Preignición | Qué es y qué hacer al respecto

Dr. Ben Diggles . (Publicado originalmente en marzo de 2020).

Hasta hace poco, existía poca información pública fiable sobre el fenómeno de la preignición en la cámara de combustión de 4 válvulas sobrealimentada. Sin embargo, las recientes tendencias hacia la reducción del tamaño del motor de combustión interna (MCI) por parte de los fabricantes de motores OEM que desarrollan motores de inyección directa de pequeña cilindrada y altamente sobrealimentados, junto con la creciente dependencia de combustibles alternativos, en particular los combustibles a base de alcohol como el etanol (E85, E100), han arrojado algo de luz sobre el tema. Afortunadamente para los aficionados a la preparación de motores, esta información ya está disponible en diversos documentos técnicos de ingenieros automotrices que trabajan para empresas como GM.

En este artículo: Combustibles a base de alcohol | El peligro de la preignición | ¿Qué causa la preignición? | Preignición y combustible a base de alcohol | Cómo prevenir la preignición | Almohadillas de compresión vs. preignición | Compresión inclinada vs. horizontal | ¿Qué es el remolino de barril y por qué es importante? | Conclusión

Sólo los grandes fabricantes OEM tienen recursos suficientes para estudiar problemas de combustión aleatorios como la preignición, pero afortunadamente para nosotros, resulta que sus descubrimientos son directamente aplicables a otras aplicaciones de ICE de interés para los preparadores actuales, como las carreras de importación con turbos de alto impulso y combustible de metanol (M100).

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Combustibles a base de alcohol

Los ingenieros OEM descubrieron al operar motores pequeños (usualmente <2 litros) a alto impulso (para una aplicación OEM) (15-20 psi) y bajas rpm (2000-3000 rpm) en sus programas de desarrollo de motores, que había un fenómeno aleatorio de preignición que anteriormente solo se veía en motores de carreras. La preignición no debe confundirse con la detonación , ya que esta última es una anormalidad de la combustión que ocurre después de que la bujía inicia el encendido normal. Por el contrario, la preignición es una forma de ignición descontrolada de la carga de combustible/aire que ocurre antes de que el sistema de encendido encienda convencionalmente la bujía. Si bien se reconoce que los combustibles de alcohol exhiben una resistencia al detonación relativamente alta en comparación con la gasolina, es un hecho que son más propensos a la preignición, lo que puede tener algo que ver con su composición monomolecular. La gasolina está compuesta de mezclas complejas de hidrocarburos de cadena larga. Cada fracción de hidrocarburo, al encenderse, tiende a quemarse a una velocidad distinta, por lo que las compañías petroleras modifican sus formulaciones para adaptar sus combustibles a diferentes usos. En contraste, los combustibles alcohólicos son simples monomezclas de moléculas de cadena relativamente corta, como CH₃OH (metanol) o (C₂H₃OH) etanol. Cuando estos se queman, todas las moléculas en la cámara de combustión se queman de la misma manera. Por eso, el inicio de la combustión anormal en los combustibles alcohólicos es tan abrupto. El motor puede generar gran potencia hasta el límite, pero si se sobrepasa, el inicio de la combustión anormal es rápido y severo, ya que la mezcla de combustible y aire quemada anormalmente tiende a detonar de golpe.

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Los peligros de la preignición

