MOTOR A GASLos motores a gas contienen el mismo sistema que un motor a gasolina pero la explosin se genera con ms fuerza y adems la potencia disminuye un poco, otra diferencia es que las vlvulas son construidas en sodio. La utilizacin de los motores de combustin interna alimentados con gas, especialmente gas natural, para la generacin combinada de energa trmica y elctrica (CHP), cogeneracin, ha aumentado substancialmente en los ltimos aos. Constituye una fuente eficiente y amigable con el medio ambiente de generacin energtica para una amplia variedad de aplicaciones industriales y domsticas, alcanzando niveles de eficacia superiores al 90%.

Motor de gas de vertedero de la marca GUASCOR

La mayor parte de las veces los fabricantes de motores se han limitado a realizar pequeas modificaciones en los mismos para su adaptacin a los nuevos combustibles y algunos han definido especificaciones propias de lubricantes para estas aplicaciones. El gran auge de las plantas de cogeneracin y las nuevas tecnologas que hacen posible la utilizacin de gases residuales de diferentes procesos de fermentacin han trado consigo un gran desarrollo de los motores estticos de tamao medio y grande entre 300 y 1000KW.

Motores Diesel de gas:Los motores Diesel de gas se llaman as porque funcionan igual que los motores Diesel de aceite pesado, osea comprimen aire nicamente, inyectan el combustible en las proximidades del PMS, al final de la carrera de compresin, y dependen exclusivamente de la temperatura del aire comprimido para inflamar el combustible auxiliar y producir as el encendido del combustible gaseoso. Estos motores fueron los primeros de gran compresin que utilizaron combustibles gaseosos, pero han sido desplazados por los tipos posteriores (mixtos y de chispa) que son ms sencillos y baratos. Uno de los principales modelos comercializados de diesel de gas es un motor Nordberg de dos tiempos cuya constitucin y caractersticas generales, como la presin de compresin, son iguales a las del motor Nordberg de aceite pesado de dos tiempos. Sus elementos particulares son: un compresor de gas de tres etapas que eleva la presin del gas hasta la de inyeccin, una bomba independiente para cada cilindro que impulsa el combustible auxiliar, vlvulas de inyeccin que admiten gas y aceite pesado simultneamente en cada cilindro y un mecanismo hidrulico que abre las vlvulas de inyeccin en el instante adecuado y varia la separacin de estas bajo el mando del regulador de forma que se admita la cantidad de gas necesaria para arrastrar la carga. La disposicin general de este motor puede verse en la figura. El compresor de gas est controlado automticamente para suministrar gas a 77kp/cm2 aproximadamente. Este gas llega a las vlvulas de inyeccin montadas en la culata procedente de la botella de almacenamiento, despus de atravesar un enfriador y el compresor para cada cilindro existe una bomba de combustible auxiliar que entrega una pequea cantidad fija de aceite pesado a cada una de las vlvulas de inyeccin. Cuando una de las vlvulas de combustible se abre, el combustible auxiliar es insuflado al cilindro por el gas comprimido, donde encuentra aire previamente comprimido hasta unos 35 kp/cm2 y 540C. Esta temperatura provoca la ignicin del gas y estabiliza adems la combustin de este. Una bomba de accionamiento, mandada por el rbol de levas, est conectada a travs de una tubera con una actuador montado en la culta, que sincroniza la abertura de la vlvula de inyeccin y adems controla la separacin de la vlvula. El regulador varia la cantidad de fluido hidrulico que se entrega en cada carrera de la bomba de accionamiento regulando as la separacin da le vlvula de inyeccin y la cantidad de gas inyectada. La cantidad de combustible auxiliar necesaria para la ignicin de la mezcla y estabilizar la combustin es aproximadamente un 5% del total de combustible a plena carga, medida respecto al poder calorfico. Sigue un ejemplo representativo. El rendimiento del combustible de estos motores Diesel de gas, trminos de los poderes calorficos del gas y combustible auxiliar consumidos por unidad de potencia til es

aproximadamente igual al que se tiene funcionando con aceite pesado. Sin embargo, el precio del motor es superior al de un diesel corriente, dada la existencia de compresor de gas, el mecanismo de actuacin hidrulico y las bombas de combustible lquido adicionales; por lo tanto, la adaptacin de un diesel convencional al funcionamiento con gas solo es interesante para motores de gran tamao. El cambio de combustible para pasar de consumir gas a consumir aceite pesado requiere varias horas. En la figura se ven nueve de los dieciocho motores Nordberg de gas de 3650 cv (4959 kW) instalados en una fundicin de aluminio de Arkansas, donde la disponibilidad de gas natural favorece su utilizacin.

