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Combustibles para motores diesel
de compresión variable

Mario Fernandez - Rafaela (Pcia. Santa Fé - Argentina)

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Combustibles para los modelos de diésel de compresión variable

Los llamados motores diesel utilizados en el modelado en realidad no son verdaderos motores diésel, ya que no tienen un sistema de inyección de combustible pero funcionan exactamente como un motor de dos tiempos de tamaño completo, la única diferencia es que dependen únicamente de la compresión -generado calor para ignición. Por lo tanto, se caracterizan más correctamente como motores de dos tiempos de encendido por compresión (¡o cuatro tiempos según Enya !) En lugar de "motores diesel". Sin embargo, el último término se ha aplicado universalmente durante tanto tiempo ahora que se ha unido irrevocablemente a estos pequeños motores, ¡ciertamente no tengo la intención de desafiar esa convención!

Dicho esto, quizás valga la pena hacer un viaje lateral en este punto para recordar los esfuerzos pioneros de Gustav Eisfeld en Alemania. A partir de 1937, un año antes de la aparición de los motores ETHA en Suiza, Eisfeld comenzó a experimentar con verdaderos motores diesel adecuados para el uso de modelos de aviones. Antes de fines de 1937, tenía un modelo diesel de 15 cc que funcionaba con éxito con una bomba de combustible ajustable de alta presión, un inyector de combustible en miniatura y una relación de compresión de 22: 1. Para 1942, había perfeccionado su diseño hasta el punto de que un verdadero diesel de 3.7 cc adecuado para aviones modelo se estaba probando sucesivamente. Todas estas unidades operaban con combustible diesel de carretera convencional (DERV).

Sin embargo, eso fue todo lo posible: en este punto, la impracticabilidad técnica de fabricar el equipo de inyección en miniatura ultra preciso requerido en cantidad obligó a Eisfeld a volver a la disposición más familiar y mucho más simple equipada con carburador en sus modelos de producción. Aun así, había demostrado ampliamente la viabilidad de construir verdaderos diésel en miniatura. Sin embargo, el desafío técnico de fabricar sistemas de inyectores a escala de modelo sigue siendo tan desalentador hoy como lo era en aquel entonces. Por lo tanto, todos nuestros motores "diésel" modelo son en realidad unidades de combustión interna equipadas con carburador convencionales que simplemente utilizan ignición por compresión en lugar de alguna forma de fuente de ignición puntual (bujía o bujía incandescente).

Todos los motores de dos tiempos (y los motores modelo de cuatro tiempos) requieren dos elementos clave en su combustible: el combustible base que se quema en el cilindro y proporciona la potencia, y un componente de lubricación. Los modelos diesel no son diferentes, pero requieren algunos componentes adicionales únicamente para ayudar al proceso de encendido.

Antes de entrar en los detalles del modelo de combustible diesel, deseo agregar una fuerte palabra de precaución. ¡ NO recomiendo que los modeladores intenten mezclar sus propios combustibles diesel! Lo hago yo mismo, pero esa es una decisión personal que no afecta a nadie más que a mí mismo. Esa decisión se toma a la luz de una comprensión integral de los materiales involucrados y sus riesgos asociados. Cualquier persona que se sienta tentada a intentar mezclar su propio combustible debe estar igualmente bien informado antes de tomar cualquier decisión de proceder. Tal decisión debe ser tomada por completo bajo su propia responsabilidad en la plena luz de un claro entendimiento y aceptación consciente de los peligros.

En el momento de la redacción de este documento (mediados de 2015), los buenos modelos de combustibles diesel siguen estando disponibles comercialmente en varios países, en algunos casos preparados para fórmulas específicas del cliente. Los materiales involucrados son peligrosos de manejar y potencialmente perjudiciales para su salud. Además, algunos de ellos son sustancias restringidas, por lo que son una molestia para conseguir. Finalmente, el costo de tales combustibles premezclados es a menudo menor que el de la elaboración casera. Por lo tanto, es mejor dejar la mezcla de combustible a los profesionales si esa opción está abierta para usted .........

Eso sí, esta situación puede no durar. Las restricciones cada vez mayores sobre la disponibilidad de una serie de ingredientes primarios de los combustibles de motor modelo (éter, aceite de ricino y más recientemente nitrometano) pueden hacer que algunos de los proveedores comerciales abandonen el campo. La abrumadora adopción mundial de la tecnología eléctrica sin escobillas también está impulsando esa tendencia al reducir en gran medida la demanda de combustibles para motores modelo I / C, lo que hace que esa línea de negocio sea progresivamente menos viable económicamente. A medida que más proveedores de combustible abandonen, muchos de nosotros nos quedaremos solos .........

Mi propósito aquí es estrictamente proporcionar una comprensión de los roles de los diversos componentes del modelo de combustible diesel para que los modeladores puedan apreciar lo que está sucediendo en sus motores y tomar decisiones informadas sobre la idoneidad de una mezcla de combustible dada para su uso en esos motores. Cualquier persona que desee considerar mezclar su propio combustible debe leer y comprender el siguiente material en su totalidad antes de tomar tal decisión.

