TEST TEMA 10 — COMBUSTIÓN EN MOTORES DIÉSEL

¿Qué relaciones de compresión aportan las condiciones necesarias para iniciar la combustión en un motor diésel?. Entre 7,5 y 11. Entre 15 y 22. Entre 25 y 35.

¿Cuándo se inyecta el combustible en un motor diésel?. Justo en el PMS, para maximizar la presión de combustión. Después del PMS, durante la carrera de expansión. Antes del PMS.

¿Cuántos grados de giro del cigüeñal dura aproximadamente la liberación de energía en un diésel?. 90°, ocupando casi un cuarto de vuelta. 30°, porque hay muy poco tiempo para la combustión. 180°, abarcando toda la carrera de expansión.

¿Por qué en un motor diésel es necesario inyectar a muy altas presiones?. Para superar la alta presión de compresión y garantizar la penetración del chorro. Porque en muy poco tiempo el combustible debe inyectarse, distribuirse, vaporizarse y quemarse. Para atomizar el combustible y reducir el tiempo de retardo químico.

¿Cómo deben ser las gotas de combustible en la inyección diésel?. Grandes, para que penetren bien y lleguen a todas las zonas de la cámara. Lo más pequeñas posible, independientemente de su capacidad de penetración. Pequeñas para que se vaporicen fácilmente, pero lo suficientemente grandes para que se distribuyan por toda la cámara.

¿Qué le ocurre al tamaño efectivo de las gotas al principio de la inyección?. Son grandes porque la presión de inyección aún no ha alcanzado su valor máximo. Las gotas pequeñas no penetran porque el aire está en reposo y la resistencia aerodinámica es muy alta. Son uniformes, ya que la presión de inyección es constante desde el inicio.

¿Qué fenómeno ocurre al final de la inyección con las gotas de combustible?. Las gotas se hacen más pequeñas por el aumento de la turbulencia en cámara. Las gotas se evaporan completamente antes de llegar a las paredes. Al estar el aire en movimiento, las gotas crecen y llegan más lejos, dando lugar a la pared húmeda.

¿Cuál es el objetivo de la macroturbulencia en la combustión diésel?. Reducir la temperatura de los gases quemados para evitar la detonación. Aportar oxígeno facilitando el intercambio entre las gotas y el aire, y favoreciendo la vaporización. Aumentar la velocidad de propagación del frente de llama en la premezcla.

¿Cómo debe ser el dosado en un motor diésel?. Rico, para garantizar la combustión completa de todo el combustible inyectado. Estequiométrico, para minimizar las emisiones de CO y HC. Pobre, en torno al 80% del estequiométrico.

¿Por qué no se suelen usar motores diésel en aviación?. Por su alto nivel de emisiones de partículas y NOx a altitud. Por su relación potencia/peso. Por la dificultad de arranque en frío a grandes altitudes.

¿Qué fases existen en la combustión diésel?. Ignición, combustión laminar y post-combustión. Retardo, combustión de la premezcla, combustión por difusión y post-combustión. Retardo, autoignición y combustión turbulenta.

¿Qué dos procesos componen la fase de retardo en la combustión diésel?. Vaporización y atomización. Físico y químico. Difusión y convección.

¿Qué ocurre en el proceso químico de la fase de retardo?. Se produce la vaporización del combustible y la mezcla con el aire. Se forman los radicales que preceden a la autoignición. Se produce la atomización del chorro y la distribución por la cámara.

¿Qué es el índice de cetano?. El porcentaje en volumen de cetano en el gasóleo comercial. Un parámetro que mide la eficiencia energética del combustible diésel. Un parámetro que compara el comportamiento del combustible frente al tiempo de retardo a la autoignición.

¿De qué factores depende el tiempo de retardo en un motor diésel?. Solo de la relación de compresión y la temperatura de admisión. Del tamaño de las gotas, la macroturbulencia, la relación de compresión, la temperatura de admisión y del motor. Únicamente del índice de cetano del combustible y la presión de inyección.

¿Qué caracteriza a la fase de combustión de la premezcla?. Un gradiente de presión muy reducido y una liberación de energía progresiva. Un gradiente de presión muy notable. Una presión constante similar a la del final de la compresión.

¿Cómo es el gradiente de presión en la combustión de la premezcla en función del tiempo de retardo?. A mayor tiempo de retardo, menor gradiente de presión. El gradiente es independiente del tiempo de retardo. A mayor tiempo de retardo, mayor gradiente de presión.

¿En qué fase de la combustión diésel se produce típicamente la detonación?. Al final de la combustión por difusión, cuando la presión es máxima. Durante la post-combustión, por la presencia de radicales sin reaccionar. Al principio de la combustión de la premezcla, como consecuencia de un retardo elevado.

¿Qué ocurre durante la fase de combustión por difusión?. Se quema la premezcla acumulada durante el retardo de forma explosiva. Ya se ha quemado toda la premezcla y se quema el combustible que entra de manera casi instantánea. Se produce la post-combustión de los residuos de las fases anteriores.

¿Cómo se controla el gradiente de presiones en la fase de combustión por difusión?. Modificando la relación de compresión efectiva mediante el sistema de distribución. Con la tasa de inyección. Con la temperatura de admisión y la presión de sobrealimentación.

¿Cómo es el calor liberado durante la fase de retardo?. Positivo y elevado, por las reacciones de oxidación de los radicales. Nulo, ya que en el retardo no hay reacciones exotérmicas. Negativo, porque el combustible necesita calor para vaporizarse.

¿Cómo se disminuye el retardo incrementando la relación de compresión?. Al aumentar la Rc se reduce la temperatura máxima, ralentizando la autoignición. Al aumentar la Rc aumentan la presión y la temperatura, favoreciendo la autoignición. La relación de compresión no afecta al tiempo de retardo en motores diésel.

