¿Por qué enriquecer la relación de mezcla más allá de la estequiometría da más potencia?

Es porque, aunque la mezcla Best Power arroja más combustible del que puede consumir el oxígeno disponible, el combustible adicional aumenta la velocidad de combustión en la carga, lo que aumenta la acumulación de presión en la cámara de combustión, y esto aumenta la energía potencial total en la carga de aire/combustible que se puede convertir en trabajo, aunque no se queme todo el combustible. Se podría decir que el exceso de combustible tiene una especie de efecto catalítico, o tal vez un efecto de turboalimentación... algo así como... hasta cierto punto.

Más allá de cierto punto, agregar más exceso de combustible se vuelve contraproducente, por lo que la mezcla Best Power es el punto óptimo donde se maximizan la velocidad de combustión y las presiones generadas y el cilindro genera la mayor potencia posible (la presión de combustión más alta posible) con la potencia disponible. desplazamiento y flujo de aire.

en términos prácticos, funcionamiento rico significa que a pesar de la irregularidad de la mezcla de aire y combustible tanto en el encendido de un solo cilindro como en todos los encendidos de los cilindros y en todos los encendidos del motor, se garantiza que todos los cilindros NO funcionarán pobremente en NINGÚN encendido, lo que significa que todos ellos obtendrán la mejor potencia en CADA disparo.

Además, hay un efecto que conozco de los motores de motocicleta que probablemente es cierto de los motores de avión y es la "calidad" de la combustión en función de la riqueza: si funciona rico, el preencendido y el fallo de encendido pobre (ambos reducen eficiencia de combustión) se evitan, y la potencia entregada es más suave. Puede escuchar esto: el motor de una motocicleta suena "más feliz" cuando funciona rico que cuando funciona pobremente, y tira más fuerte, a pesar de que la mezcla no es estequiométrica.

Esto se debe simplemente a la diferencia entre la teoría y la práctica. Resulta que incluso en una carga bien equilibrada de combustible y aire, hay "bolsillos" altamente localizados de mezclas variables a nivel molecular local. Por "nivel local", debe pensar en un grupo de pequeñas moléculas de combustible amontonadas aquí y allá en diferentes lugares dentro del cilindro a medida que el pistón se eleva hacia el punto muerto superior y comienza a descender. Algunos de estos "bolsillos" pueden ser tan delgados o tan ricos que no se quemarán en absoluto. Algunos pueden estar en el rango de combustible, pero no contribuir realmente al evento de combustión, y algunos pueden estar perfectamente mezclados, listos para funcionar, por así decirlo.

En teoría, la mezcla ideal para nuestros motores es de unas 15 partes de aire y 1 parte de combustible (en peso), lo que debería dar como resultado que no salgan por el tubo de escape moléculas de combustible sin oxígeno ni moléculas de combustible sin quemar, SI fuera una mezcla verdaderamente homogénea, pero, que no es. En realidad, es muy dinámico y varía mucho de un ciclo a otro. Cada evento de combustión se compone de esos pequeños bolsillos de mezclas de combustible y aire variables que acabo de describir, diferentes cada vez. En una mezcla estequiométrica, después de que se produce la chispa y se propaga el frente de la llama, algunas de las moléculas de oxígeno simplemente no "encuentran" las moléculas de combustible lo suficientemente rápido para quemarse, y permanecen sin usar o sin quemar en la proporción ideal. Al suministrar solo un poco más de combustible, existe una mayor oportunidad para que las moléculas de oxígeno solitarias reaccionen con los hidrocarburos, lo que significa que se quema más combustible total, se genera un poco más de calor,

Es por eso que durante mucho tiempo hemos observado que una mezcla ligeramente más rica produciría un poco más de potencia.

Peak EGT no significa potencia máxima por una simple razón: tiene calor adicional que no se usó mecánicamente. ^[1] No se usó porque la tasa de liberación de energía no fue lo suficientemente rápida para la combustión completa antes de que se abriera la válvula de escape, pero sí suficiente para afectar el sensor EGT aguas abajo.

Cuando se agrega más combustible a un nivel, se quema más oxígeno, liberando más energía a un ritmo más alto y aumenta la potencia.

1: Bush, M. " Comprender CHT y EGT ". Revista de la Asociación de Pilotos de Cessna (2009).