Detonación y octanaje DETONACIÓN
Enviado por Jenny Michel • 1 de Abril de 2016 • Resumen • 1.242 Palabras (5 Páginas) • 337 Visitas
Detonación y octanaje
DETONACIÓN
Es un fenómeno que puede aparecer en los motores de explosión, caracterizados por golpes intermitentes similares a los de tipo metálico y que coinciden con una elevación muy acusada de presión y temperatura de la mezcla en la cámara de combustión lo que motiva un menor rendimiento térmico.
La hipótesis más generalizada de la causa de la detonación es la que admite que la combustión regular se transforma en onda explosiva por la formación de peróxidos que aparecen por reacciones de oxidación entre los hidrocarburos del combustible y el oxígeno del aire. Estos peróxidos son cuerpos muy inestables, cuya descomposición exotérmica al inflamarse hace aumentar la velocidad de combustión, apareciendo un régimen parecido al de una onda explosiva.
La detonación da origen a una velocidad de combustión tan rápida que es imposible transformar en trabajo útil la energía tan rápidamente desarrollada, y los repetidos choques transmitidos a los émbolos, bulones, bielas, etc., conducen a fallo de tales elementos por fatiga.
La detonación motiva además una elevación rápida de temperatura de culatas y quedan pues aumentadas las circunstancias que la motivaron, produciendo rotura de émbolos en particular.
La combustión regular cuya velocidad de propagación es de 10 a 20m/seg., pasa a valores de 1800 a 2000m/seg., desarrollándose una onda de choque o superficie de discontinuidad de presiones que recorre rápidamente la cámara de combustión y vuelve hacia la zona de bujías.
El diseño de cámaras de combustión que produzcan turbulencia para romper la onda de choque, hace disminuir la detonación, así como también disminuye cuanto más rápido, esto es, más revolucionado sea el motor.
La detonación afecta mucho a la reducción de la vida en servicio del motor, dado que impone efectos anormales, especialmente sobre cilindros y cigüeñales, puede ser causa de preignición de la mezcla con el consiguiente fallo de pistones o válvulas en un periodo de tiempo muy corto. La detonación es muy difícil de detectar, sin embargo, si ocurriere en un cilindro provisto de termopar, podría detectarse por un rápido aumento de la temperatura.
En general, si afecta a todo el motor, se caracteriza por una fuerte trepidación.
Las posibilidades de detonación aumentan cuanto mayor es la potencia, siendo más probable que ocurra en los regímenes de despegue. Los carburadores están diseñados para suministrar un enriquecimiento de mezcla a partir de potencias superiores al 70% de la normal para subida, estableciéndose de esta forma un margen de seguridad entre la combustión normal y la detonación. La detonación puede ocurrir en la gama de altas potencias si por alguna razón la mezcla fuera demasiado pobre, por disminución o pérdida del flujo de combustible.
Las principales variables que afectan al posible régimen detonante son:
- Índice de octano: la detonación tiene un campo mas propicio cuanto menor es el índice de octano del combustible.
- Temperatura de admisión de aire: cuando aumenta, disminuye el margen de seguridad entre la combustión normal y la detonación. Esto indica que es probable que ocurra detonación cuando se opera con calefacción de carburador o en condiciones tropicales.
- Temperaturas de culatas del cilindro: existe un menor margen de seguridad entre la combustión normal y la detonación cuanto mayor es la temperatura de culatas de cilindros. Este es un fenómeno similar al anterior, puesto que la mezcla absorberá más calor de las culatas en contacto con ella, y el efecto es el mismo que el de una carga caliente.
- Riqueza de mezcla: la relación combustible/aire tiene un efecto bien definido en la detonación, pudiendo decirse que el margen mínimo entre la combustión normal y la detonación ocurre en la zona comprendida entre la proporción de máxima economía y mezcla estequiométrica, esto es, en donde las temperaturas son mayores, siendo efectivo para alejarse y enriquecer por encima de la mezcla de máxima potencia. FIG.1
Cuando se aumenta la potencia por encima de un valor, aproximadamente del 67%, del que corresponde al régimen máximo continuo permisible, es de buena práctica el aumentar la riqueza de mezcla.
Las gamas combustible/aire que pueden producir régimen detonante se determinan por ensayo, y la curva límite de riqueza a partir de la potencia máxima continua es similar a la que se indica en la FIG.2
- Presión de admisión: una excesiva presión de admisión produce una presión en los cilindros aumentada por la compresión y, en definitiva, ocurre un aumento de temperatura, decreciendo, pues, la seguridad de no tener régimen detonante.
- Consumo de aceite: si a la cámara de combustión pasara una excesiva cantidad de aceite, el efecto sería el mismo que disminuir las características antidetonantes del combustible, decreciendo entonces el margen de seguridad para evitar la detonación.
PREIGNICIÓN
Es el encendido de la mezcla en un punto de la carrera antes del normal, y es debido en general a la existencia de puntos calientes en la cámara de combustible que adelantan el encendido.
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