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Relación aire-combustión - Wikipedia, la enciclopedia libre

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href="https://de.wikipedia.org/wiki/Verbrennungsluftverh%C3%A4ltnis" title="Verbrennungsluftverhältnis (alemán)" lang="de" hreflang="de" data-title="Verbrennungsluftverhältnis" data-language-autonym="Deutsch" data-language-local-name="alemán" class="interlanguage-link-target"><span>Deutsch</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-en mw-list-item"><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Air%E2%80%93fuel_ratio" title="Air–fuel ratio (inglés)" lang="en" hreflang="en" data-title="Air–fuel ratio" data-language-autonym="English" data-language-local-name="inglés" class="interlanguage-link-target"><span>English</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-fa mw-list-item"><a href="https://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D8%B3%D8%A8%D8%AA_%D9%87%D9%88%D8%A7-%D8%B3%D9%88%D8%AE%D8%AA" title="نسبت هوا-سوخت (persa)" lang="fa" hreflang="fa" data-title="نسبت هوا-سوخت" data-language-autonym="فارسی" data-language-local-name="persa" 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data-title="空燃比" data-language-autonym="日本語" data-language-local-name="japonés" class="interlanguage-link-target"><span>日本語</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ko mw-list-item"><a href="https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B3%B5%EC%97%B0%EB%B9%84" title="공연비 (coreano)" lang="ko" hreflang="ko" data-title="공연비" data-language-autonym="한국어" data-language-local-name="coreano" class="interlanguage-link-target"><span>한국어</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-nl mw-list-item"><a href="https://nl.wikipedia.org/wiki/Lambdawaarde_(motortechniek)" title="Lambdawaarde (motortechniek) (neerlandés)" lang="nl" hreflang="nl" data-title="Lambdawaarde (motortechniek)" data-language-autonym="Nederlands" data-language-local-name="neerlandés" class="interlanguage-link-target"><span>Nederlands</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-pl mw-list-item"><a href="https://pl.wikipedia.org/wiki/Wsp%C3%B3%C5%82czynnik_nadmiaru_powietrza" title="Współczynnik nadmiaru powietrza (polaco)" lang="pl" hreflang="pl" data-title="Współczynnik nadmiaru powietrza" data-language-autonym="Polski" data-language-local-name="polaco" class="interlanguage-link-target"><span>Polski</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ro mw-list-item"><a href="https://ro.wikipedia.org/wiki/Amestec_carburant" title="Amestec carburant (rumano)" lang="ro" hreflang="ro" data-title="Amestec carburant" data-language-autonym="Română" data-language-local-name="rumano" class="interlanguage-link-target"><span>Română</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ru mw-list-item"><a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%B8%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%8E%D1%87%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%8C" title="Стехиометрическая горючая смесь (ruso)" lang="ru" hreflang="ru" data-title="Стехиометрическая горючая смесь" data-language-autonym="Русский" data-language-local-name="ruso" class="interlanguage-link-target"><span>Русский</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-sk mw-list-item"><a href="https://sk.wikipedia.org/wiki/S%C3%BA%C4%8Dinite%C4%BE_prebytku_vzduchu" title="Súčiniteľ prebytku vzduchu (eslovaco)" lang="sk" hreflang="sk" data-title="Súčiniteľ prebytku vzduchu" data-language-autonym="Slovenčina" data-language-local-name="eslovaco" class="interlanguage-link-target"><span>Slovenčina</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-sv mw-list-item"><a href="https://sv.wikipedia.org/wiki/Br%C3%A4nsleluftblandning" title="Bränsleluftblandning (sueco)" lang="sv" hreflang="sv" data-title="Bränsleluftblandning" data-language-autonym="Svenska" data-language-local-name="sueco" class="interlanguage-link-target"><span>Svenska</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-uk mw-list-item"><a href="https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D1%85%D1%96%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D1%81%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%8E%D1%87%D0%BE%D1%97_%D1%81%D1%83%D0%BC%D1%96%D1%88%D1%96" title="Стехіометричний склад горючої суміші (ucraniano)" lang="uk" hreflang="uk" data-title="Стехіометричний склад горючої суміші" data-language-autonym="Українська" data-language-local-name="ucraniano" class="interlanguage-link-target"><span>Українська</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-zh