Combustibles de Motores Recíprocos

COMBUSTIBLES DE MOTORES RECÍPROCOS

La gasolina directamente desde el proceso de destilación fraccionada no es adecuada, ya sea para aplicaciones de automoción o de aviación. Se debe combinar con ciertos aditivos para que sea adecuado para el uso previsto. Los motores de los aviones tempranos funcionaron en casi toda la gasolina que estaba disponible porque el rendimiento óptimo no era unproblema.

Durante la Primera Guerra Mundial, se descubrió que los motores de las aeronaves podrían funcionar normalmente en un poco de gasolina, pero serían seriamente recalentarse, perder el poder , y fallar estructuralmente cuando se utilizó otra gasolina. Estos problemas fueron causados por la detonación, que por aquel entonces era un fenómeno poco comprendido. Entonces alguien descubrió quemediante la adición de aproximadamente el 20 % de benceno al combustible, los problemas desaparecieron.

Por 1919, la investigación había demostrado que cuando una mezcla de combustible y aire quemada dentro de un cilindro, algo de calor se absorbe por el combustible no quemado. Cuando el combustible absorbe más calor que el que podría disipar, toda la masa restante de combustible se inflameespontáneamente y explotó, la creación de ondas de choque y extremadamente alta presión y temperatura. Los investigadores han descubierto la razón de las fallas del motor. La solución era encontrar algo que impida la mezcla de aire-
combustible explote bajo un intenso calor y presión.

En 1921, se descubrió que una cantidad muy pequeña de un compuesto orgánico tóxico, el tetraetilo de plomo agrega alcombustible, mejoraría drásticamente las características antidetonation. Para el medio siglo después de la introducción de tetraetilo de plomo (TEL) a la gasolina, que era un aditivo estándar y importante que se utiliza tanto en la aviación y motores de automóviles.

Sólo en las últimas décadas ha habido un esfuerzo concertado para eliminar los combustibles con plomo debido a consideracionesambientales. Gasolina diseñada específicamente para el uso de la aviación ha sido de gran importancia para la industria del petróleo, pero esto está cambiando. El uso de gasolina de aviación alcanzó su punto máximo durante la Segunda Guerra Mundial, cuando se utilizaron más de 30 millones de galones por día. Después de la guerra, las líneas aéreas se expandieron, y sus motores alternativos de altapotencia usan grandes cantidades de gasolina de aviación.

La dinámica del ciclo de combustión interna exige ciertas propiedades de las gasolinas. Motores de avión agravan estas demandas debido a la amplia gama de condiciones atmosféricas en las que deben operar. Una de las características más importantes de la gasolina de aviación es su volatilidad, que es una medida de la capacidad de uncombustible para cambiar de un líquido en un vapor. La volatilidad se expresa generalmente en términos de presión de vapor Reid que representa la presión de aire por encima de un líquido requerido para evitar el escape de vapores del líquido a una temperatura dada. La presión de vapor de la gasolina de aviación 100LL es de aproximadamente siete libras por pulgada cuadrada a 100 °F.
Por razones obvias,la volatilidad de un combustible es fundamental para su desempeño en un motor de avión. Por ejemplo, en un motor de pistón, el combustible debe vaporizar fácilmente en el carburador para quemar de manera uniforme en el cilindro. Por otro lado, el combustible que se evapora muy fácilmente puede evaporarse en las líneas de combustible y provocar una obstrucción por vapor. Además, en un carburador deaeronaves, un combustible excesivamente volátil hace que la refrigeración extrema en el cuerpo del carburador cuando el combustible se evapora. Esto aumenta las posibilidades para la formación de hielo del carburador.

La gasolina de aviación se formula para quemar suavemente sin detonar o golpear, y los combustibles son calificados numéricamente de acuerdo a su capacidad para resistir la...