Sistema de funcionamiento de la aspiración de aire

Todos los motores de combustión interna, desde el motor de un pequeño scooter hasta el de un enorme barco, requieren fundamentalmente dos cosas para funcionar: oxígeno y combustible. Sin embargo, simplemente arrojar oxígeno y combustible en un contenedor no crea un motor. Tubos y válvulas dirigen el oxígeno y el combustible a los cilindros, donde los pistones comprimen la mezcla y se produce la ignición. La fuerza explosiva empuja el pistón hacia abajo, girando el cigüeñal y proporcionando fuerza mecánica al usuario para mover el vehículo, operar generadores, bombear agua, entre otras funciones básicas de un motor de automóvil.

El sistema de admisión de aire es esencial para el funcionamiento del motor, recogiendo y dirigiendo el aire hacia los cilindros individuales, pero es más que eso. Siguiendo la ruta que toma una molécula de oxígeno típica a través del sistema de admisión de aire, se puede aprender cómo cada parte desempeña su papel para mantener el motor funcionando eficientemente. (En algunos vehículos, el orden de estas partes puede variar).

El tubo de admisión de aire frío generalmente se coloca donde puede capturar aire desde fuera del compartimiento del motor, como en un guardabarros, la parrilla o una toma en el capó. El tubo de admisión de aire frío es el punto de partida del viaje del aire a través del sistema de admisión y la única abertura por donde entra el aire. El aire desde fuera del compartimiento del motor suele ser más frío y denso, rico en oxígeno, lo que es mejor para la combustión, la potencia y la eficiencia del motor.

Filtro de Aire del Motor

A continuación, el aire pasa a través del filtro de aire del motor, generalmente ubicado dentro de la “caja de aire”. El aire “puro” es una mezcla de gases, aproximadamente 78% nitrógeno, 21% oxígeno y trazas de otros gases. Dependiendo de la ubicación y la temporada, el aire también puede contener muchos contaminantes como hollín, polen, polvo, tierra, hojas e insectos. Algunos de estos contaminantes pueden ser abrasivos, causando desgaste excesivo en las partes del motor, mientras que otros pueden obstruir el sistema.

Normalmente, una malla atrapa la mayoría de las partículas grandes como insectos y hojas, y el filtro de aire captura partículas finas como polvo, tierra y polen. Un filtro de aire típico captura entre el 80% y 90% de partículas de hasta 5µm (5 micras es aproximadamente el tamaño de un glóbulo rojo). Un filtro de aire de alta calidad captura entre el 90% y 95% de partículas de hasta 1µm (algunas bacterias pueden tener un tamaño de alrededor de 1 micra).

Medidor de Flujo de Aire (MAF)

Para determinar con precisión cuánto combustible inyectar en un momento dado, el módulo de control del motor (ECM) necesita saber cuánto aire está entrando en el sistema de admisión. La mayoría de los vehículos utilizan un medidor de flujo de aire (MAF) para este propósito, mientras que otros usan un sensor de presión absoluta del múltiple (MAP), generalmente instalado en el múltiple de admisión. Algunos motores, como los con turbocompresor, pueden usar ambos.

En vehículos equipados con MAF, el aire se “endereza” pasando a través de una malla y un aspa. Parte de este aire fluye a través de la sección del sensor del MAF, que contiene un elemento de medición de hilo caliente o película caliente. La electricidad calienta el hilo o la película, disminuyendo la corriente, pero el flujo de aire enfría el hilo o la película, aumentando la corriente. El ECM correlaciona el flujo de corriente resultante con la masa de aire y realiza cálculos cruciales para el sistema de inyección de combustible. La mayoría de los sistemas de admisión de aire incluyen un sensor de temperatura del aire de admisión (IAT) en algún lugar cerca del MAF, a veces formando parte de la misma unidad.

Tubo de Admisión de Aire

Después de ser medido, el aire avanza a través del tubo de admisión de aire hacia el cuerpo del acelerador. En el camino, puede haber una cámara de resonancia, una botella “vacía” diseñada para absorber y cancelar las vibraciones del flujo de aire, suavizando el flujo en su camino hacia el cuerpo del acelerador. También es importante señalar que, especialmente después del MAF, no debe haber fugas en el sistema de admisión de aire. Introducir aire no medido en el sistema distorsionaría la relación aire-combustible. Como mínimo, el ECM podría detectar una falla y encender una luz de diagnóstico (DTC) y la luz de verificación del motor (CEL). En el peor de los casos, el motor podría no arrancar o funcionar mal.

Turbocompresor e Intercooler

En vehículos equipados con turbocompresor, el aire pasa luego a través de la entrada del turbocompresor. Los gases de escape giran la turbina dentro de la carcasa de la turbina, que a su vez hace girar la rueda del compresor dentro de la carcasa del compresor. El aire entrante se comprime, aumentando su densidad y contenido de oxígeno. Más oxígeno permite quemar más combustible, extrayendo más potencia de un motor más pequeño.

Dado que la compresión aumenta la temperatura del aire de admisión, el aire comprimido pasa a través de un intercooler para reducir su temperatura, disminuyendo el riesgo de golpeteo, detonación o preignición en el motor.

Cuerpo del Acelerador

El cuerpo del acelerador, ya sea electrónico o por cable, está conectado al pedal del acelerador y al control de crucero (si está equipado). Al pisar el acelerador, la placa del acelerador o válvula “mariposa” se abre, permitiendo que más aire fluya hacia el motor, aumentando la potencia y las RPM del motor. Cuando el control de crucero está activado, utiliza un cable separado o una señal eléctrica para operar el cuerpo del acelerador y mantener la velocidad deseada establecida por el conductor.