PROCESO DE COMBUSTION

 

 INICIO DE LA COMBUSTIÓN

Al final del tiempo de compresión empieza a inyectarse el combustible en el cilindro en uno o varios chorros.Esta inyección se hace con una gran fuerza.Los chorros de combustible se dividen en gotas de diferentes tamaño.Alrededor de los chorros primitivos se forma un núcleo con las gotas más grandes.Las gotas más pequeñas se esparcen rápidamente debido a la turbulencia del aire y la temperatura de éste hace que se evaporen.Bajo la acción del calor del aire, se inicia una degradación del combustible a componentes más fácilmente inflamables .En las zonas más alejadas, la proporción de combustible es demasiado pequeña para que se inflame por sí misma,pero por dentro de la zona más exterior aparece una región con elevadas temperaturas y una mezcla favorable de combustible y aire.Es en ésta región donde se inicia la primera inflamación del combustible .

Se  observa, pues,que entre el inicio de la inyección y el de la combustión existe una demora.Esta demora se suele llamar retraso del encendido.La magnitud del retraso es influenciada por diversos factores,entre otros,la inflamabilidad del combustible(índice de cetano),la temperatura en la cámara de combustión ,la presión de compresión,la velocidad de inyección y la rotación del aire.Hay que procurar que el retraso sea lo más pequeño posible,ya que si no el proceso de combustión tiene lugar de una manera desordenada.

El tiempo que transcurre desde que la presión del combustible empieza a aumentar hasta el final del periodo de combustión es en un motor de seis cilindros de unos 0,003 segundos a 2400 r.p.m.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL 2ª PARTE

Motor diesel de cuatro tiempos

A.Tiempo de admisión

Durante el tiempo de admisión el pistón desciende y aspira aire.
Las válvulas no se abren o cierran exactamente en los puntos muertos superior e inferior.Al principio del tiempo de admisión tanto la válvula de admisión como la de escape están abiertas (solape de válvulas).Este solape es más grande en los motores modernos que en los antiguos.Un gran solape mejora el barrido.






 Fig .1.1 Entra el aire y aumenta el volumen del cilindro al moverse el pistón hacia abajo.

B.Tiempo de compresión

El pistón se desplaza ahora hacia arriba,se cierra la válvula de admisión y el aire se comprime a una gran presión.








Fig 1.2 La presión de compresión al final de este tiempo es de 250-300 kpa (25-30kg/cm2).Esta elevada compresión aumenta la temperatura del aire a 650-750ºC.








 C.TIEMPO DE EXPANSION

Antes de que el pistón llegue al punto muerto superior,es inyectado combustible en el cilindro.Este se inflama debido a la elevada temperatura del aire comprimido.En la combustión los gases se expanden muy fuertemente y pesionan el pistón hacia arriba con fuerza.La presión de combustión (presión tope)es de 900 kPa (90Kg/cm2).Con turbo:1000-1150 kPa (100-115 Kg/cm2).
La combustión del motor diesel proporciona generalmente una curva de presión y volumen entre los tiempos de compresión y expansión algo más suave que lo que es el caso de un motor de gasolina an el que esta curva tiene un aspecto más puntiagudo.En motores antiguos y según las teorías originales esta diferencia era más marcada,lo que hizo que el motor diesel se llamara motor de presión uniforme y el gasolina motor de volumen uniforme.


 D:Tiempo de escape

Antes de que el pistón llegue al punto muerto inferior,se abre la válvula de escape por la que salen   los gases empujados por el pistón.
La presión disminuye y el volumen también mientras el pistón se va desplazando hacia arriba.La temperatura de los gases a la salida de la válvula es de 500-700ºC

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL Iª PARTE

Tres factores que caracterizan el motor diesel

Grandes presiones

El aire que tiene que ser comprimido fuertemente para que se caliente a temperaturas superiores a la temperatura de inflamación del combustible,unos 650-700 º C.El limite inferior de compresión actual para uso práctico es de 12:1
Presiones elevadas suponen mayores esfuerzos mecánicos para las diferentes partes del motor.Por este motivo un motor diesel tiene que fabricarse más robusto que uno de gasolina.
La mayor relación de compresión hace también que  el contenido energético del combustible sea mejor utilizado.Por esto el motor diesel tiene un rendimiento mayor.

Exceso de Aire

En cualquier condición de funcionamiento el motor diesel recibe más aire que el necesario para quemar la cantidad de combustible inyectada.Esto crea una condiciones favorables para una buena combustión.

Campo de revoluciones limitado

Una mezcla combustible aire ha de conseguirse en muy poco tiempo desde el momento en que el combustible empieza a ser inyectado en la cámara de combustión.Este tiempo no puede ser demasiado breve.Si se aumenta el régimen por encima de un límite determinado las gotas de combustible no tienen tiempo de esparcirse suficientemente bien en el aire comprimido y entonces la combustión es defectuosa.Por este motivo el motor diesel tiene generalmente un campo de revoluciones más pequeño que el del motor de gasolina,que se alimenta con una mezcla de combustible y aire preparada de antemano .Es decir que el motor diesel tiene un campo de revoluciones utilizable relativamente limitado.Cuando el motor se monta en un vehículo  que funciona con cargas variables y diferentes velocidades hay que combinarlo entonces con una caja de cambios de muchas relaciones.