Ciclo Miller en motores de explosión

1994/04/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingeniaritza

En los motores de explosión que funcionan con pistones y bielas existen dos vías para mejorar el rendimiento: aumentar la relación de compresión y alargar la propagación tras la explosión. En los motores clásicos de cuatro tiempos, sin embargo, la tasa de compresión no puede elevarse por encima de una medida, ya que la mezcla de combustible y aire antes de que el pistón llegue al punto superior se inflama espontáneamente.

Por otra parte, la fase de expansión no puede prolongarse sin aumentar la relación de compresión. De hecho, el volumen que se desplaza cuando el pistón sube en la compresión es el mismo que el que se desplaza en la propagación de los gases quemados hacia abajo tras la explosión. La relación de expansión es, por tanto, igual a la relación de compresión.

Esta barrera se puede evitar en motores con inyección gracias al ciclo Miller. La casa Mazda ha mejorado el ciclo de Miller y el tiempo de compresión es básicamente más corto que el de expansión, ya que las válvulas de absorción se disparan más tarde.

Las cuatro fases del motor de explosión son:

1. El pistón comienza a aspirar aire de arriba abajo desde la válvula de absorción que está abierta.
2. Cuando el pistón comienza de abajo a arriba, en la primera quinta parte del recorrido del pistón se mantiene abierta la válvula de absorción (2ª. La compresión se realiza en los otros cuatro quintos (figura 2.b). Imagen). Por tanto, en la compresión se utilizan cuatro quintas partes del recorrido.
3. Cuando el pistón está arriba se inyecta combustible y el pistón toma de arriba abajo la fuerza de propagación de los gases quemados en todo el recorrido.
4. Cuando el pistón llega de abajo hacia arriba, los gases quemados van fuera de la válvula de escape.

Por tanto, el empuje de los gases quemados se recoge en un recorrido más largo que en un motor convencional con la misma relación de compresión. Como consecuencia, el rendimiento del motor es mejor y los ingenieros de Mazda esperan reducir el consumo de combustible entre un 10-15%.