Hablando de combustión anormal, la detonación es pan comido comparada con la preignición. Hemos probado nuestro dragster Nissan FJ20ET de 4 cilindros y 2 litros, 1000 hp, en varias ocasiones con detonación leve durante sus pasadas de 6 segundos y 7 segundos, y los datos generados muestran que el motor, aunque no se encuentra en buen estado, toleraría las altas presiones del cilindro durante un tiempo (al menos 6 segundos seguidos), incluso con una presión de sobrealimentación manométrica de 50-60 psi, antes de que se produzcan daños en la estructura del motor. Por el contrario, cuando se produce una preignición descontrolada en las mismas condiciones y no se levanta el acelerador para reducir la carga del motor, la vida útil del motor no se mide en segundos, sino en ciclos. A 9000 rpm, el preencendido no tarda mucho (según nuestros cálculos, unos 100 ciclos del motor, o aproximadamente un segundo) en expulsar la cabeza del pistón. Tras ello, el motor intenta expulsar el cárter debido a la entrada de presión de combustión en el cárter. Esto hace que levantar la culata y presurizar el sistema de refrigeración parezca algo sencillo en comparación. Si bien es cierto que nuestras experiencias con la plataforma FJ20, diseñada en la década de 1980 (preemisiones), son exageradas en comparación con la situación habitual en la mayoría de los motores modernos, no hay nada como exagerar un efecto para indicar que se debe examinar un problema con más detalle y determinar la causa.

Vídeo: El primer coche de carreras de Mark Skaifes, un Nissan Gazelle S12 con un FJ20DE construido por el autor Ben Diggles en acción en el circuito Mount Panorama, Bathurst.

¿Qué causa la preignición?

Para aprender más sobre la preignición, hoy no necesitamos mirar más allá de algunas excelentes investigaciones del tema, como Dahnz y Spicher (2010) y Zadeh et al. (2011)) . Dahnz y Spicher (2010) dieron en el clavo cuando dijeron: "Actualmente, la carga admisible en los motores de reducción de tamaño está limitada por la preignición. El efecto dañino de la preignición no se debe a la autoignición primaria en sí, sino al golpe extremo resultante más adelante en el curso de la combustión". Pero en lugar de simplemente quejarse de algo que está retrasando un programa de desarrollo de motores, los fabricantes de equipos originales (OEM) estudian el problema y desarrollan soluciones. Esto fue demostrado por Zadeh et al. (2011) quienes investigaron exhaustivamente el inicio de la preignición para GM utilizando un motor turbo de inyección directa Ecotec de 2 litros. Utilizaron métodos de fotografía y análisis de vanguardia en el interior del cilindro para examinar por qué se produce un preencendido aleatorio en este motor en las siguientes condiciones: 2000 rpm, lambda 1,1 y una presión media efectiva de freno (BMEP) relativamente alta de 325 psi (potencia específica de 97 kW/L). Utilizaron computadoras de alta velocidad para registrar imágenes en el interior del cilindro, presión del cilindro, liberación de calor y muchos otros datos para cada ciclo del motor. Esto se debe a que, incluso en estas condiciones de plena carga, el preencendido era aleatorio, ya que solo ocurría esporádicamente una vez cada 15 000-30 000 ciclos del motor en promedio. Para evitar una sobrecarga de datos, programaron sus computadoras para reconocer primero los eventos de preencendido mediante trazas de exceso de presión en el cilindro, luego almacenaron solo los datos del último ciclo normal del motor antes del primer evento de preencendido y, posteriormente, los de los siguientes 25 ciclos del motor.

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Al hacer esto y modificar variables como la presión de sobrealimentación, el suministro de combustible, la temperatura del motor, el tipo y la orientación de las bujías, el tipo de aceite lubricante y la configuración de la corona y los segmentos del pistón , no solo describieron la preignición, sino que contribuyeron significativamente a determinar los principales factores responsables. En resumen, los resultados fueron los siguientes:

