Preignición

La preignición en un motor de encendido por chispa es la ignición prematura de la mezcla aire/combustible en el cilindro , antes de que salte la chispa de la bujía . La preignición se inicia por una fuente de ignición distinta a la chispa, como puntos calientes en la cámara de combustión , una bujía que se calienta demasiado para la aplicación o depósitos carbonosos en la cámara de combustión calentados hasta la incandescencia por eventos de combustión previos. Técnicamente, es un fenómeno diferente al golpeteo del motor , que se refiere a la combustión irregular causada por frentes de ignición desplazados o múltiples, aunque el golpeteo suele ir precedido de la preignición.

Este fenómeno también se conoce como "funcionamiento posterior" o "funcionamiento continuo", o a veces "dieseling ", cuando provoca que el motor siga funcionando incluso después de apagar el encendido. Este efecto se produce con mayor facilidad en motores de gasolina con carburador, ya que el suministro de combustible al carburador suele estar regulado por una válvula de flotador mecánica pasiva y el suministro de combustible puede continuar hasta que se haya liberado la presión de la línea de combustible, siempre que el combustible pueda ser aspirado de alguna manera más allá de la mariposa . Este fenómeno es raro en motores modernos con inyección electrónica o de cuerpo de mariposa , ya que los inyectores no pueden seguir suministrando combustible después de que se apague la alimentación eléctrica del motor, y cualquier ocurrencia puede indicar la presencia de un inyector con fugas (defectuoso). ^{[ 1 ]}

En el caso de motores multicilíndricos con sobrealimentación o compresión elevadas, la preignición puede fundir o quemar rápidamente los pistones, ya que la potencia generada por los pistones que aún funcionan empujará a los sobrecalentados, independientemente de la preignición de la mezcla. Muchos motores han sufrido este tipo de fallos debido a un suministro de combustible inadecuado. A menudo, un inyector se obstruye mientras los demás funcionan con normalidad, lo que provoca una leve detonación en un cilindro que deriva en una detonación grave y, posteriormente, en preignición. ^{[ 2 ]}

Los desafíos asociados con la preignición han aumentado en los últimos años con el desarrollo de motores de encendido por chispa altamente sobrealimentados y de velocidad reducida. La menor velocidad del motor permite que se complete la reacción química de autoignición , lo que aumenta la posibilidad de preignición y el llamado "mega-detonación". En estas circunstancias, aún existe un debate significativo sobre qué causa exactamente el fenómeno de preignición. ^{[ 3 ]}

Tanto la preignición como el golpeteo del motor aumentan drásticamente la temperatura de la cámara de combustión. En consecuencia, cualquiera de estos efectos incrementa la probabilidad de que se produzca el otro, y ambos pueden generar efectos similares desde la perspectiva del operador, como un funcionamiento irregular del motor o una pérdida de rendimiento debido a la intervención de la computadora de gestión del tren motriz. Por estas razones, los términos suelen confundirse y a veces se usan indistintamente. Con un diseño adecuado de la cámara de combustión, la preignición generalmente se puede eliminar mediante la selección correcta de la bujía, el ajuste adecuado de la mezcla de combustible y aire, y la limpieza periódica de las cámaras de combustión. ^{[ 4 ]}

Las causas de la preignición incluyen las siguientes: ^{[ 1 ]}

• Los depósitos de carbono forman una barrera térmica y pueden contribuir a la preignición. Otras causas incluyen: una bujía sobrecalentada (con un rango térmico demasiado alto para la aplicación); depósitos de carbono incandescentes en una válvula de escape caliente (lo que puede indicar que la válvula se está calentando demasiado debido a un mal asentamiento, un muelle de válvula débil o una holgura insuficiente ).
• Un borde afilado en la cámara de combustión o en la parte superior de un pistón (redondear los bordes afilados con una amoladora puede eliminar esta causa).
• Bordes afilados en válvulas que fueron rectificadas incorrectamente (no se dejó suficiente margen en los bordes).
• Una mezcla de combustible pobre o una cantidad excesiva de oxígeno en la cámara de combustión.
• Un motor que funciona a una temperatura superior a la normal debido a un problema en el sistema de refrigeración (nivel bajo de refrigerante, embrague del ventilador defectuoso, ventilador de refrigeración eléctrico inoperativo u otro problema en el sistema de refrigeración).
• Autoignición de gotas de aceite del motor (puede solucionarse utilizando un tanque de recogida de aceite ) ^{[ 3 ]}
• Aceite insuficiente en el motor
• El avance del encendido es excesivo.
• Demasiado aire/poco combustible (octanaje) para soportar las presiones (demasiado aire provoca demasiada presión para que el octanaje la soporte, muy poco combustible reduce el octanaje para que pueda soportar el aire presurizado) ^{[ 5 ]}

Debido a que la detonación rompe la capa protectora del lubricante que rodea los componentes del cilindro, como el electrodo de la bujía, estos componentes pueden alcanzar temperaturas muy elevadas durante periodos prolongados de detonación e incandescencia. Esto puede provocar, en última instancia, la preignición, un fenómeno mucho más catastrófico, como se describió anteriormente.

Si bien no es raro que el motor de un automóvil funcione durante miles de kilómetros con una ligera detonación, la preignición puede destruir un motor en tan solo unas pocas carreras del pistón.