¿Por qué la presión del colector aumenta con la potencia?

Mientras escribía una respuesta a esta pregunta , recordé algo que realmente no entiendo.

El vacío parcial en el múltiple de entrada es causado por el descenso del pistón con la válvula de entrada abierta durante la fase de "succión" del ciclo Otto. Es este vacío el que hace que el combustible sea empujado hacia la admisión, cuanto mayor sea el vacío, mayor será el combustible agregado a la carga de entrada y mayor será la potencia.

Dado que la válvula de aguja está en el lado del colector de la mariposa del acelerador junto con la entrada del indicador MAP, ¿por qué aumenta la presión del colector con la potencia? Hubiera pensado más potencia, más "succión", menor presión; más presión, menos "succión", menos combustible.

Obviamente estoy equivocado ya que no es así como funciona, pero ¿por qué?

Las respuestas a esta pregunta se acercan, pero todavía me falta algo (y estoy seguro de que pronto me avergonzaré por la obviedad de la respuesta).

Posiblemente relacionado: Aviation.stackexchange.com/q/9313/167
No necesita una aspiradora para extraer combustible a través del chorro. El aire que pasa a gran velocidad es suficiente. Tengo un aerógrafo que tiene una boquilla de aire comprimido, con una boquilla de pintura al frente. Cuando abro la válvula de aire, la pintura sale de la boquilla de pintura hacia la corriente de aire.
La presión del colector en realidad no aumenta con la potencia. Con una hélice de velocidad constante, cuando aumenta las rpm, la potencia aumentará, pero la presión del múltiple disminuirá.
@Jan Hudec, estoy bastante seguro de que está hablando de mover la palanca de potencia, no el control de apoyo.
@MichaelHall, cuando uno dice solo 'potencia', generalmente considero que se refiere a la potencia real generada por el motor, sin importar cómo estén configuradas las palancas de control. Y para el motor de encendido por chispa, el término habitual es 'palanca del acelerador', porque controla el acelerador, ese término incluso aparece en la pregunta.
@Jan Hudec, está bien ... pero la forma en que aumenta la potencia real generada por el motor es avanzar el acelerador o la palanca de potencia. (Independientemente de la configuración de la hélice) El aumento de las RPM de la hélice simplemente aplana el paso y, como notó, hace que la presión del múltiple disminuya porque hay menos carga en el motor. No aumenta la potencia de salida general simplemente permitiendo que las aspas giren más libremente.
@MichaelHall, en realidad sí, lo haces. A RPM más altas, el motor atraerá y quemará más mezcla por unidad de tiempo. La presión del colector caerá, por lo que el aumento será menos que proporcional al aumento de RPM, pero de todos modos será un aumento.
@Jan Hudec, no voy a discutir contigo sobre detalles de nit noid como este, pero déjame hacerte una pregunta: estás nivelado en un vuelo de crucero y debido a una capa de nubes por delante decides escalar fácilmente 1000' más o menos. Solo puede tocar una palanca, ya sea del acelerador o RPM de apoyo. ¿Cuál eliges y por qué?
@MichaelHall, depende; el acelerador tiene un efecto mayor, pero cerca del techo (bueno, entonces no obtendrá 1000 fpm de todos modos) puede que no tenga adónde ir, pero RPM sí.
Solo curiosidad, pero ¿eres un piloto con un respaldo complejo?
Y en segundo lugar, dije que no discutiría sobre los detalles, pero incluso si el motor puede aspirar un poco más de aire a RPM más altas, la potencia de salida no aumentará si no tocas el acelerador. HP es el par multiplicado por RPM (/5252), pero si aumenta las RPM al reducir la carga de par, la salida neta es constante.

Respuestas (8)

La presión del colector es en realidad una medida de la presión de vacío entre el acelerador y los cilindros. Cuanto más se abre el acelerador, más cerca vuelve la presión del colector a la presión atmosférica.