mw-list-item"><a href="https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E7%87%83%E6%AF%94" title="空燃比 (chino)" lang="zh" hreflang="zh" data-title="空燃比" data-language-autonym="中文" data-language-local-name="chino" class="interlanguage-link-target"><span>中文</span></a></li> </ul> <div class="after-portlet after-portlet-lang"><span class="wb-langlinks-edit wb-langlinks-link"><a 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proceso de <a href="/wiki/Combusti%C3%B3n" title="Combustión">combustión</a>. La combustión puede ocurrir de manera controlada, como en un <a href="/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna" title="Motor de combustión interna">motor de combustión interna</a> o un <a href="/wiki/Horno" title="Horno">horno</a> industrial, o puede provocar una <a href="/wiki/Explosi%C3%B3n" title="Explosión">explosión</a> (por ejemplo, una explosión de polvo, explosión de gas o vapor o en una <a href="/wiki/Bomba_termob%C3%A1rica" title="Bomba termobárica">bomba termobárica</a>). El dosado <a href="/wiki/Estequiometr%C3%ADa" title="Estequiometría">estequiométrico</a> asegura la oxidación completa del combustible sin exceso de oxidante residual en los productos de combustión. </p><p>El dosado determina si una mezcla es combustible, cuánta energía se libera y cuántos contaminantes no deseados se producen en la reacción. Por lo general, existe un rango de relaciones aire–combustible, fuera del cual no se producirá la <a href="/wiki/Ignici%C3%B3n" class="mw-disambig" title="Ignición">ignición</a>. Estos se conocen como límites explosivos inferior y superior. </p><p>En un motor de combustión interna o un horno industrial, el dosado es una medida importante por razones de <a href="/wiki/Control_de_emisiones_vehiculares" title="Control de emisiones vehiculares">anticontaminación</a> y ajuste del rendimiento. Si se proporciona exactamente suficiente aire para quemar por completo todo el combustible, la relación se conoce como <a href="/wiki/Estequiometr%C3%ADa" title="Estequiometría">mezcla estequiométrica</a>, a menudo abreviada en <a href="/wiki/Idioma_ingl%C3%A9s" title="Idioma inglés">inglés</a> como <i>stoich</i>. Las proporciones inferiores a la estequiométrica se consideran mezclas ricas. Las mezclas ricas son menos eficientes, pero pueden producir más energía y quemarse a temperaturas más bajas. Las proporciones superiores a la estequiométrica se consideran pobres. Las mezclas pobres son más eficientes, pero generalmente alcanzan temperaturas más altas, lo que puede conducir a la formación de <a href="/wiki/%C3%93xidos_de_nitr%C3%B3geno" title="Óxidos de nitrógeno">óxidos de nitrógeno</a>. Algunos motores están diseñados con características que permiten una combustión pobre. Para cálculos precisos del dosado, el contenido de oxígeno del aire de combustión debe especificarse debido a la diferente densidad del aire con la altitud o la temperatura del aire de admisión, a la posible dilución con <a href="/wiki/Vapor_de_agua" title="Vapor de agua">vapor de agua</a> ambiental o al enriquecimiento del aire con oxígeno. </p> <meta property="mw:PageProp/toc" /> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Definiciones">Definiciones</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=1" title="Editar sección: Definiciones"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Existen varios términos que se suelen utilizar habitualmente con mezclas de aire y combustible en <a href="/wiki/Motores_de_combusti%C3%B3n_interna" class="mw-redirect" title="Motores de combustión interna">motores de combustión interna</a>, <a href="/wiki/Turbina" title="Turbina">turbinas</a> o <a href="/wiki/Gasificaci%C3%B3n" title="Gasificación">gasificadores</a>. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Dosado_absoluto_aire–combustible"><span id="Dosado_absoluto_aire.E2.80.93combustible"></span>Dosado absoluto aire–combustible</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=2" title="Editar sección: Dosado absoluto aire–combustible"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>El dosado absoluto aire–combustible o relación aire–combustible (también expresado a menudo como aire:combustible) es el más utilizado en motores de combustión interna y se determina de acuerdo con la expresión: </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mathrm {R_{A/C}} ={\frac {{\dot {m}}_{\rm {aire}}}{{\dot {m}}_{\rm {combustible}}}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <msub> <mi mathvariant="normal">R</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">A</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <mi mathvariant="normal">C</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <msub> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mover> <mi>m</mi> <mo>&#x02D9;<!