Barrido (motor)


El barrido es el proceso de reemplazar los gases de escape en un cilindro de un motor de combustión interna con la mezcla de aire fresco/combustible (o aire fresco, en el caso de motores de inyección directa) para el próximo ciclo. Si el barrido es incompleto, los gases de escape restantes pueden causar una combustión inadecuada para el siguiente ciclo, lo que reduce la potencia de salida.

La evacuación es igualmente importante para los motores de dos y cuatro tiempos . La mayoría de los motores de cuatro tiempos modernos utilizan culatas de cilindros de flujo cruzado y superposición de sincronización de válvulas para limpiar los cilindros. Los motores modernos de dos tiempos utilizan la eliminación Schnuerle (también conocida como "barrido en bucle") o la eliminación uniflow.

Los primeros motores diseñados deliberadamente para fomentar la recolección de residuos fueron motores de gas construidos por Crossley Brothers Ltd en el Reino Unido a principios de la década de 1890. Estos motores de barrido Crossley Otto fueron posibles gracias al cambio reciente de válvulas deslizantes a válvulas de asiento , lo que permitió un control más flexible sobre los eventos de sincronización de válvulas . [1]El cierre de la válvula de escape se producía más de 30 grados después que en los motores anteriores, lo que daba lugar a un largo período de "superposición" (cuando tanto las válvulas de admisión como las de escape estaban abiertas). Como se trataba de motores de gas, no requerían un largo período de cierre de válvulas durante la carrera de compresión. Los gases de escape fueron extraídos del motor por un vacío parcial que siguió a un "golpe" de gas de escape del ciclo de combustión anterior.

Este método requiere que el tubo de escape sea lo suficientemente largo para contener el golpe de gas durante toda la carrera. Como el motor Crossley aceleraba tan lentamente, esto resultó en un tubo de escape con una longitud de 65 pies (20 m) entre el motor y su silenciador de "olla" de hierro fundido. [2]

La mayoría de los motores de 2 tiempos modernos utilizan culatas de cilindros de flujo cruzado, donde los puertos de admisión están ubicados en un lado de la cámara de combustión y los puertos de escape están en el otro lado. El impulso de los gases ayuda a barrer durante la fase de "superposición" (cuando las válvulas de admisión y escape están abiertas simultáneamente).

Para los motores de dos tiempos, la eliminación de flujo cruzado se usó en los primeros motores de compresión del cárter , como los que usan las motocicletas pequeñas. El puerto de transferencia (donde la mezcla de aire y combustible ingresa a la cámara de combustión) y el puerto de escape estaban ubicados en lados opuestos de la cámara de combustión. Este arreglo tenía la ventaja de la simplicidad, pero también dirigía la carga entrante directamente hacia el puerto de escape. Para mejorar el vaciado del cilindro de gases de escape y retener más carga entrante en el cilindro, un pistón deflectorse usaba a menudo. Esta forma de pistón dirigía los gases de admisión hacia la parte superior del cilindro para empujar los gases de escape hacia abajo y fuera del puerto de escape. Sin embargo, el pistón deflector no fue muy efectivo en la práctica: gran parte del flujo de gas tomó un camino corto y aún así no pudo llegar a la parte superior del cilindro, y la forma del pistón comprometió la forma de la cámara de combustión al causar largas trayectorias de llama. y superficie excesiva. Por lo tanto, el barrido de bucle vertical rara vez se usa en los motores modernos de dos tiempos.


Diagrama de barrido uniflow
Barrido de flujo cruzado con un pistón deflector