Motor multi combustible

Multifuel es cualquier tipo de motor, caldera o calentador u otro dispositivo de combustión que esté diseñado para quemar múltiples tipos de combustibles en su funcionamiento. Una aplicación común de la tecnología de múltiples combustibles es en entornos militares, donde el combustible de turbina de gas o diesel normalmente utilizado podría no estar disponible durante las operaciones de combate para vehículos o unidades de calefacción. Los motores y calderas de varios combustibles tienen una larga historia, pero la creciente necesidad de establecer fuentes de combustible distintas al petróleo para el transporte, la calefacción y otros usos ha llevado a un mayor desarrollo de la tecnología de múltiples combustibles para uso no militar, lo que lleva a muchos combustibles flexibles. Diseños de vehículos en las últimas décadas.

Un motor de varios combustibles está construido de modo que su relación de compresión permite disparar el combustible de octanaje más bajo de los diversos combustibles alternativos aceptados. Un refuerzo del motor es necesario para cumplir con estas demandas más altas. Los motores de varios combustibles a veces tienen configuraciones de interruptor que se configuran manualmente para tomar diferentes octanos o tipos de combustible.

Historia
Ya en 1903, el ingeniero alemán Joseph Vollmer presentó el primer camión del NAG, la división de automóviles de AEG, que estaba propulsada por un motor de combustible múltiple. El motor de gasolina con 50 hp funcionó con encendido por magneto y un carburador, que fue diseñado tanto para gasolina como para alcohol.

Dado que los combustibles especializados eran difíciles de obtener en los primeros días de la historia del automóvil, relativamente muchos fabricantes utilizaban motores de combustible múltiple. A medida que se amplió la red de estaciones de servicio, estos diseños perdieron importancia. Hoy en día, los motores de combustible múltiple son particularmente populares en el sector militar, donde a menudo se busca la mayor independencia posible de los tipos específicos de combustible.

Principio de funcionamiento
Un motor de mezcla funciona de acuerdo con el proceso otto, donde la combustión se inicia mediante un encendido o una chispa de una bujía. La formación de la mezcla combustible tiene lugar fuera de la cámara de combustión; en un carburador o por inyección de combustible en el colector de admisión.

Una mezcla de combustible y aire se forma fuera de la cámara de combustión. En condiciones normales, el aire contiene 80% de nitrógeno (N 2) y 20% de oxígeno (O 2). Debido al oxígeno presente, esta mezcla es combustible. La mezcla se aspira a la cámara de combustión por una presión negativa generada allí durante la carrera de admisión. Después de la carrera de entrada, sigue la carrera de compresión: la mezcla se comprime. Después de la compresión, una chispa lleva la mezcla a la ignición. Esto provoca un aumento de presión que a su vez provoca un aumento de volumen. El aumento de volumen se traduce en el golpe de trabajo, en esta batalla el trabajo se realiza en el medio ambiente, por ejemplo, en un vehículo o una bomba. En el diseño de un motor de mezcla clásico, se busca un proceso de Carnot.

El término motor de mezcla se originó en la necesidad de hacer una distinción con el motor diesel. Con un motor diesel, el combustible solo se mezcla con el aire al final de la compresión.

Combustibles
El combustible para un motor de mezcla suele ser, pero no exclusivamente, gasolina. Como resultado, el motor de gasolina usado incorrectamente se usa como sinónimo de motor ottomotor o de mezcla.

Gas natural
Gasolina
E85 o bioetanol
Queroseno
GLP
Nitrometano
Metanol

Variantes del motor
Los motores de combustible múltiple son generalmente motores alternativos de autoencendido que funcionan según el principio del diesel. Además, algunas versiones de motores tienen un encendido por chispa, ya que no todos los combustibles se encienden correctamente sin ellos. La variedad de combustibles, como gasolina, petróleo, queroseno, combustible de aceite vegetal, etanol, gas de madera o petróleo pesado, depende de sus propiedades, por ejemplo, el número de cetano, el índice de octano y la viscosidad para diferentes construcciones (ver también motor de combustión interna y visión general de la tecnología de inyección).

Aunque los motores de combustible múltiple usualmente operan según el principio diesel, difieren en su construcción de motores diesel puros, que están diseñados solo para combustible diesel. Por un lado, deben proporcionarse soluciones técnicas para aumentar la temperatura de la mezcla, de modo que todos los combustibles utilizados se enciendan espontáneamente dentro del retardo de ignición permisible. Esto se puede hacer aumentando la compresión o precalentando el aire de admisión. A su vez, el precalentamiento del aire de admisión puede lograrse cargando sin un intercooler, recirculación de gases de escape o calentamiento eléctrico en el tracto de admisión. También se admite una bujía o una bujía de incandescencia utilizada en la cámara de combustión.

Por otro lado, la bomba de inyección debe estar conectada al circuito de aceite lubricante, ya que algunos de los combustibles utilizados no tienen efecto lubricante. El motor Lohmann lo hace sin inyector y sin carburador.

Al diseñar todos los sellos, también se debe tener en cuenta que no son atacados por los diferentes combustibles.