La preignición se debió principalmente a factores que redujeron el punto de inflamación de autoignición del combustible utilizado, de modo que pudiera autoencenderse a temperaturas comparativamente bajas por superficies calientes dentro de la cámara de combustión (generalmente la bujía). El principal factor que redujo la capacidad de autoignición del combustible fue la dilución del aceite. Los factores que actuaron directamente para aumentar la preignición incluyeron la humectación de las paredes del cilindro por inyectores directos, temperaturas más bajas de la pared del cilindro y eventos de preignición en ciclos de motor anteriores. Los factores indirectos que afectaron la preignición incluyeron temperaturas más altas del gas al final de la compresión como resultado del aumento de la relación de compresión, mezclas de combustible más pobres , mayores cargas del motor o eventos de preignición previos. Más concretamente, se identificaron varios factores que reducen la frecuencia de preignición. Estas incluyeron la orientación de los inyectores y el aumento del movimiento de los puertos y la mezcla en el cilindro (es decir, una mejor preparación de la mezcla) para reducir la humectación de las paredes del cilindro por parte del combustible, la optimización de las mezclas de combustible y la formulación del aceite (uso de aceite con bajo contenido de cenizas sulfatadas, bajo contenido de calcio y bajo número de Noack), la reducción de la intrusión de aceite en la cámara de combustión aumentando la tensión del anillo de aceite y la reducción de la temperatura de las bujías mediante el uso de bujías más frías y la indexación de las bujías con el electrodo de tierra hacia las válvulas de admisión.

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¿Por qué la preignición es peor con combustible a base de alcohol?

Los hallazgos de Zadeh et al. (2011) de que la preignición se debe principalmente a la capacidad reducida de autoignición del combustible por dilución de aceite encaja bien con una explicación de por qué los combustibles de alcohol tienden a ser más susceptibles a la preignición en motores de alta presión . El punto de preignición de los combustibles de alcohol por sí mismos puede ser, en teoría, ligeramente más alto que el de la gasolina (típicamente 470 vs. 400 °C), pero es probable que el punto de autoignición de los combustibles de alcohol se degrade más fácilmente por la contaminación con aceite que el de la gasolina, posiblemente debido al peso molecular relativamente bajo (es decir, pequeño tamaño) de las moléculas de combustible de alcohol . Una pequeña cantidad de aceite hace una gran diferencia en los combustibles de alcohol. Además, debido a que la relación estequiométrica aire/combustible para los combustibles alcohólicos (6,4:1 para metanol, 9,1:1 para etanol) es mucho más rica que para la gasolina (normalmente 14,7:1), hay mucho más combustible en la cámara de combustión, especialmente si se utilizan mezclas más ricas a alta presión, lo que significa que las probabilidades de que se humedezcan las paredes del cilindro y, por lo tanto, se mezcle el aceite con el combustible, son mucho mayores. Si tenemos en cuenta que los motores de combustión interna que utilizan combustibles alcohólicos tienden a operar a presiones de cilindro más altas (después de todo, ¿por qué se usa alquitrán en primer lugar?), todo esto explica los problemas que observan los pilotos con los alcoholes y la preignición.

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¿Cómo podemos prevenir la preignición?

¿Qué más podemos hacer para evitar la preignición? Bueno, cualquier cosa que pueda hacer para aumentar la vaporización del combustible antes de que la mezcla de aire y combustible entre en el cilindro ayudará. Esto significa observar la orientación y la posición del inyector, el tamaño del inyector y la presión del combustible , y llevar el motor a la temperatura óptima de funcionamiento (la "Zona Ricitos de Oro": ni demasiado frío, ni demasiado caliente). Zadeh et al. (2011) descubrieron que optimizar la temperatura de la estructura del motor definitivamente ayuda; si los cilindros estaban demasiado fríos, aumentaban los riesgos de preignición. Las temperaturas críticas para vaporizar combustibles de alcohol a presión atmosférica están cerca de los 65 °C (metanol) a los 78 °C (etanol). Esto significa que debe obtener la temperatura de su refrigerante por encima de los 65 °C para ayudar a las paredes del cilindro a vaporizar cualquier combustible líquido que entre en el cilindro. Una vez en el cilindro, las formas apropiadas del puerto y la cámara de combustión también pueden ayudar con la preparación adicional de la mezcla a través de procesos como el tumble. Los diseños modernos de puertos de admisión y cámaras de combustión están prácticamente optimizados para las emisiones, y una combustión eficiente implica no solo que no se desperdicie combustible, sino que también se reduzcan aún más las posibilidades de preignición. De igual manera, con la temperatura del aire de admisión, si la temperatura es muy inferior a la ambiente (como al usar un intercooler de hielo seco o una inyección abundante de óxido nitroso), se corre el riesgo de problemas al vaporizar todo el combustible y aumenta el riesgo de que entre combustible líquido en la cámara. Por eso, los combustibles de alcohol y la inducción forzada son, en cierta medida, una combinación perfecta. El exceso de calor de admisión, procedente de la compresión adiabática de la sobrealimentación, puede eliminarse en gran medida mediante el alto calor latente de vaporización de los combustibles de alcohol, sin necesidad de intercooler, siempre que el alcohol se introduzca lo suficientemente aguas arriba como para permitir que se vaporice. El calor latente de vaporización de combustibles como el metanol y el etanol es, en comparación con la gasolina, enorme. ¿Por qué no aprovechar esto si es posible?


