SISTEMA DE COMBUSTIBLE DEL MOTOR

SISTEMA DE COMBUSTIBLE DEL MOTOR.

GENERALIDADES.

Los motores de combustión interna, para su funcionamiento, durante el proceso de combustión, utilizan la energía liberada de los combustibles líquidos, con producción de altas temperaturas e incremento de la entalpía de los gases. La energía así transformada se convierte en trabajo mecánico. El combustible líquido es obtenido por destilación del crudo, en cuyo proceso intervienen un sin número de etapas que van de acuerdo con la calidad del combustible que se desea obtener. En la actualidad existe diversidad de combustibles, la calidad y las propiedades tienen una apreciable influencia en las condiciones de funcionamiento en especial en motores diesel. Se deben examinar las características del combustible líquido a utilizar, los cuales arrojan algún resultado diferente en los siguientes aspectos:

A.-        Peso específico.- Se define como el peso correspondiente a la unidad de volumen, es decir el  número de gramos que pesa cada centímetro cúbico, o el de kilogramos que pesa cada decímetro cúbico.

B.-        Calor de vaporización.- Cantidad de calor que cada unidad de masa absorbe para vaporizarse completamente, tomada a la temperatura de vaporización

C.-        Poder calorífico.- Cantidad de calor que es capaz de desarrollar la combustión completa de un kilogramo de combustible

D.-        Punto de inflamación.- Temperatura mínima a la cual el combustible desprende vapores inflamables a la presión atmosférica, es decir que arden al contacto con la llama pero sin propagarse la combustión a la masa líquida.

E.-        Punto de encendido.- Temperatura que debe poseer un combustible para que sin presencia de llama alguna se encienda espontáneamente.

F.-        Punto de ebullición.- Temperatura bajo la cual el combustible entra en ebullición.

G.-        Punto de congelación.- Constituye la temperatura a la cual el combustible deja de ser fluido.

H.-        Poder antidetonante.- Es la resistencia que posen los combustibles de oponerse al fenómeno de la detonación y se mide con el índice octano.

I.-        Tensión superficial.- Es la tensión a la que esta sometida cualquier masa líquida en su superficie. La formación de gotas es una consecuencia.

J.-        Viscosidad.- Es la resistencia que presentan los líquidos a fluir. Es necesaria conocerla para uso en toberas de inyectores y pulverizadores de carburadores.

K.-        Contenido de agua.- Rebaja el poder calorífico del combustible y produce un fenómeno que dará lugar a perturbaciones en el funcionamiento del motor. No debe rebasar el 2%.

L.-        Contenido de azufre.- Es el más perjudicial entre las impurezas. Porque produce una reacción química  que sufre durante el proceso de combustión, en donde debido ala elevada temperatura forma ácido sulfúrico que ataca y corroe a los cilindros.

M.-        Contenido de sustancias sólidas en suspensión.- Es la cantidad de residuos incombustibles que resulten de la combustión completa de un combustible líquido. Ya que estos producen desgaste en los cilindros y aros de pistón. No debe llegar al 1%.

N.-        Índice cetano.- Es la es la medida de la facilidad con la cual el combustible encenderá pero sin producir golpeteo o explosiones en la cámara de combustión. Determina la calidad del encendido de un combustible. La razón cetano de cualquier combustible dado esta identificada por su número cetano, mientras más alto sea el numero cetano, menos retrazo habrá entre el tiempo en que el combustible entra al cilindro y el tiempo en que éste comienza a quemarse.

Los combustibles líquidos utilizados en los Motores Marinos para el accionamiento del equipo propulsor y aparatos auxiliares se clasifican en:

a) Destilados.-         Son bajos en impurezas, buen poder de combustión, fluidos, volátiles, de mayor precio y su aplicación es para motores de velocidad elevada como auxiliares o propulsores de pequeñas embarcaciones

b) Residuales.-        Contienen un alto porcentaje de componentes residuales, son de aspecto negro ó marrón oscuro, relativamente económico  y por lo tanto los más empleados, se usan directamente en generadores de vapor y motores lentos de dos tiempos, o bien mezclados con destilados para producir los combustibles intermedios, ampliamente utilizados en las instalaciones marinas.

