pcarballosa
Nivel 5
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En los años sesenta se instauró una dictadura militar en Brasil, como resultado de esto la nación fue sancionada, y esas sanciones o embargo provocaron entre otras cosas la escasez de derivados del petróleo, entre ellos los combustibles.
¿Qué podían hacer los brasileños?
Por una parte podían intentar conseguir petróleo por otras vías a un costo más alto, y por otra podían intentar sustituirlo por algo más a su alcance, por lo menos para usarlo en la mantención del transporte.
El gobierno brasileño se inclinó hacia esta última solución, porque comprendió como le era imprescindible liberarse de las dependencias del exterior para tener soberanía, y así comenzó el desarrollo de la producción de etanol como combustible en ese país.
Por pura casualidad esa estrategia le resultó más conveniente debido a la crisis del petróleo de principios de los años setenta, la cual sirvió para afianzar más la estrategia del etanol; y así esta prosiguió hasta 1986, cuando el azúcar alcanzó un alto precio en el mercado mundial, y en cambio el precio del petróleo descendió (un indicador claro del incremento de las necesidades de azúcar para consumo humano).
En el intervalo desde mediados de los años sesenta hasta mediados de los ochenta, teniendo etanol disponible en las cantidades adecuadas, la industria automovilística de Brasil se dedicó a diseñar vehículos con la capacidad de usar dicho combustible en estado puro para beneficiarse de la política estimulada por el gobierno. El primer automóvil disponible para consumir etanol fue el Fiat 147, liberado en 1978, y a partir de este vehículo la popularidad del etanol creció bastante entre los brasileños, lo que a su vez estimuló mucho más la industria hasta representar la producción de vehículos de etanol el 76% de la total en 1986. El descenso del precio del petróleo, unido al alto precio alcanzado por el azúcar mencionado antes, provocó, sin embargo, un descenso en la producción de etanol en el país suramericano a partir de 1986. El cambio de precios comentado también afecto a Cuba, puesto que debido a ciertas características de los convenios con los soviéticos, a partir de ese año estos nos compraron azúcar más barata y nos vendieron petróleo algo más caro en comparación con los precios de esos productos en el mercado mundial. Pero volviendo a Brasil, como resultado del enorme descenso de la producción de etanol debido a la conveniencia de vender el azúcar, para 1991 ese país incluso debió importar ese combustible desde EE.UU., el primer productor mundial de etanol desde ese entonces, para poder abastecer a su extensa flota de autos.
En todo caso, la decadencia del etanol brasileño fue pasajera, y a partir del 2003, cuando salieron de la línea de producción el Gol 1.6 "Total Flex" de la Volkswagen, y el Corsa 1.8 "Flexpower" de Chevrolet, el interés por el etanol entre los productores volvió a crecer (sospecho que para entonces el precio del azúcar también se había ido a fondo); estos automóviles eran capaces de utilizar tanto etanol como gasolina, o una variedad de emulsiones de ellos conocidas como gasohol, gracias a disponer de una tecnología desarrollada por la Fiat en colaboración con sus fabricantes que se dio en llamar "PowerTrain".
En lo adelante Brasil llegó a ser el segundo productor mundial de etanol, el primer exportador de ese combustible, y el líder internacional en cuanto al uso sostenible de etanol como combustible; y para tener una idea de la magnitud de su producción, se puede mencionar que entre Brasil y EE.UU. solos producen el 70% de todo el etanol del planeta.
De todas maneras, entre estos países existe una enorme diferencia de estrategia, puesto que en Brasil no se utiliza ni maíz ni otros alimentos de calidad para consumo humano como materia prima para producir etanol, sino azúcar (un alimento menos recomendable), y otros subproductos de la industria azucarera.
En el proceso de destilación, los brasileños también prefieren usar bagazo en vez del petróleo.
Por otra parte, toda la producción brasileña se alcanza solamente con la explotación del 1% de sus tierras cultivables, contra un 3,7% en los Estados Unidos.
En resumen, los brasileños poseen una estrategia digna de ser copiada para lograr la independencia en cuanto a combustibles para el transporte, aun cuando también se debe mencionar que producir biocombustibles es un proceso en donde se consume mucha agua, puesto los campos deben regarse para aumentar la productividad, y que por tanto, no todos los países del mundo pueden dedicarse a ello.
