APUCA - Asociación Pilotos U-Control Argentinos - www.apuca.com.ar

CAMOTORES GLOW DE DOS TIEMPOS PARA VUELO CIRCULAR

5. APERTURA, CIERRE Y CRUCES DE  VALVULAS.  

        Antes de seguir avanzando, estableceremos una convención terminológica que nos sirva para ir siguiendo un orden de entendimiento. Las terminologías aquí empleadas son derivaciones de denominaciones inglesas y al castellanizarlas pueden diferir con la forma en que algunos autores denominan a cada elemento.  
        En este trabajo se entiende que los gases circulan por tres (3) tipos de aberturas o válvulas, sirviendo la figura 7. para comprender mejor estas definiciones.

1.   Válvula de admisión (ver Fig. 1), ubicada en una abertura en la parte anterior del cigüeñal. Este tipo de válvula ubicada en el cigüeñal es el utilizado en casi todos los motores de U-C (ST60, Fox 35, Stalker´s, PA, Jett, etc.).  En algunos motores, esta válvula está ubicada en la tapa del carter y consiste en una pieza metálica circular y delgada, con una abertura por donde ingresa la mezcla al coincidir su posición durante el giro de la misma, con la boca de entrada del combustible. Esta válvula gira al estar conectada a la biela o cigüeñal. Por no ser la mas común, no vamos a referirnos a la misma (motores Cox, MVVS, algunos KMD son ejemplos de algunos que usan este sistema).

2.   Transfers ports de admisión. Son los conductos en el carter por donde circulan los gases que llegan al carter a través de la válvula de admisión antes mencionada y desde allí suben a la cámara de combustión. En caso de existir, a estas aberturas se agrega el "boost" ya mencionado anteriormente el que refuerza el impulso ascendente y turbulento de aquellos.

3.   Lumbrera de escape. Es la apertura ubicada en la camisa (por ende en el block del motor), por donde salen al exterior los gases quemados en la cámara de combustión.

La permanencia es el total de grados de vuelta del cigüeñal, durante los cuales una válvula está abierta permitiendo la entrada o salida de gases (admisión y escape respectivamente).  

A la diferencia de grados existente entre la permanencia de la lumbrera de escape y los tramsfers de admisión se lo denomina en Argentina "cruce" (en inglés ¨blowdown¨). Es comúnmente aceptado que los grados "ideales"  para motores de acrobacia en vuelo circular, son 135º a 140º en el escape y 120º a 126º en la admisión. Por lo tanto, el cruce de un motor que tiene –por ejemplo-, 135º de escape y 121º de admisión será de 14º.  

6. CILINDRADA Y COMPRESIÓN

          La cilindrada de un motor es el volumen que ocupa el pistón en su carrera desde el P.M.S. hasta el P.M.I., calculado matemáticamente y tratándose precisamente de eso: de un cilindro, para conocer su volumen no tenemos mas que remitirnos a una fórmula de geometria muy simple:  

                                                    2
           Volumen=(diámetro/2)      X     3.1416 (constante)     x     carrera piston

Ejemplo para el motor OS40 FP.  
Carrera del pistón: 18,5 mm  
Diámetro del pistón: 21 mm  

                         
2  
Volumen = (21 / 2)    x   3,1416   x   18,5   = 6.40 cc

          Los componentes del motor vinculados con estos aspectos son los que se indican en el gráfico de la siguiente figura.  

