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miércoles, 16 de enero de 2013

¿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

16 comentarios:

  1. Andrés gracias por los aportes. Tengo una Suzuki GS500 bicilíndrica de doble carburador Mikuni, enfriada por aire que produce sonido de cascabeleo en los trancones. Es decir, lo que pienso es que al aumentar inevitablemente la temperatura del motor por estar quieta o a muy baja velocidad, el aumento en general de temperatura en el motor produce este detonamiento anticipado no deseado. Pese a que la compresión del motor es 9.0 a 1, uso una mezcla aproximada de 40% extra, 60% gasolina. Normalmente este sonido no se presenta si circulo con velocidad independiente de las revoluciones. Los mecánicos dicen que mantenerla a mayores revoluciones reduce el ruido. Qué me aconseja? Aumentar la proporción de extra ayudaría? Muchos dueños de GS500 y mecánicos aseveran que esa moto trabaja muy bien con 100% corriente. El mecánico destapó hace poco y dijo que no era necesaria aún la sincronización, que está trabajando muy bien. Gracias!

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  2. Diego, su caso es bastante curioso, pues normalmente un motor en vacío y ralentí no presenta cargas grandes que puedan producir "cascabeleo" o detonación, así que pueden estar ocurriendo varias cosas:

    1. Que la detonación se esté produciendo en mínimo por un exceso de temperatura, algo que bien podría reducirse al estar circulando, sin embargo si se está presentando detonación en ralentí es muy probable que se esté presentando mientras circula pero que no lo haya notado.
    En este caso lo ideal sería revisar la temperatura, y tratar de usar algún elemento (puede ser algo como un estetoscopio) para tratar de escuchar si se está presentando detonación.

    2. Puede que sea un problema de avance de encendido, en este caso habría que buscar la causa en el distribuidor, y revisar cuantos grados de avance de encendido inicial tiene. Los distribuidores varían el avance de encendido según la carga y las rpm, pero si está fallando esa podría ser otra causa.

    3. Puede que en marcha mínima la mezcla se encuentre excesivamente pobre, recuerde que a ralentí el aire pasa por otra parte del carburador y ahí puede estar el problema, también puede ser un mal reglaje de este.

    4. Puede que haya un problema de exceso de carbón en las cámaras de combustión, bujías inadecuadas, etc.

    Eso sería lo primero que yo revisaría, teniendo en cuenta que su motor tiene una relación de compresión de 9,0:1 y debería funcionar medianamente bien con mezcla de corriente-extra, aunque le recomiendo que use sólo extra.

    ¡Saludos!

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  3. Hola Andrés. Que buena explicación del tema, te felicito!, me gustan los datos técnicos con soporte y referente, muy buen trabajo, ha sido muy ilustrativo.
    Ahora, me gustaría consultarte lo siguiente: en los siguientes días es posible que me haga a un Citroen DS3, según entiendo, comparte el mismo motor del mini, pienso tanquearlo solo con gasolina extra, pero hay diferencia entre las marcas?, esto lo digo porque tenia un Getz que tanqueaba con corriente y cascabeleaba mucho, luego pase a extra y mejoro, y cuando pase a extra de Texaco mejoro aún más, sera solo impresión mia?.

    Gracias por cualquier dato amigo!. Saludos.

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  4. Maroko, el motor 1.6 Turbo de origen BMW que equipa el Citroën DS3 es de los motores más susceptibles a daños por detonación que hay en el mercado, inclusive con gasolina extra ha habido casos en Colombia en los que se han presentado daños irreparables en el cilindro 3 en algunos Mini. Es bien sabido que la programación que trae el Citroën DS3 es menos agresiva que la del Mini, sin embargo por ningún motivo le recomiendo el uso de gasolina corriente en ese motor en particular.

    ¡Saludos!

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  5. Andres, excelente blog y soportes para las explicaciones. Cuando se buscan explicaciones sencillas a este tema, se encuentra poca informacion y la mayoria sin fundamentos. Gracias y felicitaciones!!!

