M2: Sistemas auxiliares de motor

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M2: Sistemas auxiliares de motor

2016/17

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1. ¿Qué es la relación estequiométrica de la mezcla?        3
2. ¿Qué diferencia la combustión de la gasolina de la del gasoil?        4
3. ¿Qué es el índice de octano?        4
4. ¿Se pueden usar gasolinas con diferente índice de octano?        5
5. ¿Qué es el “picado de bielas”?        5
6. ¿Qué diferencias hay entre gasolina con plomo y sin plomo?        5
7. ¿Un vehículo con catalizador y sonda        6

lambda puede usar cualquier gasolina?

1. ¿Qué es el índice de cetano?        6
2. ¿Qué ocurre si uso gasoil con diferente índice de cetano?        7
3. ¿Qué hacer si se reposta con un combustible equivocado?        7
4. ¿Cómo afecta la calidad del combustible al funcionamiento del motor?        8
5. ¿Qué importancia tiene el filtro de combustible?        8,9
6. ¿Qué emisiones producen los combustibles?        9
7. ¿Qué aditivos se añaden a la gasolina?        10
8. ¿Qué aditivos se añaden al gasoil?        11
9. ¿Qué es el Biodiesel?        12
10. ¿Qué ventajas e inconvenientes tiene usar el Biodiesel?        13
11. ¿Se puede alternar el repostado de gasoil y Biodiesel?        14
12. ¿Un vehículo con filtro de partículas puede usar Biodiesel?        14
13. ¿Qué son los Bioalcoholes?        15
14. ¿Qué es el Gas Natural?        16
15. ¿Qué es el Gas Licuado del Petróleo (GLP)?        17
16. ¿Qué es el Biogás?        17
17. ¿En qué consiste un vehículo híbrido?        18

1. ¿Qué es la relación estequiométrica de la mezcla?

La relación estequiométrica es la proporción ideal de aire y combustible que se necesita para hacer la combustión en un motor de gasolina, y es de 14,7 kg de aire por 1 kg de combustible.

La proporción ideal se designa con la letra griega lambda (λ).

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Sólo con esta proporción está garantizada la combustión completa y puede el catalizador convertir prácticamente la totalidad de los gases de escape nocivos en gases inocuos para el medio ambiente. Con una relación aire/combustible más baja que la estequiométrica (inferior a 14,7 para la gasolina) no todo el combustible podrá quemarse y una parte quedará sin quemar o parcialmente quemado, con formación de CO y HC.

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En la actualidad casi todos los motores de gasolina de ciclo Otto funcionan con esta mezcla. Con otros tipos de combustible, la relación aire-combustible es diferente.

En los motores Diésel la mezcla estequiométrica es muy parecida: 14,5 gramos de aire por 1 de gasoil.

Hay que recordar que la combustión nunca es completa, independiente de la relación aire- combustible, puesto que la reacción nunca se desarrolla en condiciones ideales.

1. ¿Qué diferencia la combustión de la gasolina de la del gasoil?

Básicamente se diferencian en la forma de realizar la combustión, aunque también se diferencia en la relación de compresión y en la relación estequiométrica.

En el motor de gasolina la mezcla entra en el cilindro en la fase de admisión y es comprimida. Cuando salta la chispa en la bujía, la mezcla se inflama y empuja el pistón. Como cada motor posee una determinada relación de compresión fija (entre 9:1 y 17:1), las características químicas de la gasolina deben permanecer estables hasta la ignición y, posteriormente, combustionar suave y progresivamente en toda la cámara de combustión.

En el motor diésel la combustión es diferente. Durante la admisión solo se aspira aire, que es comprimido hasta elevar su presión. Cuando el gasoil es pulverizado en la cámara de combustión, se inflama al entrar en contacto con el aire empujando el pistón. Para ello, las características químicas del gasoil deben asegurar una inflamabilidad homogénea y progresiva de todo el combustible, incluso cuando el volumen de la cámara de combustión haya aumentado por el desplazamiento del pistón.

1. ¿Qué es el índice de octano?