Los motores multicombustibles conocidos incluyen:

Motor esférico medio
Motor elsbett
Motor lohmann
Motor de bujía incandescente (Lanz Bulldog)
Motor de gas
Resumen de los combustibles
Tanto los combustibles fósiles como los renovables pueden ser utilizados:

GLP, también conocido como Autogas (GLP = gas licuado de petróleo / propano, incluso gas a baja presión) conocido
Gas natural (CNG = gas natural comprimido o LNG = gas natural licuado)
Combustibles de gasolina tales como gasolina o alcoholes
Aceites ligeros como el diesel y el biodiesel.
aceites pesados
Polvo de carbón

Ventajas y desventajas
Desventajas
La desventaja de un motor de mezcla es la limitación en la relación de compresión máxima alcanzable, debido al riesgo de golpes. Para la gasolina, la relación de compresión máxima (segura) es de alrededor de 15: 1. En algunas motocicletas modernas de alto rendimiento, las motocicletas ya tienen una relación de compresión de 14: 1 en la fábrica, sin la adición de aditivos especiales para presionar el límite de detonación o Límite de detonación aún más. Los motores diésel alcanzan una eficiencia térmica significativamente mayor porque la relación de compresión puede aumentar a 40: 1. Como resultado, un motor de mezcla tiene un mayor consumo de combustible.

Una segunda desventaja es que los combustibles son altamente inflamables y, por lo tanto, ya se evaporan a bajas temperaturas. A una temperatura exterior de 10 ° C, ya existe un riesgo de explosión en un motor de GLP. El tanque de combustible de un motor de mezcla es de servicio pesado.

Beneficios
Una ventaja importante del motor de mezcla es la versión más ligera, que beneficia el precio de costo.

El motor es utilizado principalmente por el ejército. Si el suministro de combustible se estanca, los vehículos aún pueden conducir porque podrían cambiar de manera relativamente fácil a otro combustible disponible.

Aplicaciones
El uso de motores de combustible múltiple está hoy prácticamente limitado a los vehículos militares, especialmente a los tanques. Un ejemplo es el principal tanque de batalla Leopard 2 de la Bundeswehr.

En uso público y privado son multi-combustible z. En cuanto a la alimentación de granjas remotas en plantas de cogeneración, proporcionan energía eléctrica y calor.

Los motores multi-combustible con cabeza incandescente se pueden encontrar en tractores antiguos y motores diesel marinos. Los motores diésel de dos tiempos que se utilizan con frecuencia en los barcos también pueden considerarse una variante técnica de los motores multicombustible, incluso si ya están limitados por razones económicas (bajos costos de combustible), principalmente en petróleo pesado.

Motores militares multifuel.
Un uso común de esta tecnología es en vehículos militares, por lo que pueden ejecutar una amplia gama de combustibles alternativos, como gasolina o combustible para aviones. Esto se considera deseable en un entorno militar, ya que la acción del enemigo o el aislamiento de la unidad pueden limitar el suministro de combustible disponible y, a la inversa, las fuentes de combustible del enemigo, o las fuentes civiles, pueden estar disponibles para su uso.

Un gran uso de un motor militar de combustible múltiple fue la serie LD utilizada en los camiones M35 2 1⁄2 toneladas y M54 de 5 toneladas de EE. UU. Fabricados entre 1963 y 1970. Un diseño estándar militar que utiliza la tecnología MAN y que pudo utilizar Combustibles diferentes sin preparación. Su combustible principal era Diesel # 1, # 2 o AP, pero 70% a 90% de otros combustibles podrían mezclarse con diesel, dependiendo de qué tan suave funcionaría el motor. Se podría usar gasolina comercial y de aviación de bajo octanaje si se agregara aceite de motor, se podría usar Jet A, B, JP-4, 5, 7 y 8, en un combustible de emergencia # 1 y # 2. En la práctica, solo usaban combustible diésel, su ventaja táctica nunca fue necesaria, y con el tiempo fueron reemplazados por motores diesel comerciales.

En la actualidad, una amplia gama de vehículos militares rusos emplean motores de múltiples combustibles, como el tanque T-72 (diesel de múltiples combustibles) y el T-80 (turbina de gas de múltiples combustibles).

Uso no militar
Muchos otros tipos de motores y otras máquinas generadoras de calor están diseñados para quemar más de un tipo de combustible. Por ejemplo, algunos calentadores y calderas diseñados para uso doméstico pueden quemar madera, pellets y otras fuentes de combustible. Estos ofrecen flexibilidad y seguridad al combustible, pero son más costosos que los motores estándar de combustible simple. Las estufas portátiles a veces están diseñadas con una funcionalidad de múltiples combustibles para quemar cualquier combustible que se encuentre durante una salida.

El movimiento para establecer alternativas a los automóviles que funcionan únicamente con gasolina ha aumentado considerablemente el número de automóviles disponibles que utilizan motores de varios combustibles, por lo general, dichos vehículos se denominan vehículos de combustible múltiple o de combustible flexible.

Problemas de bajo rendimiento
Los motores de varios combustibles no tienen necesariamente poca potencia, pero en la práctica algunos motores han tenido problemas con la potencia debido a los compromisos de diseño necesarios para quemar varios tipos de combustible en el mismo motor. Quizás el ejemplo más notorio desde una perspectiva militar es el motor L60 utilizado por el tanque de batalla principal del British Chieftain, que resultó en un rendimiento muy lento, de hecho, el Mark I Chieftain (usado solo para entrenamiento y actividades similares) tenía tan poca potencia Que algunos eran incapaces de montar un transportador de tanques. Un problema igualmente serio fue que el cambio de un combustible a otro a menudo requería horas de preparación.

La serie LD de los EE. UU. Tenía una potencia de salida comparable a los motores diesel comerciales de la época. Tenía poca potencia para los camiones de 5 toneladas, pero ese era el tamaño del motor en sí mismo, el diesel de reemplazo era mucho más grande y más poderoso. Los motores LD quemaron mal el combustible diesel y estaban muy llenos de humo, el modelo LDT-465 final tenía un turbocompresor en gran parte para limpiar el escape, había poco aumento de potencia.