COMBUSTIBLES PARA MOTORES DE GASExisten varios tipos de combustibles gaseosos. Todos ellos se caracterizan por estar compuestos de hidrocarburos, aunque tambin pueden contener otro tipo de componentes. Pueden obtenerse de una amplia variedad de fuentes como el petrleo (gas natural), degradacin biolgica de materias orgnicas (biogs) o en forma de productos de proceso industrial o como productos derivados del mismo (gases fabricados). Gas natural. Constituido principalmente por metano, etano, propano, butano, CO2 y N2. Puede (dulce) o no (agrio) contener azufre en forma de sulfuro de hidrgeno que es muy corrosivo, adems de pequeas cantidades de slice. Gases licuados del petrleo. Basado en propano y butano. Biogs. Familia de gases derivados de la digestin anaerbica o bioqumica de materias orgnicas presentes en desechos industriales o domsticos, aguas fecales, desechos agrcolas y alimenticios. Constituido por metano, CO2, N2, vapor de agua, y componentes agresivos como H2S, hidrocarburos halogenados y siloxanos. Tambin puede contener componentes abrasivos (slice), humedad y arsnico. Otros gases. Obtenidos como derivados de un proceso industrial (gas de madera de refinera, de cabeza de pozo de petrleo). Pueden contener bastante azufre. La composicin tpica de estos gases se muestra en la Tabla de composicin tpica de los diferentes gases:

Esta diferencia en la composicin del combustible y el hecho de contener ciertos componentes agresivos ha obligado a desarrollar una tecnologa especfica para este tipo de motores. Adems la seleccin de los lubricantes vendr determinada por estas diferencias de composicin y por la presencia o no de componentes agresivos en la misma. Adems de esto, los motores de gas trabajan a temperaturas muy altas lo que promueve la formacin de xidos de nitrgeno (Nox) al combinar nitrgeno con oxigeno procedente del aire de combustin.

Estos compuestos reaccionan con el aceite y producen los siguientes efectos: 1. 2. 3. Aumento de la viscosidad por polimerizacin del aceite. Desgaste corrosivo por formacin de cidos. Formacin de lodos y barnices.

Motor de gas JENBACHER

Los motores de gas utilizados en aplicaciones industriales son un tanto nicos dado que funcionan de forma regular bajo cargas constantemente altas, sometidos a altas temperaturas y durante largos periodos de tiempo, a menudo en ubicaciones inaccesibles con una supervisin mnima. Por ello se necesita un alto grado de fiabilidad y calidad en lo que a las prestaciones del motor y el aceite se refiere. Las altas cargas y las temperaturas presentes en los motores promueven la oxidacin, haciendo imprescindible la utilizacin de aceites con una mayor estabilidad a la oxidacin. Los motores de gas son ms propensos al desgaste de las vlvulas y de sus asientos. Esto se debe a la naturaleza seca y limpia de la combustin dentro del motor y a la carencia de holln o compuestos de plomo que normalmente lubrican las vlvulas. Por esta razn el nivel de ceniza sulfatada es mucho ms crtico que en motores gasolina o diesel. Los altos niveles de depsito de ceniza pueden causar un encendido prematuro y la presencia de suciedad en las bujas podra provocar encendidos defectuosos, vlvulas quemadas, etc. Sin embargo la formacin de cenizas puede ser beneficiosa. Una capa de sales metlicas sobre la superficie de la vlvula puede proporcionar proteccin contra la exposicin directa a elementos dainos en el gas combustible y contra las altas temperaturas y corrosin en caliente. Tambin puede lubricar el asiento de las vlvulas y reducir el retroceso de las mismas. Generalmente es importante utilizar un aceite con bajo contenido en cenizas, especialmente cuando el motor correspondiente est funcionando con gas natural o biogs no agresivo. Cuando funcionan con gas natural, los aceites para motores no requieren el mismo nivel de detergencia que los motores diesel o gasolina.

Sin embargo, si se requiere utilizar aceites con un nivel mayor de detergencia (TBN mayor) cuando se utiliza biogs, especialmente de gas de vertedero. Un aspecto que cada vez tiene mayor importancia es el relacionado con las emisiones a la atmsfera. Esto ha obligado a algunos fabricantes de motores de gas a la utilizacin de catalizadores para la eliminacin y/o control de las emisiones. La utilizacin de catalizadores limita el contenido y tipo de aditivos que debe llevar el aceite de motor en su formulacin.

