 está, como se esperaba, en la carrera de escape (e) para expulsar los gases de escape producidos por la carrera de potencia que acaba de completar. Vea la figura 3d.
En los últimos 180 grados (720 grados), observe que el cilindro 1 está de vuelta en la carrera de compresión (c) listo para comenzar de nuevo todo el proceso a medida que se mueve de la carrera de compresión a la carrera de potencia (p). La Figura 3e ilustra un orden de cocción completo con los cilindros dispuestos en el orden de cocción adecuado esta vez. Esta disposición hace que sea más fácil ver cómo los cilindros disparan cada 180 grados de acuerdo con la orden de cocción designada.
La Figura 4 ilustra las órdenes de disparo para un motor de 6 cilindros con orden de disparo 1-4-3-6-2-5. Esta es la orden de encendido del motor Mercedes Benz M272-E35 que ha impulsado vehículos ML350 desde 2006. También alimenta el vehículo R350 y otros vehículos Mercedes Benz.
De la figura 4 cilindro #1 se dispara en los primeros 120 grados.
En los siguientes 120 grados (240 grados), a medida que el cilindro #1 se mueve de la carrera de potencia a la carrera de escape, el cilindro #4 se dispara.
En los siguientes 120 grados (360 grados), a medida que el cilindro #4 se mueve de la carrera de potencia a la carrera de escape, el cilindro #3 se dispara.
En los siguientes 120 grados (480 grados), a medida que el cilindro 3 se mueve de la carrera de potencia a la carrera de escape, el cilindro # 6 se dispara.
En los siguientes 120 grados (600 grados), a medida que el cilindro 6 se mueve de la carrera de potencia a la carrera de escape, el cilindro # 2 se dispara.
En los siguientes 120 grados (720 grados), a medida que el cilindro 2 se mueve de la carrera de potencia a la carrera de escape, el cilindro # 5 se dispara.
El proceso se repite cuando el cilindro #1 se dispara de nuevo.
La figura 5 es una ilustración tabular de un motor de 8 cilindros con orden de encendido 1-5-4-8-7-2-6-3. Un ejemplo de un motor que utiliza esta orden de disparo es el S65 de BMW, que impulsa el M3 E90 2012 entre otros vehículos. La figura 5 no se explicará más, ya que sigue un formato similar al orden explicado anteriormente en la Figura 4. La única diferencia es que cada cilindro se disparará después de 720/8 = 90 grados.
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Author:Kwabena MensahAbout Author:Technical Editor and CTO at AutoShack Ghana