Aumentar las RPM aumenta la inyección – Mezcla MÁS rica?!
Aumentar las RPM aumenta la inyección – Mezcla MÁS rica?!
El otro día Uli nos dejó un mensaje en TikTok con una pregunta que decía algo así. Hola, al aumentar las RPM también aumenta el consumo o la inyección de nafta, por ende se generó una mezcla más rica o más gorda, como se suele llamar, ¿no es así? Muchas gracias.
Así que hoy, Uli, muchas gracias por tu mensaje. Vamos a tratar exactamente este tema porque es algo que a menudo llega este cuestionamiento o esta forma de analizar el motor y necesitamos poner un poco más de técnica y un poco más de teoría para entender lo que pasa. Lo primero que hay que decir es que los motores que nosotros utilizamos en los vehículos son motores de combustión interna, es decir, son máquinas térmicas, son máquinas que son capaces de transformar calor en trabajo mecánico. me vas a decir, “Bueno, ¿qué es el trabajo me? Es la fuerza que nosotros necesitamos para desplazar a nuestro vehículo.
Eso es trabajo mecánico, una fuerza por una distancia es energía. El motor de combustión interna lo que hace es ingresa aire, ingresa combustible y en un determinado momento esa mezcla aire combustible por medio de una chispa, de algo que llamamos un encendido, entra en combustión y genera mucha temperatura. esa temperatura es la o ese aumento de temperatura, esa cantidad de calor que tenemos en realidad es cantidad de calor.
Lo que hace el motor de combustión interna, como dijimos, es transformarlo en trabajo mecánico, que es el que vamos a utilizar. Así que aquí entramos, Uli, en la primera parte de tu contestación y es nosotros lo que necesitamos que ingrese al motor es aire y es combustible. Como resultado de eso, vamos a tener a la salida del motor un determinado par, que es el esfuerzo que el motor es capaz de generar. Sí, un esfuerzo de torsión al mismo tiempo que las revoluciones. En tu comentario vos estás haciendo mención a dos variables. En un lugar la cantidad de combustible y en un segundo lugar las revoluciones por minuto. Pero es necesario poner otras variables más que vos no estás considerando. Como dijimos antes, al motor ingresa aire e ingresa combustible.
Ahí ya tenemos dos variables y las revoluciones por minuto va a ser un resultado del estado de carga en el que esté el motor. Y sé que esto suena un poco difícil. En ingeniería mecánica, nosotros hablamos de la carga a la que está sometido el motor o el estado de carga en el que está trabajando el motor. Y es que si el motor está a 15 vueltas en vacío, eh, obviamente no va a ser el mismo punto de funcionamiento que si está a 15 vueltas con mayor carga.
Es decir, tal vez el auto en cuarta velocidad yendo a 80 km/h o en tercera marcha subiendo una pendiente, por más que esté a 100 vueltas, la carga a la que está sometido el motor va a ser diferente. Vamos a tratar de pasar esto a un ejemplo terrenal, a algo que todo el mundo conozca y eso es la bicicleta. Si vos estás con una bicicleta en un terreno nivelado, estás en cero, sin velocidad, sin nada, y de golpe vos ponés todo tu cuerpo, hacés palanca sobre el pedal para acelerar mucho y vos estás así en el llano, obviamente que vos ahí vas aumentar rápido tus revoluciones por minuto, porque como no tenés carga, no tenés resistencia al al esfuerzo que vos estás haciendo, vos te vas a acelerar y el plato lo vas a poder hacer girar o los pedales los vas a poder hacer girar rápido sin problemas.
Ahora, si yo te digo, mira, en vez de estar en piso nivelado de asfalto, vas a estar en un piso nivelado, pero en arena. Vos le vas a poner toda la fuerza para arrancar, todo tu peso vas a hacer palanca sobre el pedal y te vas a dar cuenta que te cuesta muchísimo levantar revoluciones. Es decir, por ahí hasta ni siquiera podés empezar a andar porque te falta fuerza. Bueno, eso es justamente. Imagínate si vos quisieses girar con 20 vueltas por minuto, eh, con los pedales en el en el asfalto o si quisieses hacer también 20 vueltas por minuto sobre la arena, vos te vas a dar cuenta que tal vez logres esas esas 20 vueltas por minuto sobre la arena, pero el esfuerzo que estás haciendo es mucho más grande. Bueno, eso es lo que nosotros en un motor llamamos la carga a la que está sometida el motor.
Así que ahora que esto ya está claro, sabemos que en el motor tenemos las variables aire, combustible, carga y revoluciones por minuto. El hecho de que vos aumentes tus revoluciones por minuto de 100 a 3000, como vos decís, efectivamente requiere que inyectes más combustible, pero eso no quiere decir que la mezcla va a ser más rica. Aquí vamos a la explicación. Y para ejemplificarte esto, voy a agarrar este vaso. Imagínate que vos tenés un motor de 2 L, 4 cilindros. ¿Sí? Significa que cada cilindro tiene 1 l de cilindrada. Sí. Vos sumá los cuatro y tenés los 2 L que salen la ficha técnica. Bueno, olvídate de esos cuatro cilindros.
