El humo negro del derroche
Por Silvia Rodríguez Colina
El humo escapa con irreverente persistencia de los vehículos que nos rodean y pone a prueba nuestra capacidad de supervivencia.
Sin detener el análisis en los daños que a la salud, el medio ambiente y la seguridad vial causa el invasor, es insoslayable abordar el perjuicio que provoca a la economía, puesto que, más que un contaminante, es un ostentoso emblema de una ineficiente combustión.
Los motores de combustión interna que utilizan como combustible el petróleo, están dotados de una bomba, semejante a la mostrada en la figura 1. Este aditamento es conocido genéricamente por bomba de inyección, la cual se encarga de alimentar el combustible rigurosamente dosificado, en el momento preciso y a la presión necesaria, de acuerdo con la demanda de potencia del motor.
Dentro de la bomba se pueden identificar los elementos de regulación ( 6, 10 y 17 en la figura 1). Estos elementos, adecuadamente manipulados, pueden proporcionar un importante ahorro de combustible por disminución del consumo.
Como ejemplo, presentamos los resultados alcanzados por el ingeniero A. Herrera Luna quien logró, mediante la regulación de los parámetros de corte, una disminución del consumo de 2.6 L de combustible por cada 100 km. Como se muestra en la tabla, el ahorro se logró sin afectar la dosificación ni las características fundamentales de funcionamiento del equipo.
No obstante, es el funcionamiento de los elementos bombeantes o par plunyer ( 3 en la figura1) donde se concentra la mayor responsabilidad en el adecuado trabajo de la bomba y la consiguiente combustión del motor.
Como se aprecia en la figura 2, los elementos reguladores están constituidos por un pistón, conocido popularmente como plunyer (2) y un cilindro o camisa, a lo largo del cual se desliza (4). El diámetro de este pequeño pistón, define el caudal máximo de combustible solicitado y la rampa helicoidal que lo circunda (3) permite funciones particulares, tales como avanzar, retrasar o detener la inyección de combustible de acuerdo con los requerimientos de la marcha o la sobrecarga.
Por otra parte, la relación entre el diámetro del plunyer y la acción de la leva, define la cantidad de combustible a entregar por fracción de ciclo: esto es, el gradiente de la inyección de la bomba. Por tanto, no es difícil imaginar que cualquier alteración que se produzca sobre el diámetro, traerá aparejada la variación de la dosificación del combustible y su consumo.
Otro requisito para el eficiente funcionamiento de la bomba es la presión a la que debe ser entregado el combustible. Este parámetro se encuentra en el orden de las 6 atm. Esto hace que las exigencias de estanquidad, entre las superficies del conjunto pistón-cilindro, sólo sean alcanzables a partir de un ajuste que no permita sobrepasar los 2 mm y un acabado superficial de calidad superfino.
En el proceso de trabajo de la bomba, la alteración de las rigurosas exigencias de funcionamiento del par plunyer es inevitable. Como en todo elemento sometido a explotación, sobre sus superficies de trabajo actúan los mecanismos de deterioro que provocan su desgaste. El desgaste, a su vez, origina sobreconsumo de combustible e ineficiente combustión. El molesto humo negro es el resultado visible de la combustión incompleta.
Cualquier acción que contrarreste el desgaste, alargue la vida útil del conjunto y permita su recambio de manera oportuna, se convierte en una medida de ahorro de energía.
Un grupo multidisciplinario de especialistas, investigadores y técnicos cubanos pertenecientes al INIMET, CIME, MICONS, INICA y MINFAR, ha trabajado durante los últimos años en la consecución de estos objetivos.
Hoy es posible disponer de cuatro formas tecnológicas, científicamente fundamentadas, para reutilizar y alargar la vida útil del conjunto cilindro-pistón, garantizando sus parámetros de utilización a partir de técnicas de recuperación de piezas mediante el empleo de casamiento cromo duro, níquel químico e implantación iónica.
Lamentablemente, a pesar de que el empleo de estas técnicas ofrece ventajas económicas considerables (10% del valor de adquisición como pieza nueva) su utilización no está debidamente generalizada. En muchos casos se desechan o acumulan, sin destino, cantidades apreciables de estos elementos, mientras se somete a la bomba y el motor a una explotación irracional.
Los esfuerzos que se realizan en la actualidad por lograr altos rendimientos energéticos del combustible, a partir de las emulsiones, el magnetismo y los más diversos dispositivos economizadores, se pierden si los agregados de inyección no funcionan adecuadamente. La mejor forma de economizar el empleo de un recurso, es lograr su utilización eficiente.