20 agosto 2008

Alcohol como combustible de automoción

El alcohol se ha usado como combustible de motores de combustión interna desde su invención, y las primeras referencias fueron publicadas en 1907, con investigaciones detalladas llevadas a cabo en los años 20 y 30. El interés por el uso del alcohol como combustible varió con los años con periodos de escasez de combustible y precios bajos del grano. La mezcla de alcohol con gasolina produce gasohol. Las ventajas de las mezclas de combustible son que el alcohol tiende a incrementar el octanaje, lo cual es particularmente importante en los combustibles sin plomo, y además reduce las emisiones de monóxido de carbono del motor. La principal desventaja de mezclar metanol y etanol con gasolina es que bajo ciertas condiciones estos alcoholes se separan de la gasolina. Un motor ajustado para quemar gasolina eficiente producirá menos energía del alcohol si se separa de la gasolina. La separación la causa la naturaleza polar de las moléculas de alcohol y su tendencia a absorber agua, también una sustancia polar. El metanol se separa con más facilidad, y el alcohol de butil es menos probable lo haga. La tendencia a la separación se incrementa conforme decrece la temperatura, la cantidad de agua absorbida se incrementa, y la calidad de la gasolina decrece. El efecto de utilizar una mezcla de alcohol y gasolina en un motor ajustado para gasolina debilita la potencia producida por la mezcla de combustible. Una mezcla del 10 % de etanol en gasolina produce la máxima potencia cuando el carburador está ajustado para gasolina. Incrementando el contenido de etanol a un 25 % se reduce la potencia de salida. Debido a su mayor relación estequiométrica aire-combustible, el alcohol de butil puede mezclarse con gasolina en mayores concentraciones sin afectar al rendimiento. De la misma forma, debido a su menor relación aire-combustible estequiométrica, solamente pequeñas cantidades de alcohol metil pueden mezclarse con gasolina sin afectar al rendimiento. En otras palabras, una mezcla de combustible que contenga un 20 % de metanol requiere modificación de los inyectores de combustible del carburador para optimizar el rendimiento, mientras que mezclas con alcohol de butil en proporción inferior al 20 % no lo requieren. El principal efecto del uso de etanol es disminuir las emisiones de CO, pero el mismo efecto puede conseguirse usando una cuidadosa mezcla de aire y combustible. El alcohol también puede usarse mezclado con motores diesel. En este caso el alcohol puede mezclarse con combustible diesel para producir diesohol, o el alcohol puede añadirse en la admisión de aire del motor. Ya está disponible comercialmente un sistema que añada una mezcla de etanol y agua en la admisión de aire de motores turbo. La principal función de este sistema es enfriar el aire del turbo (usando el calor latente) y por lo tanto incrementar la eficiencia volumétrica del motor y producir mayor rendimiento. Un resultado similar puede obtenerse usando un intercooler.
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