Introduccion a los combustibles

Introduccion a los combustibles

1. Composición química de los combustibles automotrices

   • Los combustibles utilizados en la rama automotriz, deben cumplir unas determinadas exigencias para su utilización, especialmente los carburantes (empleados en motores encendido por chispa) requieren unas determinadas características en cuanto a volatilidad,poder calorífico, resistencia picado,etc estas características son los que determina la calidad del carburador
     • Volatilidad
       • Es una de las propiedades más importantes de un carburante, por cuanto consiste en la facilidad de que este posee de difundirse en el aire es decir de evaporarse. Calor de la vaporización: es la cantidad de calor necesario para transformar una cierta cantidad de líquido en vapor a temperaturas y presiones invariables
     • Poder calorífico
       • Es el valor del contenido de energía del combustible el cual varía con relación a las cantidades de hidrógeno y carbono.
     • Fluidez y punto de congelación
       • La fluidez de los combustibles se valora según el poder de filtración o punto de vertido, el cual representa la temperatura más baja, bajo prueba, a la cual El combustible puede fluir por su propio peso. está cualidad es importante dado que es necesario que El combustible fluya libremente a la temperatura más baja posible.

2. Detonación.

   • Lla detoncaion es el resultado de fenómenos físicos químicos y termodinámicos que se producen entre un elemento combustible y el oxígeno con el objetivo de transformar energía química en mecánica
   • se producen entre un elemento combustible y el oxígeno con el objetivo de transformar energía química en mecánica para que se produzca la detonacion es necesario un elemento combustible, un carburante y un aporte de calor en forma de chispa detonante.
   • La mezcla utilizada en el motor (gasolina-aire) presenta problema, además de la cantidad de materia que interviene en la combustion del estado físico de los elementos
     • En efecto el aire se encuentra en estado gaseoso para poder realizar una mezcla homogénea

3. Clasificación del tipo de flamas.

   • Las llamas se clasifican en 3 grupos ateniéndonos a los parámetros para un combustible líquido:
     • Mezcla combustible comburente.
       • 1) Llama de premezcla: La mezcla de los dos fluidos se realiza parcial o totalmente antes de alcanzar la cámara de combustión. 2) Llama de difusión: (sin mezcla previa) El combustible y el comburente se mezcla justo en el momento de la combustión.
     • b. Velocidad de la mezcla de combustible
       • 1) Laminar: Los fenómenos de mezcla y transporte ocurren a bajas temperaturas. 2) Turbulento: Las velocidades de la mezcla aire/combustible es elevada. La mezcla vaporizada suele salir silbando y en forma de torbellino.
     • c. Posición de la llama respecto a la boca del quemador.
       • 1) Llama estacionaria: El combustible se va quemando poco a poco al pasar por una determinada parte del sistema. Este es el tipo de llama ideal desde el punto de vista industrial. 2) Llama explosiva libre: Es la que está en movimiento.

4. Límites de flamabilidad.

   • Existen dos límites de flamabilidad: Límite Inferior de flamabilidad y Límite Superior de flamabilidad
     • Límite Inferior de inflamabilidad
       • es la concentración mínima de gas en el aire por debajo de la cual fuego no es posible.
     • Límite Superior de Inflamabilidad
       • es la máxima concentración de gas en el aire por encima de la cual fuego no es posible.
     • Por debajo del LII se considera que la mezcla es "demasiado pobre" para arder o encima del LSI es "demasiado rica" para arder. En el caso de un motor de explosión se dice que el motor 'se ahoga' por tener demasiada concentración de combustible (superado el LSI) y no arranca.

5. Reacciones físicas, químicas y nucleares tienen lugar en diferentes velocidades. Tasa de Química es la cantidad de cambio en la materia por unidad de tiempo. Velocidad de reacción = (Cambio en la cantidad de materia) / hora

   • Δ [A (g)] es la representación del cambio en molaridad de un gas. La velocidad de reacción se puede escribir de todos los asuntos en la reacción.
   • Activación de la Energía
     • Es la energía requerida para iniciar la reacción química. Las reacciones que tienen mayor energía de activación tiene una menor velocidad de reacción. La energía de activación sólo puede cambiarse por catalizadores. Se disminuye la energía de activación de la reacción y aumentar la velocidad de reacción.
   • Factores que afectan la velocidad de reacción
     • Los tipos de asuntos en la reacción, Las concentraciones y los estados físicos de la materia en la reacción temperatura, La presión y el volumen, catalizadores, Superficie de contacto.

6. Deflagracion

   • Una deflagración es una combustión súbita con llama a baja velocidad de propagación, sin explosión. Se suele asociar, erróneamente, con las explosiones, usándose a menudo como sinónimo.
     • Las reacciones que provoca una deflagración son idénticas a las de una combustión, que es un proceso de oxidación muy rápido y acelerado con producción de llama, pero se desarrollan a una velocidad todavía mayor y comprendida entre 1m/s y la velocidad del sonido.
       • En una deflagración, el frente de llama avanza por fenómenos de difusión térmica. Por el contrario, en una detonación la combustión está asociada a una onda de choque que avanza a velocidad superior a la del sonido.
         • Para que se produzca una deflagración es necesario:
           • Una mezcla de producto inflamable con el aire, en su punto de inflamación.
           • Una aportación de energía de un foco de ignición
           • Una reacción espontánea de sus partículas volátiles al estímulo calórico que actúa como catalizador o iniciador primario de reacción.

7. Mezcla pobre

   • Una mezcla pobre es la que tiene una relación aire-combustible más alta; hay más aire del necesario para una combustión completa
     • El combustible arderá totalmente, pero más despacio y a una temperatura de combustión más alta. Las mezclas pobres reducen la potencia, elevan la temperatura del motor, y aumentan las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) - un producto de la combustión a temperatura excesivamente alta.

8. Teoría global de la tasa de reacción (TGTR).

9. Mezcla rica

   • Una mezcla rica es la que tiene una relación de aire-combustible más baja. No hay suficiente aire (oxígeno) para sustentar la combustión completa.
     • Las mezclas ricas aumentan el consumo de combustible, las emisiones de hidrocarburos (HC) y de monóxido de carbono (CO) - los productos de una gasolina parcialmente quemada

10. Factores que influyen en las características de la llama

    • la velocidad de propagación
    • la longitud y altura de llama
    • la intensidad
    • la distancia de propagación
    • el área

11. Relación combustible/aire

    • Es la mezcla de aire y carburante. Según la proporción, la mezcla puede ser estequiométrica, pobre o rica. Es estequiométrica cuando el aire contiene el oxígeno necesario para reaccionar con el carbono del carburante.
      • La relación ideal de aire y combustible en un motor de gasolina es de 14,7 kg de aire por 1 kg de combustible. Esta se denomina “mezcla estequiométrica”.

12. Temperatura inicial del aire.

    • El .combustible se inyecta en la parte de la camara de combustion a gran presion desde unos orificios muy pequeños que tienen el inyector, de forma que se atomiza, y se mezcla con el aire a alta temperatura (entre 700º y 900º) y alta presion

13. Presión de entrada y salida

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