Es común hablar de autoencendido y detonación en las cÔmaras de combustión de los motores, pero no todo el mundo tiene totalmente claras las diferencias entre estos dos términos. Vamos a despejar esas dudas y también hablaremos de otros conceptos, como el picado de biela o el avance de encendido.
Lo primero que debemos repasar es que en los motores de gasolina el quemado de la mezcla aire y combustible debe originarse por un salto de chispa. Dicha chispa es creada por la bujĆa varios grados antes de que el pistón llegue a su Punto Muerto Superior (PMS) en la carrera de compresión. Pero claro, no todo sucede de forma instantĆ”nea en la prĆ”ctica.
La combustión de la mezcla no es instantĆ”nea, sino que se va realizando como por capas desde la bujĆa hacia el resto de la cĆ”mara, es lo que se conoce como frente de llama. Es por ello que existe un avance de encendido de varios grados antes de que el pistón llegue a su PMS. La presión aumenta considerablemente y justo tras llegar al PMS, empuja al pistón hacia el Punto Muerto Inferior (PMI) en la carrera de expansión. En esta fase de expansión la presión en el cilindro cae.
Por su parte, en los motores diĆ©sel el mĆ©todo es muy similar al de los motores de gasolina; sin embargo, no hay bujĆa para crear ese arco voltaico que quema la mezcla. En estos propulsores la explosión se crea debido a las altas temperaturas y compresión. Es por ello que se denominan como motores de encendido por compresión o de autoencendido. La relación de compresión es muy superior en los diĆ©sel.
ĀæCómo controlan el momento exacto para el quemado del combustible los diĆ©sel modernos? Con la inyección de combustible a alta presión. Cuando el pistón estĆ” próximo al PMS y tiene todo el aire a una altĆsima presión, el sistema de inyección pulveriza el combustible en la cĆ”mara de combustión a muy alta presión. Inmediatamente entra en combustión y ālanzaā al pistón hacia su PMI.
Ā«]Autoencendido
Una vez tenemos una idea bĆ”sica de cómo se origina āel trabajoā en los motores de gasolina y diĆ©sel, ya podemos hablar de estos fenómenos que pueden ocurrir. Como habĆ©is visto, la llama estĆ” controlada en los motores, sean gasolina o diĆ©sel. Pero hay ocasiones en que se producen fallos. Empezamos con el autoencendido, que tambiĆ©n se puede conocer como encendido superficial en algunos paĆses.
El autoencendido se produce cuando alguna zona, punto de la cĆ”mara de combustión o partĆcula estĆ” incandescente. TambiĆ©n puede deberse a alguna viruta, a carbonilla o incluso a que el propio electrodo de la bujĆa estĆ© a muy alta temperatura. En un determinado momento ese āpunto calienteā en la cĆ”mara de combustión hace que la mezcla aire-combustible se prenda antes del salto de chispa, iniciĆ”ndose la combustión en un momento inapropiado.
Lógicamente, puede causar averĆas, pues la llama y su propagación no estĆ”n controladas. Cuanto antes se produzca ese autoencendido respecto al momento en que debe saltar la chispa en condiciones normales, mĆ”s perjudicial puede ser para el motor. No solo caerĆ” el rendimiento, sino que producirĆ” unas vibraciones y presiones que pueden ser crĆticas para la mecĆ”nica.
En coches antiguos de carburación puede darse el caso de que desconectamos la llave de contacto y el motor no se pare debido al autoencendido. Esto se debe a que, en algunos casos, este tipo de motores no cortan la alimentación de combustible cuando retiramos la llave de contacto, sino el sistema de encendido. Al tener un punto caliente en el cilindro se siguen provocando explosiones y el motor sigue girando, por lo tanto absorbe aire y combustible del carburador. Se retroalimenta, por asà decirlo.
Detonación
La detonación es diferente al autoencendido, aunque no es menos cierto que se confunden con mucha frecuencia. En este caso la mezcla aire y combustible no se quema por un punto caliente (como en el autoencendido), sino por llegar a una presión mĆ”s elevada de lo que deberĆa. Por norma general, cuando esto ocurre, pasa con muy pocos instantes de diferencia con el salto de chispa originado por la bujĆa.
