Condiciones atmosféricas y funcionamiento del motor Ramón Villalobos Scovino
Describiremos como se ve afectado un motor de combustión interna de aspiración natural (sin turbo) por varios parámetros ambientales o topográficos como son la densidad del aire, altitud, temperatura del aire y la umedad! La densidad del aire: Cuando ablamos de densidad del aire, nos referimos a la cantidad de moléculas de o"igeno #ue contiene un volumen de aire en un momento dado, la densidad del aire puede verse afectada por la temperatura, altitud, algunas condiciones atmosféricas como tormentas, etc! Con una densidad del aire ba$a (poca concentración de o"igeno), un motor funcionaria con una relación aire % combustible rica, ya #ue la cantidad de aire suministrada a las cámaras de combustión seria poca para el volumen de combustible entregado, al contrario ocurrir&a con una densidad de aire alta, la cantidad de ésta seria muca para la cantidad de combustible suministrado, me'cla aire%combustible pobre! Recordemos #ue, los motores entregan buena potencia con el menor nivel de emisiones de escape cuando funcionan con una relación este#uiométrica de !*+ !* partes de aire por una de combustible! (ambda -) con me'clas diferentes a estas, ya sean ricas o pobres el motor no dará toda su potencia, producirá mayores emisiones contaminantes y tendrá un alto consumo de combustible! .l vac&o #ue genera el motor también sé vera disminuido, si está provisto de un sistema de avance de la ignición por vac&o, el funcionamiento será afectado negativamente, el adelanto de la cispa por carga (rpm Vs! Velocidad del ve&culo) será menor de lo re#uerido! Temperatura ambiente: a temperatura incide directamente en la densidad del aire, cuando ésta aumenta, la densidad del aire disminuye, con ba$as temperaturas la densidad aumenta!
Humedad: Cuando la umedad del ambiente se incrementa el octana$e re#uerido para el buen funcionamiento del motor disminuye, por cada gramo de agua #ue se le agregue a un /ilogramo de aire seco, el octana$e re#uerido para el buen funcionamiento del motor decrece de 0!12 a 0!32! .n la segunda guerra mundial era una practica com4n inyectar agua a la admisión de aire de los motores de aviación para disminuir la temperatura de las cámaras de combustión, también se utili'a la inyección de agua en motores provistos de turbos o sopladores, de esta manera se aumenta el &ndice de octano y se evita el peligroso efecto conocido como detonación, pistoneo o picado de biela! Altitud (presión atmosférica): 5or e$emplo al ir ascendiendo por una ruta de monta6a, mientras más aumentemos nuestra altura sobre el nivel del mar menor será la densidad del aire! os motores Diesel de aspiración natural (sin turbo) pierden un 07 de potencia por cada 000 mts! 8ue asciendan sobre el nivel del mar, en el caso de los motores de gasolina el re#uerimiento de octano necesario para el motor decrece de uno a dos octanos por cada 000 mts de ascenso sobre el nivel del mar, esto 4ltimo producto de la escase' de aire y la disminución de la presión de combustión, y por ende la disminución de la potencia efectiva del motor! 9ctualmente esta de moda colocar sistemas de admisión de aire de alto flu$o, eso ayuda en condiciones de alta temperatura y elevadas alturas, estos sistemas se venden aciendo la recomendación de #ue el tubo de admisión debe colocarse de manera #ue éste no se caliente, para mantener una alta densidad de aire de admisión! .n realidad ese aire al llegar al colector de admisión es calentado, todos los colectores de admisión tienen sistemas de recirculación de agua caliente #ue provienen del sistema de refrigeración del motor, esto con el ob$eto de calentar la me'cla y utili'ar menos volumen de combustible, as& se reducen las emisiones contaminantes cuando el motor esta en condiciones climáticas fr&as o cuando el motor esta en fase de calentamiento!
Si entonamos un motor al nivel del mar y ascendemos a lo alto de una monta6a, la perdida de potencia será notoria al igual #ue un ralent& irregular (marca m&nima inestable), si utili'amos normalmente el ve&culo en lugares a varios miles de metros sobre el nivel del mar, se deben cambiar los calibres surtidores de combustible en el carburador por unos adecuados a la densidad del aire, esto se determina teóricamente aplicando ciertas fórmulas, y en la práctica con anali'adores de gases de escape, para cada condición ambiental se deben cambiar los surtidores de combustible por unos del calibre adecuado para la condición de densidad de aire, altitud, umedad, etc! .sto no ser&a nada práctico: 9fortunadamente los sistemas de inyección de combustible se encargan de suministrar el combustible necesario para la cantidad de aire admitida, él modulo de control electrónico del motor recibe de diversos sensores los valores de la temperatura del aire de admisión, temperatura del li#uido refrigerante, el flu$o de aire (gramos de aire por segundo), presión atmosférica, presión del colector de admisión del motor (vac&o) entre otros, de esta manera calcula la cantidad e"acta de combustible a inyectar, manteniendo una relación este#uiométrica y un control del avance de la cispa en cual#uier condición y rango de funcionamiento del motor!
