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25
2025
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09
¿Por qué los motores diésel emiten humo negro?
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Los motores diésel emiten fácilmente humo negro por el escape a cargas altas.
Los motores diésel emiten fácilmente humo negro por el escape a cargas elevadas. Generalmente se cree que, cuando la carga del motor diésel es alta, aumenta la cantidad de combustible inyectado en la cámara de combustión, y también es elevada la temperatura en dicha cámara. Además, la formación desigual de la mezcla en el motor diésel provocará que el combustible en combustión, con aire insuficiente en la zona local de la cámara de combustión, se descomponga y polimerice formando hollín (negro de carbón) bajo condiciones de alta temperatura y escasez de oxígeno. El humo de carbón no es carbono puro, sino un polímero compuesto principalmente por carbono (más del 85%), aunque también contiene pequeñas cantidades de oxígeno, hidrógeno y cenizas; su composición varía según la carga del motor diésel. Al recolectar el humo negro mediante un filtro y observarlo bajo un microscopio electrónico, se puede apreciar que el diámetro de las partículas grandes de humo de carbono ronda los 0,05 μm. La reacción de craqueo a altas temperaturas durante la combustión en los motores diésel es inevitable, especialmente en los motores diésel de combustión mixta espacial, donde el gas a alta temperatura rodea las gotas de aceite líquido, creando las condiciones más favorables para la reacción de craqueo. La fotografía de alta velocidad del proceso de combustión demuestra que una gran cantidad de humo negro aparecerá aproximadamente en el punto muerto superior, pero, en general, el hollín puede encontrar aire en la combustión posterior y quemarse completamente, sin dejar humo negro en el escape. Sin embargo, si el aire en el cilindro es insuficiente y el proceso de mezcla es lento, la temperatura del cilindro disminuirá debido a la expansión, impidiendo que el carbono se queme y causando que se aglomere formando hollín. La formación de humo de carbón reduce la eficiencia del combustible en los motores diésel de combustión incompleta, aumenta la temperatura del escape y provoca la emisión de humo negro por el tubo de escape. La superficie de la cámara de combustión queda cubierta de carbón, lo que impide incrementar aún más la carga. La acumulación de carbono también puede causar fallos como el atascamiento de los segmentos o pistones, así como mordeduras en las válvulas. Por ello, no se permite que los motores diésel operen bajo condiciones de sobrecarga prolongada.
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