Combustibles

Laboratorio de máquinas térmicas

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Los combustibles para motores de combustión interna han sido estudiados intensivamente desde el comienzo de la existencia de estos motores. Los estudios en este campo se han realizado principalmente para el mejoramiento de dichos motores. La literatura en este ámbito es muy extensa, ya que cuenta con cientos de libros y milesde hojas técnicas sobre el tema.
Este trabajo se centrara solo en algunos conceptos y principalmente en la en las características de los combustibles y como afectan el desempeño de los motores.
Los motores de combustión interna pueden ser operados por muchos tipos distintos de combustibles: líquidos, gaseosos y hasta materiales sólidos. Las características de los combustibles influencian demanera muy importante el: diseño, eficiencia, consumo, la durabilidad y en muchos casos hasta la confiabilidad de motor.

Combustibles derivados del petróleo

Se puede asegurar que prácticamente el 99% de los motores de combustión interna en el mundo utilizan combustibles líquidos derivados del petróleo. En algunos países en donde en donde el petróleo natural es muy escaso, se producencombustibles similares en características y composiciones a partir del carbón. Aunque estos no son precisamente combustibles derivados del petróleo, debido a sus características tan parecidas no serán tratados por separado.
El petróleo crudo es el término utilizado para el petróleo que se saca directamente de los fosos. Este consiste en una mezcla de muchos tipos de hidrocarburos de muchos pesos molecularesdistintos. Aunque de una forma mucho más discreta este contiene también algunos compuestos orgánicos como: nitrógeno, azufre, etc.
La composición exacta del petróleo crudo difiere en referencia de donde este es extraído. En general este se clasifica en 3 clases según los residuos que deja después de su primera destilación, estos pueden ser: parafina, asfalto, o la mezcla de los dos anteriores.Estos crudos son llamados: base de parafina, base de nafténico, o de base mixta. Inclusive con esta diferenciación los crudos pueden tener grandes diferencias entre sí.
El proceso del petróleo crudo, normalmente comienza con una destilación a presión atmosférica, este es separado en diferentes fracciones según su volatilidad. Los destilados resultantes son llamados. “productos de primeradestilación”. Los destilados así como los residuos pueden ser tratados ya sea con calor o químicamente, a diferentes temperaturas y presiones. Estos procesos son llamados “agrietamiento” y su objetivo es reducir el tamaño molecular y buscar la polimerización de estos.
Una vez que el petróleo crudo a sido refinado podemos clasificarlos en los siguientes productos:
1.- Gas natural: Los hidrocarburosgaseosos son muchas veces asociados al petróleo líquido, este es el primero en separarse cuando sucede la destilación del petróleo.
2.- Gasolina: Este término abarca a la mayoría de los combustibles que son utilizados en un motor de combustión interna, principalmente a los motores de chispa. La gasolina tiene una gravedad específica de entre 0.70 a 0.78. la composición química de este grupo varíaampliamente , según la composición del crudo y los métodos que se utilizaron para destilarla.
3.- Queroseno: Es la siguiente fracción más pesada que la gasolina. Este se utiliza en: lámparas, calentadores, estufas y otras aplicaciones. Este también es un combustible ideal para motores de ignición por compresión y turbinas de gas para aviones. Se le llama también combustibles para turbinas, estos sonutilizados en turbinas para aviones y turbinas en general. La gravedad específica de este compuesto se encuentra entre. 0.78 y 0.85.
4.- Destilado: Este es más pesado que el queroseno y principalmente es obtenido por la destilación atmosférica de crudos que son encontrados en el oeste de Estados Unidos, los usos son muy similares a los del queroseno.
5.- Diesel: Esta fracción se encuentra...