Relacion aire/nafta (mezcla rica/pobre)

Tema en 'Clásicos BMW.' iniciado por mrt323, 17 May 2009.

  1. mrt323

    mrt323 En Practicas

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    a todos los q somos "mecanicos de garage", y que disfrutamos de "meter mano" a nuestros "oldies" este POST no servira de mucho. Entendiendo mejor el proceso de combustion, podremos interpretar y regular nuestros coches con mayor precision... (evitandonos "burradas" y "cuentos" de algunos mecanicos de dudoso/a conocimiento/ experiencia :bash:)

    El funcionamiento de un motor de combustion interna, esta regido por la disponibilidad de una mezcla de aire y nafta con una determinada relacion entre ellos (relacion estequiometrica). el valor teorico ideal de esta relacion estequiometrica es 14.7 a 1, lo que quiere decir q para lograr una combustion completa de la mezcla, esta debe estar formada por 14.7 partes de aire y 1 parte de nafta. como ej: para quemar 1 kg de combustible, se necesitaran 14.7 kg de aire, mientras q la relacion volumetrica seria en este caso de 9500 litros de aire para combustionar completamente 1 litro de nafta.​

    Del resultado del proceso de combustión del motor se obtienen diversos gases y productos, entre ellos los más importantes son el CO (monóxido de carbono), CO2 (dióxido de carbono o anhídrido carbónico), el O2 (oxígeno), HC (hidrocarburos no quemados), N (nitrógeno), H2O (agua) y, bajo ciertas condiciones de carga, Nox (óxidos de nitrógeno). Todos estos productos se obtienen a partir del aire y el combustible que ingresa al motor. El aire tiene un 80% de Nitrógeno y un 20% de Oxígeno aproximadamente.
    Una combustión completa, donde el combustible y el oxígeno se queman totalmente, solo produce CO2 (dióxido de carbono) y H2O (agua). El nitrógeno así como entra en la cámara de combustión del motor, sale hacia el escape, salvo en condiciones de carga donde forma óxidos de nitrógeno.​

    Este proceso de combustión total muy pocas veces ocurre, por lo que al ser incompleta surge el CO (monóxido de carbono), HC (hidrocarburos no quemados) y Nox (óxidos de nitrógeno).

    Analicemos cada gas para conocerlos mejor y poder entender el significado de sus valores de medicion...

    CO (monóxido de carbono)
    Este gas es el resultado de una combustión incompleta. Es tóxico y mortal para seres humanos y animales, porque inhibe el normal proceso de oxigenación de la sangre. Además es inodoro e incoloro.
    Valores altos de CO indican una mezcla rica y mal quemada. El valor correcto está comprendido entre 0,5 y 2%, siendo la unidad de medida, el porcentaje en volumen.

    CO2 (dióxido de carbono)
    También resultado del proceso de combustión, no es tóxico, aunque es el responsable del efecto invernadero. Cuando el motor funciona correctamente, el nivel del CO2 se ubica entre el 12 y 15%. Es un excelente indicador de la eficiencia de la combustión.
    Valores más bajos indican una mala combustión, sea por una mezcla incorrecta como por un encendido defectuoso.

    HC (hidrocarburos no quemados)

    Está representado por los restos de combustible mal quemado, también denominado hollín. Es tóxico y si es excesivo se muestra en forma de humo negro o gris. La unidad de medida es el ppm (partes por millón de partes). El porcentaje, en cambio corresponde a partes cada cien partes.
    La conversión sería: 1% = 10.000 ppm. Se utiliza el ppm, porque la concentración de HC en el gas de escape es muy pequeña.
    Una indicación alta de HC indica:

    Mezcla rica (el CO también da un valor alto)

    Mala combustión por problemas de encendido

    Escape contaminado

    Consumo de aceite por desgastes en el motor

    El valor normal, está comprendido entre 100 y 400 ppm.

    02 (oxígeno)

    Se refiere al oxígeno del aire que entró en el cilindro y no fue utilizado en la combustión.
    Por supuesto, un valor alto de oxígeno en los gases de escape (si todo funciona bien), es resultado de una mezcla pobre en combustible.
    Un valor 0%, significa que se ha agotado todo el oxígeno. Si además, el CO es alto, es indicativo de una mezcla rica.
    El nivel de oxígeno en una combustión correcta, debe ubicarse debajo del 2% sin llegar al 0%.