Pero lo más importante de todo esto es conocer como convertir un coche de gasolina para hacerlo funcionar con etanol no resulta demasiado complicado para una persona con conocimientos; o por lo menos cuando se trata de coches con motores basados en un carburador, puesto los más modernos usan inyectores controlados por software y la conversión resultaría un poco más complicada.
Por supuesto, sería mucho mejor un motor especialmente diseñado para usar etanol, puesto dado este combustible tiene un menor poder calorífico, dicho motor podría ser más compacto por necesitar mucho menos enfriamiento; mas la idea es poder utilizar un combustible distinto en un coche común de gasolina, un combustible capaz de ser producido por los mismos consumidores, lo cual resulta imprescindible cuando estos consumidores viven en regiones selváticas, como sucede con agricultores brasileños.
¿Qué ventajas tendría usar etanol?
En un país embargado en donde no existen reservas de petróleo o por lo menos de petróleo en estado de ser refinado fácilmente, resulta invaluable tener la capacidad de producir un combustible local capaz de garantizar el transporte.
En adición a esto:
¿Qué podían hacer los brasileños?
Por una parte podían intentar conseguir petróleo por otras vías a un costo más alto, y por otra podían intentar sustituirlo por algo más a su alcance, por lo menos para usarlo en la mantención del transporte.
El gobierno brasileño se inclinó hacia esta última solución, porque comprendió como le era imprescindible liberarse de las dependencias del exterior para tener soberanía, y así comenzó el desarrollo de la producción de etanol como combustible en ese país.
Por pura casualidad esa estrategia le resultó más conveniente debido a la crisis del petróleo de principios de los años setenta, la cual sirvió para afianzar más la estrategia del etanol; y así esta prosiguió hasta 1986, cuando el azúcar alcanzó un alto precio en el mercado mundial, y en cambio el precio del petróleo descendió (un indicador claro del incremento de las necesidades de azúcar para consumo humano).
En el intervalo desde mediados de los años sesenta hasta mediados de los ochenta, teniendo etanol disponible en las cantidades adecuadas, la industria automovilística de Brasil se dedicó a diseñar vehículos con la capacidad de usar dicho combustible en estado puro para beneficiarse de la política estimulada por el gobierno. El primer automóvil disponible para consumir etanol fue el Fiat 147, liberado en 1978, y a partir de este vehículo la popularidad del etanol creció bastante entre los brasileños, lo que a su vez estimuló mucho más la industria hasta representar la producción de vehículos de etanol el 76% de la total en 1986. El descenso del precio del petróleo, unido al alto precio alcanzado por el azúcar mencionado antes, provocó, sin embargo, un descenso en la producción de etanol en el país suramericano a partir de 1986. El cambio de precios comentado también afecto a Cuba, puesto que debido a ciertas características de los convenios con los soviéticos, a partir de ese año estos nos compraron azúcar más barata y nos vendieron petróleo algo más caro en comparación con los precios de esos productos en el mercado mundial. Pero volviendo a Brasil, como resultado del enorme descenso de la producción de etanol debido a la conveniencia de vender el azúcar, para 1991 ese país incluso debió importar ese combustible desde EE.UU., el primer productor mundial de etanol desde ese entonces, para poder abastecer a su extensa flota de autos.
En todo caso, la decadencia del etanol brasileño fue pasajera, y a partir del 2003, cuando salieron de la línea de producción el Gol 1.6 "Total Flex" de la Volkswagen, y el Corsa 1.8 "Flexpower" de Chevrolet, el interés por el etanol entre los productores volvió a crecer (sospecho que para entonces el precio del azúcar también se había ido a fondo); estos automóviles eran capaces de utilizar tanto etanol como gasolina, o una variedad de emulsiones de ellos conocidas como gasohol, gracias a disponer de una tecnología desarrollada por la Fiat en colaboración con sus fabricantes que se dio en llamar "PowerTrain".
En lo adelante Brasil llegó a ser el segundo productor mundial de etanol, el primer exportador de ese combustible, y el líder internacional en cuanto al uso sostenible de etanol como combustible; y para tener una idea de la magnitud de su producción, se puede mencionar que entre Brasil y EE.UU. solos producen el 70% de todo el etanol del planeta.