-- ˙ --></mo> </mover> </mrow> </mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">a</mi> <mi mathvariant="normal">i</mi> <mi mathvariant="normal">r</mi> <mi mathvariant="normal">e</mi> </mrow> </mrow> </msub> <msub> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mover> <mi>m</mi> <mo>&#x02D9;<!-- ˙ --></mo> </mover> </mrow> </mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">c</mi> <mi mathvariant="normal">o</mi> <mi mathvariant="normal">m</mi> <mi mathvariant="normal">b</mi> <mi mathvariant="normal">u</mi> <mi mathvariant="normal">s</mi> <mi mathvariant="normal">t</mi> <mi mathvariant="normal">i</mi> <mi mathvariant="normal">b</mi> <mi mathvariant="normal">l</mi> <mi mathvariant="normal">e</mi> </mrow> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {R_{A/C}} ={\frac {{\dot {m}}_{\rm {aire}}}{{\dot {m}}_{\rm {combustible}}}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/558678befdbcc473e11d548b9105efce9b00f82f" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.171ex; width:19.986ex; height:5.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {R_{A/C}} ={\frac {{\dot {m}}_{\rm {aire}}}{{\dot {m}}_{\rm {combustible}}}}}"></span></dd></dl> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Dosado_absoluto_combustible–aire"><span id="Dosado_absoluto_combustible.E2.80.93aire"></span>Dosado absoluto combustible–aire</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=3" title="Editar sección: Dosado absoluto combustible–aire"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>El dosado absoluto combustible–aire o relación combustible–aire se utiliza frecuentemente en la industria de las <a href="/wiki/Turbinas_de_gas" class="mw-redirect" title="Turbinas de gas">turbinas de gas</a>, así como en algunos estudios con motores de combustión interna, y se refiere a la relación combustible/aire. </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mathrm {R_{C/A}} ={\frac {1}{\mathrm {R_{A/C}} }}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <msub> <mi mathvariant="normal">R</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">C</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <mi mathvariant="normal">A</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <msub> <mi mathvariant="normal">R</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">A</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <mi mathvariant="normal">C</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {R_{C/A}} ={\frac {1}{\mathrm {R_{A/C}} }}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e0e108d8a940965c66041612c1f97aae8eefc6ae" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.671ex; width:14.303ex; height:6.009ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {R_{C/A}} ={\frac {1}{\mathrm {R_{A/C}} }}}"></span></dd></dl> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Dosado_relativo_aire–combustible"><span id="Dosado_relativo_aire.E2.80.93combustible"></span>Dosado relativo aire–combustible</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=4" title="Editar sección: Dosado relativo aire–combustible"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>El dosado relativo aire–combustible o relación de equivalencia aire–combustible (<i>air–fuel equivalence ratio</i>), <b>λ</b>, es la relación entre la R<sub>A/C</sub> real y la R<sub>A/C</sub> estequiométrica para una mezcla dada. Una mezcla con λ = 1,0 está en estequiometría, para mezclas ricas λ &lt; 1,0 y para mezclas pobres λ &gt; 1,0. </p><p>Existe una relación directa entre λ y la R<sub>A/C</sub>. Para calcular la R<sub>A/C</sub> a partir de una λ dado, se multiplica la λ medida por la R<sub>A/C</sub> estequiométrica para ese combustible. Alternativamente, para determinar la λ de una mezcla, se divide la R<sub>A/C</sub> real por la R<sub>A/C</sub> estequiométrica para ese combustible. Esta última ecuación se usa a menudo como la definición de λ: </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \lambda ={\frac {\mathrm {R_{A/C}} }{\mathrm {R_{A/C}} _{\text{estequiom&#xE9;trica}}}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <msub> <mi mathvariant="normal">R</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">A</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <mi