ADAPTACION PARA MOTORES DE GASLa transformacin de un vehculo propulsado por un motor de gasolina a otro que utilice el GLP (Gas Licuado del Petrleo) no es complicada, adems, se hace de tal forma (sistema dual), para que el vehculo mantenga todos los elementos necesarios para seguir funcionando "tambin con gasolina y que el conductor con tan solo accionar un interruptor (conmutador) pueda elegir que combustible usar en el momento deseado he inclusive estando el vehculo en marcha. El reductor de presin de gas que es un doble reductor; el primero accionado por resorte helicoidal y el segundo por membrana, tambin incorpora la electrovlvula de paso de forma que el gas llega a esta y de aqu al primer reductor.

Aplicacin a motores con carburadorLa figura inferior nos muestra un equipo para alimentar un motor con GLP. El gas pasa de la botella (que lleva su vlvula de cierre) al filtro -electrovlvula de paso- y de este lo lleva al reductor masificador (que comprende en este caso el gasificados y los dos reductores) y por fin el GLP pasa a la espita en el colector de admisin donde se carbura la mezcla, que va despus de la mariposa para mantener el ralent del motor. El reductor gasificado es calefactado por medio de las tuberas de refrigeracin del motor. La alimentacin de gasolina sigue intacta con su electrovlvula de mando y la vlvula en derivacin de mando manual.

Aplicacin a motores con inyeccin de gasolinaLos motores con sistemas de inyeccin gasolina tambin pueden adaptarse para el uso de GLP. Se puede adaptar tanto motores con sistemas de inyeccin monopunto como multipunto. Como hemos visto anteriormente con los motores con carburador el equipo de GLP se instala de forma paralela al sistema de inyeccin de modo que puedan convivir los dos sistemas, dejando al conductor la opcin de decidir que combustible utilizar. El equipo de GLP es igual al estudiado anteriormente siendo el proceso de repostaje, almacenaje, gasificacin y conduccin hasta el inyector, del cuerpo de mariposa (en la inyeccin monopunto) o los inyectores en el colector de admisin (en la inyeccin multipunto).

Principio de funcionamientoLos motores de gasolina funcionan con otros combustibles que no sean la gasolina sin variaciones sustanciales en su construccin. Estos combustibles pueden ser el alcohol, petrleo; y keroseno. Con el alcohol van bien, con el petrleo y keroseno pican bielas y hacen autoencendido (se puede corregir). El otro problema es que queman vlvulas sobre todo en motores antiguos preparados para gasolina Sper con aditivos de plomo. El GLP que se usa en el automvil se le conoce con el nombre genrico de butano; y en realidad es una mezcla que puede llegar al 50% de propano. El GLP se almacena en botellas de forma licuada a una presin que depende de la temperatura (5 kp/cm2 a 20C).

Ventajas e inconvenientes del GLPComo ventajas podemos enumerar: Funcionamiento suave, buenas aceleraciones, motor ms elstico, no hay picado ni autoencendido. Igual o mayor potencia, ms vida til del motor, menos mantenimiento. Combustible ms barato y seguro contra incendios en caso de accidente debido a la robustez de las botellas. El consumo y el mantenimiento por km se reducen casi a la mitad. Los

aceites lubricantes del motor se mantienen limpios ms tiempo debido a la ausencia de depsitos carbonosos. Mayor potencia y mayor par motor a carga parcial (arranques, paradas, aceleraciones y deceleraciones) que suele ser el rgimen de funcionamiento usual del autobs, taxis y dems servicios pblicos.

MOTORES A GNV (GAS NATURAL VEHICULAR)Razones para elegir GNV:Por muchas razones, cada da ms personas en el mundo eligen Gas Natural Vehicular: porque es mucho ms econmico y tiene ventajas tcnicas respecto a otros combustibles, porque es ms seguro, porque respeta el medio ambiente. Aqu le damos ms razones para preferirlo.

Grandes beneficios con GNV: Menor gasto en repuestos. Mayor duracin del aceite. Adems cuidas el medio ambiente. Te mueves con gasolina? Te mueves con diesel? Mejor Muvete con gas.

APECTOS PARA GNVAspectos econmicosCon el GNV ahorra ms del 60% respecto a la gasolina. Las visitas a talleres y los cambios de repuestos y bujas disminuyen, generando ahorro para usted. Disminuye la periodicidad en los cambios de aceite.