Eliminación de áreas de aplastamiento con máquina CNC Mazworx SR20VE.

Almohadillas de compresión vs. preignición

Una vez que nuestra mezcla de combustible/aire está dentro del cilindro, los diseños de la cámara de combustión y la parte superior del pistón que promueven el movimiento de la mezcla de combustible/aire hacia la bujía en lugar de hacia las paredes del cilindro no solo mejorarán el rendimiento, sino que también ayudarán a evitar la preignición. En algunos motores, especialmente aquellos diseñados para uso en carretera que se convierten para uso en carreras de alta sobrealimentación y rpm, dependiendo del diseño de la cámara de combustión, esto puede significar reducir o incluso eliminar las almohadillas de compresión . Los fabricantes de equipos originales (OEM) incorporan compresión en los motores para agilizar la preparación de la mezcla con cargas relativamente ligeras (por ejemplo, salidas específicas bajas típicas de los automóviles de carretera), pero esto no significa que el mismo diseño sea apropiado bajo carga pesada y/o rpm altas con sobrealimentación, ya que todas estas condiciones aumentan naturalmente el movimiento de la mezcla. De hecho, el movimiento excesivo de la mezcla cuando las condiciones de funcionamiento de un motor se modifican mucho más allá del uso previsto por el fabricante (por ejemplo, queremos un impulso de 40-60 psi (¡o más!) a 9000 rpm en lugar de un impulso de 7 psi a 6000 rpm), especialmente si se ha alterado la corona del pistón (por ejemplo, para aumentar la relación de compresión), puede llevar a cosas como relaciones excesivas de aplastamiento a diámetro y velocidades medias de aplastamiento excesivas, lo que puede resultar en un exceso de movimiento de la mezcla y una combustión brusca/irregular. Esto último puede llevar fácilmente a una combustión anormal en las nuevas condiciones de funcionamiento, especialmente a altas presiones de cilindro en carreras de aceleración de importación, como siempre que el BMEP supere las 700-800 psi (alrededor de 8-10 hp/ hp/in3). De hecho, al observar cómo fabricantes como Nissan han modificado el motor SR20 para lograr una mayor potencia (comparando la cámara de combustión del SR20VE con la de un SR20 normal), es evidente que han reducido la relación de compresión/diámetro del motor con la mayor potencia específica (Figuras 1 y 2). Al añadir de 2 a 4 (¿o de 6 a 8?) bares de presión de sobrealimentación a estos mismos motores SR20VE , algunos preparadores han considerado beneficioso eliminar por completo las pequeñas zonas de compresión, como demuestra el trabajo de Mazworx CNC en el vídeo anterior.