mathvariant="normal">C</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <msub> <mi mathvariant="normal">R</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">A</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <mi mathvariant="normal">C</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>estequiom&#xE9;trica</mtext> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \lambda ={\frac {\mathrm {R_{A/C}} }{\mathrm {R_{A/C}} _{\text{estequiométrica}}}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ac8631df49d6ad35bf2833de5e82e0ee9656101e" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -3.505ex; width:22.179ex; height:7.343ex;" alt="{\displaystyle \lambda ={\frac {\mathrm {R_{A/C}} }{\mathrm {R_{A/C}} _{\text{estequiométrica}}}}}"></span></dd></dl> <p>Debido a que la composición de los combustibles comunes varía estacionalmente y a que muchos vehículos modernos pueden operar con combustibles diferentes, tiene más sentido hablar de valores de λ que de R<sub>A/C</sub>. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Dosado_relativo_combustible–aire"><span id="Dosado_relativo_combustible.E2.80.93aire"></span>Dosado relativo combustible–aire</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=5" title="Editar sección: Dosado relativo combustible–aire"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>El dosado relativo combustible–aire o relación de equivalencia combustible–aire (<i>fuel–air equivalence ratio</i>), <i><b>ϕ</b></i>, de un sistema se define como el cociente entre la relación combustible–aire y la relación combustible–aire estequiométrica. Matemáticamente, </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \phi ={\frac {\mbox{Relaci&#xF3;n combustible&#x2013;aire}}{({\mbox{Relaci&#xF3;n combustible&#x2013;aire}})_{\text{estequiom&#xE9;trica}}}}={\frac {m_{\text{combustible}}/m_{\text{oxidante}}}{\left(m_{\text{combustible}}/m_{\text{oxidante}}\right)_{\text{estequiom&#xE9;trica}}}}={\frac {n_{\text{combustible}}/n_{\text{oxidante}}}{\left(n_{\text{combustible}}/n_{\text{oxidante}}\right)_{\text{estequiom&#xE9;trica}}}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>&#x03D5;<!-- ϕ --></mi> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mstyle displaystyle="false" scriptlevel="0"> <mtext>Relaci&#xF3;n combustible&#x2013;aire</mtext> </mstyle> <mrow> <mo stretchy="false">(</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="false" scriptlevel="0"> <mtext>Relaci&#xF3;n combustible&#x2013;aire</mtext> </mstyle> </mrow> <msub> <mo stretchy="false">)</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>estequiom&#xE9;trica</mtext> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>combustible</mtext> </mrow> </msub> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>oxidante</mtext> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>combustible</mtext> </mrow> </msub> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>oxidante</mtext> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>estequiom&#xE9;trica</mtext> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>combustible</mtext> </mrow> </msub> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <msub> <mi>n</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>oxidante</mtext> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>combustible</mtext> </mrow> </msub> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>/</mo> </mrow> <msub> <mi>n</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>oxidante</mtext> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>estequiom&#xE9;trica</mtext> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \phi ={\frac {\mbox{Relación combustible–aire}}{({\mbox{Relación combustible–aire}})_{\text{estequiométrica}}}}={\frac {m_{\text{combustible}}/m_{\text{oxidante}}}{\left(m_{\text{combustible}}/m_{\text{oxidante}}\right)_{\text{estequiométrica}}}}={\frac {n_{\text{combustible}}/n_{\text{oxidante}}}{\left(n_{\text{combustible}}/n_{\text{oxidante}}\right)_{\text{estequiométrica}}}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c8531c85e93c5238c124f060ab0024cc12968161" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -3.671ex; width:119.974ex; height:8.176ex;" alt="{\displaystyle \phi ={\frac {\mbox{Relación combustible–aire}}{({\mbox{Relación combustible–aire}})_{\text{estequiométrica}}}}={\frac {m_{\text{combustible}}/m_{\text{oxidante}}}{\left(m_{\text{combustible}}/m_{\text{oxidante}}\right)_{\text{estequiométrica}}}}={\frac {n_{\text{combustible}}/n_{\text{oxidante}}}{\left(n_{\text{combustible}}/n_{\text{oxidante}}\right)_{\text{estequiométrica}}}}}"></span></dd></dl> <p>donde <i>m</i> representa la masa, <i>n</i> representa el número de moles y el subíndice <i>estequiométrica</i> indica las condiciones estequiométricas. La principal ventaja de utilizar el dosado relativo sobre el dosado absoluto es que tiene en cuenta (y, por lo tanto, es independiente de) los valores de masa y número de moles del combustible y el oxidante. Otra ventaja de utilizar el dosado relativo es que las relaciones superiores a la unidad siempre indican que hay más combustible en la mezcla combustible–oxidante del necesario para la combustión completa (reacción estequiométrica), independientemente del combustible y el oxidante que se utilicen, mientras que las relaciones inferiores a la unidad representan un defecto de combustible o un exceso de oxidante equivalente en la mezcla. Este no es el caso si se utiliza en su lugar el dosado absoluto, que toma diferentes valores para diferentes mezclas. </p><p>El dosado relativo combustible–aire está relacionado con el dosado relativo aire–combustible (definido anteriormente) de la siguiente manera: </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \phi ={\frac {1}{\lambda }}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>&#x03D5;<!-- ϕ --></mi> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> </mfrac> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \phi ={\frac {1}{\lambda }}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5c5118e2e3690f5d8447f6cbc35df1280797bba0" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.005ex; width:6.675ex; height:5.343ex;" alt="{\displaystyle \phi ={\frac {1}{\lambda }}}"></span></dd></dl> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Porcentaje_de_exceso_de_aire">Porcentaje de exceso de aire</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=6" title="Editar sección: Porcentaje de exceso de aire"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>En <a href="/wiki/Horno" title="Horno">hornos</a> industriales, <a href="/wiki/Generador_de_vapor" title="Generador de vapor">generadores de vapor</a> de plantas de energía y grandes <a href="/wiki/Turbinas_de_gas" class="mw-redirect" title="Turbinas de gas">turbinas de gas</a>, el término más común es el porcentaje de exceso de aire de combustión o porcentaje de aire estequiométrico. Por ejemplo, un exceso de aire de combustión del 15% significa que se está utilizando un 15% más del aire estequiométrico requerido (o 115% del aire estequiométrico). </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Dosados_en_máquinas_térmicas"><span id="Dosados_en_m.C3.A1quinas_t.C3.A9rmicas"></span>Dosados en máquinas térmicas</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=7" title="Editar sección: Dosados en máquinas térmicas"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Motores_de_combustión_interna"><span id="Motores_de_combusti.C3.B3n_interna"></span>Motores de combustión interna</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=8" title="Editar sección: Motores de combustión interna"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <figure class="mw-default-size" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/Archivo:Ideal-stoichiometry.jpg" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/Ideal-stoichiometry.jpg/220px-Ideal-stoichiometry.jpg" decoding="async" width="220" height="247" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/Ideal-stoichiometry.jpg/330px-Ideal-stoichiometry.jpg 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c4/Ideal-stoichiometry.jpg/440px-Ideal-stoichiometry.jpg 2x" data-file-width="486" data-file-height="545" /></a><figcaption>Potencia y consumo de combustible en motores de gasolina en función del dosado.</figcaption></figure> <p>El dosado estequiométrico en un motor de <a href="/wiki/Gasolina" title="Gasolina">gasolina</a> es la proporción ideal de aire a combustible que permite quemar todo el combustible sin exceso de aire. Para la gasolina como combustible, la mezcla estequiométrica de aire y combustible es de aproximadamente 14,7:1,<sup id="cite_ref-1" class="reference separada"><a href="#cite_note-1"><span class="corchete-llamada">[</span>1<span class="corchete-llamada">]</span></a></sup>&#8203; es decir, que por cada mol de combustible, se requieren 14,7 moles de aire. Para el <a href="/wiki/Octano" title="Octano">octano</a> puro como combustible, la reacción de oxidación es: </p> <dl><dd>25&#160;O<sub>2</sub> + 2&#160;C<sub>8</sub>H<sub>18</sub> → 16&#160;CO<sub>2</sub> + 18&#160;H<sub>2</sub>O + energía</dd></dl> <p>Cualquier mezcla con relación aire–combustible superior a 14,7:1 se considera una mezcla pobre; inferior a 14,7:1 es una mezcla rica, considerando gasolina compuesta únicamente por <a href="/wiki/Heptano" title="Heptano">n-heptano</a> e <a href="/wiki/Isooctano" class="mw-redirect" title="Isooctano">isooctano</a>). En realidad, la mayoría de los combustibles se componen de una combinación de heptano, octano y otros <a href="/wiki/Alcano" title="Alcano">alcanos</a>, además de aditivos que incluyen <a href="/wiki/Detergente" title="Detergente">detergentes</a> y posiblemente oxigenadores como el <a href="/wiki/MTBE" class="mw-redirect" title="MTBE">MTBE</a> (metil terc-butil éter) o el <a href="/wiki/Etanol" title="Etanol">etanol</a>/<a href="/wiki/Metanol" title="Metanol">metanol</a>. Todos estos compuestos alteran la relación estequiométrica, y la mayoría de los aditivos modifican la relación a la baja (los oxigenadores aportan oxígeno adicional a la combustión en forma líquida que se libera en el momento de la combustión. Para la gasolina con MTBE, la relación estequiométrica puede disminuir hasta 14,1:1. Los vehículos que utilizan sensores de oxígeno u otros circuitos de retroalimentación para controlar la relación aire–combustible (control lambda), compensan automáticamente este cambio en la relación estequiométrica del combustible midiendo la composición de los gases de escape y controlando el volumen de combustible. Los vehículos sin dichos controles (como la mayoría de las motocicletas hasta hace poco, y los coches anteriores a mediados de la década de 1980) pueden tener dificultades para funcionar con ciertas mezclas de combustible (especialmente los combustibles de invierno que se usan en algunas áreas) y pueden requerir el empleo de diferentes surtidores de carburante (o una alteración en las proporciones de combustible). Los vehículos que disponen de sensores de oxígeno pueden controlar la relación aire–combustible con un medidor. </p><p>El dosado relativo aire–combustible λ es siempre la unidad para mezclas estequiométricas. No obstante, en prácticamente todos los motores de combustión interna (MCI) este coeficiente difiere de 1. Por ejemplo, desde el punto de vista de la eficiencia, en motores con encendido por chispa, λ = 1,03-1,05. Este exceso de aire se debe a la mezcla imperfecta del combustible con aire en el <a href="/wiki/Carburador" title="Carburador">carburador</a>, por lo que para la combustión completa del combustible en el cilindro de un motor con inyección de combustible, se requiere un ligero aumento de λ. Por otro lado, la mayor potencia del motor, en igualdad de condiciones, se logra cuando se opera con mezclas más ricas, λ = 0,3–0,88. En motores modernos, mantener λ cerca del funcionamiento óptimo se lleva a cabo utilizando un sistema de control automático de la relación aire/combustible (control lambda). El sensor principal en tales sistemas es el sensor de concentración de oxígeno libre en los gases de escape del motor, la llamada <a href="/wiki/Sonda_lambda" title="Sonda lambda">sonda lambda</a>. Los <a href="/wiki/Motores_di%C3%A9sel" class="mw-redirect" title="Motores diésel">motores diésel</a> operan con mayores valores de λ para evitar la formación de hollín (λ = 1,1–1,3). </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Turbinas_de_gas">Turbinas de gas</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=9" title="Editar sección: Turbinas de gas"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>En la <a href="/wiki/C%C3%A1mara_de_combusti%C3%B3n" title="Cámara de combustión">cámara de combustión</a> de una <a href="/wiki/Turbina_de_gas" title="Turbina de gas">turbina de gas</a>, λ se mantiene cerca de 1. Sin embargo, antes de impulsar las palas de la turbina, para reducir la temperatura del gas por razones de resistencia térmica de las palas, el gas de la cámara de combustión se diluye con aire extraído del compresor de la turbina, lo que reduce su temperatura de aproximadamente 1600 °C a 1300–1400&#160;°C, por lo tanto el valor de λ en el escape de la turbina suele alcanzar valores superiores a 5. