Técnicas del automóvil motores

AI principio, la velocidad con que se quema la poca cantidad de mezcla inflamada es peque­ ña, y el gradiente de presión es también poco intenso; pero cuando interviene una mayor canti­ dad de mezcla, aumenta la velocidad del frente de llama, con lo que el gradiente de presión cre­ ce con rapidez alcanzando su valor máximo sobrepasado el p.m.s., produciéndose posteriormen­ te un suave descenso en la expansión, cuando el frente de llama se restringe de nuevo. El movi­ miento del pistón haciendo variar el volumen de la cámara durante la combustión influye indu­ dablemente sobre las variaciones de la presión. Como factores que influyen de manera notable sobre la velocidad de la llama podemos citar los siguientes; Turbulencia La entrada de mezcla al cilindro en el tiempo de admisión se realiza dándole a la misma la orientación más apropiada, de manera que adquiera un movimiento turbulento, a cuyo fm se disponen adecuadamente los conductos de entrada y salida y la forma interior de la cámara de combustión. Con ello se logra un aumento importantísimo en la velocidad de la llama, que pue­ de decirse que es directamente proporcional a la turbulencia lograda en la mezcla, de tal manera, que si ésta no está en movimiento, la llama se propaga a una velocidad más baja. Posteriormen­ te, la velocidad de la llama puede sufrir un nuevo incremento como consecuencia del aumento de la turbulencia que se produce con la propia inflamación de la mezcla, que se ve favorecido por la forma especial de la cámara de combustión. El efecto creado con la turbulencia se debe a que el movimiento agitado de las partículas quemadas hace que éstas se pongan en contacto con las que permanecen sin quemar, de una manera más rápida, de modo que las reacciones se activan al hacerse más intenso el contacto. Al aumentar el régimen de giro del motor, sube con él la velocidad de entrada de los gases frescos al cilindro, incrementándose con ello la turbulencia, lo que a su vez produce un aumento de la veloci­ dad de la llama. Relación de mezcla La mayor velocidad de inflamación se consigue con mezclas cuya relación aire/combustible sea algo escasa en aire (mezcla rica). En la Figura 9.4 se muestra un diagrama de la velocidad de la llama en función de la riqueza de la mezcla, donde puede verse que la mayor velocidad co­ rresponde a una mezcla de 12 kg de aire por cada kilogramo de gasolina, lo que constituye una mezcla rica, pues la ideal es la formada por 14,7 kg de aire por cada kilogramo de gasolina (re­ lación estequiométrica). Con esta mezcla rica se consiguen las mayores potencias del motor; sin embargo, el máximo rendimiento se obtiene con mezclas de relación 18:1, es decir, pobres. Esto significa que con ellas se logra la mayor potencia posible para un consumo mínimo. Velocidad de llama (m/s) Figura 9.4 Temperatura Para una determinada relación de la mezcla, existe una temperatura en la que se logra una re­ acción de oxidación muy rápida, es decir, una velocidad de llama grande. Para temperaturas más altas o bajas, la velocidad de combustión disminuye.