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Motores de gasolina. Ciclo de Otto.

Tema en 'Mecánica' iniciado por doctaton, 14 Nov 2011.

  1. doctaton

    doctaton
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    Bueno.
    Visto el "éxito" que ha tenido el post que he escrito acerca del funcionamiento de los motores 4T de gastolina y su relación con los distintos tipos de gasolina, tal como quedamos con @wylon, inicio nuevo hilo para chincheta así se puede consultar cuando se necesite.
    El post es básicamente el mismo que el publicado en este hilo, corregidos algunos valores y aclaradas algunas imprecisiones.

    Una confusión muy extendida, es que la gasolina 98 tiene mayor potencia o mejor explosión que la 95 y eso no es así en absoluto.
    El octanaje de las gasolinas (95 o 98) es el poder antidetonante que tienen cada una. Es decir, la cualidad que hace que se impida la explosión espontánea (autodetonación) de la mezcla de gasolina-aire dentro del cilindro.

    Ciclo de Otto.
    En los motores de cuatro tiempos de gasolina, como nuestros ASX 160 MPI, el ciclo se realiza de la siguiente manera:

    1º tiempo: Admisión.
    Aquí las válvulas de admision se abren y dejan pasar a los cilindros, la mezcla de aire y combustible en una proporción óptima para la explosión, determinada por la centralita. Antes, esta mezcla la realizaba el carburador, hoy día con la inyección electrónica, la centralita se encarga de optimizar la relación aire-combustible, adaptándola a cada régimen del motor, para que la misma no sea ni muy pobre ni muy rica. En estos momentos, los pistones estan descendiendo dentro del cilindro y las válvulas de admisión, obviamente, están abiertas.

    2º tiempo: Compresión.
    Aquí las válvulas de admisión se cierran y el pistón comienza su recorrido ascendente comprimiendo la mezcla en la cámara de combustión, que ingresó en el primer tiempo. Esta mezcla de aire-combustible, al encontrar las válvulas de admisión y escape cerradas, ocupan cada vez un espacio menor (comprimiéndose) lo que aumenta considerablemente su presión y temperatura. La mayor compresión se logra cuando el pistón está en el punto muerto superior, momento en el cual, finaliza este tiempo.

    3º tiempo: Explosión o Detonación.
    En este momento, con el pistón arriba de todo, se produce la chispa de la bujía, que detona la mezcla comprimida en el cilindro en el tiempo anterior, lo que produce el descenso rápido del pistón dentro del cilindro. Aquí se generara la fuerza motriz, que hará mover a nuestras niñas, transmitiendo el pistón, a través de las bielas, toda la energía de la explosión, al cigüeñal, haciéndolo girar. Al llegar el pistón al punto muerto inferior, se acaba este tiempo.

    4º tiempo: Escape.
    Aquí, las válvulas de escape se abren y el piston al subir libera los gases del combustible quemados y comienza nuevamente otro ciclo.

    En este dibujo, puede apreciarse bien, los 4 tiempos:
    [​IMG]

    [​IMG]








    Ahora bien, luego de esta pequeña introducción, vamos al tema en cuestión.
    En coches con motores muy comprimidos, es decir, que la mezcla de aire-combustible alcanza valores de presión y temperatura muy elevados en el 2º tiempo, puede ocurrir que la mezcla, detone espontáneamente por estas condiciones, sin esperar la chispa de la bujía. Como consecuencia de esto, el pistón, recibe una fuerte desaceleración porque la mezcla explota en pleno tiempo de compresión y lo pilla subiendo, sin esperar a que llegue al punto muerto superior. Para mayor problema, cuando el pistón llega arriba de todo, salta la chispa de la bujía, pero para entonces, la mayor parte del combustible ya se ha quemado antes con la autodetonación, entonces el resto de la mezcla explota mal y con menos potencia, aumentando la vibración del pistón. Este es el motivo fundamental de por qué se produce el "cascabeleo" o "pistoneo" del motor en bajas vueltas, que no es más que la vibración del pistón dentro del cilindro que se frena en seco, al autodetonar la mezcla.
    Aquí es donde se diferencian ambas gasolinas. En su poder autodetonante.
    La gasolina de 98 octanos, hablando mal y pronto, "aguanta" temperaturas y presión mayores, sin autodetonar.
    Peeeeeero... esos valores de presión y temperaturas tan elevados, no los alcanzan los motores de nuestros ASX.
    En compresión alcanzada por nuestros coches, con gasolina del 95 no aparecerá el fenómeno de autodetonación que, como explicaba antes, es la explosión prematura de la mezcla de gasolina-aire dentro del cilindro. Este fenómeno SÓLOse produce en los motores de alta compresion (por encima de 12:1) como el de algunos coches deportivos en los cuáles la mezcla de gasolina-aire, al subir el pistón dentro del cilindro, es sometida a altísimas presiones y temperatura lo que puede, EN ESTOS CASOS, generar la explosión prematura (autodetonación) del combustible.