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Calderas_industriales">Calderas industriales</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=10" title="Editar sección: Calderas industriales"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>El valor de λ en las <a href="/wiki/Caldera" class="mw-disambig" title="Caldera">calderas</a> depende significativamente del tipo de combustible. En calderas de gas de baja potencia o capacidad λ es 1,2–1,4, mientras que en calderas de gran potencia que queman gas natural λ = 1,03–1,1. En calderas que funcionan con combustibles líquidos y sólidos para combustión completa, λ se mantiene en el rango de 1,5 a 2–3. </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Referencias">Referencias</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Relaci%C3%B3n_aire-combusti%C3%B3n&amp;action=edit&amp;section=11" title="Editar sección: Referencias"><span>editar</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="listaref" style="list-style-type: decimal;"><ol class="references"> <li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><span id="CITAREFHillierPittuck1966" class="citation libro">Hillier, V.A.W.; Pittuck, F.W. (1966). «Sub-section 3.2». <i>Fundamentals of Motor Vehicle Technology</i>. London: <a href="/w/index.php?title=Hutchinson_(publisher)&amp;action=edit&amp;redlink=1" class="new" title="Hutchinson (publisher) (aún no redactado)">Hutchinson Educational</a>. <small><a href="/wiki/ISBN" title="ISBN">ISBN</a>&#160;<a href="/wiki/Especial:FuentesDeLibros/0_09_110711_3" title="Especial:FuentesDeLibros/0 09 110711 3">0 09 110711 3</a></small>.</span><span title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rfr_id=info%3Asid%2Fes.wikipedia.org%3ARelaci%C3%B3n+aire-combusti%C3%B3n&amp;rft.atitle=Fundamentals+of+Motor+Vehicle+Technology&amp;rft.au=Hillier%2C+V.A.W.&amp;rft.au=Pittuck%2C+F.W.&amp;rft.aufirst=V.A.W.&amp;rft.aulast=Hillier&amp;rft.btitle=Sub-section+3.2&amp;rft.date=1966&amp;rft.genre=bookitem&amp;rft.isbn=0091107113&amp;rft.place=London&amp;rft.pub=Hutchinson+Educational&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook" class="Z3988"><span style="display:none;">&#160;</span></span></span> </li> </ol></div> <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r161257576">.mw-parser-output .mw-authority-control{margin-top:1.5em}.mw-parser-output .mw-authority-control .navbox table{margin:0}.mw-parser-output .mw-authority-control .navbox hr:last-child{display:none}.mw-parser-output .mw-authority-control .navbox+.mw-mf-linked-projects{display:none}.mw-parser-output .mw-authority-control .mw-mf-linked-projects{display:flex;padding:0.5em;border:1px solid var(--border-color-base,#a2a9b1);background-color:var(--background-color-neutral,#eaecf0);color:var(--color-base,#202122)}.mw-parser-output .mw-authority-control .mw-mf-linked-projects ul li{margin-bottom:0}.mw-parser-output .mw-authority-control .navbox{border:1px solid var(--border-color-base,#a2a9b1);background-color:var(--background-color-neutral-subtle,#f8f9fa)}.mw-parser-output .mw-authority-control .navbox-list{border-color:#f8f9fa}.mw-parser-output .mw-authority-control .navbox th{background-color:#eeeeff}html.skin-theme-clientpref-night .mw-parser-output .mw-authority-control .mw-mf-linked-projects{border:1px solid var(--border-color-base,#72777d);background-color:var(--background-color-neutral,#27292d);color:var(--color-base,#eaecf0)}html.skin-theme-clientpref-night .mw-parser-output .mw-authority-control .navbox{border:1px solid var(--border-color-base,#72777d)!important;background-color:var(--background-color-neutral-subtle,#202122)!important}html.skin-theme-clientpref-night .mw-parser-output .mw-authority-control .navbox-list{border-color:#202122!important}html.skin-theme-clientpref-night .mw-parser-output .mw-authority-control .navbox th{background-color:#27292d!important}@media(prefers-color-scheme:dark){html.skin-theme-clientpref-os .mw-parser-output .mw-authority-control .mw-mf-linked-projects{border:1px solid var(--border-color-base,#72777d)!important;background-color:var(--background-color-neutral,#27292d)!important;color:var(--color-base,#eaecf0)!important}html.skin-theme-clientpref-os .mw-parser-output .mw-authority-control .navbox{border:1px solid var(--border-color-base,#72777d)!important;background-color:var(--background-color-neutral-subtle,#202122)!important}html.skin-theme-clientpref-os .mw-parser-output .mw-authority-control .navbox-list{border-color:#202122!important}html.skin-theme-clientpref-os .mw-parser-output .mw-authority-control .navbox th{background-color:#27292d!important}}</style><div class="mw-authority-control"><div role="navigation" class="navbox" aria-label="Navbox" style="width: inherit;padding:3px"><table class="hlist navbox-inner" style="border-spacing:0;background:transparent;color:inherit"><tbody><tr><th scope="row" class="navbox-group" style="width: 12%; text-align:center;"><a href="/wiki/Control_de_autoridades" title="Control de autoridades">Control de autoridades</a></th><td class="navbox-list navbox-odd" style="text-align:left;border-left-width:2px;border-left-style:solid;width:100%;padding:0px"><div style="padding:0em 0.25em"> <ul><li><b>Proyectos Wikimedia</b></li> <li><span style="white-space:nowrap;"><span typeof="mw:File"><a href="/wiki/Wikidata" title="Wikidata"><img alt="Wd" src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Wikidata-logo.svg/20px-Wikidata-logo.svg.png" decoding="async" width="20" height="11" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Wikidata-logo.svg/30px-Wikidata-logo.svg.