Consideraciones sobre el combustible para Motores Diesel

El combustible, además de crear energía, ejerce influencia en la operación del motor.

Representa también el gasto de operación más alto.

Desafortunadamente, ocurre con frecuencia que al aumentar los costos del combustible, la calidad del combustible disponible disminuye.

Es importante entender los efectos en el motor de un combustible de baja calidad. El uso de combustible inadecuado puede resultar en un desgaste excesivo del motor y quizás en una avería prematura del mismo.

Condiciones que debe reunir un buen combustible:

Debe evaporarse fácilmente y formar una mezcla homogénea con el aire aspirado.

Debe permitir una buena pulverización.

Debe facilitar el arranque rápido y seguro del motor independientemente de la temperatura ambiente.

Debe contribuir a disminuir el desgaste y corrosión de las partes internas del motor.

La combustión debe llevarse a cabo sin la formación de depósitos sobre las paredes de la cámara de combustión.

Las características del combustible deben ser tales que aseguren una combustión completa con la menor emisión de productos contaminantes.

Variables que intervienen en la entrega de potencia

Si la pulverización (como consecuencia de la viscosidad) se ve afectada, se incrementa el humo de escape y los depósitos carbonosos, entrando el motor en un círculo vicioso: a mayores depósitos de carbón, peor pulverización y la consecuente peor combustión, más humo, más carbón y más depósitos carbonosos, etc. etc... 

Variables que intervienen en la calidad de encendido de un motor diesel

· Número cetano (retardo del encendido).
· Tipo y estado del sistema de inyección.
· Temperatura del motor. · Diseño mecánico del motor.
· Viscosidad (afecta la pulverización).
· Composición química del combustible.
· Condiciones ambientales.

De las bombas mecánicas que inyectan a presiones del orden de los 250 kg/cm2 pasamos a los actuales sistemas commonrail o los inyectores-bomba controlados electrónicamente que inyectan a 1200 a 2100 kg/cm2.

La idea básica de estos nuevos sistemas es lograr una pulverización mucho más fina con la suficiente penetración dentro del cilindro, cosa de permitir un mejor contacto entre el combustible y el oxígeno, facilitando así el inicio,  progreso y eficiencia de la combustión y disminuyendo el humo.

Además, al estar la inyección del combustible controlado electrónicamente se puede jugar con pulsos múltiples de inyección y con el ingreso inicial de una pequeña cantidad de combustible (inyección piloto), a los fines de evitar las combustiones y crecimientos de presión bruscos propios de los sistemas convencionales.

La idea es que el encendido del combustible se produzca inmediatamente después de iniciada la inyección, porque si no sucede así se comenzará a acumular combustible pulverizado y cuando se inflame la masa acumulada lo hará de forma explosiva.

El exceso de viscosidad atenta contra la formación de las micro gotas  y por lo tanto afecta desfavorablemente la combustión.

Esta habilidad de encender rápidamente está en buena parte medida por lo que se conoce como Número Cetano. A mayor número cetano mejor inflamabilidad. El diseño de los motores diesel actuales consideran necesariamente un combustible con un número de cetano no menor de 55.

Variables que intervienen en el desgaste del sistema de inyección de combustible 

· Diseño del motor.
· Tipo del sistema de inyección.
· Contenido de azufre.
· Viscosidad (afecta a la lubricación del sistema de inyección).
· Composición química del combustible.
· Presencia de partículas abrasivas.

Las bombas inyectoras y los inyectores están lubricados y enfriados por el propio combustible. Esto es válido tanto para los viejos como para los actuales sistemas.

Ahora la pregunta es:

¿Todos los combustibles diesel tienen naturalmente la misma capacidad para enfriar y lubricar los componentes del sistema de inyección?

La respuesta es que para enfriar son bastante parecidos entre sí, pero para lubricar definitivamente No Lo Son.

Y aquí viene el origen del problema: El Azufre. Por lo general casi todos los petróleos contienen un cierto porcentaje de azufre y ocurre que el principal agente lubricante que puede contener el gasoil es precisamente el azufre.

Los efectos del azufre como contaminante van desde la formación de óxidos de azufre emitidos por el escape que son formadores del smog y de la lluvia ácida, hasta ser formadores de carbón en el interior del motor; empeoran las condiciones de combustión y agotan prematuramente el lubricante al contaminarlo con ácido sulfúrico más allá de la capacidad de control del propio aceite, con las previsibles consecuencias de corrosión interna de varios componentes del motor.

¿Entonces si le quito el azufre, tal como piden las actuales normas de emisión, voy a tener inevitables problemas de desgaste? No si reemplazo el citado azufre por algún otro compuesto o aditivo que cumpla la misma función, pero que además no contamine.

Teniendo en cuenta todo lo anterior nos damos cuenta de la importancia de la decisión al elegir el combustible que alimentará los motores para aumentar la eficiencia energética y la disminución de la emisión de gases contaminantes a la atmósfera.