jueves, 29 de mayo de 2014

CCCLXIV - Combustion, Preignición, Detonación (1)

-Como ya se conoce en aviación el encendido de los motores es por un sistema doble e independiente, principalmente por motivos de seguridad.

"Encendido por bujia simple"
-El encendido dentro del cilindro por medio de una chispa se cree mayoritariamente que se produce como una explosión -motores de explosión- pero la inflamación de la mezcla está condicionada por muchos factores, aunque se efectúa de forma muy rápida, es medible y se considera que la llama avanza entre 35 mts/seg. y 150 mts/seg.



"Doble encendido"
-Es comprensible que si el sistema es de doble encendido, el tiempo de propagación se reduce como teoricamente a la mitad. Esto mejora el rendimiento del motor y se puede fijar mejor el avance de encendido por estar mediado por ambos sistemas. De hecho los coches de carreras utilizan el doble encendido por mejor rendimiento. En aviación es por Seguridad.

-El avance de encendido difiere mucho entre motores, de la posición de los cilindros y según que cilindros alimente cada magneto. Mi experiencia me ha demostrado que puede estar entre 20º y 28º.  El avance de 25º es bastante corriente, incluso que hay motores que una magneto está calada a 24º y la otra a 22º por alimentar las bujias inferiores o superiores en un boxer.

"Funcionamiento normal"
-En la combustión de doble encendido, la velocidad de los dos frentes de llamas varía con la naturaleza del vapor de la mezcla, de su gasificación, riqueza o pobreza, temperatura inicial de la carga, del grado anti-detonante del combustible. De si está bien mezclada -grado de turbulencia- forma de la cámara de combustión, grado de presión de entrada (MAP) al cilindro, temperatura del cilindro... y varios aspectos menores y puntuales.

-El intervalo que se crea por el avance de las llamas y la alta velocidad de giro del motor es la razón por lo que se adelanta el salto de la chispa entre los electrodos de la bujía, de manera y forma que la alta presión se alcance una vez pasado el pistón el PMS. El encendido en aviación suele ser de avance fijo ya que los regímenes de funcionamiento son también estables, la mayor parte en crucero. En automovilismo se utiliza el avance variable porque el funcionamiento es constantemente variable también.

"El caso del Autoencendido"
-La mezcla perfecta de combustible y aire para la combustión es de 0.067 que corresponde en PESO a una mezcla de 14.9 partes de oxigeno por una parte de combustible. Practicamente 15 a 1. Aunque en realidad ni la proporción es ésta por las diversas variaciones de altura, temperatura y densidad del aire que hace que la combustión no sea completa y el rendimiento baja. Los productos de la combustión son principalmente vapor de agua y teoricamente el bioxido de carbono, aunque en realidad lo que ocurre y debido a la combustión defectuosa que aparece un gas altamente venenoso que es el monóxido de carbono debido a la falta de combustión completa.

-Esto crea también residuos como carbonillas que junto a los del plomo del antidetonante -el tetraetilo de plomo- que no sale por el escape se crean unas incrustaciones en la cámara y cabeza del pistón y que cuando se ponen incandescentes -puntos calientes- nos crean el autoencendido. Esto hace que la mezcla se inflame antes de que salte la chispa y la presión máxima en el cilindro se alcance antes que el pistón llegue al PMS. Dañando el motor por el "talonazo" mecánico.

"Detonación"
-Otro defecto de funcionamiento del encendido es la llamada "Detonación" una explosión violenta e instantánea de la mezcla del cilindro debido a una alteración o descomposición del combustible debido a las altas presiones o del insuficiente valor de resistencia por bajo N.O. (Número de Octanos). Es decir que si el combustible está degradado o es de valor inferior, al termino de la compresión el calor generado aumenta la presión todavía más y el combustible. El aumento de presión también puede producirse en el momento en que sube rapidamente con el avance de los dos frentes de la llama, produciéndose el fenómeno de la explosión instantánea. Un martillazo que desde el exterior suena a repiqueteo metálico, y asi es, la destrucción del motor está amenazando.

-La mezcla rica disminuye el riesgo de detonación, también el utilizar combinaciones de MAP bajo junto con RPM más altas. Digamos que cuando el combustible no es el adecuado el "punto critico" avanza muy rapidamente hacia la detonación. Sobre todo utilizar gasolinas del N.O. aconsejado o superior.

ReF.:  (CCCLXIV)    RMV  /  Doc. DGAC Mex.


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