AsĆ, en la cĆ”mara de combustión tenemos dos frentes de llama y dos ondas expansivas que chocan entre sĆ. El quemado de combustible estĆ” descontrolado y la llama no se expande como el fabricante ha previsto. Recuerda que todo el diseƱo de la cĆ”mara de combustión, incluyendo la cabeza del pistón, estĆ” creado minuciosamente. Igualmente se pueden producir importantes averĆas y, por supuesto, el rendimiento del motor se reduce de forma importante.
Picado de biela
El picado de biela es el fenómeno que ocurre cuando el encendido de la mezcla se produce demasiado pronto. Si la bujĆa produce el salto de chispa cuando el motor no gira a muchas revoluciones y el pistón se encuentra todavĆa lejos del PMS, el frente de llama empujarĆ” al pistón hacia el PMI antes de que haya completado la carrera de admisión.
Lógicamente esto es muy peligroso y puede ocasionar la rotura del motor, ya que esa fuerza del frente de llama trata de invertir el giro de la mecÔnica y toda su inercia. En casos extremos se ha llegado a ver alguna biela doblada por ser quién ha absorbido esas fuerzas chocantes.
Para ello, desde hace aƱos todos los motores llevan un sensor de picado de biela. Este sensor estĆ” ahĆ para detectar las frecuencias causadas por el picado y, cuando es asĆ, manda la orden al sistema electrónico de gestión del motor. De forma instantĆ”nea varĆa el avance de encendido y la inyección de combustible, evitando tal costosa averĆa.
En coches muy antiguos este sensor no existe. Es por ello que en esos vehĆculos sĆ pueda notarse el tĆpico sonido de ir picando biela, que suele aparecer cuando se conduce en una marcha demasiado larga, a bajas revoluciones y acelerando fuerte. Se trata de un sonido metĆ”lico bastante caracterĆstico que hay que evitar a toda costa.
¿Cómo evitar el autoencendido, la detonación y el picado de biela?
Lógicamente los coches actuales, gracias a la electrónica, son capaces de controlar estas situaciones por sĆ solos. Sin embargo, no todos los coches que tenemos en nuestras calles son modernos y, por otro lado, siempre es mejor hacerlo āde forma naturalā, es decir, sin que la electrónica tenga que actuar. Siempre serĆ” mĆ”s sano.
Estos tres fenómenos se dan principalmente por conducir con el motor ahogado, por unas altas temperaturas y presiones en el interior de los cilindros, ademÔs de por el uso de un combustible con bajo octanaje.
Circular en marchas muy largas y acelerar a fondo (o prÔcticamente a fondo) no es bueno para la mecÔnica. No cuesta nada bajar una o dos marchas para que el motor funcione a unas revoluciones adecuadas y se encuentre en una zona óptima de funcionamiento. La respuesta serÔ mucho mejor y la mecÔnica no sufrirÔ, creando unas explosiones mÔs sanas en los cilindros. Hay que saber utilizar correctamente el cambio de marchas.
Muy importante es tambiĆ©n el uso del octanaje adecuado. En un vehĆculo normal con la mecĆ”nica de serie, utilizar mĆ”s octanaje de la que el fabricante nos recomienda no ofrecerĆ” grandes ventajas; pero tampoco causarĆ” problemas. Sin embargo, nunca debemos repostar con combustible de menor octanaje al recomendado.
El octanaje (95 ron, 98 ron, etc.) es la capacidad del combustible para inflamarse por sĆ solo. Cuanto mayor es el Ćndice de octanaje, mĆ”s difĆcil es que la mezcla explote sin el salto de chispa provocado por la bujĆa. Por tanto, si utilizamos un combustible de inferior octanaje al recomendado por la marca, es fĆ”cil que ocurran esas detonaciones, autoencendidos y picados de biela. En el caso de la electrónica lo corrija, es probable que tengamos una pĆ©rdida de rendimiento.