La cantidad de combustible que se suministra al motor depende de la diferencia de presión entre el colector y el cuerpo del acelerador. La presión del cuerpo del acelerador disminuirá a medida que se aumente el acelerador, debido a una mayor tasa de flujo de aire a través del venturi (aire más rápido -> menor presión). La presión del colector aumentará a medida que se aumente la aceleración, debido al mayor flujo de mezcla de combustible/aire en el colector (mayor masa de aire que fluye hacia un volumen fijo -> mayor presión). Por lo tanto, la diferencia de presión aumentará a medida que aumente el acelerador.

Este enlace tiene una descripción bastante buena de lo que está pasando.

Gran enlace. Lo tengo impreso en mi bolsa de lucha de las lecciones que tomé hace un tiempo en un DA-40.
Gracias, es un buen enlace. Pero todavía no entiendo (de este enlace o de cualquiera de las respuestas) por qué la presión reducida conduce a un menor flujo de combustible. ¿Seguramente es la aspiradora la que extrae combustible del carburador?
Creo que lo estás mirando al revés. No es la presión reducida lo que provoca un menor flujo de combustible. Es menos flujo de combustible lo que causa la presión reducida. Volviendo a la analogía de la pajilla desde abajo, imagina chupar una pajilla muy ancha. Sería difícil crear una "succión" (reducir la presión), pero cuando se estrecha la abertura, la presión disminuye (aumenta el vacío). Mirar cualquier sistema de fluidos puede ser confuso, y no estoy seguro de que verlo como una causa y efecto es realmente precisa en absoluto.
Creo que esta declaración del enlace es probablemente la más útil: "La presión del colector depende de la presión ambiental, la posición de la placa del acelerador y la velocidad a la que los pistones se mueven hacia arriba y hacia abajo". Solo podemos afectar directamente a una de estas variables (acelerador). Aumentar el acelerador aumenta las RPM (con paso fijo), pero debido a que nuestra entrada es más grande, la presión aumentará más por el aire entrante que por la acción más rápida de la "bomba de vacío" de los cilindros.
Creo que he encontrado mi respuesta. Mi error está en la pregunta original. La entrada de combustible no está en el lado del colector de la mariposa, ¡está en el lado de admisión! Por lo tanto, una configuración más amplia del acelerador significa una presión reducida en la admisión, pero una mayor presión en el colector, ¡que es lo que atrae el combustible! Con este conocimiento y las respuestas aquí, está empezando a encajar. ¡La analogía de la paja ayuda! Usted y @ jt000 podrían considerar editar sus respuestas de esta manera. No siento que todavía estén lo suficientemente completos como para aceptar. Salud
Sí, no me di cuenta de cuánto se preocupaba su pregunta original por el flujo de combustible. He editado mi respuesta para incluir eso.
Los diagramas en ese enlace están mal. Tienen la mariposa del acelerador aguas arriba del venturi del carburador y en realidad está entre el venturi y el cilindro. El estrangulador está en la posición indicada y no puede funcionar como acelerador.

La presión del múltiple es la presión en la mezcla de aire y combustible entre el acelerador y el motor. Cuando el acelerador está a baja potencia, impide que fluya combustible/aire, lo que provoca una reducción de la presión. Esto se debe a que el motor está tratando de extraer combustible/aire, pero el acelerador lo impide de manera similar a chupar una pajilla atrapada en un batido espeso. Cuando el acelerador está completamente abierto, entonces el combustible puede fluir libremente y debería ver una presión normal como en el exterior (es decir, 29,92).

En otras palabras, la presión en realidad disminuye cuando está a baja potencia y a presión "normal" cuando está a máxima potencia.

