El diésel es uno de los combustibles más utilizados en motores de combustión interna, tanto en vehículos como en maquinaria industrial. Sin embargo, no todos los tipos de diésel son iguales. Existen ciertas especificaciones importantes que debemos tener en cuenta al momento de utilizar este tipo de combustible en nuestros motores. En este artículo, te presentaremos las características y requisitos esenciales que debes considerar para un correcto funcionamiento de tu motor diésel. ¡Sigue leyendo para descubrir todo lo que necesitas saber sobre las especificaciones del combustible para el diésel!
Especificaciones importantes del combustible para el diésel utilizado en motores de combustión interna
- Gas natural (metano)
- Gas licuado (propano, butano)
- hidrógeno
Especificaciones generales de combustible:
- Densidad relativa (gravedad específica)
- Composición del combustible
- Valor calorífico específico
- punto de inflamabilidad
- viscosidad
- Tensión superficial
- punto de congelación
1) Punto de inflamación:
- El punto de inflamación es la temperatura más baja de una muestra a la que el vapor del combustible comienza a encenderse al entrar en contacto con una llama (fuente de ignición).
- Método de Marcusson: el recipiente de combustible se calienta lentamente mientras el vapor de combustible entra en contacto con una llama abierta. Se mide T
- Para gasolina es de 25 °C, para diésel es de 35 °C y para diésel pesado es de 65 °C
2) Poder calorífico específico:
- El poder calorífico específico Hu es una medida del contenido energético del combustible por unidad de masa (kJ/kg o kcal/kg).
- El poder calorífico de los combustibles gaseosos se expresa como el contenido de energía por unidad de volumen (kJ/litro o kJ/m3, kcal/m3).
- En los motores de combustión, el poder calorífico es menor porque los productos de la combustión contienen agua en forma de vapor.
- Para gasolina y diésel, Hu=42.000-44.000 kJ/kg o Hu=10.200-10.500 kcal/kg
- El poder calorífico de la mezcla combustible de aire y combustible es un factor crucial en el rendimiento del motor.
3) Viscosidad:
- La viscosidad es un parámetro importante para los motores CI y también afecta los orificios de medición del combustible, ya que Re es una función inversa de la viscosidad del combustible. Cuanto menor sea la viscosidad, menor será el diámetro de las gotas en el spray.
- Por debajo de ciertos límites, la baja viscosidad aumenta las fugas en el sistema de combustible. Es una función fuerte de T: debe darse en valores T específicos a 50 °C, 1,5 – 5,0 Engler o 0,5 a 0,6 centistokes.
4) Tensión superficial:
- La tensión superficial es un parámetro que influye en la formación de gotas de combustible en las pulverizaciones.
- Un aumento de la tensión superficial conduce a una disminución del flujo másico y de la relación aire-combustible. En los motores de gasolina, el valor disminuye cuanto menor es el diámetro de la gota. El valor para el combustible diésel está en el rango de 0,023 – 0,032 N/m y para la gasolina es de 0,019 – 0,023 N/m
5) Punto de congelación:
- La precipitación de cristales de parafina en invierno puede provocar la obstrucción de los filtros. Esto se puede evitar eliminando las parafinas del combustible o añadiendo mejoradores de fluidez (aditivos).
- Las propiedades anticongelantes están determinadas por su filtrabilidad.
- El punto de congelación de la gasolina es de -65 °C y del diésel de -10 °C.
6) Número de cetano:
El índice de cetano indica la inflamabilidad del combustible diésel.- Conducir con un índice de cetano bajo provocará problemas de arranque en frío. La presión máxima del cilindro, el ruido de la combustión y las emisiones de HC aumentarán: se inyectará más combustible antes del encendido y se acortará el tiempo de combustión.
- Un mayor nivel de CN da como resultado un encendido más rápido; un CN extremadamente alto puede encenderse antes de que pueda producirse una mezcla suficiente de combustible y aire: mayores emisiones. Si la combustión comienza demasiado pronto, la potencia producida puede verse reducida.
- Medición del número de cetano:
El número de cetano se encuentra en el rango deEl número de cetano se mide comparando el «tiempo de retardo de ignición» del combustible de muestra con una mezcla de cetano (C16H34) y alfametilnaptano (C10H7CH3). El contenido del número de cetano en la mezcla indica el CN del combustible de muestra.- El CN del cetano combustible de referencia se fija arbitrariamente en 100 y el del alfametilnaptan en 0.
- El motor CFR se utiliza para medir la relación de compresión en la que comienza el encendido. CR aumenta gradualmente a medida que el motor funciona con un motor eléctrico, creando una curva de CN frente a CR crítica.
- La temperatura del aire de entrada es de 30°C y la temperatura del agua de refrigeración es de 100°C.
- Un método más sencillo y práctico para determinar el número de cetano es calcular el índice de diésel.
- El aumento del DI aumenta la tendencia a encenderse.
- AP se obtiene calentando cantidades iguales de annilina y combustible diesel. Durante el enfriamiento, la temperatura a la que la anilina se separa de la mezcla es la AP
- 50 – 60 para motores diésel de alta velocidad
- 25 – 45 para motores diésel de baja velocidad
- El combustible diésel normal tiene un valor CN de 40 – 55
Más recursos/artículos
Artículos, notas, preguntas y respuestas sobre motores de combustión interna.
Notas conceptuales mecánicas y subjetivamente básicas, artículos.
