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Problema Actual.
Se ha tenido como base que la mejor combustión de la mezcla aire/gasolina se obtiene con una proporción adecuada conocida como, “relación estequiométrica”. Se trata de una relación en peso de 14.7:1 en aire/gasolina. Es decir, 14.7 partes de aire por una de gasolina, medida y controlada a la entrada de las cámaras de combustión.
Esto es parcialmente apropiado y cierto. Aunque las cantidades de aire y gasolina sean las programadas y correctas a la entrada de tales cámaras de combustión, la realidad dentro de éstas es completamente diferente: debido a un problema conocido como, “pared mojada”. Ver figura 1 abajo, indicando la pared mojada en rojo.
No obstante, sabemos que se utilizan relaciones aire/gasolina diferentes para lograr un funcionamiento aceptable de los motores (¿?). Mezclas ricas en gasolina al arranque y en la condición de “ralenti” así como, para aceleración. Mezclas pobres para ahorrar gasolina en manejo de condición de “crucero”, velocidad constante y poca abertura del acelerador, útil sobre todo para manejo en carretera.
¿Por qué es necesario hacer esto si se cree saber cual es la relación más adecuada?
Se trata de un compromiso: para poder “compensar” la causa real del problema. Difícilmente se logra una “compensación” equilibrada sin efectos nocivos resultantes de las mezclas ricas. Requiriendo además uso de más tecnología, sistemas costosos y críticos en su operación.
La triste realidad.
Para casi cualquier relación que se pretenda en el control electrónico para la mezcla aire/gasolina, bien medido y correctamente inyectado; dentro de las cámaras de combustión se presenta una gran variedad de relaciones aire/gasolina.
Relaciones que van desde las muy ricas, menores de 12:1, debido a las “gotas grandes” de gasolina admitida y que no tienen aire mezclado con ellas, de lenta combustión, prácticamente sin proporcionar potencia mecánica en el cigüeñal del motor, hasta las muy pobres, mayores de 20:1, resultado del aire admitido que no se mezcló con las “gotas grandes”, diluyendo la mezcla restante y también, de lenta y difícil combustión.
Así como, una mezcla de alta potencia y rápida combustión. Todo esto dentro de la cámara de combustión simultáneamente.
Las áreas de “gotas grandes” de gasolina se encuentran principalmente pegadas o adheridas a las paredes internas de las cámaras de combustión y superficie de los pistones. Debido al mayor peso de estas gotas grandes, tienen una mayor inercia. Depositándose durante la admisión en tales superficies. Ver en la figura 1 en rojo.
Debido al adelanto necesario en el encendido para generar calor y “vaporizar” tales gotas grandes, intentando con esto “gasificar” la gasolina acumulada y quemar las partes de lenta combustión durante el ciclo de explosión, ocurren cuatro efectos adversos importantes:
1) alta temperatura en el motor, ocasionando muchos problemas.
2) altas emisiones de “NOx” y otros gases nocivos al medio ambiente y a la salud de las personas.
3) se aplica inevitablemente una parte de la energía resultante de la combustión, FRENANDO EL MOTOR.
4) Un alto gasto, consumo, mejor dicho: desperdicio de gasolina muy importante.
Cuando se excede cierto límite de adelanto en el encendido, se “intenta” detectarlo con sensores apropiados para evitarlo y se le conoce como “DETONACIÓN”.
Conclusiones sobre las tecnologías actuales.
Es muy posible y probable que el volumen de gasolina desperdiciado o consumido sin provecho alguno; sea de un rango mayor al 50% del total suministrado al motor. Esto, debido a los problemas previamente mencionados.