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Aumento o reducción del valor de la relación de compresión. La relación de compresión influye notablemente sobre el rendimiento del motor. Cuanto mayor sea la relación de compresión, mayor rendimiento tendrá el motor. Dicho esto, parece demasiado obvio tratar de tener una relación de compresión muy alta, pero existen ciertas limitaciones en determinados puntos de funcionamiento que impiden que esto pueda ser así. En los motores de encendido provocado (MEP), una relación de compresión alta en puntos con un grado de carga considerable o donde se desee obtener una potencia elevada favorece y facilita que aparezcan fenómenos indeseables como el knocking, llamado también detonación Este picado de biela es en realidad una combustión por autoencendido que ocurre cuando parte de la mezcla sin quemar se autoenciende (sin que un frente de llama llegue a ella). Se trata de una combustión localizada en la que la velocidad de propagación es supersónica, sustentada por una onda de choque. Otros factores adicionales a los comentados anteriormente que pueden favorecer la aparición de este fenómeno pueden ser un régimen de giro bajo, un dosado estequiométrico, la ausencia de EGR, un avance de encendido demasiado adelantado, temperaturas de refrigerante altas, alta temperatura y presión ambiente (así como un ambiente con poca humedad), un recorrido de frente de llama demasiado largo, reducción en la turbulencia en el motor (o aumento del tiempo de combustión), poca transmisión de calor en el motor, bujías de grado térmico incorrecto y un octanaje incorrecto de la gasolina (número de octano más pequeño de lo adecuado). En resumen, la clave principal de la relación de compresión variable es su relación entre potencia y eficiencia. Únicamente con la modificación de la relación de compresión se puede obtener un motor qué en según qué puntos de operación y según la demanda del usuario se puede obtener una respuesta con la potencia adecuada o puntos con un consumo muy reducido en comparación a otros motores similares. Esta es la razón por la cual la relación de compresión variable en un motor tiene sentido. Motores en los que se han aplicado el aumento o reducción de la relación de com compresión. presión. Saab presentó el desarrollo de su proyecto SBV (Saab Variable Compression). Para conseguir esto, idearon un método para variar la distancia entre la culata y los pistones cuando estos se encuentran en el punto muerto superior, modificando la posición de la culata respecto al resto del motor. El volumen de la cámara de combustión

varía al pivotar la culata sobre la bancada mediante un actuador hidráulico. Al mover el actuador, la culata bascula hasta 4 grados, permitiendo que la relación de compresión pueda variar entre 8 y 14 de forma continua. Así se varía la relación de compresión durante el funcionamiento del motor. Peugeot

en

colaboración

con

la

empresa

MCE-5

Development, desarrolló un prototipo de propulsor denominado VCRi (Variable Compression Ratio) en el que incluían toda la tecnología existente en cuanto a alimentación, distribución y gestión

electrónica.

Estos

motores

equipan

un

cigüeñal

descentrado respecto a los cilindros, por lo que el movimiento alternativo de los cilindros se produce a un lado del cigüeñal. En el otro lado se ubica un cilindro conectado mediante un engranaje, colocado encima del cigüeñal, permitiendo variar la altura de los pistones dependiendo de las condiciones de funcionamiento del motor y de sus requerimientos, ofreciendo relaciones de compresión variables entre 7 y 20. Infinity, de la mano del Grupo Renault, presentó una nueva tecnología que equipará en los motores de sus modelos a partir de 2018. Después de 18 años desarrollando esta tecnología, los propulsores VC-Turbo (Variable Compression) se presentaron en el Salón del Automóvil de París de 2016. Con esta tecnología se espera mejorar la eficiencia sobre un 27% respecto a los motores homólogos. La clave reside en la variación de la altura de la biela a través de un segundo cigüeñal con un segundo juego de bielas. Cuando se requiere un cambio en la relación de compresión el “Harmonic Drive (1)” (un actuador mecánico) gira y mueve el brazo actuador, el cual hace girar el “Control Shaft (2)”. Cuando esta gira, actúa sobre el “Lower Link”, variando en ángulo del “Multi-Link”. Este ajusta la altura del pistón, variando la relación de compresión desde valores de 8 hasta 14. Sonda Lambda. Es un sensor que mide la concentración de oxígeno O2. Se utiliza para comprobar la calidad de una combustión, así cuando la combustión es óptima, la cantidad de O2 en los gases de combustión 0%, en este caso factor lambda=1. Al aire libre la sonda nos da la concentración de oxígeno en el aire (O2 20.94 %) factor lambda >1.