El octanaje es una escala que mide la capacidad anti detonante, que tiene la gasolina en el momento que se comprime en el pistón. Es una propiedad esencial de los carburantes. La eficacia del motor aumenta con altos índices de compresión, pero solamente mientras el combustible utilizado soporte ese nivel de compresión sin sufrir combustión prematura o detonación. El combustible debe ser anti detonante para que solo se encienda en el momento que caiga la chispa y no antes.

Con el nivel de octanaje adecuado se evita la auto detonación y se logra un solo foco de llama dado por el encendido en el momento preciso, con lo cual se obtiene una combustión más efectiva.

1. ¿Se pueden usar gasolinas con diferente índice de octano?

Algunos combustibles (como el GLP, GNL, etanol y metanol, entre otros) poseen un índice de octano mayor de 100. Utilizar un combustible con un octanaje superior al que necesita un motor no lo perjudica ni lo beneficia. Si se tiene previsto que un motor vaya a usar combustible de octanaje alto, puede diseñarse con una relación de compresión más alta y mejorar su rendimiento.

Las gasolinas que tienen un alto índice de octano producen una combustión más suave y efectiva, pero el exceso de octanaje no agrega mayores beneficios ni en términos de potencia ni suavidad o rendimiento. Como el octanaje es la medida de la resistencia de una gasolina a auto inflamarse entonces para altas relaciones de compresión son necesarias gasolinas de alto octanaje y para poca relación de compresión menor octanaje.

1. ¿Qué es el “picado de bielas”?

Si se usa gasolina de menor número de octanaje que el adecuado, se produce el picado de bielas. Este fenómeno produce un efecto freno en el funcionamiento del motor y debido a la presión y temperatura alcanzada en la combustión, podría incluso llegar a perforar los pistones.

Por lo tanto, debemos usar la gasolina cuyo número de octano sea el apropiado a nuestro motor en función de su relación de compresión, cuanta mayor relación de compresión, gasolina de mayor octanaje.

1. ¿Qué diferencias hay entre gasolina con plomo y sin plomo?

El efecto del plomo es antidetonante. Permite que la mezcla aire-gasolina sea comprimida a una mayor presión antes de que la chispa de la bujía encendiera la mezcla e hiciera mover los cilindros.

Debido al impacto ambiental de los combustibles con plomo, junto con la necesidad de combustibles sin plomo para vehículos equipados con convertidores catalíticos modernos el combustible con plomo fue prohibido. Otra ventaja de la gasolina con plomo era una mejor protección de las válvulas del motor. El cambio a combustibles sin plomo se produjo debido a los peligros de la exposición al plomo, y la necesidad de reducir la producción de la contaminación de los automóviles.[pic 8]

1. ¿Un vehículo con catalizador y sonda lambda puede usar cualquier gasolina?

No, la gasolina debe estar libre de metales (plomo y manganeso, entre otros) a los cuales se recurría para aumentar el índice de octano y aprovechar ciertas propiedades lubricantes.

Por un lado, el plomo inutiliza el catalizador y la sonda Lambda. Los metales nobles que componen el catalizador (platino y rodio en finas capas), actúan como aceleradores de la descomposición de las emisiones contaminantes, sin participar en la reacción química. Pero el plomo reacciona con ellos haciéndolos inservibles. La necesidad de reducir tanto las emisiones de metales pesados como los daños producidos a los catalizadores y a las sondas lambda, hizo necesaria su sustitución por otros aditivos menos agresivos.

1. ¿Qué es el índice de cetano?

El índice de cetano (CZ) indica la compresión que puede soportar el gasoil antes de autoinflamarse de forma incontrolada, facilitando el máximo aprovechamiento energético del combustible.

Para obtener un funcionamiento suave del motor Diesel, se necesita una inflamación rápida y completa del combustible inyectado a medida que va entrando en contacto con el aire comprimido en la cámara de combustión. Para cuantificar esta facilidad de ignición se utiliza el “índice de cetano”.

El índice de cetano de un combustible se obtiene comparando su grado de autoignición, con una mezcla de “cetano” (100% inflamable) y de “alfa-metil-naftaleno” (0% inflamable). La mezcla de estos dos componentes que presente un grado de inflamabilidad idéntico al del gasoil de referencia determina su índice de cetano.

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