Relación estequiométrica

Relación aire/combustible idónea.

En el anterior post de mecánica hablamos del escape y comentamos como al sustituirlo podía variar la relación aire/combustible en nuestro motor. Hoy empezaremos con un vídeo donde conoceremos la relación estequiométrica y después hablaremos un poco más en detalle sobre ella con sus pros y contras.

La relación ideal entre aire y combustible para que la combustión se realice de la forma mas eficiente posible.

Y que significa lo más eficiente posible?

Bueno esta pregunta da mucho que hablar y por otra parte tiene varias respuestas posibles, ya que a diferentes relaciones de aire/combustible conseguiremos diferentes resultados.

Por ese motivo remarcar que en el momento actual en que las leyes que regulan los gases residuales en nuestros motores de combustión son tan restrictivas, el objetivo final de los sistemas de inyección es conseguir una relación estequiométrica lo mas ajustada posible por el simple motivo de obtener la combustión más eficiente y los gases residuales que emitimos son mínimos, que junto al catalizador conseguimos prácticamente neutralizarlos.

En el gráfico siguiente podemos verlo de forma muy gráfica, justo en medio encontramos la relación estequiométrica donde se aprecia claramente que los gases residuales tóxicos son mínimos, posteriormente  con el catalizador se eliminan. También vemos que en la relación estequiométrica la producción de CO2 es máxima, por eso en las máquinas de análisis se puede utilizar el nivel de CO2 como punto de referencia de la combustión del motor. Cuando tenemos la mezcla rica podemos ver que la tendencia es producir mas Monóxido de Carbono (CO) y restos de hidrocarburos sin quemar (HC). Por lo contrario si tenemos una mezcla pobre veremos que seguimos teniendo hidrocarburos sin quemar, pero la tendencia es a que suban los Óxidos de Nitrógeno NOx y el oxígeno (O2).

Supongo que alguno ya se habrá preguntado,  si la relación estequiométrica nos permitirá alcanzar el máximo de prestaciones del motor?

La respuesta es NO.

Relación estequiométrica

En las motos modernas con sistemas de inyección y que pasan controles de gases, como hemos comentado su principal objetivo es no contaminar, por eso necesitan de un sistema tan preciso de dosificación con el fin de conseguir una perfecta relación estequiométrica, 14,7:1 lo que significa 14,7 partes de aire por 1 de combustible.

Pero aquí nos surge un gran dilema. Un motor con la relación aire/combustible 14,7:1 nos entrega el máximo de su potencia?

Lamentablemente la respuesta es NO. Un motor con esta relación aire/combustible solo nos entregará entre un 70 o 80% de su posible potencia. Eso no quiere decir que no consigamos sus máximas prestaciones en alguna de las franjas de funcionamiento del motor.

Dicho esto alguno ya se habrá preguntado,  y que relación es la idónea para conseguir las prestaciones máximas de nuestro motor?

La respuesta correcta a esta pregunta la vemos de forma fácil en el siguiente gráfico. Vemos en la franja de color amarillo los rangos a que se consigue la combustión que nos entregará el máximo par en la cabeza de nuestro pistón, entre 12,8: 1 y 13,4:1, aquí si que tenemos que aclarar que cada motor será un mundo pero entre esos márgenes conseguiremos el mejor par.

Como vemos para conseguir la máximas prestaciones de la combustión nos tenemos que ir por la zona rica y contaminar, cosa inadmisible hoy en día en la calle pero a tener en cuenta en circuitos. Perooo…como todos sabemos hace poco tiraron de las orejas a uno de los grandes del sector de la automoción, creo que pocos se salvarían de la quema, y en mi opinión pocos fabricantes venderían esas preciosas “R” si en la parte alta de su cuenta revoluciones no entregasen lo que se espera de ellas y como hemos visto la única forma de hacerlo es con la relación de 12,8:1 a 13,4:1.

Pues bien ahora que ya tenemos clara que relación aire/combustible es la idónea en cada caso, nos puede surgir la duda de como podemos medir y comprobar, pero eso lo dejamos para otro post.

Mejor par en la combustión

 

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