    Los coches de calle tienen una relación de compresión que se encuentra habitualmente entre 7:1 y 13:1.
    Si bien el principal determinante para la utilización de una gasolina 95 u otra de 98, es la relación de compresión, influyen otros factores que se deben tener en cuenta a la hora de recomendar un combustible, fundamentalmente la gestión de la inyección y el grado de avance de encendido, pero para fines didácticos, no he querido entrar en el tema.


    Si bien la relación de compresión no es el único factor a la hora de elegir el combustible, es probable que podamos afirmar que por encima de 12:1, se justifica poner gasolina 98, ya que a partir de este valor, podríamos considerar que la compresión ya es alta para un coche de calle. En estos casos, puede notarse cierta diferencia en potencia y en consumo, ya que si la mezcla autodetona, la explosión no tiene el rendimiento calórico que debería tener, la potencia transmitida es menor y se aumenta el consumo.
    Siempre hablando de un coche de calle, por supuesto.


    La relación de compresión del ASX MPI es de 11:1, lo cuál en teoría, sumado a la excelente gestión de la inyección por parte de la centralita, hacen que no se tengan que apreciar diferencias entre una gasolina 95 y otra de 98 octanos.

    Resumiendo.
    Lo que produce la gasolina de 98 es demorar o evitar el fenómeno de autoencendido, al tener mayor poder antidetonante que la 95.
    El poder calórico de la gasolina es exactamente igual en la 95 como la del 98, porque las dos explotan de igual manera con la chispa de la bujia y generan la misma energía.
    Por lo tanto en motores de alta compresión sí es recomendable usar 98, en el resto de motores, entre ellos los de las motos en general y la mayor parte de los coches, usar 95 o 98 es indistinto y depende de cada uno.
    Respecto al comentario bastante extendido, que al usar 98 se consume menos, no tiene necesariamente por qué ser así y no le encuentro una explicación válida para sostenerlo. Sin embargo, si existiese autoencendido o autodetonación, sí aumenta el consumo ya que la potencia de la explosión es menor al perder gran parte de la energía con la autodetonación.
    De todos modos, si a alguien le hace feliz ponerle 98, pues adelante, no le va a pasar nada malo al motor, sólo al bolsillo.

    Queda pendiente el mismo trabajo, pero en motores diésel.
    Saludos a tod@s y muchas gracias.​
     
    Última edición por un moderador: 3 Abr 2016
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  2. JOTASX

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    aplausos.gif Felicidades por el post ... sin duda ... un post de Chincheta !!!
     
  3. Manu_Huelva

    Manu_Huelva Forero Experto

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    Joder Doc, eres un crack preparando hilos, como te lo curras buscando y documentando la información gráfica.

    Gracias por la información, que yo tb voto por que te claven una chincheta jeje
     
  4. Huesi

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    Gracias por el articulo,

    Comentar tambien, que el ASX Gasolina tiene el sistema de distribuccion variable de valvulas, lo cual permite tener unos consumos muy buenos, mas parecidos a motores diesel que a motores gasolina.
     