De todas maneras, entre estos países existe una enorme diferencia de estrategia, puesto que en Brasil no se utiliza ni maíz ni otros alimentos de calidad para consumo humano como materia prima para producir etanol, sino azúcar (un alimento menos recomendable), y otros subproductos de la industria azucarera.
En el proceso de destilación, los brasileños también prefieren usar bagazo en vez del petróleo.
Por otra parte, toda la producción brasileña se alcanza solamente con la explotación del 1% de sus tierras cultivables, contra un 3,7% en los Estados Unidos.
En resumen, los brasileños poseen una estrategia digna de ser copiada para lograr la independencia en cuanto a combustibles para el transporte, aun cuando también se debe mencionar que producir biocombustibles es un proceso en donde se consume mucha agua, puesto los campos deben regarse para aumentar la productividad, y que por tanto, no todos los países del mundo pueden dedicarse a ello.
Pero lo más importante de todo esto es conocer como convertir un coche de gasolina para hacerlo funcionar con etanol no resulta demasiado complicado para una persona con conocimientos; o por lo menos cuando se trata de coches con motores basados en un carburador, puesto los más modernos usan inyectores controlados por software y la conversión resultaría un poco más complicada.
Por supuesto, sería mucho mejor un motor especialmente diseñado para usar etanol, puesto dado este combustible tiene un menor poder calorífico, dicho motor podría ser más compacto por necesitar mucho menos enfriamiento; mas la idea es poder utilizar un combustible distinto en un coche común de gasolina, un combustible capaz de ser producido por los mismos consumidores, lo cual resulta imprescindible cuando estos consumidores viven en regiones selváticas, como sucede con agricultores brasileños.
¿Qué ventajas tendría usar etanol?
En un país embargado en donde no existen reservas de petróleo o por lo menos de petróleo en estado de ser refinado fácilmente, resulta invaluable tener la capacidad de producir un combustible local capaz de garantizar el transporte.
En adición a esto:
- El etanol reduce la producción de gases de invernadero producto de los medios de transporte en un 85% según un estudio realizado en EE.UU. recientemente.
- Los motores que funcionan con etanol producen muchos menos ácidos, ozono y smog fotoquímico que los motores de gasolina.
- La combustión del etanol produce pequeñas cantidades de formaldehido, un tóxico severo; sin embargo, la combustión de la gasolina genera más de este tóxico al actuar la luz solar sobre los gases de escape.
- La mezcla de etanol con gasolina para lograr incrementar el índice de octano de ésta reduce la emisión de productos de gran toxicidad como pasa al usar el tetraetilo de plomo y otras sustancias agregadas a ella con este fin.
Por último, se puede decir que la reducción de la contaminación del medio se podría lograr también al utilizar desechos que se encuentran abundantes en casi todos lados para la producción del propio etanol.
En España estaban investigando en la elaboración de etanol a partir del suero de la leche desechado en la industria láctea; y en otros países iban a utilizar para esto frutas que no pudieran venderse debido a que no tenían la calidad necesaria para llevarlas al mercado.
En fin, si bien es cierto que el automovilismo es dañino, y que el auto privado debería de ser prohibido en todos los países del mundo, es evidente que utilizando el etanol producido a base de la biomasa sin otra utilidad, se podría paliar en cierto modo el problema creado por el mal proceder de la sociedad consumista, y por la creciente población humana del planeta (el problema principal es la sobrepoblación y de esto se derivan todos los demás).
¿Qué se necesita hacer para convertir un coche de gasolina?
En primer lugar, debemos tener en cuenta que el caudal de combustible crecerá al utilizar etanol en lugar de la gasolina para mantener la misma potencia; y de esto se desprende que la línea de suministro del combustible deberá de ser capaz de proveer el caudal suficiente. En condiciones normales esto no causa ningún problema en los conductos como tal, y por eso la complicación se encontraría más bien al llegar al carburador del vehículo. Es en el carburador en donde recae la misión de preparar la mezcla de aire y combustible en la proporción óptima (esto se llama factor lambda) para hacer funcionar con la eficiencia prevista el motor, y esta mezcla es bastante diferente al utilizar etanol o gasolina. En el caso de la gasolina la mezcla óptima es de unas 14 partes de aire en peso por cada parte de gasolina y para esa proporción se han calculado los carburadores. Pero como el etanol en sí mismo contiene oxígeno, sólo se necesitan 9 partes de aire en peso con cada parte de etanol, y de ahí que la mezcla de aire/etanol resulte estar mucho más saturada de combustible y se consuma más de éste.
