Motor a gas

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MOTORES A GAS

El primer motor a gas, conocido como el Lenoir atmosférico, fue inventado a mediado de los años 1860. Era algo más que un motor convertidor de vapor en la cual una mezcla aire/gas reemplazaba al vapor y la carga era quemada por un sistema de ignición. Su eficiencia térmica era muy pobre. En 1876 Nicolás Otto mejoró al motor de Lenoir aplicando su teoría de compresión ydesarrolló con éxito un prototipo.

El motor a gas opera sobre principios similares a los motores a gasolina o diesel. De hecho, algunos motores a gas son motores diesel o a gasolina reciprocantes modificados para operar con gas. La conversión requiere modificaciones del sistema de combustible, sistema de ignición y reducción de la relación de compresión del motor diesel a través delaumento del radio del cilindro y la modificación de la concavidad del pistón. Los motores a gas son construidos en forma más compacta con una disposición de los cilindros en línea o en V. La relación de compresión puede variar de 8:1 a 12:1.

La clasificación de los motores a gas es diferente en Europa y los Estados Unidos. El mercado Europeo está dominado por el motor a cuatro tiempos, enconsecuencia, son generalmente divididos en tres grupos de acuerdo al sistema de encendido y a los métodos de inducción En los Estados Unidos, donde el número de motores de dos tiempos es bastante representativo, los motores a gas se clasifican en tres categorías de acuerdo con los requerimientos de lubricación: Motores de dos tiempos (SI), cuatro tiempos (SI) y cuatro tiempos (combustible dual).En los motores donde la mezcla aire/combustible es encendida por una bujía (en ingles Spark-Ignited o SI) la eficiencia volumétrica es más baja que en su equivalente motor a gasolina pero operan a altas relaciones de compresión. Para los motores que pueden operar con combustible dual como gas, diesel o fuel oil, la mezcla aire/combustible es encendida al final de la compresión por lainyección de una pequeña fracción del 5%-10% del volumen normal de combustible diesel. Estos motores trabajan con relaciones de compresión más bajas que los motores diesel.

Composición del gas


La mayor parte de los combustibles gaseosos usados en los motores a gas están compuestos principalmente de hidrocarburos livianos y otros componentes. Estos combustibles pueden ser obtenidos de unagran variedad de fuentes como petróleo (gas natural), por degradación biológica de materia orgánica (biogas) o como un producto o subproducto de procesos industriales.

El gas natural se obtiene como un producto de la perforación de campos de petróleo o gas. Su composición puede variar de un lugar a otro pero es principalmente una mezcla de 80 a 99% de metano, con diferentes cantidadesde etano, propano, butano, dióxido de carbono y nitrógeno. En algunos casos puede también contener diferentes compuesto de azufre como el sulfuro de hidrógeno. (Ver Tabla l). El gas natural puede subdividirse en cuatro grupos: seco, húmedo, dulce y agrio.

i) El gas natural seco debe su nombre a que no contiene hidrocarburos como el butano, pentano, etc. Consiste principalmente de metano,hasta un 99%, con pequeñas cantidades de otros hidrocarburos, dióxido de carbono y nitrógeno.

ii) El gas natural húmedo contiene hasta un 90% de metano y altos niveles de hidrocarburos pesados tales como etano (4 a 5%), propano (2 a 3%) y butano (1 a 2%). Debe su nombre a que también contiene hidrocarburos en forma líquida.

iii) El gas natural dulce tiene una composición similar al gasnatural seco con grandes cantidades de etano (hasta un 25%). Su nombre se debe a que contiene menos de 10 ppm (partes por millón) de sulfuro de hidrógeno y otros compuesto de azufre.

iv) El gas natural agrio puede contener menos metano que los demás tipos de gases naturales (hasta un 90%). Debe su nombre a que contiene de 6 a 7% de sulfuro de hidrógeno.

La segunda fuente de gas,...
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