Relacion Aire/Nafta y Eficiencia volumetrica

[Nano]

question about the wideband.

cual es el valor "normal"? (en esa escala de 11 a 16)

[cresta_gti]

la mescla que todos buscamos en aire combustible es 12.5 de aire x 1 nafta, es la mescla que entrega la mayor potencia del motor

[Nano]

gracias!

[stuff]

la mescla que todos buscamos en aire combustible es 12.5 de aire x 1 nafta, es la mescla que entrega la mayor potencia del motor

no es un valor muy exacto... no va asi la respuesta, sino agarra cualquier programable y fijate la parte alta de un mapa de nafta o eficiencia volumetrica y vas a ver que no todo coincide a tratar de lograr 12.5:1

[cresta_gti]

la mescla que todos buscamos en aire combustible es 12.5 de aire x 1 nafta, es la mescla que entrega la mayor potencia del motor

no es un valor muy exacto... no va asi la respuesta, sino agarra cualquier programable y fijate la parte alta de un mapa de nafta o eficiencia volumetrica y vas a ver que no todo coincide a tratar de lograr 12.5:1

como seria, entonces?, lo saque de un libro donde arman autos de tc, se busca esa eficiencia volumetrica porque es la que genera mayor trabajo en un motor, lo carbures con carburador inyeccion o mega....y buscando una pulverizacion de combustible lo mas homogenea posible

[fedesagol]

Cresta tiene razon, lo que pasa es que el motor es capaz de hacer entrar cantidades diferentes de mezcla a diferentes RPM pero la relacion aire nafta de esta deberia ser siempre la misma para mantener la maxima potencia. La eficiencia volumetrica propiamente dicha del motor cambia segun las RPMs a las que este girando pero la mezcla ideal esta siempre alrededor de 12.5:1 para todas las condiciones de EV. En algunas zonas de la tabla hay que darle mas nafta porque en esas zonas el motor tiene una EV mas alta que en otras regiones. Estas zonas normalmente estan alrededor del pico de torque.

[stuff]

Cresta tiene razon, lo que pasa es que el motor es capaz de hacer entrar cantidades diferentes de mezcla a diferentes RPM pero la relacion aire nafta de esta deberia ser siempre la misma para mantener la maxima potencia. La eficiencia volumetrica propiamente dicha del motor cambia segun las RPMs a las que este girando pero la mezcla ideal esta siempre alrededor de 12.5:1 para todas las condiciones de EV. En algunas zonas de la tabla hay que darle mas nafta porque en esas zonas el motor tiene una EV mas alta que en otras regiones. Estas zonas normalmente estan alrededor del pico de torque.

gracias fede, quizas yo me exprese mal, pero lo que quize poner es que uno busca la maxima eficiencia volumetrica en cierto rango... y que no busca 12.5 en todo momento...

[fedesagol]

Es cierto, en las zonas de carga parcial lo que uno trata de hacer es de bajar la cantidad de nafta para que el auto no consuma mucho al pedo. De todos modos, me parece que entendiste mal el concepto de eficiencia volumetrica. EV es la relacion entre el volumen de mezcla que entra al cilindro y el volumen total de este (a presion atmosferica claro). Si lo ves de esta forma uno solo tiene la maxima EV cuando tiene la mariposa completamente abierta. El tema es que en la explicacion de la mega deformaron un poco este concepto para que se entienda que son los numeros de la tabla.

En autos de carrera donde el consumo no importa lo que se hace es poner toda la tabla en 12.5:1 que ayuda un poco en los transitorios pero en los de calle, como dice mati, hay un monton de zonas donde se usan mezclas mas pobres para bajar el consumo, para no limpiar tanto los cilindros y para que las bujias duren, etc.

[Caaarlo]

Mira, no estoy seguro, tendr'ia que analizarlo, pero si a un auto le metes 12,5 : 1 en cargas parciales, no solo se te ensucia, sino que disminuye su potencia... asi que no es recomendable ni si quiera en un auto de carrera.