Antes de sumergirnos en el tema de las formulaciones actuales para modelos diesel, en realidad es bastante instructivo echar un vistazo rápido y ver cómo llegamos aquí. Apéndice II del innovador libro " Model Diesels " de DJ Laidlaw-Dickson de finales de 1946"(reproducido a la izquierda) proporciona un excelente resumen de la gama de mezclas de combustible diesel modelo que luego recomendaron los fabricantes de dichos motores. Aunque el éter ya era reconocido como un componente esencial de cualquier combustible diesel modelo práctico, la gama de combustible base sugerido los componentes pasaron del naftaleno a través de la trementina a la gasolina común (gasolina). El queroseno (o parafina, si lo prefiere) era notable por su ausencia en la mayoría de las mezclas; su papel se vio en ese momento como limitado a reducir la tendencia bien reconocida del éter a detona (¡o golpea, si eres un británico!). La gasolina común (gasolina) era el combustible base más comúnmente recomendado. Probablemente era un traspaso de los días de encendido por chispa. Con un par de excepciones, el aceite de ricino también fue un notable ausente de esta tabla.Esto también fue probablemente un traspaso de la operación de encendido por chispa, en el que el aceite mineral SAE 70 había sido durante mucho tiempo el estándar aceptado, como sigue siendo hoy.

Finalmente, ninguna de las mezclas recomendadas por los fabricantes mencionados incluía ningún mejorador de ignición como el nitrato de amilo. Esto es quizás un poco extraño, ya que la investigación publicada realizada por Lawrence Sparey y otros miembros del personal de la revista " Aeromodeller " ya había identificado al nitrato de etilo como un eficaz mejorador de la ignición. Sin embargo, el uso de nitratos orgánicos para este propósito aparentemente aún no se había filtrado a los fabricantes.

A fines de la década de 1940, esto había cambiado, en gran parte como resultado del rápido desarrollo de diseños de motores de válvula rotativa que eran capaces de velocidades de operación mucho más altas que sus predecesores de puerto lateral. El queroseno se había convertido en el combustible base estándar, mientras que el aceite de ricino se había convertido en el lubricante de elección. Ambos materiales conservan su prominencia hoy. Sin embargo, el paso más importante hacia adelante fue la adopción general del uso de un pequeño porcentaje de un mejorador de ignición como el nitrato de amilo. Esto mejoró enormemente las características de carrera, particularmente a altas velocidades. Más de su función a continuación ................

Por lo tanto, en 1950, la formulación básica de combustible diesel que todavía se usa hoy en día se había establecido bien. Es hora de analizar las características y la función de los diversos materiales involucrados. En resumen, un modelo típico de combustible diesel tiene cuatro ingredientes principales, que se discutirán a su vez.

Queroseno (también conocido como parafina) , que es el combustible base y es el principal ingrediente productor de energía (equivalente a la gasolina en su herbicida);

Aceite , que realiza las funciones de lubricación, sellado y purga (ver más abajo);

El éter , que tiene la función de reducir la temperatura requerida para que ocurra la ignición espontánea en el cilindro en ausencia de una fuente de ignición puntual, también actúa como un solvente para mantener todos los componentes en solución; y

Un mejorador de encendido , que reduce el tiempo de retraso para que comience el encendido cuando se alcanza la temperatura de autoencendido.

Veamos cada uno de estos con más detalle.

Queroseno

El queroseno es en realidad una forma refinada del combustible diesel utilizado en vehículos de carretera de tamaño completo, por lo tanto, tiene propiedades de ignición y combustión muy similares. De hecho, el combustible diesel de carretera se puede utilizar con bastante éxito como combustible base en los modelos diesel. Sin embargo, el queroseno tiene un aroma menos "aceitoso" y se quema más limpiamente que el combustible diesel de carretera, por lo que es más adecuado para el uso del modelo. Tiene un valor calorífico relativamente alto (la cantidad de energía liberada por una cantidad determinada quemada) y una temperatura de autoignición relativamente baja (la temperatura a la que se autoinflama espontáneamente sin ninguna fuente de llama iniciadora). Ambas características lo convierten en un muy buen combustible base para los modelos diesel. Sin embargo, su temperatura de autoignición (alrededor de 220 grados C) sigue siendo demasiado alta para que la manejen nuestros dos tiempos en miniatura,

El lector Leonard Poon de Nueva Zelanda se ha puesto en contacto conmigo para informarme que ha estado utilizando combustible biodiésel producido localmente como un reemplazo del 100% del contenido de queroseno en sus combustibles diésel modelo de fabricación casera. No me sorprende, después de todo, el queroseno tiene características de combustión muy similares a las del combustible diésel de carretera normal, y el biodiésel está destinado a ser utilizado como combustible sustituto en los mismos motores diésel de tamaño completo sin modificaciones. Si pudiera encontrar una fuente local, lo probaría yo mismo.

Leonard me dice que el combustible biodiésel que usa como sustituto del queroseno se produce localmente a partir de una base de aceite de cocina usado. Además del pequeño beneficio medioambiental, una gran ventaja de usar este material es el hecho de que después hay muy poco olor a escape en el motor: ¡nada de ese olor a "diesel quemado" al que las personas menos comprensivas a veces se oponen! Creo que vale la pena intentarlo si puedes encontrar una fuente local.

¿Cuánto queroseno puede o debe usarse? Cuanto más queroseno hay en la mezcla, mayor es el potencial de potencia del combustible, pero más queroseno significa inevitablemente menos éter. En algún momento, te encuentras en una situación en la que los beneficios de energía extra se vuelven subsidiarios de las dificultades iniciales resultantes y los mayores requisitos de compresión. Entre el 40% y el 45% parece ser el rango óptimo basado en mis muchos años de experiencia.

