El motor de gasolina ha sido el pilar de la industria automotriz durante más de un siglo. Sin embargo, ¿sabías que detrás de su funcionamiento eficiente y poderoso hay un complejo proceso de combustión? En este artículo, exploraremos las etapas cruciales de la combustión en el motor de gasolina, desde la mezcla de aire y combustible hasta la generación de energía que impulsa nuestros vehículos. Prepárate para descubrir cómo se forja la fuerza detrás de la magia que nos permite movernos de un lugar a otro. ¡Bienvenidos a las etapas de combustión en el motor de gasolina!
La combustión es una reacción química que produce energía térmica. El proceso de combustión es un tema muy complejo. Dependiendo del tipo de motor, este proceso de combustión en un motor de combustión interna se desarrolla en una mezcla homogénea o heterogénea. En este artículo discutiremos las diferentes etapas de combustión en los motores de gasolina.
En un ciclo termodinámico se encuentran los procesos de admisión, compresión, combustión, expansión y escape. Debido a varios factores, los ciclos teóricos y reales para cada uno de estos procesos no son los mismos. Veamos el proceso de combustión tanto en el ciclo real como en el teórico usando un diagrama de presión y ángulo del cigüeñal. [p-θ Diagram].
Diagrama de ángulo de presión-manivela
En el diagrama anterior de ángulo de presión-cigüeñal del motor de gasolina de cuatro tiempos, a → b es el proceso de compresión, b → c es el proceso de combustión y c → d es el proceso de expansión.
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Como puede verse, el aumento de presión durante el proceso de combustión es a volumen constante en el ciclo teórico. (es decir, punto muerto superior). Pero en el ciclo actual esto no es posible.
Etapas de combustión en el motor de gasolina.
Verifique el gráfico real del ángulo de presión-manivela [p-θ Diagram]
Como puedes ver, el proceso de combustión en un motor real se completa en tres etapas.
- Retraso de encendido
- Propagación de la llama
- despues de quemar
1. Retraso de encendido
El período de tiempo entre el paso de la chispa y el encendido de la mezcla aire-combustible se denomina retardo de encendido o retardo de encendido. También se la conoce como fase de preparación.
Hay dos posibilidades que pueden provocar un retraso en el encendido. Retraso físico y retraso químico. Retraso físico debido a la atomización, vaporización y mezcla del aire combustible. El retraso químico debido a reacciones previas a la combustión.
El retraso del encendido depende del calor, la presión, el tipo de combustible y la proporción de residuos de gases de escape.
2. Propagación de la llama
La propagación de llamas es la propagación de una onda de combustión a través de una mezcla combustible. O simplemente la propagación de la llama por toda la cámara de combustión.
Cuando se inicia la ignición, la capa adyacente de la zona de reacción también se enciende y se extiende a la siguiente capa. Esto continuó durante toda la mezcla en la cámara de combustión. Este proceso lleva algún tiempo para propagar la llama por toda la cámara de combustión.
Durante esta fase la presión aumenta con muy poco cambio de volumen. Pero no puede ser instantáneo como afirmamos en el ciclo actual.
3. Después del disparo
Esta fase de postcombustión comienza cuando la presión del cilindro alcanza un punto máximo (c) en el cilindro. Además, la propagación de la llama disminuye gradualmente a medida que disminuye la velocidad de la llama.
La carrera de expansión comienza en esta etapa o antes. Por lo tanto no hay aumento de presión en esta fase.
Estas son las diferentes etapas de combustión en los motores de gasolina.
Diploma
Hemos discutido el diagrama de ángulo de presión-manivela. [p-θ Diagram] para el ciclo real y el ciclo teórico. Y también las diferentes etapas de combustión en los motores de gasolina, es decir, el retardo del encendido, la propagación de la llama y la postcombustión. Si tiene alguna otra idea sobre este tema, háganoslo saber en la sección de comentarios a continuación.
Diferentes etapas de la combustión en un motor de encendido por chispa (SI)
La combustión es una reacción química que genera energía térmica. El proceso de combustión es un tema muy complejo. Este proceso de combustión en un motor de encendido por chispa (SI) se lleva a cabo en una mezcla homogénea o heterogénea según el tipo de motor. En este artículo, vamos a discutir las diferentes etapas de la combustión en un motor de encendido por chispa.
Proceso de combustión en un ciclo termodinámico
En un ciclo termodinámico, tenemos los procesos de succión, compresión, combustión, expansión y escape. Los ciclos teóricos y reales no son iguales en cada uno de estos procesos debido a varios factores. Veamos el proceso de combustión tanto en un ciclo real como en un ciclo teórico utilizando un diagrama de presión y ángulo de cigüeñal [Diagrama P-θ].
Diagrama de presión vs. ángulo de cigüeñal (Teórico)
En el diagrama de presión vs. ángulo de cigüeñal de un motor de encendido por chispa de cuatro tiempos, a → b es el proceso de compresión, b → c es el proceso de combustión, y c → d es el proceso de expansión. Como puedes ver, el aumento de presión durante el proceso de combustión se produce a volumen constante en el ciclo teórico (es decir, en el punto muerto superior). Sin embargo, en el ciclo real esto no es posible.
Diagrama de presión vs. ángulo de cigüeñal (Real)
Como puedes ver en el diagrama de presión vs. ángulo de cigüeñal de un motor real, el proceso de combustión se completa en tres etapas.
1. Retardo de encendido
El intervalo de tiempo entre el paso de la chispa y la inflamación de la mezcla aire-combustible se conoce como retardo de encendido. También se le conoce como fase de preparación.
Existen dos posibilidades que pueden causar el retardo de encendido: el retardo físico y el retardo químico. El retraso físico se debe a la atomización, vaporización y mezcla del aire con el combustible. El retraso químico se debe a las reacciones de pre-combustión.
El retardo de encendido depende del calor, la presión, la naturaleza del combustible y la proporción de los gases de escape residuales.
2. Propagación de la llama
La propagación de la llama se refiere a la propagación de la onda de combustión a través de una mezcla combustible. Es simplemente la propagación de la llama en toda la cámara de combustión.
Cuando se inicia el encendido, la capa adyacente de la zona de reacción también se enciende y se propaga a la siguiente capa. Esto continúa en toda la mezcla en la cámara de combustión. Este proceso lleva cierto tiempo para propagar la llama en toda la cámara de combustión.
En esta etapa, la presión aumenta con muy poco cambio en el volumen. Pero no puede ser instantánea como afirmamos en el ciclo real.
3. Post-quemado
Esta etapa de post-quemado comienza cuando la presión en el cilindro alcanza su punto máximo (c) en el cilindro. Además, la propagación de la llama disminuye gradualmente debido a que la velocidad de la llama se reduce.
El tiempo de expansión comenzará en esta etapa o antes. Por lo tanto, no habrá aumento de presión en esta etapa.
Estas son las diferentes etapas de la combustión en un motor de encendido por chispa.
Conclusión
Hemos discutido el diagrama de presión vs. ángulo de cigüeñal tanto para el ciclo real como el ciclo teórico. También hemos visto las diferentes etapas de la combustión en un motor de encendido por chispa, que son el retardo de encendido, la propagación de la llama y el post-quemado. Si tienes alguna idea adicional sobre este tema, háznoslo saber en la sección de comentarios a continuación.
Preguntas frecuentes
- ¿Qué es el retardo de encendido?
- ¿Qué es la propagación de la llama?
- ¿Cuándo comienza el post-quemado en un motor de encendido por chispa?