El problema de seleccionar un combustible que tiene las propiedades requeridas es  problema del diseñador. Su principal responsabilidad es seguir las precauciones de seguridad y regulaciones relacionadas con el uso apropiado de combustibles. Cada precaución posible debe de ser tomada para mantener al combustible tan libre de impurezas como sea posible.

Aunque el manejo y uso adecuado es su responsabilidad con respecto al combustible, un conocimiento de combustibles y sus características hará que los problemas encontrados en el funcionamiento  y mantenimiento de la máquina sean más rápidamente entendidos.

COMBUSTIBLE DIESEL DE UNA MÁQUINA.

Al usar un combustible líquido destilado, la combustión es más completa y es más limpia, dejando pocos depósitos de carbón. Esto no sólo ayuda a reducir la contaminación del aire, sino que reduce el tiempo de mantenimiento y elimina la necesidad de llevar diferentes tipos de combustibles.

Debido a las diferencias en los procesos de combustión y en los sistemas de combustible de las máquinas diesel y de gasolina, los combustibles para estas máquinas deben de ser refinados para cumplir con los diferentes requisitos.

En general, las máquinas diesel requieren un combustible que este particularmente limpio; ya que de lo contrario, las partes más cercanas al equipo de inyección se desgastarán rápidamente y las toberas que crean la pulverización del combustible dentro de los cilindros llegarán a  obstruirse. La composición del combustible diesel debe de ser tal que pueda ser inyectado a los cilindros en una fina  niebla. Las cualidades del encendido deben de ser tal que el combustible encenderá apropiadamente y se quemará rápidamente cuando este es inyectado a los cilindros.

El punto de autoencendido de un combustible se da en función de la temperatura, presión y tiempo. En una máquina diesel que esta funcionando apropiadamente, El aire de admisión es comprimido a una alta presión (incrementando así la temperatura), y la inyección del combustible empieza unos cuantos grados antes de que el pistón alcance el P.M.S. El combustible es encendido por el calor de compresión un poco después de que la inyección empieza, y la combustión continua a través del período de inyección. La combustión es mucho más lenta que en una máquina de gasolina, y la proporción del aumento de la  presión es relativamente pequeño.

REQUERIMIENTOS DE LOS SISTEMAS DE COMBUSTIBLE.

En este capítulo nosotros estudiaremos el sistema de combustible de la máquina diesel el cual lo dividiremos en dos grupos:

1.- Sistema externo de combustible.

2.- Sistema de inyección de combustible.

Sistema Externo de combustible.

El sistema de combustible externo almacena y distribuye combustible limpio para el  sistema de inyección. El sistema de combustible de un buque debe ser instalado, operado y mantenido con el mismo cuidado y supervisión que las máquinas. Las inspecciones, mantenimiento y operación de los tanques de combustible y equipo deben ser llevados de acuerdo a indicado por sus manuales de construcción y mantenimiento.

El combustible en buque es bombeado desde tanque de almacenamiento a un tanque de servicio (de suplemento o servicio), y desde este es entregado a las bombas de inyección en la máquina.

Los tanque de almacenamiento adoptan la forma del casco del buque; normalmente se encuentran formando una especie de doble fondo, su capacidad es variable (20 a 60 toneladas) dependiendo de la autonomía que requiera el uso táctico del buque o a las exigencias propias de la construcción naval; el interior de los tanques se encuentra dividido por mamparos perforados por groeras, para prevenir  los efectos de superficie libre.  El combustible se extrae por una bomba de trasiego y se envía al tanque de servicio. Los tanques deben mantenerse siempre recubiertos con pintura especial, pero debido a que el combustible tiene tendencia a oxidar y a enmohecer las planchas de acero con que son construidos, se debe tener la precaución de drenarlos periódicamente y lavarlos con solventes especiales para su limpiado y posteriormente pintarlos. Antes de pintar los tanques se deben ventilar y efectuar mediciones del nivel de gases explosivos. La frecuencia de estas actividades depende grandemente de la calidad del combustible que recibe en el buque.

...