IV. MOTORES DE COMBUSTI�N INTERNA Y OCTANAJES DE GASOLINA
�QU� son los motores de combusti�n interna? Son los que usan com�nmente
los autom�viles. Se llaman tambi�n motores de explosi�n.
Estos nombres les fueron asignados debido a que el combustible se quema en el interior del motor y no es un dispositivo externo a �l, como en el caso de los motores diesel.
�C�MO TRABAJAN LOS MOTORES DE COMBUSTI�N INTERNA?
Estos motores trabajan en cuatro tiempos que son la admisi�n, la compresi�n, la explosi�n y el escape.
La figura 9 ilustra los cuatro tiempos del motor de combusti�n interna.
En el primer tiempo o admisi�n, el cig�e�al arrastra hacia abajo el �mbolo,
aspirando en el cilindro la mezcla carburante que est� formada por gasolina
y aire procedente del carburador.
Figura 9. Los cuatro tiempos del motor de combusti�n interna.
En el segundo tiempo se efect�a la compresi�n. El cig�e�al hace subir el �mbolo, el cual comprime fuertemente la mezcla carburante en la c�mara de combusti�n.
En el tercer tiempo, se efect�a la explosi�n cuando la chispa que salta entre los electrodos de la buj�a inflama la mezcla, produci�ndose una violenta dilataci�n de los gases de combusti�n que se expanden y empujan el �mbolo, el cual produce trabajo mec�nico al mover el cig�e�al, que a su vez mueve las llantas del coche y lo hace avanzar.
Por �ltimo, en el cuarto tiempo, los gases de combusti�n se escapan cuando el �mbolo vuelve a subir y los expulsa hacia el exterior, saliendo por el mofle del autom�vil.
Naturalmente que la apertura de las v�lvulas de admisi�n y de escape, as� como la producci�n de la chispa en la c�mara de combusti�n, se obtienen mediante mecanismos sincronizados en el cig�e�al.
De acuerdo a la descripci�n anterior, comprendemos que si la explosi�n dentro del cilindro no es suave y genera un tir�n irregular, la fuerza explosiva golpea al �mbolo demasiado r�pido, cuando a�n est� bajando en el cilindro.
Este efecto de fuerzas intempestivas sacude fuertemente la m�quina y puede llegar a destruirla. Cuando esto sucede se dice que el motor est� "detonando" o "cascabeleando", efecto que se hace m�s notorio al subir alguna pendiente.
Indudablemente que este fen�meno tambi�n se observa cuando el autom�vil est� mal carburado, o sea que no tiene bien regulada la cantidad de aire que se mezcla con la gasolina.
Sin embargo, cuando �ste no es el caso, el cascabeleo se deber� al tipo de
gasolina que se est� usando, la cual a su vez depende de los compuestos y los
aditivos que la constituyen, o sea de su octanaje.
Figura 10. Cient�ficos e ingenieros trabajando en el desarrollo de tecnolog�as.
�QU� SIGNIFICA EL OCTANAJE EN UNA GASOLINA?
Hace 50 a�os se lleg� a descubrir que, de todos los compuestos que forman la gasolina, el heptano normal (un hidrocarburo con siete �tomos de carb�n formando una cadena lineal) es el que provoca la peor detonaci�n. Por lo tanto se le asign� un valor de cero en la escala correspondiente.
El compuesto que detonaba menos era de ocho �tomos de carbono, formando una cadena ramificada llamada isooctano. Se le dio un valor de 100, y as� nacieron los �ndices de octano u octanajes de las gasolinas.
Pero �c�mo se determinan pr�cticamente los octanajes de las gasolinas?
Existen aparatos especiales para medir las detonaciones que provocan. El resultado se compara con mezclas de heptano e isooctano hasta encontrar aquella que produzca un efecto semejante.
As�, por ejemplo, si cierta gasolina tiene caracter�sticas detonantes parecidas a las de una mezcla en 90% de isooctano y 10% de heptano normal, entonces se le asigna un �ndice de octano de 90.
Pero �por qu� se dijo en el cap�tulo anterior que la gasolina natural proveniente de la destilaci�n primaria no llenaba las especificaciones de octanaje requeridas por los autom�viles? �C�mo se consigue aumentar el �ndice de octano en la gasolina? Si la fracci�n que contiene de cinco a nueve �tomos de carbono en el petr�leo crudo es insuficiente para satisfacer las demandas de gasolina, �qu� procesos se usan para hacer m�s gasolina a partir de las otras fracciones?
�stas son algunas de las preguntas que respondemos en el siguiente cap�tulo.