Petróleo

Existe mucha controversia sobre el mejor tipo de aceite para usar en modelos diesel y, de hecho, en motores modelo en general. He discutido este tema con gran detalle en un artículo separado sobre Lubricantes para motores modelo que se encuentra en otro lugar de este sitio web. En consecuencia, me limitaré en este artículo a un breve resumen.

Es un hecho que a menudo se pasa por alto que el aceite en un modelo de motor tiene tres funciones operativas, no solo una. El primero y más obvio de estos es la lubricación del motor tanto en condiciones de arranque como de trabajo. Sin embargo, la segunda función del aceite es igualmente importante: también tiene que proporcionar una película de suficiente viscosidad para llenar los espacios microscópicos entre las partes móviles y así proporcionar un sello de gas junto con su función de lubricación primaria. Como no hay anillos de pistón en un modelo de pistón diesel, es el aceite el que sella. El hecho de que se diluya con los otros ingredientes del combustible tiene un efecto inhibidor sobre su capacidad para hacer esto, un punto que debe tenerse en cuenta al seleccionar un aceite para este servicio.

En tercer lugar, el funcionamiento de un motor resulta invariablemente en la generación continua de partículas microscópicas, tanto metálicas como relacionadas con la combustión. El aceite es el único componente del combustible que, en teoría, no se quema, siendo expulsado en una corriente constante fuera del escape mientras el motor está funcionando. Al hacerlo, elimina las partículas del interior del motor, purgándolas continuamente del sistema y evitando cualquier acumulación. Un aceite que se quema más fácilmente es menos efectivo en este papel que uno que no se quema fácilmente.

Un problema de conservación no operacional surge del hecho de que todos los demás componentes del combustible se queman mientras el motor funciona, en algunos casos dejando residuos corrosivos. El aceite es el componente residual primario cuando el motor se detiene. Por lo tanto, también debe protegerse contra la corrosión postoperatoria.

Al considerar el papel del aceite en el cumplimiento de los dos primeros requisitos establecidos anteriormente, debemos tener en cuenta que las relaciones de compresión muy altas a las que funcionan los modelos diesel (en comparación con los motores de bujía incandescente o de encendido por chispa) se combinan con sus más " características de ignición explosivas para crear presiones de gas significativamente más altas, particularmente alrededor del punto muerto superior. Esto a su vez impone cargas mucho mayores sobre los rodamientos y otras superficies de desgaste, imponiendo demandas sustancialmente mayores sobre el aceite como lubricante de alta presión y como sellador. ¡Un modelo diesel es una prueba real de cualquier lubricante!

Teniendo en cuenta todos los requisitos anteriores, no tengo la menor duda de que el aceite de ricino sigue siendo, con mucho, el lubricante más efectivo para cualquier modelo diesel. Como lubricante, tiene una resistencia de película incomparable tanto en frío como en caliente. También mantiene una viscosidad adecuada para fines de sellado en todo momento, incluso a altas temperaturas cuando se diluye con otros ingredientes de combustible. No se quema fácilmente, por lo tanto, realiza su función de purga de manera muy efectiva. Finalmente, es un excelente inhibidor de corrosión: ¡ nunca encontrarás óxido debajo de toda esa gomosa!

Ya puedo escuchar los argumentos vehementes de los fabricantes de petróleo, mezcladores de combustible e incluso algunos usuarios a favor de los aceites sintéticos. Sin embargo, la prueba radica tanto en la evidencia científica como en las experiencias cotidianas de los usuarios de diesel a largo plazo como yo. De hecho, mis colegas y yo hemos experimentado extensamente con mezclas de base sintética de última generación, experimentando una variedad de problemas que van desde el arranque difícil hasta el desgaste rápido del motor hasta el sobrecalentamiento del motor e incluso la incautación. Mi consejo: ¡adhiérase firmemente al aceite de ricino y no acepte ningún sustituto! Si desea saber más sobre mis razones para mantener esta vista, consulte mi artículo de lubricación mencionado anteriormente.

Para ser adecuado para fines de lubricación del motor modelo, aceite de ricino tiene que ser de la variedad 100% prensado en frío puro. En mi experiencia personal, la versión altamente refinada del aceite de ricino vendido con fines medicinales es de idoneidad algo cuestionable. Mi único experimento extendido con dicho lubricante terminó mal, y posteriormente evité usarlo o recomendarlo.

Dicho esto, el lector Leonard Poon de Nueva Zelanda ha desafiado mis puntos de vista, afirmando que ha estado usando el "Aceite de ricino BP" medicinal con total satisfacción en su diesel PAW y Sharma. Leonard también señala que los propios PAW recomiendan el uso de "Aceite de ricino medicinal" en los folletos suministrados con sus motores actuales. Quizás todo depende del producto en particular que use ........ Puede que lo intente de nuevo alguna vez, usando un motor "prescindible".

Debido al susto de Ricin , el aceite de ricino específicamente destinado a propósitos de motor modelo se ha vuelto mucho más difícil de conseguir en los últimos años (una vez más, los usuarios legítimos pagan por los delitos menores del conjunto criminal). Afortunadamente, el aceite de ricino prensado en frío 100% puro adecuado está fácilmente disponible (por ahora, al menos) en las tiendas naturistas y de belleza, donde se vende como acondicionador de la piel. Cuesta un poco más que el petróleo que antes se vendía en las tiendas de pasatiempos, pero los resultados valen la pena.

