Funcionamiento del Sistema de Inyección y Fases de la Combustión en Motores

Dinámica del Chorro de Combustible

El comportamiento del chorro de combustible se define mediante los siguientes parámetros fundamentales:

• 1. Penetración: Es la distancia a la que el dardo de combustible se introduce en la masa de aire comprimido en la cámara de combustión. Depende directamente de la velocidad del chorro, de la densidad del aire en la cámara de combustión y de la geometría de la tobera.
• 2. Ángulo de dispersión: Es el ángulo abarcado por cada dardo de combustible a su salida de la tobera. Depende de los tamaños de los dardos geométricos de la misma, destacando su diámetro, su longitud y, sobre todo, su rugosidad.
• 3. El grado de atomización: Se mide en función de todas las pequeñas variaciones que deben existir en los diámetros de las gotas pulverizadas. Depende, fundamentalmente, de la velocidad del combustible.

Funciones y Requisitos del Sistema de Inyección

Para un correcto funcionamiento del motor, el sistema de inyección debe cumplir con los siguientes requisitos:

• 1. Dosificación: Proporciona en cada cilindro y en cada ciclo la cantidad de combustible necesaria según el régimen del motor.
• 2. Introducción: Del combustible en la cámara de combustión en el momento preciso.
• 3. Graduación: Control preciso en la cantidad de combustible suministrado.
• 4. Pulverización: Transformación del combustible en pequeñas gotas de manera uniforme.
• 5. Penetración: Dotar a las gotas que forman el chorro de la suficiente energía cinética para que atraviesen la masa de aire comprimido.
• 6. Distribución uniforme: Reparto homogéneo de las partículas de combustible en el aire presente en la cámara de combustión.

Fases del Proceso de Combustión

1ª Fase: Ignición

Se conoce como el tiempo de retraso al encendido. Se define como el tiempo transcurrido desde el comienzo de la ignición hasta la separación de las curvas de compresión y combustión. Este periodo se divide en dos tipos de retraso:

• Retraso Físico: Depende de las características del chorro de combustible y de sus propiedades físicas, así como de la presión y temperatura existentes en el interior de la cámara de combustión.

2ª Fase: Combustión Rápida

Es el tiempo transcurrido desde la separación de las curvas de compresión y combustión hasta el punto donde se obtiene la presión máxima del ciclo. A su vez, esta fase se subdivide en:

• Combustión explosiva del combustible.
• Combustión progresiva del combustible.

Su desarrollo depende de la velocidad de combustión y del incremento total de presión durante el proceso.

3ª Fase: Combustión Retardada

Es el periodo que transcurre desde que se alcanza la presión máxima hasta que termina la combustión. En los motores lentos, durante esta fase continúa la combustión, mientras que en los motores rápidos se queman los restos finales del combustible.