celda de aire

Una celda de aire es una pequeña cámara auxiliar conectada a la cámara de combustión principal en un motor diésel de inyección indirecta. Se sitúa entre la culata y la cámara principal, recibiendo una porción del chorro de combustible y la carga de aire comprimido. La celda de aire fuerza al combustible y al aire entrantes a girar turbulentamente antes de encenderse, mejorando la mezcla y la eficiencia de la combustión.

Las celdas de aire se convirtieron en estándar en los motores diésel automotrices e industriales a mediados del siglo XX, particularmente en motores con una velocidad nominal inferior a 3000 rpm, donde la inyección directa de combustible tenía dificultades para lograr una combustión completa en el tiempo disponible. El volumen de la celda suele oscilar entre el 15 y el 35 por ciento del volumen total de holgura. En funcionamiento, la celda de aire se calienta rápidamente durante la compresión, y esta carga caliente y agitada enciende el chorro de combustible de forma más fiable de lo que lo haría una cámara principal fría, especialmente a temperaturas de arranque.

Las celdas de aire suelen ser poros hemisféricos o cilíndricos fundidos en la culata, conectados a la cámara principal por un pasaje de garganta más estrecho. El diámetro del pasaje y la relación de volumen de la celda determinan las características de combustión: pasajes más grandes y celdas más grandes favorecen una combustión más fría y rápida; pasajes más pequeños crean una mayor intensidad de remolino y una combustión más lenta y controlada. Algunos motores utilizan múltiples celdas pequeñas en lugar de una grande para distribuir la carga térmica de manera más uniforme.

El enfoque de la celda de aire sacrifica algo de eficiencia de compresión (pérdida de calor a través de la mayor superficie) por una mejor fiabilidad de encendido y una reducción del ruido. Esto hizo que los motores de inyección indirecta fueran más silenciosos y más tolerantes a la mala calidad del combustible y a los amplios rangos de temperatura que los motores de inyección directa de la misma época. Sin embargo, consumen más combustible y producen más humo bajo cargas pesadas en comparación con los sistemas modernos de inyección directa.

Las celdas de aire están ahora en gran parte obsoletas en los nuevos diseños de motores, reemplazadas por la inyección directa de alta presión con controles electrónicos. Sin embargo, muchos motores industriales antiguos, pequeños diésel marinos y algunos grupos electrógenos todavía las utilizan, y comprender su función es esencial para solucionar problemas de combustión, acumulación de carbono y fallas por estrés térmico en dichos motores.