Para más información consulta este enlace

Gracias. Esperaré a ver otras respuestas, pero respetuosamente creo que podría estar equivocado. Ciertamente, en los sistemas que he visto, MAP se mide en el colector de admisión y no tiene conexión con las líneas de combustible.
El colector de admisión es lo que pasa combustible\aire a los cilindros. Tendría que estar conectado a las líneas de combustible, ¿no? en.wikipedia.org/wiki/Inlet_manifold
No, la línea de combustible alimenta la cámara del flotador en el carburador. El vacío fuera de la válvula de aguja es lo que atrae el combustible. Las líneas de combustible no se conectan con el colector. He leído ese enlace y todavía me siento pesado :) Simplemente no lo entiendo.
¡Ah, ahora chupar una pajilla en un batido espeso está empezando a funcionar para mí! Entonces, cuando se abre la mariposa, ¿el batido se vuelve más delgado? Pero si ese es el caso, ¿por qué disminuye el flujo de combustible al aumentar el vacío?
El motor está tratando de sacar combustible, pero el acelerador se lo impide. Si no hubiera nada que impidiera el flujo de combustible, entonces el diferencial de presión estaría cerca de 0. En términos de causa/efecto: causa: el flujo de combustible disminuye, efecto: la presión disminuye (no al revés).
Milkshake podría no ser el mejor ejemplo. Considere poner su dedo sobre la pajilla y comparar cuando su dedo no está en la pajilla. La presión reducida que se produce con el dedo sobre la pajilla es la misma que la baja potencia cuando el acelerador bloquea la mezcla de aire y combustible.

La presión del múltiple controla la producción de energía y el acelerador controla la presión del múltiple. La presión no aumenta porque se genera más potencia, sino que se genera más potencia porque al abrir el acelerador (aumentar la presión o reducir el vacío) se permite que el motor bombee y queme más mezcla de aire y combustible.

Un carburador contiene el acelerador para controlar el flujo de aire en el motor. También contiene un venturi que mide la cantidad de combustible mezclado con el aire. La proporción de gasolina a aire debe permanecer aproximadamente en 14:1 para que se queme correctamente, por lo que a medida que aumenta el flujo de aire a través del venturi, también aumenta el vacío en la garganta, extrayendo suficiente combustible para mantener la proporción correcta. Más combustible sin más aire o viceversa haría que el motor se apagara.

ingrese la descripción de la imagen aquí

También se muestra la placa del estrangulador, que se utiliza para obtener combustible adicional en un motor antes de que alcance la temperatura de funcionamiento. Cerrar el estrangulador agrega vacío múltiple al vacío venturi para llevar más combustible a la entrada. El combustible no se vaporiza por completo cuando el motor está frío y no se quemará si no se vaporiza, por lo que el combustible adicional genera suficiente vapor para que el motor funcione. A medida que el motor alcanza la temperatura de funcionamiento, se abre el estrangulador para que la cantidad normal de combustible se mezcle con el aire.

Bueno, todos los pilotos saben que aumentar el acelerador o abrir el acelerador aumenta la presión del múltiple, por lo que la explicación anterior está incompleta. A medida que se abre el acelerador, el sistema de inducción se abre a la presión del aire ambiental, por lo que aumenta. El volumen de aire aumenta y se fuerza en el colector de tamaño fijo, por lo que la presión aumenta y se indica en el indicador MAP. El MAP se mide en el múltiple de admisión, no en el venturi. Cuando está apagado, la presión durante toda la inducción es ambiental. Pero luego, los cilindros encendidos succionan aire del colector, pero el acelerador cerrado está ahogando el aire y, por lo tanto, el MAP cae. Luego, al abrir el acelerador se elimina el estrangulador y el MAP puede elevarse hasta la temperatura ambiente. O más si es turbo. A medida que se aspira más aire en el colector de sección transversal fija al abrir el acelerador, su presión aumenta.

Estoy respondiendo mi propia pregunta ya que las respuestas existentes son buenas, pero pierdo un punto clave en mi pregunta que, en última instancia, fue la fuente de mi confusión.

Pensé erróneamente que la válvula de aguja de combustible está en el lado del colector de la mariposa. Por lo tanto, no podía entender por qué más vacío (menos potencia) no daba como resultado más combustible (más potencia).

La razón es que la válvula está en el lado de admisión de la mariposa y, por lo tanto, cuanto más abierta esté la mariposa, menor será la presión en la admisión y, por lo tanto, más combustible.