El principio de la sonda lambda se basa en una medición de referencia del oxígeno. En dicha medición se contrasta el contenido de oxígeno residual de los gases de escape (aprox. 0,3 – 3 %) con el contenido de oxígeno del aire exterior (aprox. 20,8 %). Si el contenido de oxígeno residual de los gases de escape alcanza el 3% (mezcla pobre), surge una tensión de 0,1 V debido a la diferencia con respecto al contenido de oxígeno del aire exterior. Si el contenido de oxígeno residual de los gases de escape se sitúa por debajo del 3% (mezcla rica), sube la tensión de la sonda a 0,9 V debido al aumento en la diferencia. El contenido de oxígeno residual se mide con distintas sondas lambda. Sonda lambda de salto. Esta sonda se compone de un elemento cerámico, de forma alargada, con un interior hueco de dióxido de circonio. La característica especial de este electrolito sólido radica en que se vuelve permeable para los iones del oxígeno a partir de una temperatura aproximada de 300°C. Las dos partes de la cerámica van recubiertas de una capa de platino, muy fina y porosa, que sirve como electrodo. Por la parte exterior de la cerámica pasan los gases de escape, y la parte interior se ha llenado con el aire de referencia. Mediante la diferente concentración de oxígeno en las dos zonas se produce, debido a las propiedades de la cerámica, una migración de los iones del oxígeno que, a su vez, produce tensión. La unidad de control utiliza esta tensión como señal que cambia la composición de la mezcla, dependiendo de la cantidad de oxígeno residual de los gases de escape. Este proceso (medición del contenido de oxígeno residual y enriquecimiento o empobrecimiento de la mezcla) se repite varias veces en espacio de un segundo, de modo que se crea una mezcla estequiométrica dependiendo de las necesidades (λ = 1). Sonda lambda de salto con resistencia. En este tipo de sonda, el elemento de cerámica se fabrica con dióxido de titanio con una técnica multicapa de grueso recubrimiento. El dióxido de titanio tiene la propiedad de poder cambiar su resistencia de modo proporcional a la concentración de oxígeno de los gases de escape. Con una elevada proporción de oxígeno (mezcla pobre λ >1)   es menos conductor; con una baja proporción de oxígeno (mezcla rica λ 1) como en el rango de mezcla rica (λ < 1). De esta manera proporciona una señal eléctrica exacta y pueden regularse los valores nominales que se deseen, p.ej. en motores diésel, en motores Otto con conceptos de mezcla pobre, en motores a gas y en GLP. La sonda de banda ancha es una sonda convencional con aire de referencia. Posee, además, una segunda célula electroquímica: La célula de bombeo. Utilización de la Sonda Lambda. Desde la introducción del EOBD también debe supervisarse el funcionamiento del catalizador. Para ello, debe instalarse una sonda lambda adicional detrás del catalizador. De esta manera se registra la capacidad que tiene el catalizador de almacenar oxígeno. La función de la sonda que se monta delante del catalizador es igual que la que se monta detrás del catalizador. En la unidad de control se comparan las amplitudes de ambas sondas lambda. Gracias a la capacidad del catalizador de almacenar oxígeno, las amplitudes de tensión de la sonda que va detrás son muy pequeñas. Si desciende la capacidad del catalizador de almacenar oxígeno, aumentan las amplitudes de la tensión de la sonda que va detrás debido a un mayor contenido de oxígeno. El volumen de las amplitudes que surgen en la sonda que va detrás depende de la capacidad momentánea de almacenaje del catalizador, ya que ésta varía según la carga y el nº de revoluciones. Por ello, a la hora de comparar las amplitudes de las sondas se tiene en cuenta el estado de la carga y el nº de revoluciones. Si a pesar de todo las amplitudes de tensión de ambas sondas son prácticamente iguales, significa que se ha alcanzado la capacidad máxima de almacenaje del catalizador debido, por ejemplo, al envejecimiento. Catalizador. El convertidor catalítico de los automóviles y más conocido como catalizador es un dispositivo instalado en la salida del múltiple de escape. Dentro de una carcasa de acero inoxidable se alojan miles de celdas catalíticas por donde circulan los gases de escape. Estas celdas son sumamente delgadas y dispuestas de tal forma que conforman una superficie de contacto con el gas equivalente a tres canchas de fútbol. Las

celdas conforman una colmena cerámica recubierta por una capa amortiguadora que la protege de los golpes. La formulación incluye una serie de sustancias activas como óxido de aluminio, metales nobles (que hacen las veces de catalizadores sólidos): Platino, Rodio, Paladio y promotores y retardadores específicos que regulan la acción catalítica de los mismos. Compresor Comprex. El comprex aprovecha las ventajas del turbocompresor y del compresor volumétrico para hacer una máquina más eficaz en un principio, aunque luego veremos que también tiene sus inconvenientes. Transfiere la energía entre los gases de escape y el aire de alimentación por medio de unas «ondas de presión» generadas entre las finas paredes radiales de un tambor, que gira gracias a una conexión directa con el cigüeñal. Combina por lo tanto el funcionamiento de un turbocompresor el aprovecharse de la energía de los gases de escape del motor, si bien el accionamiento de su rotor solo requiere una parte muy pequeña de potencia del motor para el mantenimiento del proceso de las «ondas de presión». Este tipo de compresor funciona muy bien en los motores Diesel, pero presenta desventajas como su complejidad mecánica, funcionamiento ruidoso y costes de fabricación. El rodete celular del comprex es accionado por el cigüeñal del motor a través de correas trapezoidales Para reducir el ruido, las ranuras del rodete son de distintos tamaños. El rotor gira dentro de un cuerpo cilíndrico, en cuya cara frontal desembocan los conductos de aire y de gases de escape, y además de entrada de aire a baja presión y el aire a alta presión, por un lado, y el gas de escape a alta presión y la salida de gas a baja presión por el otro lado. El rodete lleva cojinetes flotantes. Los cojinetes se encuentran en el lado del aire. Está conectado al circuito del aire del motor. El comprex resulta de tamaño bastante grande, y es accionado por el cigüeñal a través de una correa. Esto hace que la ubicación del comprex en el motor sea muy difícil. Otra desventaja de este sistema de sobrealimentación es que su precio es dos o tres veces mayor que el de un turbocompresor equivalente. También presenta un silbido agudo durante las aceleraciones que lo hace molesto. El contacto de los gases de escape con el aire de admisión provoca que aumente la temperatura del aire que entra en los cilindros por lo que baja el rendimiento del motor....