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Especificaciones importantes de combustible para diesel utilizado en motores de combustión interna
En los motores de combustión interna, la energía química contenida en el combustible se convierte en energía mecánica al quemar (oxidar) el combustible dentro de la cámara de combustión del motor. Se deben utilizar combustibles adecuados para una reacción química rápida en los motores de combustión interna, existen los siguientes tipos:
(a) Combustibles hidrocarburos derivados del petróleo crudo mediante un adecuado proceso de refinación, como el craqueo térmico y catalítico, la polimerización, la alquilación, la isomerización, la reformación y la mezcla.
(b) Combustibles alternativos como:
– Alcoholes (metanol, etanol)
– Gas natural (metano)
– GLP (propano, butano)
– Hidrógeno
Especificaciones Generales de Combustible:
Los diferentesen-properties of fuels have, densidad relativa (gravedad específica), composición del combustible, poder calorífico específico, punto de inflamación, viscosidad, tensión superficial y punto de congelación.
1) Punto de inflamación:
El punto de inflamación es la temperatura más baja a la cual el vapor de combustible comienza a encenderse al entrar en contacto con una llama (fuente de ignición). El método Marcusson calienta lentamente el contenedor de combustible mientras el vapor de combustible está en contacto con una llama abierta y se mide la temperatura.
– Para la gasolina es de 25 oC, para el combustible diesel es de 35 oC y para el diesel pesado es de 65 oC.
2) Poder calorífico específico:
El poder calorífico específico, Hu, es una medida del contenido de energía del combustible por unidad de masa (kJ/kg o kcal/kg). Los gases combustibles tienen un poder calorífico específico expresado en términos de contenido de energía por unidad de volumen (kJ/litro o kJ/m3, kcal/m3). En los motores de combustión interna, se proporciona el valor inferior del poder calorífico ya que los productos de combustión contienen agua en forma de vapor.
– Para la gasolina y el combustible diesel, Hu=42000-44000 kJ/kg o Hu=10200-10500 kcal/kg.
– El valor del poder calorífico de la mezcla de aire-combustible inflamable es un factor decisivo para el rendimiento del motor.
3) Viscosidad:
La viscosidad es un parámetro importante para los motores de inyección directa, también influye en los orificios de medición de combustible, ya que Re es una función inversa de la viscosidad del combustible. A medida que disminuye la viscosidad, se reduce el diámetro de las gotas en el spray.
– Por debajo de ciertos límites, la baja viscosidad aumenta las fugas en el sistema de combustible. Es una función muy dependiente de la temperatura y se expresa a ciertos valores de temperatura a 50 oC, 1.5-5.0 Engler o 0.5 a 0.6 centistokes.
4) Tensión superficial:
La tensión superficial es un parámetro que afecta la formación de gotas de combustible en los sprays. Aumentar la tensión superficial reduce el flujo de masa y la relación aire-combustible en los motores de gasolina, a menor valor, menor diámetro de las gotas de combustible. El valor del combustible diesel está en el rango de 0.023-0.032 N/m y para la gasolina es de 0.019-0.023 N/m.
5) Punto de congelación:
La precipitación de cristales de parafina en invierno puede obstruir los filtros. Esto se puede evitar eliminando las parafinas del combustible o agregando mejoradores del flujo (aditivos). Las propiedades anticongelantes se determinan por su filtrabilidad.
– Para la gasolina, el punto de congelación es de -65 oC y para el combustible diesel es de -10 oC.
6) Número de cetano:
El número de cetano se utiliza para especificar la calidad de encendido del combustible diesel. Si se utiliza un bajo número de cetano, se producirán problemas de arranque en frío. La presión máxima del cilindro, el ruido de combustión y las emisiones de hidrocarburos aumentarán, ya que se inyectará más combustible antes del encendido, lo que dará menos tiempo para la combustión. Un número de cetano más alto da como resultado un encendido más temprano, y un número de cetano extremadamente alto puede encenderse antes de que pueda tener lugar una adecuada mezcla de aire-combustible, lo que incrementa las emisiones. La potencia de salida puede reducirse si la combustión comienza demasiado temprano.
El número de cetano se mide comparando el «tiempo de retardo de encendido» del combustible de muestra con una mezcla de cetano (C16H34) y alfa-metil naftano (C10H7CH3). El porcentaje de cetano en la mezcla da el número de cetano del combustible de muestra. El número de cetano del combustible de referencia, el cetano, se establece arbitrariamente en 100, y el del alfa-metil naftano en 0. Un motor CFR se utiliza para medir la relación de compresión en la que comienza el encendido. La relación de compresión se incrementa gradualmente mientras el motor es impulsado por un motor eléctrico, y se obtiene una curva de número de cetano frente a relación de compresión crítica. La temperatura del aire de entrada es de 30 oC y la temperatura del agua de refrigeración es de 100 oC. Un método más fácil y práctico para obtener el número de cetano es mediante el cálculo del índice de cetano. A medida que aumenta el índice de cetano, aumenta la tendencia a encenderse. La temperatura a la que el anilino se separa de la mezcla al enfriarse es el punto de anilina. Para motores diesel de alta velocidad, el punto de anilina es de 50-60, y para motores diesel de baja velocidad es de 25-45. El número normal de cetano para el combustible diesel es de 40-55.
Recursos adicionales:
– Artículos sobre motores de combustión interna, notas y preguntas y respuestas.
– Notas básicas sobre conceptos mecánicos organizados por temas.