Dado que una de las razones por las que los motores diesel producen humo negro es el exceso de combustible, ¿por qué los dragsters diesel producen tanto hollín?

He leído en Internet, en un par de libros de mantenimiento y le pregunté a algunos amigos mecánicos y todos parecen señalar el hecho de que un motor diésel saludable no debería producir humo negro y que la razón común por la que esto sucede es debido a Demasiado combustible a falta de oxígeno, lo que lleva a una combustión incompleta.

Si el combustible no se quema por completo, entonces todo ese combustible se desperdicia, lo cual no es lo que esperaría en un contexto de carreras, entonces, ¿qué pasa? ¿Por qué no reducen la cantidad de combustible inyectado en el motor para mantener una relación adecuada de combustible/aire? O mejor aún, ¿aumentar la cantidad de aire que se introduce en el motor (al menos mientras no perjudique la relación potencia/masa)?

Para agregar más confusión, eché un vistazo a algunas imágenes del Audi R18 TDI y no noté ningún humo negro, lo cual tiene mucho sentido, dada la naturaleza del tipo de competencia en la que participa (¿eficiencia alguien?).

Entonces, ¿por qué los dragsters diésel desperdician combustible y producen hollín?

Las carreras de resistencia son un mundo aparte de los automóviles de consumo de producción, los motores diesel de arrastre ejecutan una sincronización avanzada del inyector y una gran cantidad de suministro de combustible, ya que los motores diesel no controlan la potencia usando una placa del acelerador de admisión como los motores de gasolina, usan la cantidad de combustible inyectado para controlar la potencia entregada, mucho combustible mucha potencia.
Mira eso es todo. ¿Cuál es el punto de agregar más combustible si no agrega el aire para quemar ese combustible y así generar más energía? No estoy discutiendo que la potencia entregada esté o no controlada por la cantidad de combustible, estoy de acuerdo contigo en eso. Pero, para mí, la presencia de humo equivale a la presencia de combustible sin quemar. No es ese el caso? Si simplemente inyectar más combustible produce más potencia, ¿por qué turbocargamos los diésel? Editar: nunca mencioné los autos de consumo. El R18 TDI es un motor diésel V6 de 3,7 litros y 530 CV utilizado en el coche Audi de Le Mans que ganó 16 de las 33 carreras en las que participó.
No lo sé con certeza, pero apostaría a que una de las principales razones de esto es el calor. Si saturas los cilindros con combustible, bajas el calor producido durante el ciclo de combustión. Esto ayuda a prevenir problemas con la detonación. La detonación o el preencendido matarían los grandes motores. El nitrometano puede arder en ausencia de oxígeno, debido a su naturaleza química. En valores estoicos es de 1,7:1 frente al valor de la gasolina de 14,7:1... Puede meter un montón más de combustible allí y no preocuparse tanto por los niveles de oxígeno. Es por eso que pueden sacar 10k hp del motor.
Incluso los motores diésel de automóviles y camiones producen mucho hollín cuando se pisa el pedal. La mayor parte de esto se filtra hoy, por lo que no lo ve muy a menudo en estos días. Supongo que no hay tiempo suficiente para vaporizar todo el combustible / mezclarlo con el aire, por lo que hay muchas gotas que no se queman por completo. Sin embargo, más de estas gotas dan más combustible quemado en total, por lo tanto, más potencia.
@ sweber: No estoy seguro de entender cómo puede ser eso. Si no tiene tiempo de vaporizar/mezclar como se puede quemar dado que se agoto el combustible (por eso lo vemos como hollín saliendo del motor)? @ Paulster12: En realidad, estaría feliz con esa explicación. Intentaré leer un poco sobre los puntos mencionados y, si encuentro algo concreto, lo publicaré como respuesta.
No descartaría la teatralidad como al menos parte de la respuesta. El humo sin duda se suma al drama de la carrera y no creo que el exceso de combustible reduzca los tiempos.
nota al margen: Los motores de gasolina también son ricos en WOT. Creo que normalmente es alrededor de 12-12.5: 1 para N / A y 11-11.5: 1 para inducción forzada. La inducción forzada tiene problemas de calor. Recuerde, en WOT, no le importa quemar de la manera más eficiente posible, le importa generar la mayor cantidad de energía posible.
@rpmerf 5: Bueno, creo que AFR es diferente para estos 2 tipos de motores. Corríjame si me equivoco, pero creo que correr lo más cerca posible de la estequiométrica produciría la mayor potencia, no correr rico, pero, a medida que uno pasa de rico a delgado (hasta y más allá del AFR ideal) hay más calor y presión y aumentando la posibilidad de golpeteo y/o detonación del motor. Mantener la mezcla rica ayuda a mantener temperaturas más bajas. Entonces, ¿quizás su declaración sería más precisa si dijera "tanto poder como -confiablemente- sea posible"? Esto vale para la gasolina, pero para el diésel... No lo sé.
@ dlu: Personalmente, no disfruto el humo, pero supongo que es posible. Sinceramente, no sé si el exceso de combustible reduciría los tiempos. Lo que digo es que agregar más aire para igualar esa cantidad de combustible adicional no mejoraría los tiempos? ¿O es este un escenario de "Ley de rendimientos decrecientes": más aire + más combustible = mayor explosión que necesita un motor MÁS PESADO más fuerte => menos ¿rendimiento global? Conclusión: me limitaré a usar más combustible, lo que también tiene el beneficio de reducir la cantidad de calor en el motor.
¿Cómo sabes que estás poniendo suficiente combustible? Humo negro… Creo que esto sería solo un bucle, es humo, agrega aire, si no hay humo, tiene exceso de aire, agrega combustible, y así para siempre.

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La razón principal del exceso de hollín en los dragsters diesel es la combustión incompleta

Algo a tener en cuenta con respecto a los dragsters diesel es que no utilizan ningún equipo de emisiones para quemar de manera más efectiva el combustible no quemado y el aceite contenido en el combustible diesel, que es esencialmente queroseno.

Dispositivos de emisiones NO en un dragster diesel

  • Los dispositivos de recirculación de gases de escape o EGR están ausentes

  • Los dispositivos catalizadores de oxidación están ausentes.

  • Los sistemas de inyección de DEF en los que se inyecta amonio o urea en el sistema como un fluido están ausentes

Además, la superposición excesiva de válvulas se sintoniza en el sistema para garantizar que la carga de admisión elimine los gases de escape de la cámara de combustión. Esto conduce a un exceso de combustible no quemado que se escapa de la válvula de escape hacia la atmósfera, este combustible no quemado se quema parcialmente en el escape y se convierte en DEP (partículas de escape diesel) que son principalmente solo carbono.

Esto es lo que ves con el espeso humo negro de los dragsters diésel, carbono.

Entonces, el combustible adicional se usa para purgar la cámara de combustión de los gases de escape. Completo y al grano.

Desde una perspectiva práctica: lo más probable es que todavía vean un aumento de potencia al inyectar progresivamente más y más combustible, incluso con la extraordinaria producción de hollín, que no es un factor limitante en estas condiciones.

Dado que una de las razones por las que los motores diesel producen humo negro es el exceso de combustible, ¿por qué los dragsters diesel producen tanto hollín?
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