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Autor Tema: Contaminación y mezclas pobres  (Leído 1662 veces)
Rodolfo
Visitante
« : 07 Abr 2003, 02:19:46 »

La palabra ?contaminación? indica la presencia en un determinado medio (agua, aire, etc) de uno ó mas elementos químicos extraños a su composición que alteran sus propiedades y sus posibilidades de uso.
Las emisiones del escape de un auto están compuestas por mas de 200 elementos químicos diversos, que se producen a raíz de la combustión.
La combustión es en realidad una reacción química entre el combustible, que es una mezcla de hidrocarburos compuestos esencialmente por carbono é hidrógeno y el comburente que es el oxígeno que está presente en el aire aspirado.
Si supusiéramos el caso teórico de una combustión perfecta, que se daría a partir de una relación estequiométrica, es decir, con la relación aire/nafta ideal, se obtendrían gases de escape compuestos solo por anhídrido carbónico, agua y nitrógeno.
El aire está compuesto por un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de otros gases como el hidrógeno y el anhídrido carbónico. Ahora vamos a ver que pasa con cada uno de ellos en la combustión
El nitrógeno y los otros gases, que hacen un total de 79% del aire aspirado por nuestro motor, no son utilizados en la combustión, y por lo tanto son inertes a ella, calculemos que nuestro carburador está preparado aerodinámicamente para dejar pasar todo el aire y nosotros utilizaremos solo el 21%, igual vale para el turbo y el intercooler, que comprimen volúmenes de aire muy importantes, consumiendo energía y generando calor para hacerlo y que luego lo deben enfriar, cuando en realidad utilizaremos nada mas que el 21%, que lindo sería tener un turbo con intercooler que comprima y enfríe solo oxígeno, tendría el tamaño de una pelotita de tenis y funcionaría con el escape e un solo cilindro!!!.
Esto traería el problema de la compresión, que al no estar ese 79% de aire inerte bajaría a unos insignificantes 2.5:1 con lo que la energía que liberaría la nafta sería casi como una simple llama. Interesantes suposiciones no?, como me gusta divagar.
La combustión perfecta en un motor no se obtiene por las siguientes razones:
Le exigimos al motor cambios de velocidad, y de suministro de potencia, con lo que le debemos variar constantemente la relación aire/nafta, llevándola de rica a pobre (como hizo Ménem) y viceversa (ó ?vi cerveza? ó ?dice verso?).
También los elevados regímenes de giro, (ver: Bólido verde, capítulo: Engine in saturday night), reducen el tiempo disponible para hacer cada combustión (Bólido, cuando tu gamba28 va haciendo ?iiiiiiiíííííííííí!!!?, en segunda a fondo, estás en las 17 milésimas de segundo para cada explosión...!!!.), y como ese tiempo es poco, las reacciones químicas no alcanzan a terminar de realizarse, por lo tanto, contamina, cosa que a Bólido Verde lo tiene muy preocupado en ese instante...
Al variar permanentemente la relación de la mezcla tenemos combustiones que se realizan con exceso y otras con falta de oxígeno, veamos que pasa en cada caso, respondiendo así a la pregunta del benemérito y nunca bien ponderado filósofo Santos, de que ?como miércole puede ser que, si me sobra oxígeno, siga contaminando!??, en un confuso tamiz de dudas, bronca, incredulidad é incomprensión, que modifican su atemperado carácter:
Las altas temperaturas que hay en la cámara de combustión provocan, con exceso de oxígeno, la formación del óxido de nitrógeno que, además de contaminar, se ?come? el oxígeno que lo circunda, y ahí está, si señores!, la respuesta a Santos y sus dudas de porqué puede contaminar una mezcla pobre (pobre la mezcla, no Santos), si no deja nafta sin quemar. Efectivamente, no queda nada de nafta sin quemar, pero forma óxido por exceso de oxígeno ayudado por la alta temperatura que también produce el funcionar con una mezcla pobre.
El tema de la contaminación es extremadamente extenso de tratar y si bien lo conozco, no es un tema que me apasione y me haga dedicarle mas de 1,36 Gancias, así que si tienen alguna duda de este texto, ó de otra cosa relacionado con la contaminación, como ser de la sonda Lambda, los catalizadores, los sistemas EGR, los filtros Cánister, etc., no tienen mas que solicitarlo, que ya paso a entregarles....

Rodolfo.
...
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Anonymous
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« Respuesta #1 : 07 Abr 2003, 17:33:43 »

Lo de la compresión 2.5:1 sería si dejamos entrar el mismo volumen de oxigeno que venimos metiendo normalmente, pero que pasaría si llenamos la totalidad del volumen del cilindro con una mezcla pura de oxigeno y combustible en la proporción correcta? La compresión sería la de siempre y ya me imagino cuando encienda la bujía nos viene a buscar Saddam para preguntar como hicimos para volar toda una  manzana no?
Lo que me haría falta saber para sacar algunos números son las proporciones reales... ese 21% de oxigeno es del total del aire ingresado sin considerar el combustible o del total de la mezcla?