[fedesagol]

Los autos de carrera no pasan mucho tiempo en cargas parciales, por eso andan gordos ahi tambien. Esto tiene dos ventajas: Primero mejora un poco la respuesta y segundo baja las temperaturas en las camaras de combustion. Mientras las bujias duren una carrera y los aros una temporada ta todo bien. No estoy completamente convencido de que no vas a lograr la potencia maxima en 12.5:1 en cargas parciales. Pero si estas en cargas parciales no te interesa tanto tener maxima potencia (ya que justamente la estas regulando con el pedal) sino aprovechar el resto de las cualidades de tener una mezcla gordita.

saludos
fede.

[cresta_gti]

Mira, no estoy seguro, tendr'ia que analizarlo, pero si a un auto le metes 12,5 : 1 en cargas parciales, no solo se te ensucia, sino que disminuye su potencia... asi que no es recomendable ni si quiera en un auto de carrera.

mira, carlo se te ensucia no le das con el avance seguramente, pero es una relacion estequeotrica, a tantos m3 de aire x cada tanto de nafta, esta estudiado que esa es la mescla volumetrica es en la que entrega el mayor trabajo en un motor de combustion, se ha probado en bancos de prueva, creo que tengo mas info sobre eso...

[cresta_gti]

Los autos de carrera no pasan mucho tiempo en cargas parciales, por eso andan gordos ahi tambien. Esto tiene dos ventajas: Primero mejora un poco la respuesta y segundo baja las temperaturas en las camaras de combustion. Mientras las bujias duren una carrera y los aros una temporada ta todo bien. No estoy completamente convencido de que no vas a lograr la potencia maxima en 12.5:1 en cargas parciales. Pero si estas en cargas parciales no te interesa tanto tener maxima potencia (ya que justamente la estas regulando con el pedal) sino aprovechar el resto de las cualidades de tener una mezcla gordita.

saludos
fede.

p.d.: propongo que no le ensuciemos mas el post al chino, si quieren la seguimos en uno nuevo.

y si la idea es tener toda la potencia en el pie..... :P

[cresta_gti]

aca hay algo que encontre:

Para obtener el máximo beneficio de un motor a gasolina se debe ajustar la relación aire gasolina a doce partes y media de aire por una de gasolina es decir 12,5:1, sin embargo los carros carburados venían ajustados a 14,5:1 y en nuestros días gracias a los beneficios de la inyección directa la relación a crecido a 16,5:1, que es lo mas pobre que puede permitir el ajuste de un motor con la gasolina de 95 octanos. De esta manera es como podemos ver que a los automóviles cada vez les rinde más el tanque de gasolina.

Pero nadie sabía las consecuencias y efectos del Tetraetilo de Plomo y sus residuos en la atmósfera, a consecuencia de las grandes zonas urbanas. Agregando hasta 6 gramos de TEL por galón de gasolina se ha logrado obtener motores de muy alto rendimiento con relaciones de compresión de 12,5:1 y muy alto caballaje también. El TEL permitió crear vehículos de lujo muy pesados de hasta 2 toneladas de peso! y con un consumo muy alto de combustible. Entre mediados de los 60 y principios de los 70, era la época de oro de la industria automotriz, hasta que se dieron cuenta de las consecuencias de usar TEL en la gasolina, que producía residuos hasta ahora ignorados del tipo NOx (compuestos nitrados y altamente cancerigenos), monóxido de Carbono, Compuestos de Plomo, Compuestos Sulfurados. En consecuencia la gente se moría de Cáncer, Cirrosis Hepática y Mal de Parkinson.

[Alesagol]

El toyota nuestro tiene 12,5 : 1 de AFR a altas vueltas y bajo presion. pero en el pico de torque y alrededores, tenemos 11,5:1 para asegurarnos de no romper nada.

[cresta_gti]

va a tener menos potencia, si no queres romper esta bien, yo tenia aspirado con mas o menos esa relacion y anda bien, digo mas o menos porque tenia una sonda con un meter nada mas..

[fedesagol]

los autos con inyeccion esta todos calibrados a 14.7:1 que se llama relacion estequiometrica. Es la relacion con la que se obtiene el moejor rendimiento del catalizador. Las demas lo deterioran rapido

[cresta_gti]

claro fede!!, los autos de fabrica bienen con una mezcla estequeometrica 14.7 a 1 porque son motores que estan diseñados para tener bajo nivel de emisiones y consumir menos, o sea que un auto de fabrica consume cada 14.7 gramos de aire 1 gramo de combustible, al preparar un auto lo que se hace se hacerca esa relacion a 12.5grs de aire cada 1grs de combustible, o sea que gasta mas pero se obtienen ganancias de potencia.