En cuanto al contenido de aceite deseable, la larga experiencia muestra que para la mayoría de los propósitos, alrededor del 25% parece representar el mejor compromiso entre los requisitos de lubricación y sellado. Más de esto parece innecesario; de hecho, un aumento adicional en el contenido de aceite reducirá el potencial de generación de energía de una cantidad dada de combustible al desplazar los componentes generadores de energía de la mezcla. Sin embargo, mucho menos que esto parece afectar la vida útil del motor a largo plazo. Los bajos contenidos de aceite también dan lugar a problemas de sellado cada vez mayores a medida que los motores se desgastan más, particularmente en los motores diesel utilizados para fines tales como el combate de cosecha donde la ingestión de suciedad es una realidad.

Dicho esto, es justo señalar que cuando el rendimiento máximo y la economía de combustible son criterios primarios (como en las carreras en equipo), el contenido de aceite puede reducirse considerablemente por debajo de la cifra del 25% para permitir la inclusión de componentes generadores de energía adicionales . Un diésel de carrera en equipo bien ajustado y cuidadosamente instalado brindará varias horas de alto rendimiento en una mezcla con tan bajo contenido de aceite antes de que el desgaste comience a crear problemas de sellado. Una mayor tasa de desgaste es el precio a pagar por un mayor rendimiento y una mejor economía de combustible. ¡No puedes tenerlo todo!

Una posible dificultad con el aceite de ricino es que es insoluble en queroseno. ¡Esto impediría su uso en motores diesel modelo si no fuera por el hecho afortunado de que tanto el aceite de ricino como el queroseno son mutuamente solubles en éter! De ahí, en parte, la razón de nuestro próximo ingrediente.

Éter

El éter (o, más propiamente, el éter dietílico, para darle su nombre completo) tiene una serie de propiedades que se combinan para convertirlo en un componente esencial del modelo de combustible diesel. En primer lugar y lo más importante, tiene una temperatura de autoignición extremadamente baja, la temperatura a la que se encenderá espontáneamente en ausencia de cualquier fuente de ignición. La cifra de alrededor de 160 grados. C para éter es significativamente menor que la temperatura correspondiente de 220 grados. C para queroseno. Por lo tanto, un combustible que contiene éter funcionará a relaciones de compresión significativamente más bajas que uno que consista en queroseno puro o aceite diesel de carretera. Los beneficios en términos de facilidad de arranque y manejo del estrés del motor deberían ser obvios.

Dicho esto, debe admitirse que los modelos diesel se han ejecutado con éxito con combustibles sin éter. De hecho, en lugares como Noruega en tiempos de guerra, donde los pioneros como Jan David-Andersen estaban llevando a cabo experimentos iniciales con modelos diesel, se utilizaron combustibles sin éter por necesidad, ya que el éter simplemente no estaba disponible. También ha habido una serie de ensayos exitosos en tiempos más recientes. Sin embargo, tales combustibles requieren una relación de compresión significativamente más alta, lo que genera tensiones indebidas en los componentes del motor al tiempo que aumenta las pérdidas de potencia de bombeo y crea desafíos de arranque. Mucho mejor seguir agregando el éter ...........

El segundo gran beneficio de usar éter es el hecho de que tiene un rango inusualmente amplio de límites explosivos, es decir, el rango de porcentajes de vapor de éter en el aire que se encenderá y arderá. Para el éter, el rango es entre 1.9% y 36% de vapor en el aire, mucho más amplio que la mayoría de los otros componentes de combustible. Para darle una idea, el rango comparable para el queroseno es de 0.7% a 5%, ni mucho menos al éter. Esto significa que un combustible a base de éter se encenderá en una gama muy amplia de mezclas de combustible como se establece en la válvula de aguja. La flexibilidad resultante es algo muy bueno en términos de operación del modelo diesel.

El tercer atributo extremadamente positivo del éter requiere una discusión preliminar. Es un hecho muy poco apreciado que los motores de combustión interna de dos tiempos refrigerados por aire en realidad no están refrigerados por aire, ¡están refrigerados por combustible! A medida que el combustible se atomiza en el carburador, se mueve directamente del estado líquido al vapor. Al hacerlo, extrae calor del aire entrante y lo enfría. La medida en que lo hace está determinada por una propiedad del combustible llamada calor latente de vaporización. Para un componente de combustible dado, esta es la cantidad de energía absorbida por una cantidad dada de ese componente al cambiar del estado líquido al vapor.

¡Como resultado del proceso de atomización en el carburador, la mezcla de combustible que ingresa al cárter desde la barra de rociado es realmente genial! Como esta mezcla gira en el cárter y luego sube por el bypass al cilindro, tiene el efecto de enfriar el interior del motor. Este efecto es al menos tan importante como el enfriamiento por aire proporcionado por la camisa del cilindro con aletas, probablemente más, de hecho, ya que el área de superficie expuesta a este efecto de enfriamiento interno es mayor y el medio de enfriamiento es mucho más frío que el aire ambiente. Más importante aún, el efecto no se limita al cilindro superior. El pistón en particular se beneficia enormemente, ya que este es el único proceso de enfriamiento al que está directamente expuesto. Un motor de dos tiempos se sobrecalentaría y agarrotaría rápidamente si no fuera por este efecto de enfriamiento interno.

