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Super-picado: un viejo asesino de motores ha regresado

Prof. Dr. Boris Zhmud, jefe de R&D, BIZOL Germany

Figure 1 / Differences in cylinder pressure maps during the normal charge combustion and LSPI super-knock.

La mayoría de los conductores de edad avanzada, igual que aquellos involucrados en el deporte de las carreras, conocen el fenómeno del picado de bielas. Sin embrago, debido a mejoramientos continuos en el diseño del motor y del equipo de control abordo, el riesgo de picado ha sido eliminado efectivamente, así que muchos de ustedes quizá no lo hayan vivido nunca, ni han escuchado de él.  Desafortunadamente parece que se han olvidado las lecciones viejas y la búsqueda de ahorro de combustible ha impulsado una manía de reducción y potenciación del motor. Motores modernos de gasolina con inyección directa turboalimentados (t-GDI) están capaces de sacarle la fuerza increíble de 150 caballos de un litro de volumen de desplazamiento de motor. Como resultado, ha regresado el picado, en la forma más aterradora la de “super picado”, conocido bajo el nombre científico de “pre-ignición de baja velocidad” (LSPI), o “pre-ignición estocástica” (SPI). Irónicamente, LSPI y picado de bielas de hecho tienden a ocurrir de forma mas eminente bajo un régimen de operación que mejora el ahorro del combustible.

Echemos una mirada mas profunda a este problema: En un motor de combustión interna de encendido por chispa, la mixtura aire-combustible debe encenderse en un momento preciso en un ciclo de 4 fases para asegurar que el motor puede funcionar correctamente. La combustión se inicia a medio de una bujía, usualmente de 10 a 40 grados del cigüeñal antes del punto muerto superior (TDC). Este avance de ignición se puede controlar-  de forma mecánica o electrónica- y le da tiempo al proceso de combustión para desarrollar presión máxima al momento correcto para alcanzar la eficiencia máxima del motor. El picado ocurre cuando, por alguna razón, la mixtura se enciendo no cuando debe o cuando explota estocásticamente en lugar de quemarse de forma normal. Un pico drástico en la presión del cilindro produce el sonido característico de detonación. El autoencendido no es bueno para el motor y su efecto puede ser devastador: pistones o bujías agrietados, segmentos o coronas de segmentos dañados, conexiones de varillas dobladas, cojinetes con fallos de bielas, etc.

Para ser técnicamente exactos, uno debe diferenciar entre el picado regular y LSPI, o super-picado. El picado regular ocurre después de la ignición por chispa, pero la mixtura aire-combustible detona esporádicamente en lugar de quemarse de forma normal. En diferencia al picado regular, LSPI- al que le sigue un picado- ocurre antes de la ignición por chispa y es aún más dañillo. Ambos, LSPI y el picado regular, son mas probables que ocurran en condiciones de carga pesada o a bajas revoluciones y en el momento de inflexión.

En los últimos años, se realizo un gran esfuerzo para entender mejor a los mecanismos de LSPI y picado. Se pueden listar más de una docena de factores que probablemente desencadenan eventos de picado y LSPI. Aparte del diseño del motor, alta presión máxima de los cilindros debido a la sobrealimentación del motor, uso de gasolina de baja calidad, uso de mixturas esbeltas aire/combustible, y uso de lubricantes para cárter de baja calidad figuran entre los factores que se asocian con un riesgo aumentado de LSPI y autoencendido. En diferencia al picado convencional, un evento de LSPI no se puede predecir y corregir ajustando el tiempo de ignición, y por lo tanto los algoritmos estándar de prevención de picados en los que confían la mayoría de los módulos de control del motor son en gran medida inútiles. El hecho que la frecuencia de casos LSPI depende del aceite para motor usado esto da lugar a un gran número de teorías que han tratado de vincular la aparición de LSPI con la composición del aceite para motor. Se ha reportado que ciertos aditivos, como ditiofosfato de zinc (ZDDP) y molibdeno, reducen el riesgo de LSPI, mientras otros, como calcio sulfonato sobrecargado- un componente común de tope TBN- actúan como propulsores de LSPI. Además, algunos reportes sugieren que el uso de aceites de base sintética también reduce el riesgo de LSPI.

Nuevas y próximas especificaciones de motores de combustible incluirán una secuencia de prueba dedicada a LSPI. Nosotros en la división R&D de BIZOL vigilamos estrechamente los avances actuales para entender el fenómeno LSPI y adaptamos de maneral puntual practicas idóneas a las formulas de nuestros productos. Por eso, nuestro nuevo aceite para motor Green Oil+ es uno de los primeros productos a prueba de LSPI en el mercado.

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