Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI

En el mundo de los motores de combustión interna, existen diferentes tipos de motores y cada uno de ellos requiere una sincronización precisa de las válvulas para un funcionamiento óptimo. En este artículo, exploraremos el diagrama de sincronización de válvulas para motores de 2 y 4 tiempos, tanto de encendido por chispa (SI) como de encendido por compresión (CI). Descubriremos cómo la sincronización adecuada de las válvulas es clave para el rendimiento y eficiencia de estos motores, y cómo podemos interpretar y utilizar los diagramas de sincronización para mantener nuestros motores en su mejor estado. ¡Acompáñanos en este fascinante viaje al corazón de la maquinaria de combustión interna!

Diagrama de sincronización de válvulas

¿Qué es el diagrama de sincronización de válvulas?

  • El control de válvulas es la regulación de los puntos del ciclo en los que las válvulas se configuran para abrirse y cerrarse. cerca.
  • Un diagrama de sincronización de válvulas es una representación gráfica de los puntos exactos en la secuencia de eventos en los que las dos válvulas (es decir, las válvulas de admisión y de escape) se abren y cierran y se enciende el combustible. Generalmente se expresa en términos de posiciones angulares del cigüeñal. Aquí analizamos los diagramas teóricos de sincronización de válvulas para motores de cuatro y dos tiempos.
  • En el ciclo ideal, las válvulas de admisión y escape se abren y cierran en los puntos muertos, pero en los ciclos reales se abren o cierran antes o después de los puntos muertos, como se explica a continuación.

Diagrama de sincronización de válvulas teórico versus real:

Hay dos factores, uno mecánica y otras dinámicas, Esto puede hacer que la sincronización real de las válvulas difiera de la sincronización teórica de las válvulas.

(a) Factor mecánico.

Las válvulas de asiento de los motores alternativos se abren y cierran mediante mecanismos de leva. Para evitar ruidos y desgaste, es necesario igualar lentamente el juego entre la leva, el empujador y la válvula y primero elevar lentamente la válvula. Por las mismas razones, la válvula no se puede cerrar bruscamente, de lo contrario “rebotará” en su asiento. (Además, los contornos de las levas deben diseñarse para producir cambios graduales y suaves en la aceleración direccional). Por tanto, los tiempos de apertura y cierre de las válvulas se distribuyen en un número considerable de grados del cigüeñal. Como resultado, la apertura de la válvula debe comenzar antes del momento en que esté completamente abierta (es decir, antes de los puntos muertos).

b) factor dinámico;

Además del factor mecánico al abrir y cerrar las válvulas, el control real de la válvula se ajusta teniendo en cuenta los efectos dinámicos del flujo de gas.

Diagrama teórico de sincronización de válvulas:

1. Diagrama teórico de sincronización de válvulas para un motor de cuatro tiempos.

  • Se muestra el diagrama teórico de sincronización de válvulas para un motor de cuatro tiempos. En este diagrama, la válvula de admisión se abre en A y la admisión se produce de A a B.
  • El cigüeñal gira 180° y el pistón se mueve desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior. En B, la válvula de entrada se cierra y se produce la compresión de B a C.
  • El cigüeñal gira 180° y el pistón se mueve del PMI al PMS. En C el combustible se enciende y se produce la expansión de C a D.
  • El cigüeñal gira 180° y el pistón se mueve nuevamente del PMS al PMI. En D se abre la válvula de escape y se produce la ventilación de D a E. El cigüeñal gira de nuevo 180° y el pistón vuelve al PMS
Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CIDiagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI
Diagrama teórico de sincronización de válvulas para un motor de cuatro tiempos.

2. Diagrama teórico de sincronización de válvulas para el motor de dos tiempos.

  • Se muestra el diagrama teórico de sincronización de válvulas para un motor de dos tiempos. En este diagrama, el combustible se quema en A y la expansión de los gases se produce de A a B.
  • El cigüeñal gira aproximadamente 120° y el pistón se mueve desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior. En B las válvulas se abren y la admisión y el escape tienen lugar de B a C.
  • El cigüeñal gira aproximadamente 120° y el pistón se mueve primero al BDC y luego ligeramente hacia arriba. En C, ambas válvulas se cierran y se produce la compresión de C a A. El cigüeñal gira unos 120° y el pistón se mueve hasta el punto muerto superior.
Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CIDiagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI
Diagrama teórico de sincronización de válvulas para un motor de dos tiempos.

Control de válvulas de un motor gasolina/gasolina de cuatro tiempos. (motor SI)

Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CIDiagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI
Diagrama de sincronización de válvulas real para motor de gasolina de cuatro tiempos.