Aspectos tcnicosEl motor de su vehculo recibe mejor trato y tiene mayor vida usando GNV, que tiene una combustin limpia y homognea. Doble disponibilidad de combustible. Si lo prefiere puede elegir el sistema Bi - Combustible, para que su vehculo trabaje con GNV y gasolina.

Aspectos de seguridadEl GNV es ms seguro que otros combustibles. El GNV es ms liviano que el aire, haciendo que se disipe fcilmente en la atmsfera, caso contrario a lo que ocurre con los vapores de la gasolina y el GLP. El GNV tiene una temperatura de ignicin de 600C. Mientras que la gasolina arde a los 450. El GNV es mucho menos inflamable y ms seguro. Con el GNV usted tiene mayor control sobre su combustible. Su estado gaseoso dificulta su manipulacin en comparacin con los combustibles lquidos (gasolina y diesel). Los cilindros de GNV son ms seguros que los tanques de combustible convencionales (lquidos). Los cilindros de GNV estn hechos para soportar fuertes impactos y altas temperaturas. Las conversiones son revisadas y avaladas por un ente certificador.

Aspectos ambientales Usando GNV disminuye en ms de un 80% la contaminacin por emisin de gases txicos y partculas nocivas. El GNV contribuye a evitar el efecto invernadero, porque produce menos dixido de carbono que otros combustibles. El GNV produce menos dixido de azufre que otros combustibles

ECU (Unidad de Control Electrnica)La estrategia de administracin electrnica esta memorizada en un mapa de gestin de los inyectores de gas definida por los valores de rotacin del motor y por los tiempos de inyeccin de gasolina. Los sensores de presin de gas y temperatura de gas forman parte integrante del sistema y elaboran seales directas a la central necesarias para el funcionamiento correcto del vehculo. El sensor de temperatura de agua, crea una seal utilizado para establecer el pasaje de gasolina-gas despus que la partida del motor haya sido dada. Este pasaje tambin se realiza en funcin del tiempo transcurrido a partir del momento de partida del motor y de la rotacin del mismo. Adems, el sistema incluye estrategias de diagnstico y realiza el pasaje automtico para gasolina en caso de avera. Existen dos versiones de central para motores de 3 y 4 o de 5, 6 y 8 Cilindros.

Riel de InyectoresEl GNV, proveniente del filtro, alimenta los inyectores y cuando esta adecuadamente dosificado, sale de los mismos y llega al colector de admisin y entra al motor. Los inyectores son pilotados por la central ECU gas. El riel puede ser 2, 3 o 4 inyectores, para cubrir el campo de las posibles aplicaciones. Del riel de inyectores son tomadas las seales de presin y temperatura de gas. El pilotaje de los inyectores es del tipo Peak and hold (A eso se debe el sonido que se escucha cuando funcionan). Su duracin es de 300 millones de ciclos siendo el ms durable del mercado mundial.

Llave conmutadoraMdulo de control electrnico con las siguientes funciones: GNV / GASOLINA botn y vigilancia de combustible. Monitor del nivel de gas en el tanque usando 5 leds de iluminacin. El cambio tambin est equipado por un zumbador, que se enciende cuando hay un bajo nivel de presin de gas o cuando se detecta un fallo en el sistema de GNV, entonces el sistema se conmuta en gasolina.

Reductor NG2El reductor es del tipo biestadio en membrana, compensado con intercambiador de calor de aguagas, filtro, electrovlvulas de gas y vlvula de seguridad. Esta calibrado para una presin de distribucin de 2 bar. (200kpa), superior a la presin existente en el colector de Admisin.

Sensor de temperatura de agua (Opcional)El sensor de temperatura se monta en el circuito del agua. La seal leda se enva a la centralita y completa una serie de informaciones necesarias para el funcionamiento con gas. La temperatura del lquido de enfriamiento se utiliza: - Para controlar el paso de gasolina gas; - Para corregir el tempo de inyeccin de gas. Esta correccin se emplea para controlar el calentamiento del motor durante el funcionamiento con gas.

Manmetro sensorIndica el nivel de presin en la lnea de alta presin y a travs del sensor permite transferir la seal para utilizarla en el indicador de combustible.

Bibliografa:Edgar J. Kates, William E. Luck. Motores diesel y de gas de alta compresin. Edit. Reverte, 1981