[Caaarlo]

esa es la mescla que entrega el mayor trabajo en un motor de combustion, se ha probado en bancos de prueva, creo que tengo mas info sobre eso...

Por lo que entiendo, la mezcla que entrega mayor potencia es 13:1, y solo se usa 12,5:1 alrededor del punto de torque como medida de seguridad para evitar la detonacion, a expensas de sacrificar un poco.

Relaciones mas chicas solo son para contrarrestar problemas de detonacion y temperatura. obviamente a expensas de potencia.

De todas maneras, esas relaciones fueron estudiadas en un banco [u]a plena carga[/u]. Cuando no hay plena carga, la presion y la temperatura en el cilindro disminuye, y la cosa cambia, pudiendo entregar el mayor trabajo con relaciones mas pobres, como 14.7:1. Nuevamente, no estoy seguro de esto, pero creo haberlo leido. Tendria que venir alguien con un poco mas de background y explicar con detalle.

Como dato adicional, 14.7:1 es la relacion que produce la mayor temperatura en camara.

Hay algo que no me cierra, porque todo esto conduce a que la mezcla optima es funcion de la presion en el cilindro, es decir, una conjugacion de factores como relacion de compresion, geometria de levas y presion de admision.

Alguien que le haga un toque a Lean para que explique con un poco mas de fundamento todo esto.

[Caaarlo]

claro fede!!, los autos de fabrica bienen con una mezcla estequeometrica 14.7 a 1 porque son motores que estan diseñados para tener bajo nivel de emisiones y consumir menos, o sea que un auto de fabrica consume cada 14.7 gramos de aire 1 gramo de combustible, al preparar un auto lo que se hace se hacerca esa relacion a 12.5grs de aire cada 1grs de combustible, o sea que gasta mas pero se obtienen ganancias de potencia.

tampoco es tan asi, los autos de fabrica vienen seteados en 14,7 solo en ralenti y crucero (bajas cargas) gracias a la sonda lambda. Pero a fondo, ignoran la sonda y trabajan por tablas (lazo abierto) y estan todos de 13,5 para abajo, porque si no se rompen... sea un Gol, un Corsa, un Porsche o un lamborghini. Ninguno viene 14,7 a fondo... no podrian funcionar.

[cresta_gti]

claro fede!!, los autos de fabrica bienen con una mezcla estequeometrica 14.7 a 1 porque son motores que estan diseñados para tener bajo nivel de emisiones y consumir menos, o sea que un auto de fabrica consume cada 14.7 gramos de aire 1 gramo de combustible, al preparar un auto lo que se hace se hacerca esa relacion a 12.5grs de aire cada 1grs de combustible, o sea que gasta mas pero se obtienen ganancias de potencia.

tampoco es tan asi, los autos de fabrica vienen seteados en 14,7 solo en ralenti y crucero (bajas cargas) gracias a la sonda lambda. Pero a fondo, ignoran la sonda y trabajan por tablas (lazo abierto) y estan todos de 13,5 para abajo, porque si no se rompen... sea un Gol, un Corsa, un Porsche o un lamborghini. Ninguno viene 14,7 a fondo... no podrian funcionar.

Es posible que a esta altura usted se esté preguntando que tienen que ver los gases contaminantes con los carburadores y los sistemas de inyección electrónica, la respuesta es sencilla: El control de los gases de escape requiere un estricto control de la combustión, solo de esta manera se logrará una composición de gases de escape tóxicos que puedan ser reconvertidos en inofensivos por medio de un catalizador. El control de la combustión solo puede lograrse por medio de una cámara de combustión adecuada, por un riguroso control de la relación de aire y combustible, y por un exacto control que establezca el punto de encendido óptimo para cada situación. Es de vital importancia para lograr gases de escape transformables en el catalizador, mantener durante toda la gama de operación del motor un relación en peso de aire y combustible de 14,6 partes de aire por 1 parte de peso, o sea 14,6:1. Algunos autores en lugar de hablar de partes de combustible y partes de aire prefieren comparar la relación de aire y combustible (A/C) química ideal o estequiométrica con la que realmente tiene el motor en cuestión y llaman a ese valor lambda (o con la letra griega 8 ). Cuando el valor de A/C teórico coincida con el A/C del motor será 8 =1. Como la relación teórica también es 14,6:1, 8 =1 es exactamente el valor que deberá mantener constante el sistema de inyección para que todo funcione OK.