O podemos representar la sincronización de válvulas como se muestra a continuación:

Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CIDiagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI
Diagrama de sincronización de válvulas para motor si de 4 tiempos.
  • En el diagrama de sincronización de válvulas que se muestra, vemos que la válvula de admisión se abre antes de que el pistón alcance el punto muerto superior, o en otras palabras, mientras el pistón aún se mueve hacia arriba antes del inicio de la carrera de succión.
  • El pistón alcanza ahora el punto muerto superior y comienza la carrera de succión. El pistón alcanza el BDC y luego comienza a moverse hacia arriba. La válvula de admisión se cierra cuando la manivela se ha movido ligeramente por encima del BDC. Esto ocurre cuando la carga entrante continúa fluyendo hacia el cilindro aunque el pistón se esté moviendo hacia arriba desde el PMI. Ahora se comprime la carga (con las válvulas cerradas) y luego (temperatura) se presiona el pistón hacia abajo con toda la fuerza y ​​se produce la expansión o carrera de trabajo.
  • Ahora la válvula de escape se abre antes de que el pistón vuelva a alcanzar el BDC y los gases quemados comiencen a salir del cilindro del motor. Ahora el pistón alcanza el punto muerto superior y luego comienza a moverse hacia arriba, realizando la carrera de expulsión.
  • La válvula de entrada se abre antes de que el pistón alcance el punto muerto superior para iniciar la carrera de succión. Esto sucede porque la nueva carga entrante ayuda a expulsar los gases quemados.
  • Ahora el pistón vuelve a alcanzar el punto muerto superior y comienza la carrera de succión. La válvula de escape se cierra después de que la manivela pasa ligeramente del punto muerto superior. Esto sucede porque los gases quemados continúan saliendo del cilindro del motor aunque el pistón se mueva hacia abajo. Cabe señalar que durante una pequeña fracción de revolución del cigüeñal, tanto las válvulas de admisión como las de escape están abiertas. Esto se llama superposición de válvulas.

Diagrama de sincronización de válvulas para un motor diésel de cuatro tiempos:

  • En el diagrama de sincronización de válvulas que se muestra, vemos que la válvula de admisión se abre antes de que el pistón alcance el punto muerto superior; o en otras palabras, mientras el pistón se mueve hacia arriba antes de que comience la carrera de succión.
  • El pistón alcanza ahora el punto muerto superior y comienza la carrera de succión. El pistón alcanza el BDC y luego comienza a moverse hacia arriba. La válvula de admisión se cierra cuando la manivela se ha movido ligeramente por encima del BDC.
Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CIDiagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI
Diagrama de sincronización de válvulas para motor CI de 4 tiempos
  • Esto ocurre cuando el aire entrante continúa fluyendo hacia el cilindro a pesar de que el pistón se mueve hacia arriba desde el PMI. Ahora el aire se comprime con las válvulas cerradas. La válvula de combustible se abre justo antes de que el pistón alcance el punto muerto superior. Ahora el combustible se inyecta en el cilindro del motor en forma de un rocío muy fino, que se enciende debido a la alta temperatura del aire comprimido. La válvula de combustible se cierra después de que el pistón haya descendido un poco desde el punto muerto superior. Esto se hace inyectando la cantidad requerida de combustible en el cilindro del motor. Los gases quemados (bajo alta presión y alta temperatura) empujan el pistón hacia abajo y se produce la expansión o carrera de trabajo.
  • Ahora la válvula de escape se abre antes de que el pistón vuelva a alcanzar el BDC y los gases quemados comiencen a salir del cilindro del motor.
  • Ahora el pistón alcanza el punto muerto superior y luego comienza a moverse hacia arriba, realizando la carrera de escape. La válvula de entrada se abre antes de que el pistón alcance el punto muerto superior para iniciar la carrera de succión. Esto sucede porque el aire fresco ayuda a expulsar los gases quemados.
  • Ahora el pistón vuelve a alcanzar el punto muerto superior y comienza la succión. La válvula de escape se cierra cuando la manivela se ha movido ligeramente más allá del punto muerto superior. Esto sucede porque los gases quemados continúan saliendo del cilindro del motor aunque el pistón se mueva hacia abajo.

