Proceso de combustión




La combustión en los motores de encendido por chispa





Etapas de la combustión

Se puede considerar que el proceso de combustión tiene tres etapas:

Período de retardo
El periodo de retardo se extiende desde el momento en que salta la chispa hasta el momento en que la presión en la cámara comienza a ser mayor que la presión de compresión sin combustión, tiende a ser constanteen el tiempo y depende de:
- La temperatura del hilo de llama que salta entre los electrodos
- La naturaleza de combustible
- La temperatura y la presión de la mezcla
- La riqueza de la mezcla

Período de combustión, con aumento rápido de la presión

Período de postcombustión



Figura 1

Elprimer período de retardo se debe a que todavía la mezcla se está preparando dentro de la cámara de combustión para ser encendida y se lo denomina de precombustión. Al producirse la ignición,


aumenta notoriamente la presión hasta su valor máximo y luego esta disminuye marcadamente porque el pistón está retrocediendo y en consecuencia aumenta considerablemente el volumen.
Cuanto mayor sea latemperatura de la llama, el tiempo de la combustión será menor, considerándose que la velocidad de propagación de la llama esta en el orden de los 15000 m/s.


Figura 2 Figura 3

Cuando el número de vueltas del motor aumenta el período de retardo aumenta en términos de giro del cigüeñal y el lapso de combustión, sibien disminuye en tiempo, se mantiene prácticamente constante en términos de giro del cigüeñal. Por lo tanto, si no hay regulador de avance, al aumentar las vueltas el pico de presión se produce cada vez más tarde y es de menor magnitud.
El menor retardo se tiene para mezclas muy cercanas a la estequiométrica.



Figura 4Figura 5

En las figuras 4 y 5 se puede ver como influye la velocidad de funcionamiento del motor. En condiciones normales está funcionando a 1000 rpm, si se aumentan las rpm en forma proporcional, el período de retardo va a aumentar también proporcionalmente pero el tiempo de la combustión va a disminuir, mientras que la velocidad de propagación va a aumentar porque en el mismolapso de tiempo entra más cantidad de mezcla. Es por esta razón que los motores a encendido por chispa

necesitan una corrección al avance del encendido para tener un mejor rendimiento en función del régimen y el estado de carga.


Para explicar la forma en que se realiza la combustión se han expuesto muchas teorías, y aunque gran parte de ellas se basan en datos experimentales,difieren a menudo entre sí las unas de las otras.
En general se coincide en reconocer que existen dos fases principales:

Preparación o precombustión

Combustión propiamente dicha

Durante la primera fase, la chispa producida por una bujía, genera una reacción local que luego da origen a ciertas reacciones intermedias, que a su vez, determinarán las condiciones para el comienzo y desarrollo dela combustión propiamente dicha.
Cuando salta la chispa, el combustible precedente del carburador ya está vaporizado por hallarse expuesto al calor de la compresión e íntimamente mezclado con el aire.
Alrededor de la chispa se forma el foco inicial y desde este se propaga la combustión a toda la carga según un frente de llama más o menos irregular de separación entre la mezcla encendida y la quetodavía no se encendió (En condiciones ideales de uniformidad de la mezcla y en absoluta turbulencia, correspondería a una superficie esférica. La irregularidad de la superficie del frente de llama depende de la turbulencia de la mezcla que se quema, de la uniformidad con que se realiza y de la forma de la cámara de combustión). A medida que progresa la combustión y se va completando, la presión...