Características Esenciales de Combustibles y Procesos de Combustión en Motores

Propiedades de los Combustibles según el Tipo de Motor

• Motor Otto: La volatilidad del combustible y su resistencia a la detonación son cruciales.
• Motor Diésel: Requiere un encendido fácil para la combustión espontánea.

Resistencia a la Detonación

La detonación es la combustión espontánea e incontrolada de todas las partículas que no han sido alcanzadas por la llama regular. Produce violentas oscilaciones de presión que provocan un golpeteo metálico característico.

El poder antidetonante mide la resistencia a la detonación de un combustible. Esta resistencia se mide por el número de octanos, que indica la aptitud del combustible para soportar, sin detonación, presiones elevadas.

Riqueza de la Mezcla

Es la relación entre el dosificado real y el de la relación estequiométrica. Se representa mediante el coeficiente lambda (λ).

• Mezcla Estequiométrica: Corresponde a la relación aproximada en peso de 1:15 (1 gramo de combustible por cada 15 gramos de aire).
• Mezcla Rica: Existe un defecto de aire. La proporción de gasolina respecto al aire es mayor que en una mezcla estequiométrica. La máxima potencia se obtiene con una relación de mezcla entre 12 y 13.
• Mezcla Pobre: Existe exceso de aire. La proporción de gasolina respecto al aire es menor que en una mezcla estequiométrica. El mínimo consumo específico se logra con una relación de entre 15 y 16.5.

Otras Propiedades Clave de los Combustibles

Volatilidad

Es la capacidad que tienen los líquidos para evaporarse.

Poder Calorífico

Es el número de calorías que es capaz de suministrar un kilogramo de combustible, es decir, la energía del combustible, que en el caso de la gasolina corresponde a 10400 kilocalorías por gramo.

Aditivos

Para gasolinas, están formados por varios componentes que cumplen una función específica. Estos determinan la composición de los hidrocarburos y la calidad de los combustibles.

Densidad

La densidad de un producto es su masa por unidad de volumen a una temperatura dada. Es un índice que sirve para diferenciar los distintos tipos de combustible.

Productos de la Combustión en Motores Otto

• Monóxido de Carbono (CO): Es un compuesto conocido y tóxico que, en contacto con el aire libre, se une con el oxígeno para formar dióxido de carbono.
• Hidrocarburos No Quemados (HC): Son causados por un exceso de gasolina en la mezcla o como consecuencia de una combustión incompleta.
• Óxidos Nítricos (NOx): Se forman a partir del nitrógeno contenido en el aire procedente de la combustión.