¿Cómo se disminuye el retardo mediante sobrealimentación?. La sobrealimentación enfría la mezcla, reduciendo la probabilidad de autoignición prematura. Al sobrealimentar aumentan la presión y la turbulencia, y además se incrementa la potencia. La sobrealimentación solo mejora el rendimiento volumétrico sin afectar al retardo.

¿En qué consiste la inyección piloto para reducir el retardo?. Inyectar una pequeña cantidad de combustible en el colector de admisión. Inyectar un poco de combustible antes de la inyección principal para aumentar la presión y temperatura. Inyectar en dos puntos distintos de la cámara para mejorar la distribución.

¿En qué consiste la fumigación en admisión?. Recircular gases de escape al colector para aumentar la temperatura de admisión. Inyectar agua en el colector para reducir la temperatura de compresión. Suministrar una pequeña cantidad de combustible en el colector de admisión.

¿Qué es la inyección directa en un motor diésel?. Inyectar el combustible en una precámara conectada a la cámara principal. Inyectar el combustible directamente en la cámara de combustión. Inyectar el combustible antes de la válvula de admisión en el colector.

¿Qué es la precámara en un motor diésel?. El volumen de la cámara de combustión por encima del pistón en el PMS. Una cámara auxiliar conectada a la principal donde se coloca el inyector. El espacio entre la culata y el pistón durante la carrera de admisión.

¿Qué tipo de inyección tiene mejor arranque en frío?. La precámara, porque las bujías de precalentamiento calientan más rápido. Ambas tienen el mismo comportamiento en arranque en frío. La directa, ya que no necesita bujías de precalentamiento como la precámara.

¿Qué tipo de inyección produce menor contaminación?. La inyección directa, por su combustión más eficiente. La precámara. Ambas producen niveles similares de contaminación.

¿Por qué los motores diésel de inyección directa son más difíciles de manejar?. Porque requieren un sistema de inyección más complejo y sensible a fallos. Porque tienen mayor gradiente de presiones. Porque la temperatura de combustión es más difícil de controlar.

¿Para qué tipo de transporte son más adecuados los motores de inyección directa?. Para automóviles de turismo, por su gran potencia por litro. Para aviación, por su menor consumo específico a altitud. Para transporte pesado, por su menor consumo.

¿Para qué tipo de transporte son más adecuados los motores con precámara?. Para transporte pesado, por su mayor par motor a bajas rpm. Para automóviles, porque consiguen gran potencia por litro. Para aviación, por su menor nivel de ruido y vibraciones.

¿Qué tipos de inyectores existen en diésel según el tipo de chorro?. De alta y baja presión. Mecánicos y electrónicos. Multichorro y de espiga.

¿Qué tipo de inyector se usa en la precámara y cuál en la inyección directa?. Multichorro en la precámara y espiga en la directa. Espiga en ambos casos, por la menor presión requerida. Espiga para la precámara y multichorro en la inyección directa.

¿Qué tipos de inyectores existen según el método de apertura?. De alta y baja presión. Hidráulico o eléctrico. Monochorro y multichorro.

¿Qué método se utiliza habitualmente para estudiar el diámetro medio de las gotas en la inyección diésel?. El método de Rosin-Rammler. El método de Sauter. El método de Taylor-Analogy Breakup (TAB).

¿Qué estudia la macromezcla en el análisis de la combustión diésel?. El tamaño de las gotas y su distribución estadística. La interacción entre las gotas y los torbellinos de la cámara. El reparto de combustible en la cámara.

¿Qué estudia la micromezcla en el análisis de la combustión diésel?. El reparto macroscópico del combustible en la cámara. El tamaño de las gotas. La macroturbulencia generada por la geometría de la cámara.

¿Qué motor produce más ruido, el de encendido por compresión o el de encendido provocado?. El de encendido provocado, por la mayor velocidad del frente de llama. Ambos producen el mismo nivel de ruido en condiciones de plena carga. El de encendido por compresión.

¿Qué motor tiene mayor presión máxima en el ciclo?. El de encendido provocado, por su combustión más rápida a volumen constante. El de encendido por compresión. Ambos tienen presiones máximas similares para la misma relación de compresión.

¿Qué motor tiene mayor tiempo de retardo?. El de encendido por compresión, por la dificultad de autoignición del gasóleo. El de encendido provocado. Ambos tienen tiempos de retardo similares para el mismo régimen de giro.

¿En qué motor ocupa más ángulo de cigüeñal la combustión?. En el de encendido provocado, por su combustión más lenta. En ambos por igual, independientemente del tipo de encendido. En el de encendido por compresión.

¿Qué factores influyen en la combustión diésel?. Solo la relación de compresión y la temperatura de admisión. El régimen de giro, el dosado y la sobrealimentación. El dosado, la geometría de la bujía y la humedad del aire admitido.

¿Cómo afecta el aumento de las rpm a la combustión diésel?. Aumenta el tiempo de retardo y obliga a adelantar la inyección. Más rpm significa más temperatura y menos tiempo de retardo, sin necesidad de avanzar la inyección. Reduce la macroturbulencia y empeora la distribución del combustible.

¿Qué dosados debe tener la combustión en un motor diésel?. Estequiométrico o ligeramente rico, para garantizar la combustión completa. Fr = 0,7-0,8; dosados muy altos producen humos y muy bajos dificultan el spray. Fr superior a 1 en todas las condiciones para asegurar el autoencendido.

¿Cómo influye la sobrealimentación en la combustión diésel?. Aumenta el tiempo de retardo al enfriar la mezcla admitida. No afecta al tiempo de retardo, solo mejora el rendimiento volumétrico. Al sobrealimentar se reduce el retardo.