          La compresión es la cantidad de veces que la cámara de combustión está contenida en el volumen total que el motor puede aspirar.
          A este dato se lo denomina relación de compresión geométrica. Por ejemplo, si decimos que un motor tiene una relación de compresión de 8 a 1, esto significa que el volumen total de mezcla ingresada es 8 veces el volumen de la cámara de combustión. Lógicamente, cuanto mayor es dicha relación, menor es el espacio que hay en la cámara de combustión para comprimir gases.
          Para obtener la relación de compresión, es necesario conocer el volumen del espacio libre que existe por encima del pistón cuando éste llega a su PMS. Este espacio está en su mayor parte ocupado por la cámara de combustión ubicada en la tapa del cilindro. 
          En consideración a lo anterior la cámara de combustión es el espacio libre generado por el hueco que tiene la tapa del cilindro (*) pero también se debe considerar el espacio libre que está entre el pistón en su PMS hasta el borde interior de la cámara de la tapa mencionada (este espacio también está agrandado o achicado según la cantidad de juntas que existan en la tapa del cilindro). 
          Conociendo el volumen de la cámara de combustión (algo muy difícil de obtener dada sus pequeñas dimensiones) y la cilindrada, podemos obtener la relación de compresión, reemplazando los datos en la siguiente fórmula:  

    (Volumen del Cilindro+ Volumen de la Cámara de Combustión ) /  Volumen de cámara de combustión )

            (*) El agregado de juntas a la tapa de cilindro, aumenta la capacidad de la cámara de combustión, como consecuencia baja la relación de compresión.

            De todas maneras, hay que resaltar que el mencionado índice no deja de ser teórico ya que en la realidad, nunca se logra un absoluto llenado del los realmente vinculados al volumen del cilindro. En la práctica, estos índices "geométricos"  son superiores existentes en el motor.  

Pero .. cuanta compresión usar?  

              Es bueno destacar que la propia simpleza de estos motores, hace que el equilibrio a lograr en su funcionamiento sea un tema bastante crítico. Uno de los aspectos que afecta el funcionamiento del motor es la compresión. Hay que tener en cuenta que un motor muy comprimido, "recalienta"  excesivamente la mezcla antes que el pistón llegue al P.M.S. lo que genera un anticipo de la explosión (en un automóvil sería el clásico "avance" de encendido).

Este pre-encendido provoca un contragolpe muy fuerte en el pistón que en ese momento está subiendo por efecto de la inercia, lo cual afecta también a la biela y al muñon del cigüeñal, y además el motor recalienta. Al contrario, si la compresión es muy baja se puede producir un post-encendido de la mezcla, es decir, se enciende cuando el pistón ya está bajando lo que no provoca los problemas mecánicos del pre-encendido pero si una significativa pérdida de potencia.

La explosión de la mezcla debe producirse cuando el pistón llega al P.M.S. (si bien el encendido no es una explosión instantánea sino una "deflagración" el reducido tamaño de estas cámaras justifican esta indicación, ya que en motores grandes como los de automotores (por tomar un ejemplo), es aconsejable que el encendido se produzca algunos grados antes de que el pistón llegue al P.M.S.).

Aclaramos que en el pre y post-encendido, actúan en forma determinante el grado calórico de la bujía que se emplee, la existencia de nitrometano en la mezcla (retrasa el encendido), entre otros factores en los cuales tampoco está ajena la cantidad de juntas que tenga la tapa de cilindro, y otras cuestiones (recuerden lo expresado antes: siempre hay que buscar soluciones de compromiso donde ganemos mas de lo que por otro lado perdemos).

Quienes vuelan con motores diesel, ajustan dicha compresión mediante una tapa-tornillo al efecto, por lo que este tema es solucionado en forma mucho más sencilla.  
          Cuando se desea disminuir el índice de compresión, la solución más simple es agregar juntas a la tapa de cilindro e ir probando los resultados obtenidos. El inconveniente que tiene el agregado de juntas es que agranda la cámara de combustión en forma horizontal, diluyendo la expansión de la mezcla. Lo ideal es agrandar la cámara de combustión mediante pulido de la misma o sea sacándole material hasta lograr el tamaño adecuado (este tema lo abordaremos en el Cap. III.).

Ya que estamos en el tema, recordemos que siempre es mas eficiente una cámara de combustión hemisférica que cualquier otro formato (hoy en día casi todos los motores traen este formato de cámara).  


    
Volver Atrás 
                                             Ir a la página siguiente