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Figura 1. Cámara de combustión del SR20VE (arriba) con una potencia nominal de 152 kW (76 kW/L) de aspiración natural. Observe la reducción de las almohadillas de compresión en comparación con la Figura 2 (abajo), que corresponde a la cámara de combustión de un SR20DE con una potencia nominal de aproximadamente 115 kW (57,5 kW/L), lo que representa aproximadamente un 32 % menos de potencia específica que el SR20VE. Los ingenieros de Nissan redujeron la relación de compresión/diámetro al aumentar la potencia específica. ¿Qué ocurre si se añaden entre 30 y 60 psi adicionales de sobrealimentación?

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Figura 2 SR20DE como se menciona arriba.

Inclinación vs. aplastamiento horizontal

Con potencias superiores a 1400 hp a partir de 2,2 litros (134 pulgadas cúbicas, lo que significa más de 10 hp/in3, o 1050 kw a partir de 2,2 L = 478 kw/L) durante su desarrollo inicial para carreras de fábrica (GM Racing 2002 ), el GM Ecotec de 4 cilindros en línea con inyección de combustible en el puerto modificado para carreras de aceleración de alta RPM y alto impulso por ingenieros de fábrica de GM a principios de la década de 2000 fue (y sigue siendo) uno de los motores de inducción forzada OEM más impresionantes de los últimos tiempos. Además de las características deseables para la preparación de la mezcla en el cilindro, como los puertos de alta rotación y un balancín (para multiplicar la velocidad y la elevación de la válvula), un vistazo rápido a la cámara de combustión Ecotec modificada para carreras de aceleración (Figura 3) revela que, al combinarse con un pistón de tapa plana, la cámara de combustión generaría una forma de "aplastamiento inclinado" (como el promovido por Mitsubishi; véase Miyamoto et al., 2006) o "aplastamiento cónico" (de Toyota; véase Adachi et al., 1998 ), que tendería a promover el movimiento de la mezcla de combustible hacia la bujía a medida que el pistón asciende al PMS , y alejándola del volumen de la hendidura/área de apoyo del anillo superior. Se puede lograr un efecto similar con el motor SR20VE, pero solo mediante el mecanizado de las áreas de aplastamiento. Cuando se busca obtener los últimos HP en un motor de alta sobrealimentación y altas RPM, este concepto de aplastamiento inclinado sobre el aplastamiento horizontal merece más que un análisis superficial, por las siguientes razones...

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Figura 3. Cámara de combustión del GM Ecotec, adaptada para carreras de aceleración de alta presión. Sus características incluyen ausencia de aplastamiento horizontal, cubierta seca y un asiento de válvula de escape de una sola pieza, diseñado para mantener la integridad del asiento de escape a niveles de potencia específicos muy altos.

Cuando se utiliza aplastamiento horizontal en un motor de 4 válvulas de alta sobrealimentación, además de una mayor aspereza de la combustión a salidas específicas altas, en algunos diseños de motor el balanceo del pistón (en este entorno se necesitan pistones forjados con grandes holguras entre pistón y orificio) puede provocar que el aplastamiento horizontal tienda a "flujo inverso" a medida que el pistón se eleva hacia el PMS, enviando cualquier combustible no vaporizado hacia el volumen de la grieta. Esto sería más problemático con motores que tienen las válvulas de admisión en el lado izquierdo del motor cuando se mira desde el frente con rotación del cigüeñal en el sentido de las agujas del reloj (los ejemplos incluyen Nissans FJ20 y SR20 ), en lugar de aquellos con las válvulas de admisión a la derecha (GM Ecotec, Honda K20/24) (ver Fig. 4). Curiosamente, el fantástico motor Honda de la serie K también ama la inducción forzada, ¿es por eso que Honda eligió la rotación en el sentido de las agujas del reloj con las válvulas de admisión a la derecha?

