Debido a las altas velocidades involucradas, todos los flujos fuera y dentro de los cilindros son turbulentos. La turbulencia se puede definir como el movimiento aleatorio de las partículas de fluido en el flujo de fluido, pero la generación de vórtices en la cámara de combustión es el movimiento de rotación del aire que será útil para proporcionar una mezcla adecuada de aire y combustible que el otro movimiento de turbulencia. La excepción son los flujos en las esquinas y pequeñas grietas de la cámara de combustión, donde la proximidad de las paredes amortigua las turbulencias.
El proceso de combustión se produce por tanto en condiciones distintas de aquellas vistas para las llamas laminares. La turbulencia incrementa la velocidad de combustión y provoca un aumento de la
superficie del frente de llama
La turbulencia en un cilindro es alta durante la admisión y disminuye a medida que la velocidad baja disminuye cerca del BDC.
La alta turbulencia cerca del PMS cuando se produce la ignición es muy deseable para la combustión. Se rompe y propaga el frente de llama muchas veces más rápido.
La turbulencia en los motores IC se debe principalmente a Swirl, Squish y Tumble.
La turbulencia ayuda a quemar toda la gasolina, y nos permite sacar más energía en cada explosión, más potencia, eso es bueno ya que toda la mezcla se envía por todo el cilindro gracias a este efecto y esto lo puede lograr gracias a unos las o chapaletas introducidas en la cámara de combustión controladas por la ECU de motor que ayudarán a que estos efectos se realicen de manera optima.
La turbulencia dificulta que metamos el aire a los cilindros, y nos produce pérdidas de energía por bombeo, menos potencia, eso es malo.
- Remolino: El remolino se define como el vórtice de gran escala en el fluido dentro del cilindro con el eje de rotación paralelo al eje del cilindro.
Se pueden generar remolinos construyendo el sistema de admisión para dar un componente tangencial al flujo de admisión cuando ingresa al cilindro. Esto se hace dando forma y contorneando a los colectores de admisión, los puertos de válvulas y las caras de los pistones.
- Squish: El movimiento del gas radialmente hacia adentro o transversal que ocurre hacia el final de la carrera de compresión cuando la porción de la cara del pistón y la culata del cilindro se acercan entre sí se llama Squish.
- Se manifiesta al desplazar el gas hacia la cámara de combustión (espacio).
- Giro: cuando el pistón alcanza el PMS, el movimiento de aplastamiento genera un flujo secundario llamado giro, donde la rotación ocurre alrededor de un eje circunferencial cerca del borde exterior de la cavidad o taza del pistón.
La necesidad del movimiento giratorio es aumentar el nivel de turbulencia, lo que favorece una mezcla adecuada y rápida de la carga nueva, lo que conduce a una combustión eficaz con emisiones reducidas.
La generación de flujos de vórtice significativos en el cilindro de un motor IC durante el proceso de admisión genera una alta intensidad de turbulencia durante la última etapa de la carrera de compresión.
Los flujos de rotación dentro del cilindro dependen en gran medida de la forma de la superficie del pistón, la ubicación de la cavidad del pistón, la orientación del colector de admisión, la relación de compresión, la velocidad del motor, etc.
La caída también se conoce como remolino de barril. La cámara múltiple en la corona del pistón induce aplastamiento y caída, lo que mejora la combustión, debido a que las mejores características de emisión de combustión se han reducido a costa del rendimiento.
La introducción de vibración en la cámara de combustión es un método eficaz para mejorar la intensidad de la turbulencia antes de la ignición, acelerando así las velocidades de combustión, estabilizando la combustión y extendiendo el límite de dilución.
A medida que aumenta la velocidad del motor, el caudal aumenta con el correspondiente aumento de turbulencias, aplastamientos y caídas. Esto aumenta la tasa de evaporación del combustible, la mezcla de vapor de combustible y aire y la combustión.
El aire y el combustible se consumen en poco tiempo, por lo que se reducen los golpes.