Vamos a tratar de imaginar que esos ese motor de 2 L es en un solo cilindro. Y ese cilindro te lo voy a representar con este vaso. Sí, este cilindro o este vaso mejor dicho, equivale a ese cilindro que tiene toda la cilindrada que te que te indica el motor. ¿Qué dijimos? Que el motor es una máquina térmica, necesita aire, necesita combustible. Para nosotros el aire va a ser esto. Es agua. En realidad la botella dice limonada. Es porque la compré en las vacaciones anteriores, era una limonada, pero me gustó la botella, me la quedé y ahora tiene agua. Esta agua va a representar para nosotros la cantidad de aire que ingresa al motor, que ingresa en el cilindro. Así que
abrimos y empiezo a llenar el vaso con agua y lo hago hasta llegar a esta marca.
El motor podría hacer ingresar más aire, pero yo necesito nada más que esta cantidad de aire. Ahora que tenemos en nuestro cilindro una determinada cantidad de aire, vamos a a inyectar el combustible, que en este caso el combustible va a ser esta limonada. Y yo sé que para esta limonada yo necesito esta cantidad de aire
con un chorrito. Se me fue la mano. Vamos a tener que hacerlo otra vez. Nuestro cilindro. Ingresamos la cantidad de aire que necesitamos hasta la marca. Y para esta cantidad de aire vamos a necesitar, ahora voy a poner el dedo,
esa cantidad de combustible. Esta es la cantidad de aire combustible perfecta que nosotros necesitamos para que toda esta agua con este con este limón haga una limonada perfecta. Sí, eso es lo que en el motor decimos, una mezcla estequiométrica, la cantidad perfecta de agua con la cantidad perfecta de limón para que se mezcle y tenga el sabor que nosotros queremos. Ahora vos imagínate que esto yo lo puedo hacer una vez por minuto. Sí, el motor dijimos anda a 15 revoluciones por minuto. Yo esto no lo puedo repetir 15 veces por minuto. Vamos a tratar de hacer nuestro caso un poco más realista. Lo bajamos a una revolución por minuto y dos revoluciones por minuto, que es el doble. Sí, yo acá lo hice. E imagínate que repito esto una vez por minuto. Voy a tener siempre la misma cantidad de de agua con la misma cantidad de jugo de limón. Si yo ahora quiero hacer dos limonadas por minuto, voy a necesitar entonces dos vasos. Y ahora voy a tener que llenar, no un vaso por minuto, voy a tener que llenar los dos.
Y aquí tengo mis dos vasos llenos con agua. ¿Por qué? Porque por minuto voy a tener que hacer dos veces lo que hacía antes. En vez de un vaso, dos. A lo cual le voy a tener que echar a cada vaso una parte de jugo de limón. Exactamente igual que antes. Las proporciones son la misma. ¿Qué es lo que sucede? Vos antes estabas viendo cuántos cuántos vasos yo estoy llenando por minuto, tus revoluciones por minuto, y estabas mirando la cantidad de jugo de limón que yo inyectaba.
Lo que no estabas teniendo en cuenta es que también al tener el dos el doble de vasos, vas a tener la dos veces la cantidad de agua. Por lo que si vos inyectas el doble de jugo, tu riqueza o la concentración de jugo en agua te va a quedar igual. Es decir, volviendo a hablar con propiedad, como decíamos antes, si antes tu proporción de agua y jugo perfecta era estequiométrica, ahora que llenaste dos vasos de con agua y a los dos le pusiste la cantidad de jugo de forma estequiométrica, vos vas a ver que el vaso si probas va a tener un jugo perfecto, no va a ser ni más fuerte ni más diluido, va a estar en mezcla estequiométrica, igual que antes, entre tus 100 revoluciones y tus 3000 revoluciones, efectivamente, inyectaste más combustible, lo que sucede es que vos también ingresaste más aire en una proporción realmente el doble. Si antes girabas a 15 vueltas, ingresabas una determinada cantidad de aire y si vos estás a 3,000 vueltas, lógicamente e idealmente vas a ingresar el doble, por ende, es lógico que inyectes también el doble de combustible. Para no quedarnos acá en un ejemplo de un vaso con jugo, yo me fui al auto y miren lo que lo que pasó.
Ustedes van a ver que yo enciendo el motor, se encuentra a 700 vueltas aproximadamente y lo que voy a hacer es acelerar un poquito, no mucho, simplemente para llegar a las 15 vueltas. Y ahí van a ver que a la derecha tengo más, es la cantidad de aire que ingresa en gramos por segundo, 10. Y abajo a la izquierda voy a estar inyectando para esta cantidad de aire 3,50 eh lros por hora. Entonces, vos fíjate que a 15 vueltas yo tenía aproximadamente 10 g por segundo de aire que ingresa en el motor. 3000, fíjate que estoy en 21 g por segundo de aire y estoy inyectando 7,4 lros por hora de combustible.