Para hacer una suposición (muy mala pero bueno, es lo que hay)
Si en una mezcla hay un 6,66 % de combustible y un 93,4% de aire, en realidad, habrá un 19,6% de oxigeno en la mezcla total....(21% de ese 93,4% de aire)
A ese 19,6% de oxigeno le corresponde un 6,66% de combustible. Entonces, si llenamos el cilindro de una mezcla pura de oxigeno y combustible, sería una relación aproximadamente así: 34% combustible 66% oxigeno todo muy aproximado. (y seguro con la cuenta mal hecha)
Si de casualidad esta "cosa" que dije es cierta, querrá decir que quemaremos en el mismo tiempo que el caso anterior bastante más combustible y debería haber un poco más de poder no?
Sin ir más lejos, y sin saber de lo que hablo, algo así es lo que hace el NOS,  óxido nitroso, más conocido como el "gatillo".

Después de 3,45 Gancia sólo me queda por decir esto: Si este post tiene un par de errores , fué de pedo, ya que seguramente está todo mal por lo que solicito que lo borren de inmediato ya que voy a crear en el resto y en mi tantas dudas que creo que les van a resultar inexplicables a los que saben de esto.... Mr. Green


Saludos y recuerden, si van a postear no beban...

Un abrazo...

SANTOS, que solo sabe que no sabe nada...

Me olvidaba, muy buena nota. Gracias Cordooooooooooooobé.
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Rodolfo
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« Respuesta #2 : 07 Abr 2003, 20:36:00 »

Mirá, no saqué los calculos finos, pero las comparaciones y suposiciones son ciertas y válidas.
Efectivamente el NOS, hace algo similar a inyectar oxígeno, solo que inyectar oxígeno puro es extremádamente peligroso, con el NOS, no es tan efectivo, pero funce la misma cumplión.
El 21% de oxígeno ya está en el aire normal, vos elaborás tu mezcla en la proporcion que quieras con la nafta, pero, de lo que realmente entró de aire, el 21% será oxígeno (en condiciones ideales de temperatura y demás).
Gracias por los elogios.

Rodolfo.
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Garrett
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« Respuesta #3 : 07 Abr 2003, 20:37:01 »

Jajaja, me hiciste acordar un chiste de Jaimito.

Un dia Jaimito escribe en el pizarron "Pis" y firma "El enmascarado", bueno como es sabido la maestra reta a toda la clase por la frase y le da una chance al que lo escribio para que enmiende su falta, se da vuelta y espera, luego escucha una tiza frotando el pizarron, espera otro momento, se vuelve, mira el pizarron y lee : "Pis y Caca",  firma: "El enmascarado no se rinde"

"Santos, el enmascarado no se rinde"

Un abrazo,
Ricardo
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« Respuesta #4 : 08 Abr 2003, 00:31:57 »

Te hice acordar a Jaimito?  Crying or Very sad
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taineken
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« Respuesta #5 : 08 Abr 2003, 07:38:59 »

Aunque son distintas de los motores de pistón, en las turbinas de generación también se analizan los gases de escape. De los muestreos se obtienen datos de particulados, oxígeno (O2), óxidos de nitrogeno (NO2/NO3, genéricamente NOx), dióxido de azufre (SO2) y monóxido de carbono (CO), requeridos por las normas ambientales vigentes a nivel mundial.
En el caso que cito, las turbinas pueden quemar gas o gasoil según la disponibilidad de uno u otro combustible:
1) con el primero se percibe un menor grado de NOx, los SO2 y particulados son casi inexistentes o apenas como trazas (por estar el gas más libre de impurezas respecto al gasoil)
2) con el segundo, para mantener controlado el nivel de NOx, se inyecta agua en una proporción cercana a 1. Este agregado también tiene las ventajas de:
a) reducir la temperatura en la cámara de combustión por la alta capacidad calorífica del agua (permitiendo una mayor incorporación de combustible)
b) aumentar la masa de gases que intervienen en el movimiento del rotor.

Extrapolando, me atrevo a decir que un motor diseñado para GNC (habrá que ver si los convertidos también lo son  Confused ) resultaría menos contaminante que uno naftero/diesel y que el sistema de hidroinyección puede resultar viable (aunque no sé si económicamente conveniente) para automóviles.
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Rodolfo
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« Respuesta #6 : 08 Abr 2003, 12:45:26 »

Efectivamente contamina muchisimo menos el GNC que casi cualquier otro combustible.
La hidroinyección mejora el tema contaminación.

