Preencendido en la cámara de combustión

¿En qué consiste este fenómeno? ¿Cuáles son las causas y los riesgos? ¿Cómo se puede prevenir?

El motor de combustión interna: ¿cada vez más pequeño, más económico y potente? No hay duda: desde hace algún tiempo, el sentimiento en la industria automotriz ha estado por los suelos, entre otras cosas, debido a las continuas discusiones sobre las emisiones. Pero para mantener las cosas en perspectiva, el desarrollo del motor de combustión interna durante los últimos 20 años también ha producido algunos resultados positivos: después de todo, los fabricantes de automóviles han logrado construir motores más pequeños y muy eficientes con un consumo de combustible y valores de emisiones mucho más bajos. En otras palabras, a lo largo de los años, los motores de combustión interna se han vuelto más pequeños y económicos, pero también más potentes.

A pesar de la tendencia a los accionamientos eléctricos, este potencial del motor de gasolina todavía no se ha aprovechado por completo. Según un estudio reciente, en 2040, dos tercios de los vehículos en Alemania tendrán un motor de combustión interna.

Problemas con la reducción del motor

Para los desarrolladores, la pregunta es: ¿alcanzará esta tendencia continua de dieta adelgazante de los motores un límite inferior en algún momento? La respuesta es: sí, principalmente por dos razones: los componentes como las boquillas de inyección, las válvulas y el árbol de levas necesitan espacio después de todo. Además, el fenómeno LSPI (Low-Speed Pre-Ignition) establece límites para una reducción cada vez más extrema de los motores de combustión interna.

Reducción en motores nafteros: pequeña cilindrada, muy exigidos.

Fenómeno de preencendido

¿Qué se entiende por preencendido y cómo se produce? En resumen: la mezcla de aire y combustible se enciende prematuramente y de forma incontrolada, es decir, antes de que la bujía se active con regularidad. En el peor de los casos, esto puede provocar una pérdida total del motor. Ahora existen varias soluciones posibles, pero el preencendido todavía plantea desafíos especiales para los desarrolladores de motores.

Motor de cuatro tiempos

Para comprender mejor las interrelaciones, vale la pena echar un vistazo a los procesos básicos de un motor de cuatro tiempos: en la primera carrera de trabajo, el pistón extrae la mezcla de gasolina y aire hacia el cilindro. En la segunda carrera, el pistón comprime la mezcla y, justo antes de que alcance el punto muerto superior nuevamente, la bujía activa el encendido. En el tercer ciclo de trabajo, la mezcla de combustible se quema y empuja el pistón hacia abajo nuevamente, lo que realiza un trabajo mecánico. En la cuarta y última carrera, el pistón se apresura al punto muerto superior nuevamente y presiona los gases de combustión fuera del cilindro a través de la válvula de escape ahora abierta.

Preignición disruptiva del frente de llama

Esa es la teoría. Pero, ¿cómo ocurre la preignición en la práctica? Esta combustión irregular ocurre en la transición del ciclo de trabajo dos al tres. El gas combustible se enciende antes de que lo active la bujía. Esto crea una contrapresión indeseable para el pistón que se mueve hacia arriba, que fácilmente puede ser de 200 a 300 bar. El problema: la mayoría de los motores no están diseñados para presiones tan altas. La carga permanente prevista suele ser de unos 90 bares y la carga máxima de unos 120 bares.

Búsqueda de las causas

Las causas del fenómeno de preignición son complejas. No hay una sola razón: por ejemplo, está claro que los combustibles y su composición química tienen efectos diferentes. Se ha demostrado que la tendencia a la preignición disminuye al aumentar el contenido de etanol del combustible. Otros estudios sugieren que la autoignición de los combustibles está relacionada con la presión y la temperatura en la cámara de combustión.

Sin embargo, se pueden identificar dos causas principales para el desarrollo de la preignición: En primer lugar, las gotitas de combustible-aceite: se pueden formar cuando el combustible inyectado moja la pared del cilindro lubricada con aceite. La unión de combustible-aceite resultante es más inflamable que la gasolina pura.

Las partículas incandescentes se consideran la segunda causa principal de preignición: las partículas de hollín o aceite suelen depositarse en las paredes de los cilindros, pistones o válvulas. El encendido regular puede hacerlos brillar. Estas partículas extremadamente calientes pueden encender prematuramente la mezcla de aire y combustible en la transición del ciclo de trabajo dos al tres.

¿Qué se puede hacer contra el preencendido?

Se requieren soluciones integrales para controlar el problema del preencendido. Son necesarios más desarrollos en el diseño del motor, las formulaciones del aceite y la calidad del combustible.

Afortunadamente, ahora está en manos del conductor prevenir eficazmente las principales causas de preencendido: las gotas de combustible-aceite y las partículas incandescentes: las últimas soluciones, como el aditivo limpiador de cámaras de combustión Microflex® 978, limpian la cámara de combustión y la corona del pistón del cilindro. Se ha demostrado que esto reduce significativamente el riesgo de preencendido y el consiguiente daño del motor.

Departamento Técnico de Tunap