Es decir, que es verdad que vos inyectaste más combustible, el doble prácticamente, pero fíjate que vos también la cantidad de aire queó que ingresó en el motor también fue el doble. Es decir, que a vos la riqueza no te varió, te quedó constante. Eso es lo que sucede en el motor. En este caso es así porque, como dijimos antes, el estado de carga de mi motor es sin carga. No hay nada. Yo estoy, digamos, estacionado con el punto muerto y no estoy moviendo el auto. Simplemente el motor tiene que generar la cantidad de trabajo o energía para hacerlo girar en vacío sin tener que mover nada.
Es decir, tiene que vencer todas las resistencias internas, que son relativamente pocas en comparación a lo que el motor puede entregar. Es por eso que cuando yo voy de 100 a 3000 revoluciones por minuto, mi combustible adicional es básicamente porque aumentó la cantidad de aire en la proporción que aumentamos las revoluciones por minuto. Pero el estado de carga sigue siendo sin carga, es decir, tanto a 15 vueltas como a 3,000 el motor no, yo no le estaba exigiendo ningún trabajo.
Esto es bastante ideal porque en realidad cuando vos estás andando con el auto, vos le estás exigiendo trabajo, vos le estás exigiendo que, bueno, que genere un trabajo, si desplace al vehículo una determinada distancia. Si nosotros nos ponemos a pensar eso en términos reales con cuando el coche funciona, vos estás, no sé, en cuarta marcha a 1500 revoluciones y apretas el acelerador, obviamente que vas a pasar, tira un número cualquiera, de 80 a 120 km/h.
Ahí tu estado de carga te va a cambiar mucho porque a 80 no solo vas a tener que inyectar combustible para el aire que ingresa a esas revoluciones por minuto que te lleve a 80 km/h, sino que el vehículo o el motor va a tener que entregar trabajo para vencer la resistencia interna del motor, la resistencia al rodamiento de los neumáticos, la resistencia a la pendiente, la resistencia aerodinámica que a 80 km ya es bastante.
Entonces, vos tenés muchas resistencias a 80 km porh. Si eso lo hacemos a 15 vueltas, tal vez vamos a estar a 120 km por hora, donde nuestra resistencia a la rodadura va a ser un poquito mayor, no mucho, porque sabemos que la resistencia a la rodadura en términos generales se considera y se calcula relativamente constante, pero un poco más va a ser. Tu resistencia aerodinámica va a ser bastante más alta, es decir, que el motor va a tener, le vamos a exigir más al motor, no vamos a estar en el mismo estado de carga.
Así que ahí vamos a tener que inyectar todavía un poco más de combustible para equiparar toda esa carga adicional que tenemos a 3,000 vueltas, que a 10000 era un poco menor. Entonces acá te estoy planteando dos casos. Uno un poco el ideal estando detenido con el punto muerto y solamente tratando de vencer las resistencias internas del motor. Y en el otro caso, un un poco más real donde le aplicamos carga.
Entonces, claro, cuando nosotros decimos le aplicamos carga al motor y obviamente que vos vas a tener que inyectar más combustible y no va a ser simplemente el doble con respecto a las 100 vueltas que hablábamos, va a tener que ser bastante más porque esas mismas resistencias a 100 revoluciones por minuto son bastante menores que a 3,000 revoluciones por minuto. Entonces, eso es lo que vos tenés que analizar en el consumo de tu vehículo.
Tenés que pensar que son varias dimensiones o varias variables las que tenés que trabajar. No es únicamente las revoluciones por minuto y el combustible. Así que tener siempre en cuenta aire, combustible, carga motor y las revoluciones por minuto. Eso es lo que a vos te va a poder determinar el el el estado de carga de tu motor, el consumo que vas a tener y ahí podrás enriquecer un poco más o empobrecer un poco más la mezcla según lo que vos necesites. Así que bueno, Bully, espero que esta pequeña explicación te haya servido, te haya sido útil a vos y bueno, y a cualquiera que la vea.
Obviamente la idea es tratar de aclarar un poco todas estas inquietudes que surgen un poco en forma teórica, tratar de darle un marco más de ingeniera de ingeniería o de ingeniero en automotores para analizar estas pequeñas perspectivas que hay y que a veces nos llevan a tener un pensamiento erróneo. Así que bueno, cualquier cosa que este tema les guste pueden dejarme un comentario o yo aquí en el comentario voy a dejar un link donde ustedes pueden acceder a una masterclass de motores que trata un poco de este tema, es gratuita. Así que el que quiere aprender un poco más de esto, bienvenido. Ahí está el link, se pueden se pueden anotar. y nos vemos en el próximo