Le recuerdo que los principales contaminantes que emite el escape de un motor naftero son los NOx (óxidos de nitrógeno), el CO (monóxido de carbono), y los HC (hidrocarburos no combustionados). En la proporción que sea, siempre son dañinos, pero el tema está en que si nos se los controla ese daño cobra real importancia, pudiendo llegar a ser mortales, principalmente el CO, que no puede ser detectado por nuestros sentidos.

en los autos de fabrica se ajustan en 14,6:1 en plena carga tmb para que no contaminen, y andan perfectamente, obviamente la merscla se enrriquece cuando aceleras porque es una mescla estequeometrica, necesitas mas aire y gastas mas nafta, pero simpre vienen ajustadas dentro de esos valores. Si se aumenta la relacion digamos 13 o 12:1 el motor genera mas esmisiones, los gases NOx y COx de los que habla el articulo y eso es lo que se trata mejorar en los autos IE del futuro, ajustar las emisiones a lo menos posible

[stuff]

Nunca vi un auto que a plena carga este en 14,6 a 1.....
Te pongo 2 casos asi bien rapidos:
EX Clio 2 STD mio la sonda se iba a RICO a plena carga (narrow)
Golf GTi 1.8T 20V de un amigo --> 12.4:1 std medido con wide a plena carga.

No es de malo cresta, pero el manual que te bajaste no lo veo del todo correcto desde mi ignorancia, mismo la relacion estequeometrica es 14.7 partes a 1, no 14.6...

Lean_TB sería una luz a este post....

[Caaarlo]

cita la fuente, porque esta mal. Ningun auto de fabrica viene seteado en lambda = 1 a plena carga.

[cresta_gti]

Nunca vi un auto que a plena carga este en 14,6 a 1.....
Te pongo 2 casos asi bien rapidos:
EX Clio 2 STD mio la sonda se iba a RICO a plena carga (narrow)
Golf GTi 1.8T 20V de un amigo --> 12.4:1 std medido con wide a plena carga.

No es de malo cresta, pero el manual que te bajaste no lo veo del todo correcto desde mi ignorancia, mismo la relacion estequeometrica es 14.7 partes a 1, no 14.6...

Lean_TB sería una luz a este post....

te explicaria estequiometria pero es medio largo... te dejo un linck si te interesa
http://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADa
yo ya lo estudie en la secundaria

[cresta_gti]

cita la fuente, porque esta mal. Ningun auto de fabrica viene seteado en lambda = 1 a plena carga.

http://www.autotecnicatv.com.ar/ParaPub ... eccion.htm

esta es la fuente, y lo he leido de otro tmb ...

[Alesagol]

mantengamos la humildad que es un post lindo....

[Caaarlo]

Cresta, por lo que pude leer, eso del 14,6 a plena carga se lo agregaste vos, porque no lo menciona en ningun lado. Si bien en el articulo dice que el sistema debe mantener estequiometria en todo el rango de funcionamiento, seguramente se referira a todo el rango de RPM cuando el motor se encuentre regulando o crucereando (situacion en la cual la mayoria de los autos pasan mas del 90% del tiempo). En el articulo no lo menciona, pero creeme que es asi.

Un motor jamas puede funcionar a plena carga en 14,7 porque derretirias los pistones luego de un tiempo, puesto que esa relacion de mezcla es la que logra la mayor temperatura de combustion. O derretis los pistones, o rompes algo por detonacion, ya sea junta, aros, o ranuras de aros en el piston.