Diagrama de sincronización de válvulas para motor de gasolina de dos tiempos/SI: (Diagrama de sincronización de conexión para motor SI)

  • Al observar el diagrama de sincronización de válvulas, vemos que la expansión de la carga (después del encendido) comienza cuando el pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto superior.
Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CIDiagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI
Diagrama de distribución de válvulas para motor de gasolina de 2 tiempos.
  • Primero, la abertura de escape se abre en una fracción de la revolución del cigüeñal, la abertura de rebose también se abre y la mezcla fresca de aire y combustible ingresa al cilindro del motor. Esto sucede porque la nueva carga entrante ayuda a expulsar los gases quemados.
  • Ahora el pistón alcanza el punto muerto superior y luego comienza a moverse hacia arriba. Cuando la manivela se mueve un poco más allá del punto muerto superior, la abertura de transferencia se cierra primero y luego también se cierra la abertura de escape. Esto se hace para aspirar carga nueva a través del puerto de transferencia y al mismo tiempo expulsar los gases quemados a través del puerto de escape.
  • Ahora la carga se comprime con ambas conexiones cerradas y luego se enciende con la ayuda de una bujía antes de que finalice el ciclo de compresión. Esto sucede porque la carga tarda algún tiempo en encenderse. Cuando el pistón alcanza el punto muerto superior, los gases quemados (bajo alta presión y alta temperatura) empujan el pistón hacia abajo con toda su fuerza y ​​se produce la expansión de los gases quemados.
  • Tenga en cuenta que los puertos de escape y transferencia en ambos lados de la posición BDC se abren y cierran en ángulos iguales.

Diagrama de sincronización de válvulas para un motor diésel de dos tiempos: (Diagrama de sincronización de conexiones para motor CI)

  • En el diagrama de sincronización de válvulas, como se muestra, vemos que la expansión de la carga (después del encendido) comienza cuando el pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto superior. Primero, el puerto de escape se abre antes de que el pistón alcance el BDC y los gases quemados comiencen a salir del cilindro. Después de una pequeña fracción de rotación del cigüeñal, la abertura de rebose también se abre y entra aire fresco al cilindro del motor. Esto sucede porque el aire fresco que entra ayuda a expulsar los gases quemados.
  • Ahora el pistón alcanza el punto muerto superior y luego comienza a moverse hacia arriba. Cuando la manivela se mueve un poco más allá del punto muerto superior, la abertura de transferencia se cierra primero y luego también se cierra la abertura de escape. Esto se hace para aspirar aire fresco a través de la abertura de transferencia y al mismo tiempo expulsar los gases quemados a través de la abertura de escape.
  • Ahora la carga está comprimida con ambos puertos cerrados. La válvula de combustible se abre justo antes de que el pistón alcance el punto muerto superior.
  • Ahora el combustible se inyecta en el cilindro del motor en forma de un rocío muy fino, que se enciende debido a la alta temperatura del aire comprimido. La válvula de combustible se cierra después de que el pistón haya descendido un poco desde el punto muerto superior. “Esto se hace inyectando la cantidad necesaria de combustible en el cilindro del motor.
  • Ahora los gases quemados (bajo alta presión y alta temperatura) empujan el pistón hacia abajo con toda su fuerza y ​​los gases se expanden. Cabe señalar que en un motor diésel de dos tiempos, al igual que en un motor de gasolina de dos tiempos, los puertos de escape y de transferencia en ambos lados de la posición BDC se abren y cierran en ángulos iguales.
Diagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CIDiagrama de sincronización de válvulas para motores IC de 2 y 4 tiempos SI y CI
Diagrama de distribución de válvulas para motor diésel de 2 tiempos.

Diferencia entre el diagrama de válvulas real y la sincronización teórica de válvulas

No Señor. Diagrama de válvula real Control de válvulas teóricas.
1. La válvula de admisión comienza a abrirse de 10 a 30 grados antes del inicio de la carrera de succión (TDC) y se cierra después de 30 a 40 grados al final de la carrera (BDC). La válvula de entrada se abre exactamente al comienzo de la carrera de succión (TDC) y se cierra al final de la carrera (BDC).
2. La válvula de escape comienza a abrirse de 30 a 60 grados antes del inicio de la carrera de escape (BDC) y se cierra después de 8 a 10 grados al final de la carrera (TDC). La válvula de escape se abre exactamente al comienzo de la carrera de escape (BDC) y se cierra al final de la carrera (TDC).
3. Se tiene en cuenta la inercia del mecanismo de accionamiento de la válvula. No se tiene en cuenta la inercia del mecanismo de accionamiento de la válvula.
4. Se tiene en cuenta el tiempo necesario para que la carga llene completamente el cilindro. No se tiene en cuenta el tiempo necesario para que la carga llene completamente el cilindro.
5. Se tiene en cuenta el tiempo necesario para que los gases de escape escapen del cilindro. No se tiene en cuenta el tiempo que tardan los gases de escape en salir del cilindro.
6. La válvula de admisión se cierra cuando el pistón alcanza un punto en su siguiente carrera donde la presión en el cilindro es igual a la presión exterior. La válvula de entrada se cierra cuando el pistón alcanza el punto muerto superior.
7. Las válvulas se abren o cierran lentamente. Las válvulas se cierran o abren inmediatamente.
8vo. Hay una superposición de válvulas. No hay superposición de válvulas.