Fue por esta razón que hace años, cuando estaba compitiendo con motocicletas Bultaco de dos tiempos refrigeradas por aire en carreras de carretera, siempre volaba para obtener las temperaturas óptimas del motor en lugar de la potencia total. Puede que haya sacrificado la extraña potencia, ¡pero la fiabilidad de estas "granadas de mano españolas" en mis manos era legendaria! Para terminar primero, primero tienes que terminar

En el caso de nuestros motores diesel modelo, el éter tiene un calor latente de vaporización relativamente alto . En particular, la cifra estándar para éter de 377 Kj / kg es 50% más alta que la cifra correspondiente para queroseno (251 Kj / kg). Esto significa que el contenido de éter en el combustible mejora considerablemente la capacidad del combustible para enfriar el flujo de aire entrante y, por lo tanto, enfría internamente el motor. El éter juega un papel clave en el control de las temperaturas de funcionamiento del motor.

Cuarto y finalmente, el éter es un excelente solvente. Dado que el aceite de ricino es insoluble en queroseno, se requiere un solvente para permitir que los ingredientes del combustible se mezclen. El éter cumple esa función a la perfección. Bastante conveniente en general, ¿eh?

Sin embargo, en este punto las ventajas terminan. Es importante comprender que, por todas sus cualidades deseables expuestas anteriormente, el éter es un malcombustible diesel por derecho propio. Tiene un valor calorífico más bajo que el queroseno que desplaza, liberando solo 43,000 kilojulios de energía por kilogramo (Kj / kg) en comparación con 46,200 Kj / kg para el queroseno. En consecuencia, contribuye menos al potencial de generación de energía del combustible. Más problemático, tiende a detonar (explotar) de forma impredecible en lugar de autoencenderse de manera suave y limpia. Dado que la detonación coloca enormes cargas de choque en los componentes del motor, es una condición que debe evitarse a toda costa. Por estas razones, la cantidad de éter utilizada en un combustible dado no debe ser mayor que la requerida para permitir que el éter cumpla sus funciones de reducción de compresión y solvente.

En resumen, las únicas funciones del éter en un modelo diesel son; para reducir la temperatura a la que comenzará la ignición de la mezcla de combustible (y, por lo tanto, reducir la cantidad de compresión requerida para arrancar y funcionar); para ayudar en el enfriamiento interno del motor; y para mantener todos los ingredientes del combustible en solución. ¡Necesitamos usar suficiente éter para cumplir con estos requisitos y no más !

El éter es extremadamente inflamable, tiene un punto de inflamación de -40 grados. C. El punto de inflamación de un líquido es la temperatura más baja a la que puede vaporizarse para formar una mezcla inflamable en el aire . La baja cifra de éter confirma que puede hacer esto a cualquier temperatura a la que es probable que se use como componente del combustible modelo del motor. Por consiguiente, ni el éter puro ni combustible diesel mezclado deben nunca ser manejados en cualquier lugar cerca de una fuente de ignición externa de cualquier tipo. De hecho, es altamente no es seguro almacenar éter o combustible en un refrigerador, ya que los refrigeradores se configuran a temperaturas muy superiores al punto de inflamación del éter de -40 grados. C y además tienen una fuente de ignición potencial en forma de interruptor que activa la luz interior cuando abre la puerta del refrigerador. Algunas personas han descubierto esto de la manera difícil ........

El éter también es extremadamente volátil, por lo tanto, se evapora fácilmente. En consecuencia, el combustible diesel modelo siempre debe mantenerse en un contenedor de metal bien sellado, excepto cuando se transfiere a un contenedor de campo o al modelo. Finalmente, el éter es altamente reactivo, por lo tanto, es un excelente solvente. Pronto aprenderá esto si intenta construir un modelo de núcleo de espuma para su motor diesel y no lo prueba a prueba de combustible, ¡es el éter el que disuelve rápida y eficientemente su precioso núcleo de espuma!

Una característica del éter que a menudo se pasa por alto, pero que puede matar a los incautos , es el hecho de que puede formar peróxidos altamente inestables si se expone a la luz durante un período de tiempo prolongado. Por lo tanto, el éter directo y el combustible diesel mixto deben almacenarse únicamente en recipientes metálicos bien sellados en un lugar fresco y oscuro . La tendencia a formar peróxidos se reduce significativamente una vez que el éter está en solución con los otros ingredientes del combustible diesel, pero el peligro sigue ahí independientemente.

En términos de la proporción de éter que debe incorporarse en un modelo de combustible diesel, vale la pena señalar que los pioneros mencionados al comienzo de este artículo fueron bastante correctos al creer que el contenido de queroseno en un modelo de combustible diesel reduce en gran medida la tendencia de éter para detonar. En consecuencia, tenemos un margen de maniobra para jugar. La larga experiencia muestra que entre 25% y 30% de éter parece ser el rango óptimo para la mayoría de las aplicaciones. Las mezclas en el extremo superior de este rango son ventajosas porque contienen cierta tolerancia para la inevitable evaporación de parte del éter a medida que se usa el combustible.

La única excepción a esta regla general es en el caso de motores diesel muy pequeños, aquellos de 0.5 cc (0.030 cuin.) De desplazamiento o menos. Dichos motores parecen requerir un mayor contenido de éter que sus primos más grandes: una cifra del 35% o incluso del 40% no es infrecuente para obtener los mejores resultados con estas pequeñas gemas. El contenido de queroseno se reduce para dejar espacio para el extra, ya que el contenido de aceite debe permanecer sin cambios.