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Wikidata-logo.svg/40px-Wikidata-logo.svg.png 2x" data-file-width="1050" data-file-height="590" /></a></span> Datos:</span> <span class="uid"><a href="https://www.wikidata.org/wiki/Q178895" class="extiw" title="wikidata:Q178895">Q178895</a></span></li> <li><b>Diccionarios y enciclopedias</b></li> <li><span style="white-space:nowrap;"><a href="/wiki/Enciclopedia_Brit%C3%A1nica" title="Enciclopedia Británica">Britannica</a>:</span> <span class="uid"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.britannica.com/technology/air-to-fuel-ratio">url</a></span></li></ul> </div></td></tr></tbody></table></div><div class="mw-mf-linked-projects hlist"> <ul><li><span style="white-space:nowrap;"><span typeof="mw:File"><a href="/wiki/Wikidata" title="Wikidata"><img alt="Wd" src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Wikidata-logo.svg/20px-Wikidata-logo.svg.png" decoding="async" width="20" height="11" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Wikidata-logo.svg/30px-Wikidata-logo.svg.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Wikidata-logo.svg/40px-Wikidata-logo.svg.png 2x" data-file-width="1050" data-file-height="590" /></a></span> Datos:</span> <span class="uid"><a href="https://www.wikidata.org/wiki/Q178895" class="extiw" title="wikidata:Q178895">Q178895</a></span></li></ul> </div></div> <!-- NewPP limit report Parsed by mw‐api‐ext.eqiad.main‐97774699b‐mfrfz Cached time: 20241105015725 Cache expiry: 2592000 Reduced expiry: false Complications: [show‐toc] CPU time usage: 0.139 seconds Real time usage: 0.244 seconds Preprocessor visited node count: 191/1000000 Post‐expand include size: 4140/2097152 bytes Template argument size: 0/2097152 bytes Highest expansion depth: 5/100 Expensive parser function count: 1/500 Unstrip recursion depth: 0/20 Unstrip post‐expand size: 3908/5000000 bytes Lua time usage: 0.082/10.000 seconds Lua memory usage: 2037893/52428800 bytes Number of Wikibase entities loaded: 2/400 --> <!-- Transclusion expansion time report (%,ms,calls,template) 100.00% 162.405 1 -total 67.67% 109.894 1 Plantilla:Control_de_autoridades 32.27% 52.405 1 Plantilla:Listaref 27.86% 45.243 1 Plantilla:Cite_book --> <!-- Saved in parser cache with key eswiki:pcache:idhash:9854830-0!canonical and timestamp 20241105015725 and revision id 163405646. Rendering was triggered because: unknown --> </div><!--esi <esi:include src="/esitest-fa8a495983347898/content" /> --><noscript><img src="https://login.wikimedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;"></noscript> <div class="printfooter" data-nosnippet="">Obtenido de «<a dir="ltr" href="https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Relación_aire-combustión&amp;oldid=163405646">https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Relación_aire-combustión&amp;oldid=163405646</a>»</div></div> <div id="catlinks" class="catlinks" data-mw="interface"><div id="mw-normal-catlinks" class="mw-normal-catlinks"><a href="/wiki/Especial:Categor%C3%ADas" title="Especial:Categorías">Categorías</a>: <ul><li><a href="/wiki/Categor%C3%ADa:Reacciones_qu%C3%ADmicas" title="Categoría:Reacciones químicas">Reacciones químicas</a></li><li><a href="/wiki/Categor%C3%ADa:Motores" title="Categoría:Motores">Motores</a></li></ul></div></div> </div> </main> </div> <div class="mw-footer-container"> <footer id="footer" class="mw-footer" > <ul id="footer-info"> <li id="footer-info-lastmod"> Esta página se editó por última vez el 5 nov 2024 a las 01:55.</li> <li id="footer-info-copyright">El texto está disponible bajo la <a href="/wiki/Wikipedia:Texto_de_la_Licencia_Creative_Commons_Atribuci%C3%B3n-CompartirIgual_4.0_Internacional" title="Wikipedia:Texto de la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional">Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0</a>; pueden aplicarse cláusulas adicionales. 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