Dejando de lado los motores, si algun dia investigas un poco mas profundo en el tema de sistemas de inyeccion, vas a ver que la gran mayoria de los sistemas de inyeccion solo leen la sonda lambda a cargas parciales, actuando en consecuencia para lograr estequiometria, pero a plena carga ignoran la sonda y trabajan por tablas. Para el caso de aspirados, las relaciones son normalmente 13:1 o mas ricas y en el caso de autos turbo de fabrica, como los 1.8T de Audi pueden llegar a 10,5:1 dejando un gran margen de seguridad para que el motor no llegue nunca a alguna condicion limite que lo perjudique, ya sea por un combustible de mala calidad, como por una excesiva temperatura ambiente, entre otros.

Y si hablamos de quimica, ahi no me meto porque no cazo un fulbo. :giggle

Estos ejemplos son de autos de fabrica, no deportivos, concebidos para uso masivo y que pasan regulaciones de emision en paises del primer mundo.

[Caaarlo]

... lo saque de un libro donde arman autos de tc...

12.5 es razonable, pero... En que libro te explican como arman y carburan autos de TC ?

[Gabriel]

te explicaria estequiometria pero es medio largo... te dejo un linck si te interesa
http://es.wikipedia.org/wiki/Estequiometr%C3%ADa

Sin intenciones de desmerecer a nadie, Wikipedia por más que tenga mucha información , no es una fuente exacta,
ni mucho menos con números, además si quiero la puedo editar (yo o cualquiera) y porner lo que se me cante.

PD: muy coapdo el post y espero sigan debantiendo y aportando al foro

[cresta_gti]

es asi, lo estudie durante toda la secundaria, soy tècnico quimico,.
eso era para que se den una idea de lo que era la relacion estequeometrica, si tenes alguna duda sobre esto buscalo en cualquier libro de quimica.
voy a ver si les explico un poco con la reaccion de combustion como para que se den cuenta

[Gabriel]

Ok , pero yo no dije que estaba mal ni bien la relación de mezcla, solo fué un comentario sobre Wikipedia

PD: yo tambien soy Técnico Químico, voy a buscar en los libros porq la verdad hace muchos años y no me acuerdo de nada de este tema

[perriwe]

che yo tambien lo estudie en la secundaria y en la facu pero una relacion estequiometrica significa que la relación es ideal, quiere decir que se van a consumir todas las moleculas de reactivos (combustible + aire), generando vapor de agua y otros gases como monoxido de carbono...pero lo que se plantea aca es generar el máximo de potencia manteniendo un margen confiable y segun tengo entendido si saturas la solucion de combustible+aire con mas combustible se bajan las temperaturas en la camara de combustion y se disminuye el riesgo de autodetonacion...
la relacion estequiometrica es ideal, pero para mantenerse dentro de margenes confiables los fabricantes de autos se alejan de la relacion estequimetrica esta mas que comprobado...

Golf GTi 1.8T 20V de un amigo --> 12.4:1 std medido con wide a plena carga.

[cresta_gti]

creo que tengo algo de info en casa sobre el tema, en libros, yo tampoco recuerdo mucho, ya hace 7 años que egrese y nunca mas un libro de quimica, se puso interesante para el finde te consigo algo

[cresta_gti]

va bien gordito el golf ese, con 12,5 entrega la mejor potencia, pero genera mas cantidad de CO, NO y H2O en forma de vapor y esto destruye los catalizadores.

[perriwe]

va bien gordito el golf ese, con 12,5 entrega la mejor potencia, pero genera mas cantidad de CO, NO y H2O en forma de vapor y esto destruye los catalizadores.

tamos hablando de acelerar (mejor obtencion de potencia) no creo que alguien que tenga la pata derecha bien pesadita se preocupe por los catalizadores o el medio ambiente...

[Caaarlo]

va bien gordito el golf ese, con 12,5 entrega la mejor potencia, pero genera mas cantidad de CO, NO y H2O en forma de vapor y esto destruye los catalizadores.

Si, pero asi son TODOS los autos de fabrica. Si el auto anduviese siempre con 14,7 el catalizador seria virtualmente eterno, pero ningun auto funciona siempre en 14,7. Cuando aceleran lo hacen con mezcla rica, y por esta razon los catalizadores tienen una duracion finita.