Rodolfo
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« Respuesta #7 : 08 Abr 2003, 18:24:14 »

Y también anda muchísimo menos!
El número de octanos del GNC es mayor que el de la nafta?
A que se debe en si que el motor tenga menor rendimiento que el gas?
Si no mal entendi, alguna vez me dijeron que el poder calorífico del gas es mayor que el de la nafta....

Saludos!
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Garrett
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« Respuesta #8 : 08 Abr 2003, 20:36:02 »

Cita de: "Santos"
Y también anda muchísimo menos!
El número de octanos del GNC es mayor que el de la nafta?
A que se debe en si que el motor tenga menor rendimiento que el gas?
Si no mal entendi, alguna vez me dijeron que el poder calorífico del gas es mayor que el de la nafta....

Saludos!


Voy a guitarrear un poco:

El número de octanos del GNC es mayor que el de la nafta?: seguro que si ya que aguanta mayores relaciones de compresión, eso indica que es menos detonante que la nassssssta.

A que se debe en si que el motor tenga menor rendimiento que (con) el gas?: A que las relaciones de compresión de los motores esta en función al combustible para el cual fueron creados o sea la nassssssta.

Si no mal entendi, alguna vez me dijeron que el poder calorífico del gas es mayor que el de la nafta....: Ni idea, que conteste otro

Saludos,
Ricardo
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taineken
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« Respuesta #9 : 15 Abr 2003, 02:03:05 »

Acá aparece de nuevo el "gatito"   (medio al cuete en el trabajo   )

Cita de: "Santos"
Y también anda muchísimo menos!

Sí, cuando está instalado incorrectamente, o cuando carece de mezclador, o de variador de avance del encendido, o si está fuera de punto, a gas o a nafta. El Mezclador permite el ingreso del gas al carburador en forma homogénea y pareja. El Variador de Encendido garantiza que la Puesta a Punto del Distribuidor se haga automáticamente cuando el conductor cambia de gas a nafta o nafta a gas. Al igual que el motor a nafta o gasoil, pierde potencia cuando no esté afinado como se debe; El motor se achancha, carboniza, pistonea. El GNC, jamás pistonea (no provoca autoencendido). (de http://www.clubtaunus.com.ar/Mecanica/GNC.htm  (y bué, ahí encontré justo la respuesta   ))

Cita de: "Santos"
El número de octanos del GNC es mayor que el de la nafta?

Estimo que es difícil de cuantificar. El índice de octano de una gasolina es una medida de su capacidad antidetonante. Las gasolinas que tienen un alto índice de octano producen una combustión más suave y efectiva. El índice de octano de una gasolina se obtiene por comparación del poder detonante de la misma con el de una mezcla de isooctano y heptano. Al isooctano se le asigna un poder antidetonante de 100 y al heptano de 0. Una gasolina de 97 octanos se comporta, en cuanto a su capacidad antidetonante, como una mezcla que contiene el 97% de isooctano y el 3% de heptano. (de http://ciencianet.com/gasolina.html )

Cita de: "Santos"
A que se debe en si que el motor tenga menor rendimiento que el gas?

Ver excelente respuesta de Dr. Garrett  

Cita de: "Santos"
Si no mal entendi, alguna vez me dijeron que el poder calorífico del gas es mayor que el de la nafta....

El poder calorífico inferior es de 7300 kcal/kg para la nafta y 9350 kcal/kg para el GNC, que sería algo así como 1 m3 de GNC = 1,272 Litros de nafta (de http://www.baselgnc.com.ar/detalles.html ).
El mayor inconveniente del GNC (fuera de la merma de potencia en motores mixtos) es el volumen que ocupan los gases a comparación de los líquidos, por lo que se debe restringir autonomía.

Taineken, copión oficial de WdF  :D
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« Respuesta #10 : 15 Abr 2003, 11:10:15 »

Estoy deacuerdo con todo menos con la primer respuesta.
Justamente ayer estaba leyendo una nota en Autotest del nuevo Corsa que viene con GNC de fábrica. La fábrica, dice que la merma de potencia con GNC es de un 9% y no creo que venga mal instalado de fábrica, y mucho menos mal puesto a punto ya que con la inyección, los problemas del GNC se redujeron muchísimo, obteniendo sí mucho mejor rendimiento pero siempre lejos de la nafta.

Con respecto a que el motor haya sido diseñado para nafta, me gustaría ver un motor diseñado exclusivamente para GNC, con una compresión donde el gas sea bien eficiente a ver si a misma cilindrada obtiene los mismos resultados que la nafta en todo sentido, performance, durabilidad, etc.

Como todo, tiene sus ventajas y sus desventajas, como bien dijiste, es mucho menos contaminante, pero también es más dificil de transportar por el volumen...

Un abrazo.
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