El combustible en la ranura no puede arder, ya que la pared del cilindro lo enfría y lo protege en gran medida del frente de llama de la combustión (especialmente en una zona de compresión). Sin embargo, mientras permanece oculto allí, puede causar diversos problemas al mezclarse con la película de aceite en la pared del cilindro, especialmente si el motor está desgastado y las fugas por los segmentos aumentan, o si los orificios de los cilindros están deformados (lo que puede deberse al desgaste o incluso a presiones de combustión excesivas cuando se utilizan presiones de sobrealimentación altas). Esta mezcla de combustible y aceite es potencialmente un precursor de la preignición; solo se necesita que la mezcla de combustible y aceite se acerque a un punto caliente, siendo la bujía la principal causa. Pero ¿cómo llega la mezcla de combustible y aceite desde la ranura hasta la bujía?

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¿Qué es el Barrel Swirl y por qué es importante?

Un estudio de la trayectoria de inducción en una cámara de combustión de techo inclinado de 4 válvulas muestra que sigue un “remolino de barril” inherente al diseño (Fig. 5).

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Figura 4. Aplastamiento inverso en un motor con bandas de aplastamiento horizontales y un ángulo de válvula amplio. Suponiendo rotación en sentido horario y balanceo del pistón (exagerado en el diagrama), los motores con la admisión a la izquierda del diagrama sufrirían aplastamiento inverso hacia el volumen de la cavidad (flecha roja), mientras que los motores con la válvula de admisión a la derecha tendrían aplastamiento que desplazaría la mezcla hacia la bujía (flecha naranja).

Durante la inducción de la carga de combustible y aire en un motor de 4 válvulas, el remolino de barril comienza a medida que el pistón desciende después de que se abre la válvula de admisión. La carga gana impulso y luego, a medida que la válvula de admisión se cierra y el pistón vuelve a subir para la carrera de combustión, la reducción en el volumen del cilindro promueve aún más remolino en círculos cada vez más estrechos hasta que se rompe en una turbulencia aleatoria justo cerca del PMS . Debido a la dirección del remolino de barril, la mezcla de combustible y aceite atrapada en el volumen de la grieta debajo de la válvula de admisión eventualmente será empujada a través de la bujía a medida que el pistón asciende. Si la preignición ocurre en una etapa temprana en el ciclo de inducción, el remolino de barril lleva el frente de llama resultante al cilindro de tal manera que la última parte de la trayectoria de la llama está directamente debajo de las válvulas de admisión. Debido a que la liberación de calor durante la preignición ocurre mucho más rápido que durante la combustión normal ( Zahdeh et al. 2011 ), es por eso que en los motores de 4 válvulas el fenómeno del pistón perforado (el resultado inevitable de la preignición descontrolada) ocurre en el lado de entrada del pistón, en lugar de justo en el medio del pistón como tiende a ocurrir en los diseños de 2 válvulas.

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Figura 5. Sección transversal de un cilindro de 4 válvulas con techo inclinado que muestra la dirección del remolino. La mezcla de combustible y aire pasa por la válvula de admisión (a la izquierda en este diseño) a medida que el pistón desciende en la carrera de admisión. La trayectoria de la mezcla del remolino se muestra con flechas rojas.

El instinto sugeriría que el lado de admisión del pistón debería ser el más frío y que se derretiría en el lado de escape, pero en motores de 4 válvulas es el remolino de barril lo que hace que se derrita en el lado de admisión del pistón, ya que el lado de admisión está justo al final de la trayectoria de la llama, por lo que recibe la mayor parte del calor. Esta es la razón por la que personas como Brian Hart en la era de la Fórmula 1 de los años 80 recurrieron a agregar una segunda bujía en el bloque de cilindros cerca de la cabeza, directamente debajo de las válvulas de admisión. Hart pudo hacer esto porque sus motores se fabricaron sin una junta de cabeza con la cabeza integrada al bloque. Como aparte, con un preencendido realmente malo, puede rastrear la dirección del remolino de barril (y, por lo tanto, la trayectoria de la llama) por el daño que causa; a veces, el lado de escape de la cabeza del cilindro se derrite primero antes de que el pistón se derrita en el lado de admisión (el daño sigue la dirección del remolino de barril).
Si bien la intuición podría inclinarse a reducir el volumen de la ranura del anillo superior del pistón, con la teoría de que esto reduciría la cantidad de combustible atrapado en este espacio muerto, el trabajo de Zahdeh et al. (2011) sugiere lo contrario. Su trabajo sugirió que reducir el volumen de la ranura aumentaba la probabilidad de que la mezcla de fueloil se liberara de la ranura, en cuyo caso el remolino del cilindro la llevaría finalmente a través de la bujía. Parece que la mejor manera de reducir la probabilidad de preignición es reducir, en la medida de lo posible, la entrada de aceite en la cámara y el impacto del combustible en las paredes del cilindro (Figura 6).