En España estaban investigando en la elaboración de etanol a partir del suero de la leche desechado en la industria láctea; y en otros países iban a utilizar para esto frutas que no pudieran venderse debido a que no tenían la calidad necesaria para llevarlas al mercado.
En fin, si bien es cierto que el automovilismo es dañino, y que el auto privado debería de ser prohibido en todos los países del mundo, es evidente que utilizando el etanol producido a base de la biomasa sin otra utilidad, se podría paliar en cierto modo el problema creado por el mal proceder de la sociedad consumista, y por la creciente población humana del planeta (el problema principal es la sobrepoblación y de esto se derivan todos los demás).
¿Qué se necesita hacer para convertir un coche de gasolina?
En primer lugar, debemos tener en cuenta que el caudal de combustible crecerá al utilizar etanol en lugar de la gasolina para mantener la misma potencia; y de esto se desprende que la línea de suministro del combustible deberá de ser capaz de proveer el caudal suficiente. En condiciones normales esto no causa ningún problema en los conductos como tal, y por eso la complicación se encontraría más bien al llegar al carburador del vehículo. Es en el carburador en donde recae la misión de preparar la mezcla de aire y combustible en la proporción óptima (esto se llama factor lambda) para hacer funcionar con la eficiencia prevista el motor, y esta mezcla es bastante diferente al utilizar etanol o gasolina. En el caso de la gasolina la mezcla óptima es de unas 14 partes de aire en peso por cada parte de gasolina y para esa proporción se han calculado los carburadores. Pero como el etanol en sí mismo contiene oxígeno, sólo se necesitan 9 partes de aire en peso con cada parte de etanol, y de ahí que la mezcla de aire/etanol resulte estar mucho más saturada de combustible y se consuma más de éste.
El carburador y la línea de alimentación de gas de un motor de gasolina (Manual de Automóviles de Arias-Paz).
¿Cómo se puede resolver este problema del caudal?
En los carburadores modernos existe un regulador de mezcla que permite cambiar la saturación de combustible en la mezcla aire/combustible; esto nos sirve para utilizar un combustible de características diferentes en el mismo motor de explosión.
El indicador para saber esto es simple, si la mezcla es rica en demasía el motor se puede ahogar y sus emisiones de gases serán superiores (en la bujía se puede notar la humedad al sacarla); y si la mezcla es demasiado pobre, el motor se recalentará (en este caso el electrodo de la bujía tendrá manchas blancas o se notará ampollado), y se producirán detonaciones.
El último escenario es mucho más peligroso, pues de ser usado en esas condiciones el motor puede llegar a dañarse, en especial las válvulas, sin embargo, si en un motor no se consigue obtener la mezcla adecuada por medio del regulador de mezcla propio del carburador, o el carburador no posee ninguno, podrían realizar modificaciones más profundas a éste.
Los cambios consisten, como se imaginarán, en la ampliación del diámetro del calibre del surtidor en un 30-40% del valor original (empezando por un 30% o luego no se podrá cerrar el orificio).
El surtidor es el conducto del carburador situado dentro del difusor o venturi.
En algunos carburadores existe un calibre en el surtidor que debería taladrarse al diámetro adecuado, en otros, más modernos y complicados, el calibre se sitúa en otras partes del cuerpo.
De todas maneras con eso no bastaría, y también se necesitaría hacerle una nueva calibración al flotador de control de suministro.
El nivel de combustible dentro del surtidor debe ser preciso para que la corriente de aire que es provocada por la admisión del motor pueda succionar la cantidad de combustible necesaria en el difusor o venturi; pero como el etanol es más pesado, y por tanto tiene más densidad que la gasolina, el flotador se hundirá menos y cerrará antes el paso del combustible sin llegar éste hasta el nivel imprescindible para ser aspirado como se espera.
Los cambios en este caso, por consiguiente, consisten en hacer un poco más pesado el flotador con adición de soldadura, o con resina epoxy (cerca de un 10% del peso total original).