  5. doctaton

    doctaton
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    Completamente de acuerdo.
    En los motores ASX, la apertura de la válvula de admisión se regula según necesidades, por lo que disminuye el consumo.
    Sin embargo, esta característica también está presente en los motores diésel.
    Saludos!
     
  6. Huesi

    Huesi Forero Activo Socio

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    Cierto, ademas creo que los motores Diesel ostentan el record de baja compresion gracias a este sistema, 14:1
     
  7. Manu_Huelva

    Manu_Huelva Forero Experto

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    Yo en mi anterior coche (volvo S-40 16v.), usaba 95, pero alguna que otra vez, ante un viaje le he puesto 98 y no se si por sugestión, a la vista que por tu explicación igualas el rendimiento de ambas, parece que notaba un poco más de "alegría" y que subía mejor las cuestas, repito igual era sugestión :S

    Espero con impaciencia el anunciado sobre gasoil, ya que este es mi 1º coche de gasoil.

    Gracias de nuevo doc ;-)

    EDITO: Perdón, acabo de ver que ya tienes el de gasoil, voy a leerlooooooooo
     
  8. Finntroll

    Finntroll Forero Activo

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    Doctaton, he apredido y apredo de tí y de tus post y me voy a permitir el lujazo de hacerte una pregunta.
    En los motores de alta compresión como 20:1, que tipo de coches tendría esa alta compresión?, Se queda exclusivamente para coches de altísima gama como Ferrari, Porche, etc...? y en el caso de mi denostado ASX de gasolina:p, tiene una compresión, media, media baja, baja?.
    Un saludo.
     
  9. pacguemon

    pacguemon Nuevo Forero

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    Gran post, enhorabuena, una pregunta los TFSI de Audi.....VW y demás que tipo de motor son, aparte por supuesto que consumen gasolina se poco más de ellos.
    Gracias
     
  10. doctaton

    doctaton
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    Gracias por tus palabras, Fintroll.
    Cuando hablo de compresiones de 20:1, me refiero a compresiones extremas para un motor gasolina, que no se ven en coches de calle (quizá debería modificar el artículo). Estas compresiones sólo son alcanzadas por motos y coches de competición, especialmente preparados para ello.
    El rango de compresión de los coches de calle, se encuentra entre 7:1 y 13:1.
    Podríamos afirmar, que los motores con relaciones entre 7:1 y 9,5:1 son motores con compresión baja, entre 9,5 y 11 de compresión media, y por encima de 11, ya puede considerarse un motor de compresión elevada.
    Tu ASX, podría considerarse un motor con una compresión medio-alta en la escala que te digo anteriormente.
    Sin embargo, recuerda que si bien la compresión es el factor principal a la hora de decidir qué combustible utilizar, no es el único.
    Lo más importante es que, en el ASX el fabricante recomienda el uso de gasolina 95, por lo que si la compresión es lo suficientemente elevada como para producir autodetonación, éste tiene sensores de picado de biela y por medio de la centralita, la deberían evitar.
    Un saludo!
     
  11. Finntroll

    Finntroll Forero Activo

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    Pero bueno Doc, y sin querer ser demasiado pesado, Para qué leches sacan al mercado la 98?, obviamente es para ganar más pasta ya que no es una gasolina más depurada, y simplemente quemas más centimos por nada.
    Conclusión, un engañabobos, no?.
    Un saludo
     
