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FENÓMENO DEL ''PICADO'' EN LOS DIESEL

 

 
 

El fenómeno de picado no es similar al de los motores de gasolina, en estos el efecto del autoencendido y la detonación genera una sobrepresión grande en la cabeza del pistón, que fuerza los cojinetes de las bielas tanto en cabeza como en el pie.

Este efecto se muestra en el exterior como una vibración y un sonido de chaqueteo parecido al de un motor diesel.

El porque se parece ( el picado de gasolina al sonido diesel) es sencillamente por que en el motor de gasoil por su forma de quemarse siempre se va a dar este efecto de sobrepresión, está es la razón de que estos deban ser mas robustos, pero lo cierto es que lo que produce esta sobrepresión no son los fenómenos de autoencendido ni detonación ya que estos no se producen como tal en el motor diesel de ahí que simplificando yo mismo he dicho en alguna ocasión que un diesel no puede picar biela. Lo cual es un error, lo que no puede es detonar, porque autoencenderse evidentemente si que lo hace, pero de forma controlada.

Vamos a analizar que sucede en un diesel cuando entra el gasoil en la cámara.

Este entra en la misma de forma finamente pulverizada, donde encuentra aire comprimido y caliente.

Cuando las gotas entran en contacto con este elevan su temperatura y se forma una capa de vapor, a su alrededor,esta vaporización roba calor que es cedido por el aire contenido en la cámara, hasta alcanzar la temperatura de combustión cediendo entonces calor a la cámara para completar la total inflamación del combustible.

Esto implica que no existe como en el otto un frente de llama, sino que se inflama en aquellos puntos donde se obtengan las condiciones iniciales de combustión.

El tiempo en que se quema todo el combustible va a determinar el limite de giro del motor, siendo mas elevado el régimen, cuanto menos tiempo se necesite para quemar todo el combustible.

¿QUE AFECTA A ESTE TIEMPO?

La temperatura del aire, cuanto mas alta sea esta antes se evaporará y se encenderá el combustible

La presión de la cámara, a mas presión mas densidad de moléculas de aire, mas fácil reaccionara, las de combustible

El tamaño de las partículas cuanto mas fina sea la pulverización mas fácil es que se vaporice

La turbulencia generada dentro de la cámara que fomenta el mezclado de combustible y comburente.

Pero como ya he aventurado la combustión no es instantánea ni siquiera cuando el combustible ya está dentro de la cámara hay fases en la misma.

PRIMERA FASE el gasoil comienza a entrar, las gotas frías deben calentarse con el aire del interior, el tiempo quen transcurre se llama retardo a la inflamación. Durante este tiempo se acumula una cantidad dentro del cilindro

SEGUNDA FASE Cuando las primeras gotas llegan a la temperatura de inflamación se queman generando el calor suficiente para generar la combustión del combustible que ha entrado en la cámara y continua entrando, se conoce como combustión incontrolada y se genera unos grados antes y después del PMS

TERCERA FASE después de la combustión incontrolada se quema el combustible que va entrando a la cámara pudiéndose controlar la presión sobre el cilindro. Combustión controlada.

Para reducir el ruido característico de los diesel ( fase de combustión incontrolada) se recurre a diversos medios.

Empleo de combustible con alto grado de cetano

Reducción del volumen de combustión sometido a la acción del encendido inicial famosa preignición donde se suministra una décima parte del combustible total a inyectar en ese ciclo

Mejora de la turbulencia por diseño en la cámara.

Los diesel de inyección indirecta recurren a esta ultima para reducir el ruido y aumentar el régimen de giro, el diseño de una cámara de turbulencia.

Los de inyección directa a altas presiones para aumentar el régimen de giro y la preinyección para reducir el ruido, de esa forma preparan la cámara de combustión para cuando llegue a la cantidad de gasoil a quemar la temperatura sea alta y se queme casi instantáneamente .

Las futuras pre y post inyecciones hasta 5 persiguen reducir el combustible que entra en la etapa de combustión incontrolada para evitar el quemado súbito e inmediato del mismo, de esta forma se suaviza el incremento de presión brusco reduciendo ruido y vibraciones .

Si el problema fuera de mala pulverización por insuficiente presión el combustible no llegaría a quemarse mostrándose en forma de hollín o humo negro por el escape.

Mas bien, parece como si entre la etapa de preinyección y la inyección real que existe un intervalo de tiempo que permite quemarse a la primera y preparar la cámara en temperatura para la siguiente . Es como si tal intervalo no existiera, como si el inyector quedara abierto pulverizando el gasoil de forma adecuada, pero acumulándose en la cámara hasta que cuando es alcanzan las condiciones el volumen de este es muy grande generándose una combustión violenta y repentina que conlleva a un aumento de presión alto, siendo este además en el momento en que el volumen es pequeño en la cámara, por estar el pistón en PMS . por lo que el esfuerzo no puede mandarse al cigüeñal, por el empuje del cilindro a la manivela, sino que se hace sobre la biela y el cojinete del pie de biela, sufriendo estos mucho, llegando a deformarlos o romperlos rápidamente .

Por si alguien tiene curiosidad esta es la razón de que los diesel suenen mas en frío que en caliente, ya que la temperatura de la cámara al ser mas baja tarda mas en vaporizar todo el combustible acumulándose y generándose una etapa de combustión incontrolada mas grande.

 

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