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CARBURACIÓN - Definición - Significado

Preparación de la mezcla combustible consistente en la pulverización, vaporización y mezcla de la gasolina con una determinada cantidad de aire.

Sabido es que en la cámara de explosión, al saltar la chispa, se inicia la combustión de la mezcla de aire y gasolina o, más propiamente, la combustión del hidrógeno y el carbono (principales componentes de la gasolina) con el oxígeno del aire. La combustión de la mezcla es completa cuando todo el hidrógeno y todo el carbono se combinan con el oxígeno, formando exclusivamente vapor de agua y dióxido de carbono, de manera que en los gases de escape no existan productos sin quemar, como oxígeno libre, monóxído de carbono o hidrocarburos. Evidentemente, para que esto ocurra es necesario que los dos componentes, aire y gasolina, entren en el cilindro en relación de peso tal que conduzca a una oxidación completa del carburante. Conociendo el número de átomos de hidrógeno y de carbono presentes en 1 kg de gasolina, es posible saber el número exacto de moléculas de oxígeno necesarias y suficientes para una combustión perfecta.

Con las actuales gasolinas la relación teórica en peso, denominada relación estequio-métrica, es de 1 kg de gasolina para 14,7 kg de aire, es decir, en volumen, 1 1 de gasolina para 8.400 1 de aire, a la temperatura de 15 °C y presión de 760 mm Hg.

El *carburador es el órgano que debería dosificar esa mezcla, aunque en la práctica la misión del carburador es muy compleja y pocas veces logra respetar la proporción es-tequiométrica. No obstante, aun admitiendo que es posible construir un carburador que dosifique exactamente la mezcla, es fácil advertir que el funcionamiento del motor es regular sólo a determinados regímenes, mientras que resulta irregular e incluso imposible a otros. Esto se debe al hecho de que lo que cuenta para el motor es el estado físico y la dosificación de la mezcla que recibe y no la que sale del carburador. Si toda la gasolina que llega al motor fuese pulverizada (es decir, reducida a gotas finísimas), vaporizada (es decir, convertida en gas) y finalmente mezclada con aire de forma homogénea, el carburador podría limitarse a dosificar la mezcla de acuerdo con la proporción estequiomótrica. Sin embargo, durante el recorrido del carburador a los cilindros la mezcla sufre desviaciones, aceleraciones, cambios de temperatura y de presión que modifican substancialmente las condiciones. Por ejemplo, la parte de gasolina no pulverizada no se quema en la cámara y se comporta como si no hubiera llegado jamás a los cilindros: el carburador debe detectar el estado en que llega la gasolina y modificar convenientemente la dosificación, de forma que la combustión resulte siempre correcta.

Difícilmente un motor trabaja con proporciones estequiométricas de aire y gasolina, variando de modo notable dicha relación entre los límites inferior y superior de inflamabilidad, comprendidos aproximadamente entre 7:1 y 20:1. En la práctica es necesario separarse del valor estequiométrico en un sentido o en otro, a fin de que el motor marche correctamente en función de la apertura de la mariposa, del número de revoluciones y de las características del mismo motor. Cuando la mariposa está casi cerrada, la velocidad del aire es muy pequeña y, por consiguiente, la pulverización de la gasolina es muy limitada. En estas condiciones es necesario que el carburador suministre una cantidad mayor de gasolina, a fin de compensar la que no se ha pulverizado. Sucede lo mismo cuando la temperatura exterior es muy baja y la vaporización no puede completarse por insuficiencia de calor. Las características de fabricación del motor tienen gran importancia en su carburación. La longitud, el diámetro, las curvas de los conductos de admisión provocan anomalías en la distribución de la gasolina en el seno del aire. Igualmente tienen importancia el número de cilindros alimei tados por el mismo carburador y la formív de la cámara de combustión. La distribución de la gasolina en el seno del aire no suele ser homogénea en virtud de las distintas temperaturas, que conducen a la formación de zonas estratificadas de distinta densidad.

Todos los perjuicios causados por una mezcla no uniforme, no vaporizada, etc., se traducen en faltas de gasolina en algunos estratos, es decir, en mezcla pobre. En realidad, lo que precede vale también en el caso de que la mezcla haya salido en proporción este-quiométrica del carburador. Dado que eso sucede con bastante frecuencia, por ejemplo en ralentí, en los arranques en frío o en las aceleraciones, una buena carburación debe prever este empobrecimiento sucesivo de la mezcla enriqueciéndola con anterioridad.

En vista de que el motor funciona bien con mezcla rica y mal con mezcla pobre, antes que tolerar una carburación insuficiente a unas determinadas revoluciones, se prefiere trabajar siempre con mezcla rica a todos los regímenes y lograr la proporción estequiométrica a una marcha determinada. Prácticamente todos los motores trabajan con una relación entre aire y gasolina comprendida entre 12 y 15, considerándose que a dichos valores se consigue una mezcla anormal. Los mejores motores trabajan con proporciones más cercanas a 15, mientras que los motores y los carburadores que gastan más trabajan con proporciones alrededor de 12.

La mezcla rica se manifiesta por el calor negro de los gases de escape y por su característico olor. Usando dicha mezcla rica se malgasta evidentemente gasolina y, dado que se trata de una combustión incompleta por falta de oxígeno, se favorece la formación de carbonilla, que depositada en la cabeza del pistón y en las paredes de la cámara de combustión conduce al autoencendido. Si esos depósitos se formasen entre los electrodos de las bujías, se opondrían al paso de la corriente y al consecuente salto de la chispa, lo que conduciría a un funcionamiento irregular del motor.

Además de estos inconvenientes, fácilmente detectables, se produce otro mucho peor: la gasolina que no arde tiende a depositarse en las paredes del cilindro y disuelve el tenue estrato de aceite lubricante, con la consecuente posibilidad de agarrotamiento de los pistones.

Una mezcla se define como pobre cuando la gasolina entra en el cilindro a una proporción de dosificación superior a 15. Usando esa mezcla se desarrolla una potencia inferior a la debida y se consigue una pequeña velocidad de propagación de la llama, debida a la menor concentración de la mezcla en cuestión. Dicha velocidad reducida de propagación de la llama puede ocasionar el fenómeno denominado «retorno de llama» al carburador, ya que puede suceder que la combustión perdure durante la fase del escape y que al abrir la válvula de admisión la mezcla fresca que entra se ponga en contacto con la mezcla que ha efectuado ya el ciclo completo, pero que todavía está ardiendo; entonces la combustión se propaga a toda la columna de mezcla en fase de admisión, desde la cámara de explosión hasta el carburador. La mezcla pobre, precisamente por prolongar la combustión, calienta más el cilindro y en consecuencia conduce al sobrecalentamiento. También las condiciones barométricas influyen notablemente en la carburación: es conocido el fenómeno de que la presión atmosférica al nivel del mar disminuye con la altitud y que la temperatura del aire baja aproximadamente unos 6,2 °C por cada 1.000 m de elevación. Dichas variaciones de temperatura y presión influyen sobre la densidad del aire, que va disminuyendo con la altitud, mientras que la densidad de la gasolina no sufre variación. Teóricamente la carburación tiene que ser pobre en montaña y rica al nivel del mar.

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