Mecanica

Octanos y cetanos

Usted seguramente ha escuchado alguna vez eso de que los motores de ahora están "mas comprimidos" que antes. Esta es una expresión general, usada generalmente para expresar que actualmente todo el motor es mas chico, pese a que se le exige lo mismo que antes, o mas. Sin embargo, el significado correcto de esta epresión es otro. Los iniciados en el tema motores, usanesta expresión correctamente refiriéndose expresamente a la relación de compresión, valor que actualmente es sensiblemente mayor que hace algunos años. Veamos que significa realmente la "relación de compresión", como incide en la performance de los motores, y porque la tendencia es de ir aumentando ese valor. Una explicación mas o menos completa del tema nos llevará un par de números,pero confío en que Vd. no se aburrirá. La verdad es que me siento muy a gusto contándole estos chimentos, y espero que a Vd. le agrade leerlos. Como primera medida creo que sería bueno recordar como funciona el motor de encendido por chispa de un automóvil, y que pasa dentro de el para que sea capaz de generar potencia en la medida que lo necesitemos. Usted habrá escuchado también que a estosmotores se los denomina "motores de cuatro tiempos", veamos porqué. Ya hemos hablado en estas columnas extensamente de la combustión, y concluimos en que cuando se mezcla aire y nafta u otro combustible similar, en las proporciones adecuadas, y se enciende esa mezcla, se libera una importante cantidad de energía en forma de calor. Dijimos también que si esa combustión la producimos en unrecinto cerrado que tie-ne una de sus paredes con posibilidades de movimiento, la presión generada dentro de ese recinto por la combustión hará que la pared móvil se desplace hacia afuera. Bueno, ese es exactamente el principio de funcionamiento o de impulsión en que se basan estos motores: transformar el movimiento lineal de esa pared que puede desplazarse, en otro circular más fácil de ser utilizadocomo motor. Pero para que ese movimiento sea posible lo debemos complementar con las etapas de ingreso de la mezcla al recinto donde se va a quemar, la compresión de esa mezcla para facilitar su combustión, y la salida de los gases producto de dicha combustión, dejándolo en condiciones de aspirar nuevamente mezcla fresca y recomenzar los ciclos. En el dibujo de la página siguiente se muestra elcorte de un motor de un cilindro del tipo que estamos hablando, y lo muestra en sus diferentes etapas de funcionamiento, que en adelante llamaremos ciclos o períodos. CICLO BÁSICO DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS DE ENCENDIDO POR CHISPA En el primer dibujo vemos el período de ingreso de mezcla fresca o ciclo de admisión. En este período se introduce a través de un sistema de válvulas una determinadacantidad de mezcla en el cilindro. En la medida que el pistón es forzado a descender por el eje del motor y su biela, se va generando un volumen que aumenta. Si comunico ese volumen con el exterior mediante un orifico oportunamente abierto, la presión atmosférica "empujará" a la masa de mezcla a ser introducida dentro del volumen que va dejando el pistón al descender. Por medio de unsistema de sincronismo que oportunamente veremos, cuando se ha agotado la posibilidad de que siga entrando mezcla, el orificio que permitía su ingreso se cierra, quedando el interior del cilindro lleno de mezcla combustible fresca, y totalmente aislado del exterior.

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Octanos y cetanos

En el segundo dibujo vemos como dentro del recinto cerrado la mezcla es compri-mida hasta alcanzar unmínimo volumen. Este es el llamado período de compresión, y según cuantas veces se haya comprimido el volumen inicial quedará definida la relación de compresión, pero dejemos esto para un poquito mas adelante. Sobre el final de este ciclo de compresión, pero un poco antes que el pistón llegue al punto mas alto ( llamado Punto Muerto Superior o PMS) saltará la chispa que se ocupará de iniciar la...