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  6. buenos días, en el manual de kia rio 2013 dice: diseñado para usar gasolina de 91 octanos ron en adelante; habrá algún problema si se usa la de 90 octanos ron que es la que hay en Perú. Gracias.

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    1. Por 1 octano RON no hay problema, el sistema de protección del motor corrige unos grados de chispa de ser necesario.

      ¡Saludos!

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  7. Hola Andres, soy dueño de un Fusion Titanium 2013 inyección directa, compresión 9.3 -1, turbo. En el taller me dijeron que en Bogota y alrededores podía utilizar gasolina corriente, la verdad no he tenido mayo problema, pero ahora me preocupa.. que opinas?

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  8. dAVID aNGEL, que buen carro el que tiene, los motores turbocargados son más propensos a la detonación o cascabeleo, la mayoría de motores tienen una protección que es atrasar la chispa de encendido y enriquecer la mezcla cuando detectan cascabeleo así que el motor se protege, los Eco Boost en general se protegen bien así que posiblemente su motor no se va a romper (caso contrario por ejemplo a los motores Prince y BMW de los Mini que pueden romperse con nuestra gasolina corriente), lo que sí va a pasar es que el motor no va a funcionar con toda su eficiencia y potencia.

    Como dato curioso los motores EcoBoost como el de su Fusion fueron diseñados para funcionarcon gasolina "regular" en Estados Unidos y allá no necesitan "premium", la diferencia es que la gasolina "regular" de allá tiene 87 octanos IAD (como nuestra extra) mientras que la de nosotros tiene 81 octanos IAD. De ahí la confusión.

    ¡Saludos!

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  9. Andres lo felicito por tan claro articulo. Tengo un Ford Fiesta 2015 y usualmente lo tanqueo con 70 extra / 30 corriente. Por probar la ultima vez lo tanquee con solo corriente y es muy evidente el cascabeleo. Es recomendable gastar todo el tanque antes de volver a cargar extra para corregir el cascabeleo o mejor gastar por ahí medio tanque y llenar con extra? Si decido despues usar solo extra, notaria diferencia en una sola tanqueada o tendrían que pasar varias? Gracias!

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    1. CristhianDavid no es necesario esperar a que el tanque se gaste completamente aunque sería mejor, las gasolinas pueden mezclarse sin problema entre sí; si luego decide usar extra notará la diferencia desde la primera tanqueada aunque no inmediatamente, esto porque la ECU se va acomodando a los parámetros originales de funcionamiento especificados por el fabricante y va cambiando los grados de avance o retraso de la chispa de encendido así como la mezcla AFR.

      ¡Saludos!

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  10. Buen as tardes Andres tengo una captiva sport V6 3.0 modelo 2011 con 65000 kilómetros muy bien tratada se trabaja poco le pongo aceite 10W30 mobil semisintetico, lo cambio cada 5000 kilómetros nunca a fallado, tiene mucha potencia, trabaja muy bien pero tiene un leve cascabeleo en primera al arrancar y cuando pasa a segunda, en loma se siente un poco mas fuerre, no tiene prendido el check ni me manda mensajes de fallas, ya ensaye llenando el tanque con extra y sigue lo mismo también probé un elevador de octanaje importado y sigue igual, me preocupa que llegue a ocasionar un daño grande en el motor... de ante mano gracias por su dictamen y felicitaciones por sus consejos y experiencia.
    Juan Camilo

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  11. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  12. Buenas tardes muchas gracias por su artículo mi novia y yo tenemos ford fiesta y estos cascabelean con extra estamos cansados de ir al concesionario a que reinicie módulos por que es lo único que hacen y no mejora este síntoma y le meten la culpa a la gasolina cuando sólo usamos extra. Que solución definitiva puedo tener para este problema que me tiene muy aburrido

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  13. Hola Andrés hoy leí los 3 blogs y pues quiero tu opinión con el Mazda 6 2004 primera generación...

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