COLECTOR DE ADMISIÓN - Definición - Significado

Conjunto de conductos que comunican el carburador, o el filtro del aire, con la culata. En los motores de varios cilindros, la llegada de la mezcla de aire y carburante a los diversos cilindros se efectúa independientemente para cada cilindro: la razón puede ser, por ejemplo, la de utilizar un solo dispositivo dosificador de la mezcla (un solo carburador). En este caso se produce el problema de distribuir la mezcla, así formada, entre los diferentes cilindros, y a ello contribuye el colector de admisión.

Al menos en su función esencial, puede imaginarse constituido por un conducto principal, del cual derivan otros varios correspondientes a los distintos cilindros. En general se trata de un cuerpo, de fundición de aluminio o hierro, en el que se han practicado los canales de los conductos mencionados, mediante el uso de almas en los moldes de fusión. También se citan colectores, aunque impropiamente, en el caso de cilindros alimentados independientemente, cada uno con su conducto; en esta situación se hace referencia a un elemento cuyo único objeto es la comunicación de cada conducto de admisión con los cilindros correspondientes, provistos eventualmente de inyectores y válvulas de mariposa. En tal caso la función del colector es exclusivamente de construcción mecánica.

El diseño de un colector de admisión debe responder a condiciones muy precisas. Tiene que alimentar en la misma medida todos los cilindros, manteniendo homogénea la mezcla de aire y gasolina durante el recorrido; por tanto, las diversas ramificaciones en que se divide el conducto principal han de ser de longitudes y formas casi iguales; eventualmente se recurre a una aportación de calor transmitido por los gases de escape o por el agua de refrigeración que circula por el motor. Además, debe permitir un buen rendimiento volumétrico, es decir, hacer lo mayor posible la cantidad de mezcla aspirada por cada ciclo del motor y, por tanto, la potencia suministrada. Por ello, se comprende fácilmente la conveniencia de evitar toda resistencia posible al movimiento de la mezcla, lo cual se consigue utilizando conductos muy lisos, de diámetro suficientemente grande, y evitando los cambios bruscos de sección y de curvatura.

Sin embargo, un aspecto que hay que tener presente, por su importancia respecto al rendimiento volumétrico, es el hecho de que la admisión de cada cilindro puede ser perturbada Por las de otros cuyos conductos estén reunidos con el del primero a través del colector. En general, unir los conductos de admisión implica una disminución del rendimiento volumétrico. Este inconveniente será despreciable, sin embargo, si se comunican cilindros cuyos ciclos estén suficientemente distanciados. Por ejemplo, cuando en un motor de 4 cilindros la fase de admisión resulta superior a 180° (es decir, a 1/4 de ciclo completo, que es de 720°), para que no se produzca interferencia es posible unir 3 cilindros solamente, aunque en la práctica se han obtenido buenos resultados acoplando los 4. Está claro, también, que la suficiente longitud de las diferentes ramas contribuye mucho para minimizar la interferencia de un cilindro sobre otro. En efecto, si durante la fase de admisión de un cilindro, otro cilindro empieza a aspirar, la perturbación producida por éste se propagará con una velocidad dada (por definición, la velocidad del sonido) a lo largo de su propio conducto; esta perturbación alcanzará la confluencia con el primer conducto considerado al cabo de cierto tiempo, tanto mayor cuanto mayor sea la longitud de la ramificación. La importancia de un acoplamiento correcto de los diversos cilindros impone, a veces, la colocación de los cilindros y de los cigüeñales que mejor se presta, por simplicidad y eficacia, para realizar un buen llenado. En efecto, en los motores de prestaciones elevadas, se prefiere alimentar cada cilindro con un conducto independiente de los otros.

Basta considerar el más clásico de los motores de automóvil, el de 4 cilindros en línea, y examinar las diferentes configuraciones del acoplamiento de los conductos de admisión que se pueden adoptar. Si bien la mejor solución desde el punto de vista del rendimiento volumétrico es el de los 4 conductos separados, la más económica es la de un conducto único del que parten (con un solo carburador) 4 conductos. Una solución intermedia entre las 2 citadas es la adopción de 2 carburadores; en tal caso son posibles diversas soluciones:

- la unión de los cilindros 1-2 y 3-4, que sería más interesante desde el punto de vista de construcción, puesto que comunica cilindros adyacentes, pero que no ofrecería buenos resultados para el rendimiento volumétrico, pues los cilindros adyacentes quedan próximos en la sucesión de las explosiones (desfasados solamente en 180°) y no son equidistantes;

- la unión de los cilindros 1-4 y 2-3, cuyos ciclos se suceden en el tiempo, son equidistantes y están desfasados en 720°/2 = 360°, y que, por tanto, carece de interferencias.

Para cualquier otro tipo de motor pueden estudiarse las mejores configuraciones del colector: para un motor de 8 cilindros en V de 90°, por ejemplo, una buena solución es la de que los 4 cilindros de cada fila se alimenten por un carburador.

Es conveniente recordar también que las dimensiones de los conductos (diámetro y longitud) pueden influir notablemente en el rendimiento volumétrico, por la aparición de fenómenos de inercia y de resonancia. Sin embargo, en el caso de un colector que una varios cilindros, los fenómenos citados presentan menor importancia, incluso para las mutuas perturbaciones entre los cilindros y, por tanto, resulta más difícil aprovechar sus ventajas.