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Equilibrio: • 4 en Línea vs. V4 vs. ...
Hoy me gustaría presentarles un motor muy especial. Dice ser un motor de 1 tiempo. No tiene cigüeñal ni culata y produce 120 CV atmosféricos con sólo 500 cc de cilindrada y pesa sólo 35 kilogramos. Se llama INNengine y proviene de la hermosa ciudad de Granada en España. El motor ya fue fabricado e incluso fue instalado y probado en un Mazda Mx-5. Hoy profundizaremos en este motor, explicaremos cómo funciona y comentaremos su potencial, sus beneficios e inconvenientes y veremos qué tiene sentido y qué no.
Primero, veamos cómo funciona y qué lo convierte en un motor de 1 tiempo. Para entender eso debemos aprender sobre la anatomía de esta cosita. Como puede ver, tenemos un total de 8 pistones en una disposición de pistones opuestos. En lugar de un cigüeñal, tenemos esta cosa ondulada de forma compleja y los pistones se desplazan sobre rodillos a lo largo de la superficie ondulada. A medida que la fuerza de combustión empuja hacia abajo el pistón, el pistón empuja hacia abajo el objeto ondulado, a medida que el pistón desciende por la pendiente, también obliga al objeto ondulado a girar. Hay dos objetos ondulados conectados entre sí mediante un eje común. Los 8 pistones actúan sobre las cosas onduladas y las fuerzas generadas por los 8 pistones se transfieren a través del eje, lo que da como resultado una salida de par única en ambos extremos del eje. Entonces, en teoría, podrías conectar una transmisión en ambos extremos. Por ejemplo, uno de estos en el centro con un eje en ambos extremos podría crear un vehículo con tracción a las cuatro ruedas sencillo, bien equilibrado y muy ligero.
Podemos conectar un tren de transmisión en ambos extremos de este motor porque este motor no tiene culata y no tiene árboles de levas ni válvulas. Por lo tanto, no es necesario utilizar un extremo del motor para accionar las levas a través de una cadena o correa de levas de fácil acceso y mantenimiento. ¿Cómo funciona entonces sin levas ni válvulas? Bueno, en lugar de válvulas, tenemos puertos de admisión y escape que el pistón abre y cierra, como en un motor típico de 2 tiempos. En el medio entre los dos pistones tenemos un inyector y una bujía que enciende la mezcla de aire y combustible.
A medida que aumenta la presión de combustión, empuja el pistón y lo envía hacia afuera. A medida que los pistones se mueven, descubren los puertos de admisión y escape. 4 pistones en un lado del motor se ocupan de la admisión y 4 pistones en el otro lado del motor se ocupan del escape. Entonces, ¿cómo evitamos que los gases de escape se escapen por la entrada y estropeen todo? Bueno, lo hacemos tal como lo hacemos en un motor tradicional, confiando en la eliminación que ocurre cuando las válvulas de admisión y de escape están abiertas al mismo tiempo.
Es probable que el puerto de escape del motor INN se descubra primero, lo que permite que los gases presurizados comiencen a escapar del área de combustión. Como están presurizados, escapan rápidamente y dejan un vacío detrás de ellos. Este vacío tiene una presión más baja que la carga de entrada fuera de la cámara, que está a presión atmosférica, lo que significa que la carga de entrada se precipita hacia la zona de combustión y la llena de aire fresco. La parte inclinada hacia arriba de la cosa ondulada empuja los pistones hacia arriba y cierran los puertos de admisión y escape y ahora comienzan a comprimir el aire. Los inyectores añaden combustible y ahora tenemos una mezcla de aire comprimido y combustible en el área de combustión y el proceso comienza una vez más. La bujía se dispara, se produce la combustión, aumenta la presión, los pistones se presionan hacia abajo, hacen girar la cosa ondulada y se genera torque.
Entonces lo que tenemos aquí es un motor muy simple sin levas ni válvulas pero con inyección directa, pero también sin todos los depósitos que se acumulan en las válvulas de admisión, porque no tenemos válvulas. Así tenemos los beneficios de la inyección directa sin los inconvenientes.
Pero claramente este no es un motor de 1 tiempo. Aquí tenemos la carrera de combustión que se superpone con la carrera de escape, seguida de la carrera de admisión que luego se superpone con la carrera de compresión. Este es un motor de 2 tiempos, un dos tiempos de inyección directa sin problemas de emisiones porque el aceite está debajo del pistón y nunca se quema, lo que personalmente encuentro más impresionante que el truco de 1 tiempo. La otra cosa es el diseño de pistones opuestos y esto es una ventaja porque los diseños de pistones opuestos son más eficientes que un diseño no opuesto, ya que se transfiere más energía de combustión y se convierte en par útil. En un diseño no opuesto, parte de la energía de la combustión se desperdicia calentando la cámara de combustión situada encima del pistón. La cámara de combustión no va a ninguna parte y simplemente absorbe la energía en forma de calor.
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