La mezcla es la proporción entre aire y combustible que entra al cilindro. Se puede expresar como AFR (relación aire/combustible, en peso) o como lambda. Lambda es la forma más cómoda de trabajar, porque significa lo mismo con cualquier combustible.
Estequiométrica
La mezcla estequiométrica es la proporción justa para que todo el combustible se queme con todo el oxígeno, sin que sobre nada. Para nafta pura es 14,7 kg de aire por cada kg de nafta (14,7:1). Pero cada combustible tiene la suya:
| Combustible | AFR estequiométrico (aprox.) |
|---|---|
| Nafta pura (E0) | 14,7 |
| Nafta con 12 % de etanol (E12) | 14,0 |
| E85 | 9,8 |
| Etanol puro (E100) | 9,0 |
| Metanol | 6,4 |
Las naftas que se venden hoy en Argentina llevan un corte obligatorio de bioetanol de hasta un 12 %, así que su estequiométrica real ronda 14,0, no 14,7.
Lambda: el idioma universal
- λ = 1,00: estequiométrica, con cualquier combustible.
- λ menor a 1: mezcla rica (sobra combustible).
- λ mayor a 1: mezcla pobre (sobra aire).
Si cambiás de nafta a E85, en AFR los números objetivo cambian por completo. En lambda quedan iguales. Por eso las ECUs modernas y las sondas de banda ancha trabajan en lambda.
Qué valores se buscan
Son valores orientativos para motores nafteros. Cada motor, combustible y uso tiene los suyos.
| Situación | Lambda típico |
|---|---|
| Ralentí y crucero | 0,98 – 1,02 |
| Plena carga, atmosférico | 0,86 – 0,90 |
| Plena carga con turbo | 0,75 – 0,82 |
A plena carga se enriquece por dos razones: el combustible extra enfría la cámara y ayuda a evitar la detonación. Un motor con turbo va más rico porque trabaja con más presión y temperatura.
The mixture is the ratio of air to fuel entering the cylinder. It can be written as AFR (air/fuel ratio, by mass) or as lambda. Lambda is the easier one to work with, because it means the same thing with any fuel.
Stoichiometric
The stoichiometric mixture is the exact ratio where all the fuel burns with all the oxygen and nothing is left over. For pure gasoline it's 14.7 kg of air per kg of fuel (14.7:1). Each fuel has its own:
| Fuel | Stoichiometric AFR (approx.) |
|---|---|
| Pure gasoline (E0) | 14.7 |
| Gasoline with 12% ethanol (E12) | 14.0 |
| E85 | 9.8 |
| Pure ethanol (E100) | 9.0 |
| Methanol | 6.4 |
Pump gasoline in Argentina today carries a mandatory bioethanol blend of up to 12%, so its real stoichiometric ratio is around 14.0, not 14.7.
Lambda: the universal language
- λ = 1.00: stoichiometric, with any fuel.
- λ below 1: rich (extra fuel).
- λ above 1: lean (extra air).
Switch from gasoline to E85 and every AFR target changes. In lambda they stay the same. That's why modern ECUs and wideband sensors work in lambda.
Typical targets
These are rough guides for gasoline engines. Every engine, fuel and use has its own.
| Situation | Typical lambda |
|---|---|
| Idle and cruise | 0.98 – 1.02 |
| Full load, naturally aspirated | 0.86 – 0.90 |
| Full load, turbo | 0.75 – 0.82 |
Engines run richer at full load for two reasons: the extra fuel cools the chamber and helps prevent detonation. Turbo engines go richer still because they work at higher pressure and temperature.