Cualquiera que esté considerando mezclar su propio combustible (un procedimiento que NO recomiendo a otros) descubrirá rápidamente que, como en el caso del aceite de ricino, las actividades de la subcultura criminal han infringido una vez más la libertad de los usuarios legítimos para obtener éter. . En los últimos años, la disponibilidad inmediata de este material se ha visto cada vez más comprometida, en gran parte debido a su uso como solvente en la fabricación de drogas ilícitas como la metanfetamina cristalina. La fuente más accesible en la actualidad es el "fluido de arranque" automotriz disponible en muchas tiendas de suministros para automóviles o equipos pesados. Las mejores calidades de este material tienen un alto contenido de éter en el rango de más del 60%, siendo la mayor parte del equilibrio heptano en la mayoría de los casos.

El heptano es en realidad un miembro de la familia del éter en un sentido químico, aunque tiene una temperatura de autoignición algo más alta (204 ° C en lugar de 160 ° C para el éter). Sin embargo, sus características de combustión son mucho más cercanas a las del éter que a las del queroseno, ya que tiende a arder más "explosivamente" que el queroseno. En cualquier caso, la presencia de una proporción de heptano en la mezcla no parece afectar en gran medida el rendimiento de un combustible diesel basado en ninguno de los dos, siempre y cuando el éter predomina.

¡Es importante darse cuenta de que no todos los fluidos iniciales son iguales! De hecho, algunos (como el producto australiano apropiadamente llamado " Start, Ya Bastard! ") Tienen contenidos relativamente bajos en el rango del 25%, por lo tanto, no son adecuados para nuestro propósito. El mejor con diferencia parece ser el fluido de partida John Deere, que es 80% de éter en peso. Una parte de la balanza es un lubricante de cilindro superior, que no parece alterar las cosas de manera significativa. También he tenido buenos resultados con Gunk Liquid Fire, que tiene un contenido de éter garantizado de al menos 60%, siendo gran parte del equilibrio heptano y solo una fracción muy pequeña de lubricante del cilindro superior que puede ignorarse al mezclar. En la práctica, las indicaciones son que Liquid Fire es efectivamente alrededor del 70% de éter.

Cuando uso el fluido de partida John Deere, lo hago sobre la base de que es esencialmente éter puro, ignorando el contenido del 20% de ingredientes adicionales. No tengo en cuenta esos ingredientes, simplemente uso el líquido de partida en la misma proporción que lo haría con el éter puro. Sin embargo, cuando uso fluidos de partida que tienen un contenido de éter más bajo, tengo en cuenta los ingredientes adicionales. Utilizando Gunk Liquid Fire, por ejemplo, mido el volumen extraído de la lata y multiplico ese volumen por 0.7, teniendo en cuenta la presencia de 30% de contenido sin éter. El volumen obtenido después del cálculo se toma como el volumen de éter que realmente puede representar.

Luego baso el balance de mi mezcla en el volumen representativo de éter derivado de mi cálculo. El volumen real de fluido de partida es, por supuesto, un 30% mayor, pero lo permito al reducir el contenido de queroseno para dar la proporción correcta de éter a los otros ingredientes combustibles. Esto está bien, porque el heptano que reemplaza al queroseno desplazado tiene propiedades de combustión ampliamente similares, incluido un valor calorífico casi idéntico. Luego agrego el aceite y el mejorador de ignición (ver abajo) y estoy listo. El combustible fabricado de esta manera funciona de manera completamente satisfactoria para la mayoría de los propósitos.

A modo de ejemplo, aquí están los cálculos para un lote de combustible hecho a mis especificaciones habituales para el combate diésel vintage usando Gunk Liquid Fire:

Volumen de líquido de partida extraído de una lata = 250 ml (típicamente)

250 x 0,7 = 175 ml. Este es el volumen de éter puro que representa la lata. El saldo de 75 ml será principalmente heptano. Para fines prácticos, esa es la suposición que haremos. El factor 0.7, por supuesto, variará con diferentes formulaciones de fluidos iniciales.

Quiero que el contenido de éter puro sea el 30% del volumen total de este lote de combustible. Por lo tanto, el volumen total de combustible que estoy haciendo será 175 x 100/30 = 583 ml.

Quiero que el contenido de aceite de este combustible sea del 25%. Por lo tanto, el volumen de aceite a utilizar será 583 x 0.25 = 145 ml en cifras redondas.

Quiero que mi combustible tenga un mejorador de ignición del 3% (ver más abajo). El volumen de mejorador de ignición requerido será, por lo tanto, 583 x 0.03 = 17 ml (redondeando la cifra)

Adición de los volúmenes calculados de todos los componentes del combustible que no sean queroseno: 175 ml de éter + 75 ml. heptano + 145 ml. aceite + 17 ml mejorador = 412 ml.

Como queremos un volumen de combustible final de 583 ml, tenemos que completar la mezcla agregando 583 - 412 = 171 ml de queroseno.

En mi experiencia personal, los lotes de combustible mezclados sobre esta base utilizando Gunk Liquid Fire funcionan de manera completamente satisfactoria. Las diferentes formulaciones de fluidos de partida requerirán el uso de un factor diferente para calcular el equivalente de éter puro (paso 2 anterior), pero los principios siguen siendo los mismos.