En este momento no me es posible dar más detalles puesto que todo dependerá más del modelo de carburador; en ocasiones los carburadores poseen múltiples surtidores en un mismo difusor, o también podemos vérnoslas con modelos de carburadores dobles y hasta cuádruples, cada uno con su difusor y su surtidor o surtidores. La clave está en que se llegue a conseguir la proporción de la mezcla de combustible óptima (9 partes de aire por parte de etanol en peso) logrando el diámetro correcto del calibre y modificando de manera adecuada el mecanismo de control del nivel del combustible, y la vía para que esto se consiga importa poco. Por eso imagino que una persona con suficientes conocimientos de mecánica automotriz, y que sea capaz de desarmar un carburador pieza por pieza, no tendrá demasiados problemas en calibrarlo si esto es factible en ese modelo (es recomendable sacar la parte que se va a taladrar para que las virutas no causen problemas).
Pero con lo antes expuesto todavía no basta para usar etanol en un motor de gasolina, como se podrán imaginar por lo dicho en los párrafos anteriores, y se debe hacer unos ajustes también en el sistema de ignición.
En esta oportunidad el problema está dado producto de que el etanol es mucho menos volátil que la gasolina, y su índice de octano también es más grande.
En un motor de gasolina la ignición de la mezcla en el cilindro debe ocurrir cuando el pistón llega a su posición de máxima compresión; si la mezcla se enciende antes de ese momento se producen explosiones de pre-ignición y el motor puede dañarse; y si la chispa en la bujía se produce demasiado tarde nos encontramos con la pérdida de potencia y se desperdicia combustible.
El etanol puro demora más en vaporizarse y arde más lentamente en relación con la gasolina; para darle suficiente tiempo es necesario avanzar un poco la sincronización del sistema de ignición de modo que la chispa se dispare antes; esto se consigue de manera diferente dependiendo de si el motor utiliza un distribuidor o posee un sistema electrónico más moderno, y por eso no puedo dar detalles sobre esta parte tampoco.
En todo caso, un mecánico está capacitado para sincronizar correctamente el sistema de encendido, puesto que esta es una tarea bastante corriente para ellos, teniendo en cuenta que debe estar adelantado con respecto a su posición al utilizar gasolina.
En adición a lo anterior, debemos tener en cuenta las bujías para mejorar la ignición del etanol, puesto como se sabe la misión de la bujía no es solamente la de inflamar la mezcla de aire y combustible, también es la encargada de disipar el calor generado en la cámara de combustión hacia el sistema de refrigeración.
Por todo esto, deberían de usarse bujías de uno a dos rangos térmicos más altos que las usadas por lo común en el motor si se producen apagados, para que se incremente la temperatura dentro de la cámara de combustión y se facilite la ignición del etanol (es necesario comprobar las bujías frecuentemente para buscar manchas blancas en el electrodo, señales estas de sobrecalentamiento como se ha mencionado antes), a pesar de que por ser nuestro país bastante cálido esto último no debe ser necesario como sí podría serlo en invierno en Brasil.
Por último, sólo restaría calibrar la marcha en ralentí del motor utilizando etanol, para lo cual se siguen estos pasos:
Depositar en el carburador una cierta cantidad de gasolina (se supone que el depósito del vehículo contiene etanol en este punto).
Tratar de encender el motor (es posible se deba mantener algo presionado el pedal del acelerador para que el motor se mantenga funcionando una vez comience a consumir etanol debido a que en este instante todavía está calibrado para gasolina).
La calibración se realiza por lo general a partir de un par de tornillos dispuestos en el carburador, uno de ellos para la saturación de la mezcla, y el otro para la velocidad de giro.
En primer lugar, espere un poco para calentar el motor, y más tarde debe aflojar una cantidad el tornillo de saturación de la mezcla hasta que el motor comience a galopar (la marcha a impulsos entre cortas pausas). En ese momento se ajusta el tornillo de la velocidad para conseguir el giro del motor en su marcha ralentí, y más tarde se vuelve a apretar lentamente el primer tornillo hasta obtener un giro regular y sostenido (este tornillo no debe apretarse a fondo). Es posible encontrarse ahora con un ralentí rápido, y en ese caso se debe regular de nuevo el tornillo de velocidad hasta que el motor se ponga a galopar poco más despacio, y se vuelve a cerrar bien despacio el tornillo para la saturación de la mezcla hasta lograr la marcha regular necesaria.
Es todo, ahora sí el motor debe estar en condiciones de consumir etanol en vez de gasolina.