    Habiendo analizado a fondo los principios basicos, vamos al motor...

    La mezcla aire/nafta es un factor importantisimo en la determinacion del rendimiento de un motor en cuanto a sus consumos de combustible. Lograr una combustion completa y un consumo minimo de combustible solo es posible en una condicion de "exceso de aire", pero esta condiciones tiene limitaciones como son la inflamabilidad de la mezcla y el tiempo de combustion disponible.
    Por supuesto q cada estadío del motor requiere distintos valores de relacion aire/nafta, por lo cual el sistema de alimentacion debe poder establecer estos valores segun cada condicion, asignando valores "no estequiometricos" segun sea necesario. por ej: para el arranque en frio se necesitara una mezcla mas rica.​

    Lambda, ¿que es?​

    La desigancion Lambda (L) ha sido seleccionada para identificar al factor "exceso de aire" (air ratio) q se utiliza para cuantificar la diferencia entre la relacion aire/nafta real y la optima teorica (14,7:1).
    Donde (L) es la relacion de "masa de aire inducida" para cumplir el requerimiento de aire necesario para una combustion estequiometrica...
    en ejemplo:​

    L = 1: implica q la cantidad de aire inducida, corresponde con el requerimiento teorico (14,7:1).​

    L < 1: indica una deficiencia de aire, menos de 14,7:1, resultando en una mezcla "rica". una potencia maxima se obtiene de un valor de: L= 0.85 a 0.95​

    L > 1: este rango implica un exceso de aire, mas de 14,7:1, resultando una mezcla "pobre" la cual nos lleva a valores de consumo bajos y una potencia disminuida. ​

    En realidad no existen valores de (L) q generen simultaneamente los mas favorables resultados de potencia y consumo, pero con un valor de (L) entre 0.9 y 1.1 se logra un equilibrio "condicionalmente optimo".
    Para saber el valor de (L) de nuestro vehiculo, se recurre a la siguiente formula:​

    L = Relacion aire-nafta real/ Relacion aire-nafta teorica ideal​

    O lo q es lo mismo, dividimos nuestra relacion aire-nafta actual por 14.7
    y asi obtendremos el valor.
    antes vimos q con valores de (L) entre 0.9 a 1.1 lograriamos cierto equilibrio, les dejo equivalencias de estos valores, pero leidas en forma de Relacion aire-nafta:​

    0.9 (L) = 13,23: 1 ( 13,23/14,7= 0.9)
    1.1 (L) = 16,17: 1 (16,17/ 14,7= 1.1)​

    es decir q con relaciones aire-nafta entre 13.23 a 1 y 16.17 a 1 estariamos en condiciones de potencia y consumo ideales, pero... hay otro factor en juego y son los valores de emisiones de gases o contaminacion, y estos fluctuan en relacion a la regulacion de nuestros coches...​

    A menor valor de (L)... mayor volumen de CO y HC, menor volumen de NOx, mayor potencia y mayor consumo.​

    Mientras q a mayor valor de (L)... menor volumen de Co, menor volumen de HC (solo hasta L= 1.1 luego aumenta), mayor emision de NOx, menor potencia y menos consumo.​

    interpretando los graficos, el punto medio en todo aspecto seria un valor de (L) entre 0.85 (12,49:1) y 0.90 (13,23:1)en donde se alcanza un valor de consumo medio con buenos numeros de potencia y valores de emisiones intermedios.​
    Un correcto análisis de las proporciones de los gases puede dar lugar a diagnósticos muy importantes del funcionamiento del motor.
    El analizador de gases de escape estudia la química de estos gases y dice en que proporciones se encuentran los mismos, lo q lo hace indispensable a la hora de trabajar en la afinacion de nuestros coches.​

    No es recomendable variar la regulacion desde el tornillo especifico sin contar con el analizador (y los conocimientos), lo unico q se lograra es "manosear" un sistema de tolerancias extremadamente acotadas, con las consecuentes fallas y posibles roturas y desgastes del conjunto motor...​

    hasta aqui, mi humilde aporte...
    saludos
    Marcos.​
     
  2. The Skerpia

    The Skerpia Forista Legendario

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    Un aporte interesante compañero. Muchas gracias.-
     