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Figura 6. Cámara de combustión ideal de 4 válvulas y alta presión para metanol. Esta cámara tiene la válvula de admisión a la derecha de la culata (vista frontal) y un diseño de cámara de combustión que utiliza un aplastamiento inclinado para evitar el flujo inverso y reducir la aspereza de la combustión a presiones de sobrealimentación superiores a 800 psi.

Conclusión

Cabe destacar que el motor de 4 cilindros de alto impulso más efectivo para carreras de aceleración en los últimos 20 años ha sido la plataforma GM Ecotec 2.2 L. Este motor, en manos de Carl Brunet de Canadá, fue el primer motor de 4 cilindros en alcanzar la zona de 5 segundos (5.95 a 230 mph, en marzo de 2020). Esta es una hazaña fenomenal que probablemente requiere más de 2200 whp de 2.2 litros de cilindrada (>16.5 hp/in3, con un BMEP probablemente superior a 1500 psi). El GM Ecotec tiene rotación del cigüeñal en sentido horario y las válvulas de admisión están a la derecha de la culata (visto desde el frente). El sistema de culata/combustión del Ecotec proporciona claramente una combustión muy estable y control sobre el preencendido a pesar de la sobrealimentación extremadamente alta y el gran balanceo del pistón que a veces está presente (a una potencia específica de 800 kw/L, las holguras entre el pistón y el orificio suelen ser de al menos 0.007 pulgadas, por lo que debe haber algo de balanceo).

Tanto el GM Ecotec como el Honda K20/24 cuentan con un diseño favorable de cámara de combustión inclinada y aplastada, así como válvulas de admisión a la derecha para dirigir el flujo de la mezcla de admisión hacia la bujía cuando se produce un balanceo del pistón. En cambio, el Nissan SR20 (y el FJ20) tienen bandas de aplastamiento y la válvula de admisión a la izquierda, donde el balanceo del pistón atrapa el combustible residual en la zona de aplastamiento y lo dirige hacia la grieta, donde puede causar problemas. ¿Es esto parte de lo que le da al GM Ecotec (y más recientemente a la serie K de Honda) la ventaja sobre otros motores de 4 cilindros en las carreras de arrancones importadas? Por su diseño inherente, ¿cuentan estos increíbles motores modernos de 4 válvulas con la combinación completa de características que reduce la posibilidad de preignición al adaptarse a niveles extremos de sobrealimentación con combustibles de metanol?

Referencias
Adachi S, et al. (1998). Desarrollo del motor Toyota 1ZZ-FE. Documento técnico SAE, serie 981087.
Dahnz C, Spicher U (2010). Combustión irregular en motores de encendido por chispa sobrealimentados: preignición y otros fenómenos. Revista Internacional de Investigación de Motores 2010 11: 485-498.
Carreras GM (2002). Manual del motor GM Ecotec. General Motors Corp., 22 págs .
Miyamoto et al. (2006). Mejora de la combustión mediante pistones aplastados. Mitsubishi Motors Technical Review 18: 32-41.
Zahdeh A, et al. (2011). Enfoque fundamental para la investigación del preencendido en motores de encendido por chispa (SI) sobrealimentados. Documento SAE 2011-01-0340.
 

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