El líquido de partida se vende en una lata de aerosol, y mi propio método de extracción para mezclar en casa es muy simple. Comienzo sosteniendo la lata boca abajo y presionando el botón de rociado para abrir la válvula. La presión se purga mientras el contenido líquido permanece en su lugar dentro de la lata. Este proceso debe repetirse varias veces con una pausa entre intentos, ya que parte del contenido consiste en gases disueltos que tardan en salir del éter.

Una vez que la presión se ha aliviado por completo y las presiones repetidas no producen más silbidos, tomo un abrelatas de camping de punta afilada (del tipo con una cuchilla triangular en un extremo) y hago un pequeño orificio en la base del despresurizado. Lata de aerosol. Esto libera cualquier presión restante en el sistema. Luego corté una segunda abertura más grande en el lado opuesto a través del cual se puede drenar el contenido en cualquier recipiente que se use para mezclar los ingredientes del combustible. ¡No hace falta decir que hago esto al aire libre, lejos de cualquier fuente de ignición! También uso guantes gruesos y protección facial, por si acaso ...............

Tenga en cuenta que al proporcionar esta información, NO recomiendo que otros intenten mezclar su propio combustible utilizando dichos materiales o métodos. En particular, NO afirmo que esta sea necesariamente una técnica segura, ni recomiendo que nadie más la use con preferencia a ningún otro método de extracción (o ninguno). Por el contrario, deseo declarar muy claramente para el registro que la aplicación de tales técnicas es potencialmente MUY PELIGROSA y podría provocar lesiones o incluso la muerte. El enfoque descrito me ha funcionado bien hasta ahora, ¡y todavía estoy aquí para demostrarlo! Otros pueden o no desear probar esta técnica ellos mismos; de ser así, es COMPLETAMENTE a su propia discreción y bajo su propio riesgo, basado en un claro entendimiento de que el empleo de tales procedimientos podría ocasionar lesiones o la muerte. ¡Has sido precavido! Descargo de responsabilidad de fin de responsabilidad .

Mejorador de encendido

Este es el único componente que se acerca al ámbito de la "magia negra" en términos de tecnología de combustible diesel modelo. Es un componente relativamente menor que tiene el efecto de reducir el tiempo de retraso para que comience la ignición una vez que se alcanza la temperatura de autoignición del combustible (la temperatura requerida para que se produzca la ignición espontánea en ausencia de cualquier fuente de ignición). Se dice que los combustibles con tiempos de retardo de ignición reducidos tienen índices de cetano mejorados.

El problema del retardo de ignición es poco apreciado por los usuarios actuales de diésel modelo. Como se mencionó anteriormente, el éter tiene una temperatura de autoignición de solo 160 grados Celsius. Sin embargo, cuando se alcanza esa temperatura en el cilindro, el éter no se enciende inmediatamente; hay un tiempo de retraso corto pero no medible entre el logro de la temperatura requerida y el comienzo real de la ignición, tiempo durante el cual, por supuesto, el pistón continúa para levantarse contra la compresión. El resultado de esto es que para lograr un tiempo de encendido dado, la compresión debe establecerse en un nivel ligeramente más alto que el requerido teóricamente para alcanzar la temperatura de autoignición del combustible. A medida que aumenta la velocidad, la cantidad de compresión adicional requerida aumenta naturalmente.

La presencia de un mejorador de ignición reduce el tiempo de retardo de ignición de manera apreciable, lo que contribuye a un tiempo de ignición más preciso junto con características de combustión mejoradas. Como resultado, el rendimiento a alta velocidad mejora enormemente, un efecto que el usuario del motor puede medir fácilmente. Además de esto, la evidencia más fácilmente observable de la reducción en el tiempo de retardo de ignición que surge del uso de un mejorador de ignición es la reducción que acompaña a los requisitos de compresión para arrancar y funcionar, lo que a su vez reduce las pérdidas de energía de bombeo y las tensiones en el trabajo componentes.

Sin embargo, como suele ser el caso, hay que pagar un precio por estos efectos positivos. La adición de un mejorador de ignición tiende a hacer que el motor funcione más caliente, por lo tanto, tiene una mayor tendencia a ceder cuando alcanza la temperatura máxima de funcionamiento. Por esta razón, solo se requiere un pequeño porcentaje de mejorador de ignición; demasiado de ese componente causa sobrecalentamiento, flacidez y funcionamiento errático.

A velocidades más altas, los beneficios de usar un mejorador de ignición superan claramente cualquier detrimento, pero este no es necesariamente el caso a velocidades más bajas, como aquellas en las que normalmente operan los motores diesel de puerto lateral de la era pionera. A velocidades de hasta (digamos) alrededor de 8,000 rpm, el problema del retraso de ignición es mucho menos problemático que a velocidades más altas porque de todos modos todo sucede a una velocidad reducida. Evitar el pandeo después del calentamiento se convierte en primordial en tal caso. En consecuencia, a menudo se encontrará que un combustible directo sin un mejorador de ignición producirá resultados superiores con un diesel de puerto lateral de baja velocidad que una mezcla más potente con algún mejorador.

