¿Por qué usar gasolina extra en vez de corriente? (Parte 3)

Preguntas Frecuentes Parte 2 - La inyección directa.

Quiero comprar una Chevrolet Captiva Sport 3.0i, sin embargo veo en la ficha técnica que la relación de compresión es de 11,7:1, ¿con nuestra gasolina extra podría tener daños en el motor?

El motor de la Chevrolet Captiva es de inyección directa, este sistema es más eficiente pues inyecta el combustible directamente en la cámara de combustión, esto tiene varias ventajas como la mezcla estratificada, reducir la temperatura en la cámara de combustión, mayor velocidad de quemado de la mezcla. etc. (Ver explicación técnica).

Para tratar de explicarlo fácilmente, en un motor de inyección indirecta entra el aire ya mezclado con la gasolina y es más fácil que detone o cascabelee así; en cambio en un motor con inyección directa entra el aire y el combustible por separado y se puede controlar mucho mejor la mezcla para que no detone. (Ver explicación técnica).

Entonces los motores con inyección directa tienden a cascabelear menos que sus contrapartes de inyección indirecta, sin embargo si se usa gasolina corriente el motor de todas formas va a tratar de retrasar el encendido de la chispa y a enriquecer la mezcla, entonces se va a aumentar el consumo y la durabilidad va a depender de qué tan "preparado" esté la programación del ECU/ECM para tratar con gasolina de bajo octanaje. Y tengan algo en cuenta, hay motores que no pueden protegerse contra la gasolina corriente de Colombia, ¡Sencillamente porque los fabricantes a veces no se imaginan que exista un lugar donde se venda una gasolina con un octanaje tan bajo!

Teniendo en cuenta que a veces el cascabeleo es imperceptible, puede ser que esté exponiendo su motor a daños prematuros, ¿qué daños?.... una imagen vale más que mil palabras.

En esta imagen podemos ver un pistón con daños causados por cascabeleo, los ringlands, es decir la parte del pistón que separa el alojamiento de los anillos se rompe, esto a su vez hace que se pierda toda la compresión, el único remedio es destapar y reparar el motor.

En la siguiente imagen podemos apreciar un sistema de inyección directa, se puede notar que el aire (en azul) entra por medio de un "tubo" llamado colector de admisión, y el combustible entra aparte directamente a la cámara de combustión.

En Colombia los motores de gasolina (encendido por chispa) con sistemas de inyección directa se han ido difundiendo en los últimos años, uno de los SUV más vendidos en su segmento la Chevrolet Captiva Sport cuenta con este sistema, así mismo el Mazda CX-5, otro SUV también tiene este sistema gracias al motor SkyActivG, el cual tiene una impresionante relación de compresión de 13,0:1 para la versión que viene a Colombia, y una relación de compresión de 14,0:1 para las versiones comercializadas en Europa, esta reducción en la relación de compresión hace que el pequeño SUV japonés pierda 13 caballos, pero logra que pueda funcionar con nuestra gasolina de menor octanaje (ver Parte 1 del Tip del día).

¿Entonces por qué en el concesionario me dicen que puedo usar gasolina corriente?

En algunos casos porque en realidad el motor puede funcionar sólo con gasolina corriente sin daños a mediano o hasta largo plazo; a veces por simple estrategia comercial, me explico, si uno va a comprar un carro y le dicen que sólo puede usar extra, mientras que en la marca de la competencia le dicen que puede funcionar con corriente, seguramente eso va a ser un factor de compra decisivo, y aunque respeto el trabajo de los asesores comerciales, ellos están dedicados es a la parte comercial y muchas veces no se encuentran enterados de los asuntos técnicos.

Explicación Técnica:

Para esta explicación técnica, dejo un aparte de un excelente libro llamado Design and Simulation of Four Stroke Engines, de Gordon P. Blair, donde el autor explica muy bien por qué los motores con inyección directa pueden tener relaciones de compresión más altas:

Los motores de combustión interna de encendido por chispa, queman una mezcla homogénea. La mezcla aire-combustible entra al cilindro a través del múltiple/colector de admisión con una parte del combustible ya vaporizado mientras se encuentra en el múltiple, o cerca de la válvula de admisión más caliente. La superficie del múltiple tiende a estar más caliente cuanto más cerca se encuentra de la culata. El resto de la gasolina en estado líquido se vaporiza durante el tiempo de admisión y compresión, entonces en el momento en que salta la chispa, la cámara de combustión está llena con una mezcla de aire-combustible y gases de escape residuales,  está mezcla se encuentra uniformemente distribuida en toda la cámara de combustión. Esto es conocido como proceso de combustión homogénea y es propia de motores con inyección indirecta.

"Si el combustible se suministra a la cámara de combustión por otros medios, como un sistema de inyección directa, todo el proceso de vaporización del combustible ocurre durante el tiempo de compresión. En este caso, ocurre que al comienzo de la ignición, existen zonas en la cámara de combustión en las cuales hay diferentes proporciones de aire-combustible. Esto es conocido como combustión con mezcla estratificada..."

También es posible utilizar la carga estratificada para reducir la detonación o cascabeleo. Si las extremidades de la cámara de combustión sólo contienen aire, o una mezcla muy pobre, entonces existe la posibilidad de aumentar la eficiencia térmica al aumentar la relación de compresión, mientras baja la probabilidad de que ocurra detonación. La mezcla en los extremos de la cámara no pueden detonar si estos no contienen combustible. [1]

En la imagen (cortesía de Audi) se puede apreciar el sistema funcionando de las dos formas, a la izquierda con mezcla homogénea, a la derecha con carga estratificada.

[1] GORDON P. Blair. DESIGN and SIMULATION of FOUR-STROKE ENGINES. Primera Edición. Warrendale, PA 15096-0001 USA: SAE, 1999. Página 412. ISBN: 0-7680-0440-3. Disponible en Biblioteca