¿Cómo varía la eficiencia volumétrica de un motor IC con un aumento en la relación de compresión?

Como mencionan otros, la eficiencia volumétrica se ve afectada por la relación de compresión, pero esa es solo una de varias variables.

En “hot rodding”, cambiar la relación de compresión de un motor es una parte profunda y costosa de aumentar la eficiencia volumétrica (VE) (realmente VE es simplemente aumentar la potencia). Por lo tanto, hay formas más baratas de lograr un mayor VE.

Primero, el camino del aire dentro y fuera del motor puede ser altamente restrictivo. Para simplificar la fabricación, cosas como los filtros de aire, los colectores de admisión y escape y los silenciadores de escape no están hechos para la máxima eficiencia, sino para cumplir con el ruido y el ajuste del vehículo. Por lo tanto, los hot rodders que buscan esta “fruta baja” le brindarán el mayor rendimiento por el mínimo de $. Un colector de admisión K&N y un filtro junto con un sistema de escape de baja restricción típicamente producirán un aumento del 15% en VE, por lo tanto, potencia.

A continuación, la culata de fábrica y el tren de válvulas son otra área de compromiso en los motores de pistón. Los conductos de admisión y escape están diseñados para ser eficientes, pero la fundición y el mecanizado de estos conductos tienen prioridad sobre la maximización del flujo de aire. Las culatas pueden modificarse moliendo y llenando los pasajes para obtener un flujo máximo. La desventaja de esto es el gasto de desmontaje y mecanizado. Los beneficios aquí disminuyen desde el primer paso. Espere quizás un aumento del 5%.

Cambiar la sincronización de la válvula es el siguiente. Una apertura más radical y la duración de la apertura de la válvula aumentará la VE. Esto permitirá más VE a mayores RPM. Espere quizás otro 10% a altas RPM. Espere una pérdida del 25% en los rangos de RPM más bajos que se usan típicamente.

Finalmente, un aumento en la relación de compresión requerirá cambiar los pistones en el motor. La mayoría de las personas en este punto aburrirán el motor al máximo permitido. Un orificio de 0.60 sobre un pequeño bloque Chevy puede agregar 20 pulgadas cúbicas. El aumento de la compresión a 12 a 1, con el overbore puede agregar un 10%. La desventaja es que ahora su motor requerirá combustible premium.

Entonces, cada paso agrega VE. El primer paso es bastante inocuo. Los cambios en la relación cabezales, levas y compresión cuestan mucho y destruyen la capacidad de conducción normal de su motor.

La relación de compresión no afectará la eficiencia volumétrica ya que esta es la cantidad de aire que ingresa al cilindro versus el volumen barrido del cilindro. La relación de compresión Tge es la relación del volumen barrido del cilindro contra el área de la cámara de combustión. Si un motor tuviera una eficiencia volumétrica deficiente, alcanzaría un punto en su condición de funcionamiento donde no habría suficiente compresión para calentar la carga lo suficiente como para encender. Una alta relación de compresión puede retrasar un poco este punto.

La relación de compresión no afecta directamente la eficiencia volumétrica. La relación de compresión cambia principalmente la eficiencia térmica del motor, la cantidad de calor que obtiene de una cantidad dada de combustible y aire.

La eficiencia volumétrica es la cantidad de aire que se bombea a través del motor por desplazamiento del motor. Si un 100 cu. pulg. el motor puede absorber 80 pies cúbicos pulg. de aire por revolución tiene una eficiencia volumétrica del 80%.

La placa del acelerador varía la eficiencia volumétrica del motor para controlarlo.

Un aumento en la relación de compresión dará un aumento correspondiente en la presión diferencial entre la presión del aire atmosférico y la presión del cilindro después del inicio de la carrera de admisión (la presión del cilindro será menor para un arco dado de rotación de la manivela). Por lo tanto, la eficiencia volumétrica puede aumentar en un pequeño grado, al igual que la eliminación de los gases de escape.

No afecta a VE en gran medida de ninguna manera.