Industria

El soroche de los motores

El cambio de presión atmosférica produce una caída del 10 por ciento de la potencia de un motor de combustión por cada mil metros de altura sobre el nivel del mar. ¿Cómo compensar esa pérdida?

Por Redacción Vehículos

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Motor desarmado

Motor desarmado

En la edición del sábado pasado les hablamos de las alzas escalonadas que tendrán las gasolinas corriente y extra a partir de este mes y en los que restan del año, y sobre la incidencia del aumento para los propietarios de vehículos, especialmente los propulsados con motores turbo que requieren gasolina de mínimo 91 octanos.

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Para reducir los costos explicamos una fórmula muy sencilla: mezclar las dos gasolinas (corriente 85 y extra 95 octanos), que consiste en sumar los octanos de ambas y dividir esa cifra por dos, en el caso de una mezcla 50/50, que variará dependiendo de la cantidad porcentual de galones de cada una que se agregue al tanque. Es lo que se conoce en el argot popular como ‘refajo’, y así obtener los octanos necesarios para el funcionamiento normal de los turboalimentados según lo exige el manual del propietario.

No obstante, muchos lectores tienen más inquietudes al respecto, en particular, por qué es necesario usar gasolina de mayor octanaje ahora que el precio por galón sobrepasa los 19.000 pesos. La primera razón por la cual este tipo de motores la requiere es porque con la sobrealimentación hay un aumento en la presión dentro del motor, independiente de la relación nominal de compresión. Este aumento de presión causa mayor temperatura y la mezcla tiende a inflamarse por su cuenta antes de que salte la chispa.

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Turbo

Esto, además, tiene que ver con la altura sobre el nivel del mar. ¿Cómo se comportan estos motores en la costa Atlántica y cómo en ciudades de gran altura como Bogotá? ¿Cambian los parámetros de la mezcla y chispa? Estas son otras inquietudes de los usuarios.

La presión atmosférica

Los vehículos con motores de combustión necesitan un elemento indispensable que es el aire, al cual se debe agregar un combustible para generar su inflamación controlada con cierto momento de la carrera de cada pistón, en concordancia con los tiempos de la chispa que salta en las bujías.

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Para comprenderlo, lo primero es saber qué es la combustión. Esta es una reacción química en la cual un combustible (gasolina, ACPM, gas, alcoholes y hasta hidrógeno cuando lo haya masivamente) se oxida rápidamente. Para esto se necesita de un carburante, el oxígeno del aire que, con el aumento de la temperatura, reacciona con el carbono del combustible y genera la llamada explosión, aunque la palabra no es correcta. Es la inflamación rápida y casi súbita de la mezcla que genera energía que luego se transforma en el movimiento de las partes del motor.

Entonces, a mayor altura, menos oxígeno hay en la atmósfera. Hay que precisar que lo que se reduce con la altura es la densidad del aire debido a que baja la presión atmosférica y no es una menor concentración de oxígeno pues la proporción de este es la misma a cualquier altura (21 por ciento). Al operar el motor con un aire ‘más delgado’, hay menos presión en los cilindros y en consecuencia mayor pérdida de potencia a medida que se sube, del orden de un 10 por ciento por cada 1.000 metros sobre el nivel del mar.

El mal de altura

Los motores que más sufren la pérdida de potencia o rendimiento son los atmosféricos, pues no tienen un sistema de admisión o sobrealimentación mediante un turbo que, básicamente, lo que hace es meter más aire a las cámaras para compensar dicha pérdida y, por encima de eso, aumentar la potencia con el sobrellenado del motor. Así, los motores atmosféricos deben ‘conformarse’ con la presión atmosférica que haya, de ahí proviene su nombre, y con la succión que genera cada pistón en la carrera de admisión en su cilindro.

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Atmosférico significa entonces que el aire que entra al motor lo hace a la presión atmosférica en la que se encuentre el carro en ese momento y en ese lugar.

En zonas de gran altitud como Bogotá, los motores atmosféricos lo que hacen es disminuir la cantidad de combustible que inyecta a las cámaras de combustión para no desperdiciarlo por no tener oxígeno suficiente para quemarlo.

Hoy, gracias a la electrónica, los motores regulados por computadores hacen sus propios ajustes, pues al procesador llega la información de la presión atmosférica a través del MAP sensor (sensor de presión absoluta del múltiple), con lo cual se determina a qué altura está trabajando el motor y, además, otro sensor informa a qué temperatura está el aire. De acuerdo con estos datos y los de otro sensor, el de oxígeno que lee la composición de los gases de escape, el procesador formula en cada revolución del motor la mezcla adecuada.

Motor

En los atmosféricos, con llenado y presión inferiores como explicamos, el requerimiento de octanaje es menor a medida que se sube y por lo tanto en una enorme mayoría funcionan con gasolina corriente en cualquier altura.

¿Y los turbos?

Los motores sobrealimentados, con súper o turbo cargador funcionan sin perder potencia en altura o con una baja muy marginal, porque los cilindros están sobrecargados por encima de la presión atmosférica.

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Los motores sobrealimentados son muy comunes hoy gracias a su eficiencia, pues con menor cilindrada ( 1.000 o 1.300 cm³, por ejemplo) logran mejores prestaciones que un atmosférico. Otra de sus ventajas es que entregan su par máximo mucho antes que los atmosféricos. Pero en el arranque instantáneo son más lentos. La razón es que el inflado toma cierto tiempo mientras el compresor coge revoluciones, ya que es movido por la corriente de los gases de escape cuya velocidad es creciente con la aceleración de la máquina.

El término ‘par’ o torque se lee cuando empiezan a ‘empujar’ con fuerza ligeramente más tarde que sus hermanos con motor atmosférico, pero lo hacen con mayor fuerza cuando entran en carga.

Hoy hay muchos avances en diseños y colocación de los turbos, la entrada en vigencia de la sobrepresión tiene una espera llamada ‘turbo lag’ que cada vez la tecnología está acortando.

Como se ve, cuando hay sobrecarga de la mezcla, el motor responde con más fuerza y eficiencia mucho antes en el tacómetro, o sea, tienen que revolucionar menos para obtener el mismo rendimiento y así mejorar el consumo y las emisiones.

Por todas estas razones, los motores consumen menos combustible pues el motor gira menos veces, pero también para soportar la mayor carga en las cámaras necesitan gasolina extra, o de mínimo 91 octanos, que es la llamada prémium internacional para la cual están diseñados. Esta es la piedra en el zapato por su alto costo. Queda un recurso, tener en cuenta la química y la física, que no cambian, y volver a la fórmula del ‘refajo’.

Gasolina

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