En general, los materiales utilizados para este propósito son nitratos o nitritos orgánicos. Los mejoradores de ignición más utilizados en el pasado han sido el nitrato de amilo (principalmente en América del Norte desde la década de 1970), el nitrito de amilo y el nitrato de isopropilo (utilizado comúnmente en Europa en las últimas décadas). Todas estas sustancias son materiales semi-explosivos altamente volátiles que requieren un manejo muy respetuoso en su estado puro. Sin embargo, se vuelven relativamente estables una vez en solución con otros ingredientes de combustible.

Aquí algunos graves comentario de precaución s están en orden. El nitrato de amilo es extremadamente dañino si se ingiere o inhala, hasta el punto de que una sobreexposición severa puede provocar lesiones o la muerte. La irritación de los ojos y la piel suele ser consecuencia del contacto. La inhalación causa irritación significativa de los pulmones y el sistema respiratorio.

El material alternativo de nitrito de amilo es extremadamente peligroso desde el punto de vista de la salud: se usa como un estimulante del corazón en la medicina, pero puede matarlo si se usa incorrectamente. ¡Varios usuarios "recreativos" lo han descubierto por las malas! El material es un vasodilatador coronario, de ahí su aplicación médica. Sin embargo, si se usa incorrectamente, puede causar un ritmo cardíaco demasiado elevado, dolor de cabeza y mareos, junto con una fuerte disminución de la presión arterial con la consiguiente pérdida de la conciencia. También puede causar metahemoglobinemia., que afecta la capacidad del torrente sanguíneo para entregar oxígeno a los tejidos del cuerpo. Se caracteriza por mareos, somnolencia, dolor de cabeza, dificultad para respirar, cianosis (decoloración azulada de la piel debido a la oxigenación deficiente de la sangre), frecuencia cardíaca rápida, pérdida del conocimiento y, en última instancia, la muerte. ¡No son cosas buenas con las que perder el tiempo!

Una alternativa aparentemente menos dañina que actualmente está disponible (2015) en América del Norte es el aditivo Amsoil Cetane Boost para combustibles diesel de tamaño completo. Este es 100% de nitrato de octilo, que funciona tan bien como la variedad de amilo. Está disponible comercialmente en los distribuidores locales de Amsoil.

Como se mencionó anteriormente, los beneficios de estos mejoradores son más marcados en el primer porcentaje de la mezcla. Después de eso, cantidades adicionales tienden a causar un funcionamiento errático, sobrecalentamiento excesivo y flacidez después del calentamiento. Aproximadamente 2½ parece óptimo para nitrato de amilo y nitrato de octilo, y alrededor del 2% para nitrato de iso-propilo. Por encima de estos porcentajes, las desventajas mencionadas anteriormente comienzan a aparecer.

¡Una de las desventajas de ser un usuario de diesel es "el olor"! Nos encanta a los usuarios de diesel, ¡pero a otros no! En realidad, gran parte de esto es causado por el nitrato de amilo o nitrito en el combustible. El nitrato de iso-propilo no crea en ningún lugar el mismo problema "aromático", por lo que es una pena que no parezca estar disponible generalmente para los mezcladores norteamericanos. Si alguna vez va a Gran Bretaña para volar sus motores diesel, pruebe algunos de sus combustibles a base de iso-propilo, ¡se sorprenderá gratamente!

Bueno, ahí está! Eso es lo que aprendí sobre los modelos de combustible diesel en los últimos 55 años más o menos (¡sí, soy tan viejo!). Mi mezcla básica para el combate diesel de nostalgia es:

Queroseno - 42.5%
Éter - 30%
Aceite de ricino - 25%
Nitrato de octilo - 2.5%

En la mezcla anterior, las mediciones directas muestran que un diésel bien fragmentado y calentado normalmente funcionará a relaciones de compresión de alrededor de 17 o 18 a 1, ¡bastante manejable! Si necesita usar mucho más que esto, ¡es probable que haya algo mal con su combustible! En climas extremadamente calurosos, encuentro que la adición de un pequeño porcentaje adicional de aceite de ricino a la mezcla anterior puede hacer maravillas por su consistencia y confiabilidad. También ayuda a arrancar un motor desgastado al mejorar el sello del pistón. Este es el único ajuste que necesito hacer: la mezcla anterior generalmente funciona bien en el rango completo de condiciones que generalmente encontramos en nuestra área geográfica.

Para los motores diesel realmente pequeños, como el DC Bambi 0.15 cc o el K Hawk 0.196 cc visto a la izquierda, encuentro que un poco más de éter realmente ayuda a comenzar. Un poco de aceite extra también parece estar justificado, tanto para proteger las piezas pequeñas del desgaste como para promover un sello de compresión realmente bueno. Mi mezcla estándar para Bambi y miniaturas similares es:

Queroseno - 27.5%
Éter - 40%
Aceite de ricino - 30%
Nitrato de octilo - 2.5%

Finalmente, para los motores diésel de puerto lateral antiguos que funcionan a velocidades inferiores a 8,000 rpm, generalmente uso un combustible sin nitrato directo con mucho aceite:

Queroseno - 35%
Éter - 35%
Aceite de ricino - 30%

En tales motores, se puede usar un aceite mineral pesado (SAE 60 o SAE 70) en lugar de aceite de ricino.

Espero que la información anterior lo ayude a seleccionar la mejor mezcla de combustible para sus propias necesidades. Buen vuelo!

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Artículo © Adrian C. Duncan, Coquitlam, Columbia Británica, Canadá
Primero publicado en junio de 2015