Sensor de detonación

La detonación, o “picado de biela”, es una explosión anómala en el proceso de combustión. Puede estar provocada por diferentes causas, tanto en el motor diésel como en el de gasolina. En el motor de gasolina es más frecuente, y de hecho con la incorporación de la electrónica en el control del encendido, gestión de la chispa en la bujía, se incluye poco después un elemento específico para evitar la detonación, es el sensor de detonación o de “picado de biela”. La tres imágenes sirven de apoyo para explicar el funcionamiento del sensor de detonación. El motor que vemos es DOHC (doble árbol de levas en culata o cabeza), con cámara de combustión hemisférica e inyección indirecta (está el inyector antes de la válvula de admisión):

    • Motor 1; al final de la compresión se produce la chispa en la bujía en función de las RPM y aceleración. Es sumamente importante determinar con precisión el momento de chispa para lograr la máxima presión de combustión cuando el pistón comienza a descender, y que la propagación del frente de llama de la combustión no supere la velocidad de descenso del pistón, es decir sea progresiva. Es el caso representado en este motor, la chispa quema las capas de mezcla aire – gasolina más próximas y el frente de llama se va extendiendo progresivamente para empujar con la máxima fuerza al pistón cuando ya desciende.

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    • Motor 2; durante el proceso de combustión en una zona de la cámara, a la derecha en la imagen, se produce una explosión intempestiva que genera un brusco pico de presión que golpea con fuerza al pistón. Se produce un cliqueteo que se debe a los golpes sobre el pistón, de este sonido deriva la denominación de “picado de biela”, pues se somete a su apoyo en el cigüeñal a esfuerzos puntuales desequilibrados e intensos. Las causas pueden ser varias, entre estas;
      • Gasolina de bajo índice de octano para este motor, se quema la mezcla demasiado rápido sin dar tiempo a que el pistón descienda.
      • Punto caliente en la cámara de combustión; generalmente por acumulación de carbonilla. Si se queda alguna zona incandescente se inicia en ese punto una combustión descontrolada que provoca la detonación. Cuando la detonación se produce al acelerar a bajas RPM se puede controlar decelerando. Si se produce a altas RPM no es tan fácil de detectar por el ruido del motor y puede causar daños irreversibles en los pistones, llegando a perforar las zonas de impacto de la detonación.
      • Autoencendido; se produce cuando al parar el motor sigue girando por haber zonas en las cámaras de combustión muy calientes que provocan explosiones descontroladas. Esto se producía en motores con carburación, con inyección electrónica no es posible pues se corta el suministro de gasolina al quitar el contacto

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    • Motor 3; se ha incorporado al sistema de gestión electrónica del encendido un sensor o captador de detonación. Se ubica en la culata o parte superior del bloque y mide las vibraciones producidas por las combustiones. Esta información la pasa al calculador electrónico de inyección y encendido, que compara las frecuencias y amplitudes de las vibraciones durante las secuencias de chispa, en caso de que detecte alguna anomalía retrasa la chispa en la/s bujía/s afectadas hasta recibir señal de que las combustiones son correctas. Tras un periodo de corrección va tratando de recuperar los valores memorizados de momento de chispa para cada situación.

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Se obtiene más par motor a bajas y medias RPM si se anticipa el momento de chispa, pero esto supone riesgo de detonación. Con la evolución de la gestión electrónica se logra hacer que el motor funcione lo más próximo a la detonación, más par motor, sin que llegue a aparecer por  las informaciones del sensor de detonación. Con inyección directa se puede aportar la gasolina en admisión y en fase de compresión, esta última posibilidad reduce mucho el riesgo de que aparezca la detonación.

Hace años Saab, que ha utilizado frecuentemente el turbocompresor en sus motores de gasolina, lo que propicia la aparición de la detonación, incorporó el sensor de detonación para mejorar el rendimiento de sus motores desde bajas RPM. Denominó a estas primeras versiones del Saab 900 turbo APC (Automatic Performace Control); control automático de las prestaciones, e informaba que la potencia del motor variaba con el índice de octano de la gasolina empleada, sin riesgos de detonación pues el sensor aportaba informaciones para adaptar el momento de chispa al tipo de gasolina. Actualmente el sensor de detonación es prácticamente un elemento más del sistema de encendido.

 

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Un comentario

  1. Buscaba información sobre el efecto picado en la detonación del combustible en el motor de los vehículos y este es de los artículos más completos, enhorabuena.

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