Publicado por Norberto Sánchez el viernes, 22 de agosto de 2014 en http://inyecciondieselnaval.blogspot.com
La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. Es característica de esta reacción la formación de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor.
La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxígeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire atmosférico el comburente más habitual.
La composición cuando el aire es seco, se establece en las siguientes proporciones en volumen:
Oxigeno 20.99 %
Nitrógeno 78.03 %
Argón y otros gases raros 0.94 %
Bióxido de carbono 0.03 %
Hidrógeno 0.01 %
Es importante destacar que el combustible no reacciona con el nitrógeno. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará íntegramente a los productos de combustión sin reaccionar.
Para una combustión perfecta del oxígeno con el carbono, hidrógeno, azufre, nitrógeno y demás compuestos del combustible se necesita:
Por cada átomo de carbono dos átomos de oxígeno, formando el gas anhídrido carbónico (CO2); también se puede combinar un átomo de carbono con uno de oxígeno formando el gas monóxido de carbono (CO). Este gas debe evitarse porque la combustión del carbono en forma de CO propicia la emisión de los gases de efecto invernadero.
El hidrógeno se combina siempre en proporción de un átomo con dos de oxígeno formando el H2O.
El azufre se combina en proporción de un átomo con dos de oxígeno formando el gas anhídrido sulfuroso (SO2); este gas es perjudicial porque al enfriarse los productos de la combustión, el agua precedente de la combustión del hidrógeno se condensa y reacciona con el SO2 formando ácido sulfúrico (H2SO4), el cual es sumamente corrosivo.
El nitrógeno necesita por cada átomo dos átomos de oxígeno, formando el dióxido de nitrógeno y otros compuestos nitrogenados.
En general podemos decir que de acuerdo a como se produzcan las reacciones de combustión, estas pueden ser:
➤Combustión completa:
Ocurre cuando las sustancias combustibles reaccionan hasta el máximo grado posible de oxidación. En este caso no habrá presencia de sustancias combustibles en los productos o humos de la reacción.
➤Combustión incompleta:
Se produce cuando no se alcanza el grado máximo de oxidación y hay presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de la reacción.
La combustión incompleta del motor diesel lleva a aumentos del monóxido de carbono (CO), hidrocarburos no quemados (HC), partículas de hollín, y otros productos de la combustión incompleta que se apreciarán como humo negro que sale del sistema de escape.
➤Combustión estequiométrica o teórica:
La reacción de combustión de una molécula de combustible requiere de varias moléculas de oxígeno, en función del número de carbonos e hidrógenos de que esté compuesta.
A la proporción de 14.7 gramos de aire por cada gramo de combustible, se la llama combustión estequiométrica. En este tipo de combustión no hay presencia de oxígeno en los humos, debido a que este se ha empleado íntegramente en la reacción.
💡Una palabra misteriosa: Lambda
Se llama λ (lambda) al cociente entre la masa de aire y la masa de combustible de una mezcla.
Una lambda de 14.7 indica que la mezcla es estequiométrica o teórica, o sea, que hay justo el aire necesario para quemar el combustible que hay. Cuando se consigue, decimos que el 'factor Lambda' es igual a 1.
Se llama lambda relativa (λR) al cociente entre la lambda y la lambda estequiométrica.
➤Sonda Lambda: Es un sensor que se instala en el colector de escape del motor y que mide la concentración de oxígeno en el escape.
La labor de la sonda Lambda es fundamental en el buen funcionamiento del motor y para que las emisiones no se disparen. Para conseguirlo, tras medir la cantidad de oxígeno en los gases de escape, envía una señal eléctrica que corrige constantemente la composición de la mezcla aire-combustible y lograr así que sea cercana a la estequiométrica.
➮Combustión con exceso de aire:
Es la reacción que se produce con una cantidad de aire superior al mínimo necesario.
Una lambda mayor que 1 indica que la mezcla es pobre, con exceso de aire.
Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustión tiende a no producir sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de combustión es típica la presencia de oxígeno en los gases de combustión.
➮Combustión con defecto de aire:
Es la reacción que se produce con una menor cantidad de aire que el mínimo necesario.
Una lambda menor que 1 indica que la mezcla es rica, con exceso de combustible.
Por último, se deberá tener en cuenta qué es necesario para que la reacción se produzca, es decir, qué condiciones se deben cumplir para que en el seno de una mezcla de aire y combustible se produzca el inicio de la combustión.
FUENTE:
http://inyecciondieselnaval.blogspot.com/search?updated-max=2014-09-27T12:45:00-03:00&max-results=3&start=3&by-date=false