  12. doctaton

    doctaton
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    No, en absoluto.
    Hay coches con compresiones de "sólo" 10:1 que por la forma de la cámara de combustión y la manera que tiene ese motor de realizar la admisión, que requieren gasolinas de 98 octanos porque sino autodetonan y pican bielas.
    Los coches de carburador, no tienen el manejo de inyección que tienen los actuales, y en determinadas situaciones (fundamentalmente en marchas largas a bajas vueltas), autodetonan y pican bielas. Incluso con 98 octanos, algunos coches de carburación siguen autodetonando, por lo que se debe realizar un cambio en el reglaje de la distribución, que no es más que cambiar el tiempo de aparición de la chispa para disminuir este fenómeno.
    Como vez, la situación es muy compleja y lo más importante es saber si el motor está preparado o no, para consumir gasolina de 95.
    Resumiendo, en coches de baja compresión (menos de 9,5:1) podemos afirmar que TODOS irán igual de bien con 95 o con 98. Si se pica biela, muy probablemente sea por un adelanto del encendido y no por autodetonación.
    En coches de compresión media (9,5:1 a 11:1) generalmente es lo mismo que lo anterior, pero si el fabricante recomienda 98 o si se nota el cascabeleo de picado de bielas, o si lleva carburador y autodetona, podremos echarle 98, que muchas veces soluciona el problema y no debemos, en estos últimos, tocar la distribución.
    En coches con compresiones altas (por encima de 11) casi con seguridad deberíamos notar menos cascabeleo con la 98, más si se trata de coches con carburador o sin sensores de picado de biela como los nuestros.
    Un saludo!
     
  13. turula

    turula Nuevo Forero

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    Doc, cuando hablas de las diferencias entre las gasolinas 95 y 98,te refieres a una gasolina 98 normal o a una 98 aditivada??

    P.d. Felicidades por el post.
     
  14. doctaton

    doctaton
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    Es igual.
    Lo importante es el número, que indica el grado de octanaje, es decir, la capacidad antidetonante de la gasolina.
    A los fines prácticos, cualquiera de las dos gasolinas 98, tendrá EXACTAMENTE el mismo poder antidetonante, independientemente de qué aditivos lleve cada una de ellas.
    De todos modos, los aditivos suelen ser compuestos que, para lo único que sirven, es para aumentar el costo de la gasolina, sin ningún otro beneficio.
    Un saludo y gracias por tus palabras!
     
  15. Finntroll

    Finntroll Forero Activo

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    Magnífico Doc.
    El dicho se confirma, todos los días te vas a la cama sabiendo algo nuevo(creo que el dicho es así o similar:)), total, que muy bien por tu parte Doc y gracias a tí podré callar un par de bocas de mi entorno ;).
    Un saludo.
     
  16. wylon

    wylon
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    Felicidades de nuevo, doc, y como no, a chincharlo...digo a chinchetarlo!!:)
     
  17. Ivan77

    Ivan77 Nuevo Forero

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    yo os lanzo la pregunta del millon, yo con el gasolina tengo identicos consumos que vosotros con el Diesel no??? gasta como unas 6 litros y cuando le pegas 7l.

    Dado como esta el precio de unos y otros dado que la gasolina de 95 y el gasoil avanzado andan a la par, porque comprar un Gas-oil???

    Ni regeneraciones ni leches de averias de diesel ni rollos, y ademas huele mejor la gasofa.

    Saludos
     
  18. callinas

    callinas Forero Activo

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    Si tuveras un Diesel, tus consumos seriam de un 0,7 a 1 litro menores
    Que lo de gasolina
     
  19. JOTASX

    JOTASX Forero Experto Socio

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    Si vendieran AQUI la versión 2.0 de gasofa ... me lo hubiera comprado.:mad: ....

    No se si el MPI aguantaría mi viaje standard de 175 km. de autovía, con subida/bajada de 2 puertos de montaña .. en 6ª .. con el Tomcruise puesto .. durante todo el trayecto. Con la edad me he hecho comodón y, como no hay versión automática, cuanto menos cambie de marcha , mas feliz soy. El mayor TORQUE del Diesel , se nota en la entrega de potencia.
    Por supuesto, estoy obviando todos los inconvenientes del diesel, yo los asumo con alegría (lo del puto DPF, no) a cambio de la entrega de potencia.

    Que nadie se moleste ... es mi opinión.

    Sds.
     
  20. callinas

    callinas Forero Activo

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    El 1,6 con el cruise a puestos en subidas ingremes se te desliga. Es el motor a gasolina. Sin embargo, te puedes ir desde 100 km/h a 150 en 4a veñocidad
     

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