Por lo tanto, aumentar la aceleración abre la mariposa, lo que permite que entre más aire en el motor más rápido, lo que provoca una caída de presión (debido al venturi) en la admisión, lo que atrae más combustible. ¡Ordenado!

Creo que puede tener la idea errónea de que la potencia aumenta al aumentar solo la cantidad de combustible. En realidad, la potencia aumenta al empacar más mezcla de aire/combustible en los cilindros. La relación aire/combustible no debería variar mucho. Simplemente agregar más combustible haría una mezcla más rica, lo que en realidad disminuye la potencia.
@FredLarson Gracias, pero lo entiendo. Más aire significa más combustible significa mayor carga. Simplemente aumentar el combustible conduciría a un corte rico o a un sobrecalentamiento. Mi único malentendido fue de qué lado de la mariposa está la válvula de combustible.
Bien. Dejaré mi comentario para ayudar a cualquier otra persona que pueda estar confundida.

La carrera de admisión crea un vacío en el cilindro. Este vacío permite que la mezcla de combustible y aire entre en el cilindro. Ese ciclo constante mantiene la presión del colector más baja que la presión atmosférica mientras el motor está funcionando. La cantidad de mezcla disponible para el cilindro es controlada por la válvula de mariposa. Cuanto más abierta esté la válvula, mayor será el volumen de mezcla disponible para el cilindro. El grado de apertura del acelerador determina la presión en el colector. Es por eso que la presión del colector es la más baja al ralentí y la más alta cuando el motor se apaga.

¡Hablando de ofuscar el problema!

Placa del acelerador: una válvula variable para restringir el flujo de aire.

Cuerpo del acelerador: un conducto con una garganta convergente y divergente. es decir, un venturi. la placa del acelerador controla el diámetro del venturi.

Múltiple: un tubo que conecta el cuerpo del acelerador al cilindro.

El mismo aire que fluye a través del colector fluye a través del cuerpo del acelerador, gobernado por la placa del acelerador. La forma convergente del venturi hace que el aire se acelere. el mismo volumen de aire pasa a través del venturi angosto, como fluye a través del colector grande.

Según el teorema de Bernoullis, la velocidad, la presión y la densidad son intercambiables. la misma densidad o masa de aire que fluye a través de un conducto más pequeño tiene mayor velocidad, por lo tanto, menor presión. Luego, la atmósfera empuja el combustible hacia el venturi/cuerpo del acelerador a través del chorro hacia esta zona de área baja: el principio de la pistola rociadora.

La presión del múltiple muestra la posición de la placa del acelerador y cómo su flujo de aire de control hacia el motor y, por lo tanto, la potencia que producirá el motor, siendo el diferencial de presión igual al cuadrado del flujo de aire. este vacío está completamente separado del venturi en sí, que ve un diferencial de presión entre su punto más estrecho y el conducto más grande que lo rodea (ya sea que esto se refiera a la presión atmosférica o no) simplemente debido a que el aire que fluye a través de él tiene una velocidad más alta.

El vacío del múltiple más alto es en realidad cuando se frena por compresión... especialmente en estos nuevos y elegantes sistemas efi con control de aire de admisión y corte de combustible en desaceleración... pueden cerrar el acelerador casi al 100%... y el motor gira mucho más rápido que al ralentí...

Me gusta verlo así: hay una correlación entre la presión del aire y la velocidad del aire. Cuando la velocidad es alta, la presión es baja. Cuando la velocidad es baja, la presión es alta. Entonces, cuando abrimos el acelerador, estamos dejando que entre más aire en el motor. A medida que aumentan las RPM del motor, aumenta la velocidad del aire que fluye hacia el colector. Internamente, la presión disminuye y así es como se correlacionan. La presión en el colector cae a medida que aumenta la velocidad del aire. Al saber cuál es la relación entre la presión del colector y la presión ambiental, podemos saber la cantidad de aire que fluye hacia el motor. Si sabemos la cantidad de aire que entra en el motor, podemos elegir la cantidad correcta de combustible (o lo hace la computadora).

¿Por qué la presión del colector aumenta con la potencia?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 2v