Otros artículos sobre el tema del control de válvulas:

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Diagrama de sincronización de válvulas para motores de combustión interna de 2 y 4 tiempos SI y CI

El diagrama de sincronización de válvulas es la regulación de los puntos en el ciclo en los que las válvulas se abren y se cierran. Es una representación gráfica de los momentos exactos en la secuencia de operaciones en los que las dos válvulas (válvula de admisión y de escape) se abren y se cierran, así como la combustión del combustible. Se expresa generalmente en términos de posiciones angulares del cigüeñal. A continuación, discutiremos los diagramas de sincronización de válvulas teóricos para motores de 4 tiempos y 2 tiempos.

Diferencia entre el diagrama de sincronización de válvulas real y el teórico:
1. La válvula de admisión comienza a abrirse de 10 a 30 grados antes del comienzo de la carrera de admisión (PMS) y se cierra de 30 a 40 grados después del final de la carrera (PMS). En cambio, en el diagrama de sincronización de válvulas teórico, la válvula de admisión se abre exactamente al comienzo de la carrera de admisión (PMS) y se cierra al final de la carrera (PMS).
2. La válvula de escape comienza a abrirse de 30 a 60 grados antes del comienzo de la carrera de escape (BPM) y se cierra de 8 a 10 grados después del final de la carrera (PMS). En cambio, en el diagrama de sincronización de válvulas teórico, la válvula de escape se abre exactamente al comienzo de la carrera de escape (BPM) y se cierra al final de la carrera (PMS).
3. Se considera la inercia del mecanismo de operación de la válvula. En cambio, en el diagrama de sincronización de válvulas teórico, no se considera la inercia del mecanismo de operación de la válvula.
4. Se considera el tiempo necesario para que la carga se llene completamente en el cilindro. En cambio, en el diagrama de sincronización de válvulas teórico, no se considera el tiempo necesario para que la carga se llene completamente en el cilindro.
5. Se considera el tiempo necesario para que los gases de escape salgan del cilindro. En cambio, en el diagrama de sincronización de válvulas teórico, no se considera el tiempo necesario para que los gases de escape salgan del cilindro.
6. La válvula de admisión se cierra cuando el pistón alcanza un punto en su siguiente carrera en el que la presión en el cilindro es igual a la presión externa. En cambio, en el diagrama de sincronización de válvulas teórico, la válvula de admisión se cierra cuando el pistón alcanza el PMS.
7. Las válvulas se abren o cierran lentamente en el diagrama de sincronización de válvulas real. En cambio, en el diagrama de sincronización de válvulas teórico, las válvulas se cierran o abren instantáneamente.
8. Hay solapamiento de válvulas en el diagrama de sincronización de válvulas real. No hay solapamiento de válvulas en el diagrama de sincronización de válvulas teórico.

Diagrama de sincronización de válvulas para motor de 4 tiempos:
El diagrama de sincronización de válvulas para un motor de 4 tiempos muestra que la válvula de admisión se abre antes de que el pistón alcance el PMS, mientras que la válvula de escape se abre después de que el pistón alcance el BDC. La válvula de admisión se cierra después de que el cigüeñal se haya desplazado un poco más allá del BDC, mientras que la válvula de escape se cierra después de que el pistón haya alcanzado el BDC.

Diagrama de sincronización de válvulas para motor de 2 tiempos:
El diagrama de sincronización de válvulas para un motor de 2 tiempos muestra que la expansión de la carga (después de la ignición) comienza cuando el pistón se desplaza desde el PMS hacia el BPM. Primero, el puerto de escape y el puerto de transferencia se abren y la mezcla de aire y combustible fresco ingresa al cilindro del motor. A medida que el pistón alcanza el BPM y comienza a moverse hacia arriba, se cierran primero el puerto de transferencia y luego el puerto de escape para expulsar los gases de escape y succionar la carga fresca a través del puerto de transferencia. Luego, la carga se comprime con ambos puertos cerrados y se enciende con una bujía antes del final de la carrera de compresión. Al alcanzar el PMS, los gases de escape (bajo presión y temperatura) empujan el pistón hacia abajo con fuerza y se produce la expansión de los gases quemados.

Debido a la diferencia en los factores mecánicos y dinámicos, el diagrama de sincronización de válvulas real se diferencia del diagrama de sincronización de válvulas teórico. La consideración de la inercia del mecanismo de operación de la válvula, el tiempo para llenar completamente la carga en el cilindro y el tiempo para que los gases de escape salgan del cilindro son algunas de las diferencias clave entre los dos diagramas.

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