¿Qué pasaría si se agrega combustible durante el proceso de combustión?


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¿Qué sucedería cuando se agregue más combustible durante un proceso de combustión? ¿El tiempo de combustión disminuirá o aumentará o permanecerá igual?

Respuestas:


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La respuesta corta es "depende".

Los motores de gasolina funcionarían idealmente con una mezcla estequiométrica: la cantidad justa de combustible y aire para producir una combustión completa. Ahora, en realidad, no necesariamente tienes que hacer eso. Por ejemplo, algunos motores de aeronaves están diseñados para funcionar con un exceso de combustible a alta potencia para proporcionar enfriamiento adicional, el "enfriamiento con combustible". Otros factores como la temperatura de los gases de escape y las consideraciones de emisiones también afectarán la mezcla "perfecta". A medida que agrega más combustible, la mezcla se vuelve más rica, dentro de los límites esto aumentará la potencia y disminuirá las temperaturas, a expensas de la eficiencia.

Creo que el tiempo de combustión en un motor de gasolina está relacionado con la velocidad con que avanza el frente de la llama en el cilindro. Supongo que esto es relativamente constante y, por lo tanto, agregar combustible no produciría un gran cambio en el tiempo de combustión de un motor de gasolina.

Los motores diésel funcionan con un exceso de aire, por lo que en un diésel puede agregar combustible y aumentar la potencia sin pérdida de eficiencia que ocurriría en un motor de gasolina.

En un diésel hay dos formas de agregar más combustible: puede usar inyectores más grandes y bombear el combustible más rápido, o puede aumentar el tiempo de inyección. Si hace lo primero, esperaría que el tiempo de quemado sea aproximadamente el mismo, si extiende el tiempo de inyección, entonces el tiempo de quemado también se extenderá.

Extender el tiempo de inyección significa que se usa más de la carrera para la combustión y hay límites para el beneficio que puede lograr aquí. Si avanza demasiado el encendido, la combustión comienza a resistir el pistón a medida que avanza hacia el TDC, si extiende la combustión durante demasiado tiempo, es posible que no pueda extraer toda la energía del combustible.


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Tenga en cuenta que los motores están diseñados para tener la cámara de combustión cerrada herméticamente durante la combustión. Si atenuamos esa restricción, diría que depende del momento de la introducción de ese combustible adicional.

Si la combustión ya está ocurriendo, entonces el combustible la atrapa y crea una segunda explosión que

  1. Asiste a la explosión para que sea más contundente o de mayor duración.
  2. No hace nada porque el cilindro es la parte inferior de la carrera de potencia, por lo que no hay nada más para recibir la nueva potencia.
  3. No hace nada porque una válvula está abierta y la fuerza de expansión de gas se escapa sin dejar presión para aprovechar.
  4. Hace poco porque el combustible está parcialmente quemado, incluso puede dejar combustible para el próximo ciclo.

Visto en una imagen más grande, diría que complicaría las cosas y rompería el momento crítico para el que está diseñado un motor. Si está diseñando un motor, necesita un modelo discreto simple de un evento de combustión, no una complicada cadena de combustiones que conspira de una manera compleja y difícil de modelar que introduce la necesidad de tiempos adicionales que deben coordinarse y administrarse. Tendría curiosidad por los efectos en las válvulas de tener una combustión donde las válvulas equivocadas están abiertas en el momento equivocado, debería hacer una condición en la que no tenga presión explosiva y las cosas simplemente no funcionen. También me pregunto si los inyectores de combustible podrían estar en riesgo de incendiarse también con las válvulas abiertas cuando se produce la combustión. El motor probablemente se destruiría disparando al azar, como si la correa de distribución estuviera rota o algo así.

También podríamos obtener una idea al compararnos con sistemas que tienen combustible en combustible en combustión de combustible, como un cohete o algo, de lo que no sé mucho. En general, debemos tener en cuenta que los motores de combustión no desean la combustión por el bien de la combustión, sino que buscan aprovechar esa energía química en el gas y convertirla en energía mecánica a través de gases que se expanden rápidamente a través de la explosión de la chispa.


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entonces la pregunta es acerca de los motores diesel. ¿De qué manera cambia la velocidad a la que ocurre la combustión cuando se agrega combustible adicional a un cilindro? ¿Qué sucede con el tiempo de combustión
Ryze2

@ Ryze2 ¡Bienvenido al sitio! Si la pregunta es sobre motores diesel, debe poner eso en la pregunta. Y preferiblemente, póngalo antes de hacer la pregunta. Puede ser muy frustrante para los que responden pasar 20 minutos escribiendo una respuesta para luego cambiar la pregunta. Pero, es tu primera pregunta. Tu próximo será mejor, ¿verdad? ;)
Zach Mierzejewski

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Los motores de gas funcionan realmente con una variedad de mezclas, stoch. Es solo una mezcla posible. Para potencia máxima, el motor funcionará rico; Esto es en parte para mejorar la potencia y en parte para proteger el motor de golpes durante eventos de alta carga. En la carretera, el motor puede funcionar sin grasa. Algunos Honda se ejecutarán tan delgados como 17: 1 o incluso 20: 1 en la carretera de crucero. También hay un corte de combustible por desaceleración; cuando levanta el gas a altas rpm, el motor cortará el combustible en gran medida y el motor también entrará en una condición pobre. En inactivo, la computadora apuntará a Stoch. y correr en circuito cerrado a través de los sensores de O2. Cuando está explotando en WOT, el motor a menudo funciona en circuito abierto y utiliza tablas de búsqueda para calcular el abastecimiento de combustible y los sensores MAF o MAP para juzgar qué tan rico funciona.

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