  3. Pedro G

    Pedro G Forista Senior

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    Marcos va a acabar de "amo del archivo" :descojon::descojon:

    Salu2
     
  4. mrt323

    mrt323 En Practicas

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    no creo poder alcanzarte, eres tú el amo del Archivo!! :xray:

    pero me siento muy contento de poder servir a los q compartimos esta pasion... :descojon:

    saludos
    Marcos
     
  5. bogdad tds

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    Muy buenas @mrt323 , a que llamas nafta , te refieres a la gasolina ? (de donde yo vengo, con nafta se matan a las polillas :nose:) y no encuentro relacion alguna! Gracias por la rica informacion aportada , saludos
     
  6. LM Informat

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    La gasolina, también conocida en otros países como nafta o bencina, es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo.
     
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  7. dequincey

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    huy, veamos, pues estas resucitando un post del 2009, el sordo de jujuy es posible que este en otras cosas a estas alturas

    segundo, en algunos paises hispanoamericanos se llama nafta al combustible, tambien a veces petroleo, queroseno, o de otras maneras

    y por ultimo para matar polillas se usa naftalina que no es nafta, ni tampoco gasolina, antes la naftalina era naftaleno, hoy prohibido

    por cierto la nafta es tambien un componente y parte del termino NA-PALM
     
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  8. bogdad tds

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    hope ..... si si , naftalina. Perdón por el reflote, muchas gracias por contestar , un saludo !
     
  9. bogdad tds

    bogdad tds Forista

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    Gracias por contestar , se q la mezcla de los hidrocarburos derivados del petróleo se llama benzina , de ahí b22 , b25 , b30 de los m54. Un saludo
     
  10. dequincey

    dequincey Forista Legendario

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    bueno, me sorprende y debo disentir...


    los hidrocarburos derivados del petroleo son probablemente miles, y reciben distintos nombres, no solo bencina.
    La bencina es una mezcla de hidrocarburos saturados, pero tambien hay otros tipos de hidrocarburos, alifaticos, etilenicos, ciclicos, bencenicos...

    por otro lado creo que la denominacion de los motores de bmw como b.. no tiene relacion con la bencina, sino, hasta donde yo conozco, con el cubicaje

    M30 B30 es el motor de seis cilindros en linea y 2980cm3 de cilindrada
    M30 B28 es el 2800
    M30 B25 es el 2500

    imagino que en los M54 ocurrira parecido
     
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  11. bogdad tds

    bogdad tds Forista

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    Conoces algún motor diesel con denominación "B" ?
     
  12. saicaman

    saicaman Forista Legendario Moderador Miembro del Club

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    Veamos... todos parte de razón

    La primera letra corresponde el tipo de motor una M para motores de antes del 2001 en general, N para 2001 hasta... 2013 B... en adelante

    La segunda letra B es de gasolina para el segundo y la cifra la cilindrada...
    En mi E24 es M30 B34 (porque es un 3.4)

    En mi ex E31 V12 es M70 B50 (5.000 cc)

    Los M son tipo motor S...
    Puede haber una letra al final para códigos especiales...

    Pero para lo que nos interesan aquí... los añosos... M30 (6 cilindros) BXX gasolina y cilindrada
     
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  13. dequincey

    dequincey Forista Legendario

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    Para mi y más en clasicos al menos bmw y diesel, no existe
    Si, claro, B es gasolina
    en alemán gasolina se dice benzin, que no es lo mismo que bencina
    La bencina no es gasolina, en castellano
     
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  14. saicaman

    saicaman Forista Legendario Moderador Miembro del Club

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    Hombre, un buen N47 con su cadenita rota... tiene su punto
     
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  15. dequincey

    dequincey Forista Legendario

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    como contrapeso de un piano de cola ?
     
  16. tuki

    tuki Forista Senior

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    Si claro, por ejemplo el actual b47 que es diesel, 4 cilindros, o el b57 diesel de 6 cilindros (los sustitutos del famoso n47 y n57 para más señas).
     
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  17. bogdad tds

    bogdad tds Forista

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    Correcto, tienes razon
     

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