Motor diésel

Motor diésel antiguo de automóvil, seccionado, con bomba inyectora en línea

El motor diésel es un motor térmico que tiene combustión interna alternativa que se produce por el autoencendido del combustible debido a altas temperaturas derivadas de la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo del diésel. Se diferencia del motor de gasolina en usar gasóleo como combustible. Ha sido uno de los más utilizados desde su creación.

Historia

Bomba inyectora en línea.
Bomba inyectora rotativa.

El motor diésel fue inventado en el año 1893, por el ingeniero alemán Rudolf Diesel, empleado de la firma MAN, que por aquellos años ya estaba en la producción de motores y vehículos de carga rango pesado.

Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico, con el uso de combustibles alternativos en los motores de combustión interna. Su invento le costó muy caro, por culpa de un accidente que le provocó lesiones a él y a sus colaboradores y que casi le costó la vida porque uno de sus motores experimentales explotó.

Durante años Diesel trabajó para poder utilizar otros combustibles diferentes a la gasolina, basados en principios de los motores de compresión sin ignición por chispa, cuyos orígenes se remontan a la máquina de vapor y que poseen una mayor prestación. Así fue como a finales del siglo XIX, en el año 1897, MAN produjo el primer motor conforme a los estudios de Rudolf Diesel, encontrando para su funcionamiento, un combustible poco volátil, que por aquellos años era muy utilizado, el llamado aceite liviano, más conocido como fuel oil que se utilizaba para alumbrar las lámparas de la calle..

Constitución

El motor diésel de cuatro tiempos está formado básicamente por las siguientes mismas piezas que un motor de gasolina, algunas de las cuales son:

Mientras que los siguientes, son elementos que si bien la mayoría (excepto bujías de pre-calentamiento y toberas) son componentes comunes con los motores de gasolina, pueden ser de diseño y prestaciones diferentes:

Principio de funcionamiento

Bomba de inyección diésel de Citroën motor XUD.

Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombustión, sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina. Este proceso es lo que se llama la autoinflamación .

La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la presión que se produce en el segundo tiempo del motor, la compresión. El combustible se inyecta en la parte superior de la cámara de combustión a gran presión desde unos orificios muy pequeños que presenta el inyector de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión (entre 700 y 900 °C). Como resultado, la mezcla se inflama muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia fuera.


Inyector common rail de mando electrohidráulico.

Esta expansión, a diferencia del motor de gasolina es adiabática generando un movimiento rectilíneo a través de la carrera del pistón. La biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento rectilíneo alternativo (de va y viene, ida y vuelta) del pistón en un movimiento de rotación.

Para que se produzca la autoinflamación es necesario alcanzar la temperatura de inflamación espontánea del gasóleo. En frío es necesario pre-calentar el gasóleo o emplear combustibles más pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción de destilación del petróleo fluctuando entre los 220 °C y 350 °C, que recibe la denominación de gasóleo o gasoil en inglés.

Conducción de plantas Diesel en buques

Así empieza en buques, antes de la puesta en marcha de un motor Diesel principal es necesaria una inspección de los circuitos de refrigeración y lubricación, y controlar sus niveles. Antes de su puesta en marcha se debe poner en funcionamiento un generador. Limpiar los filtros de toma de agua de mar, de combustible y de aceite. Se debe hacer funcionar el virador con los grifos abiertos para purgar los cilindros, y verificar el nivel de agua de camisas. Debe precalentarse el combustible en caso de que éste sea viscoso (Hay motores donde esto no es necesario porque el Fuel Oil circula permanentemente con un sistema de calentamiento constante, que puede incluir desde precalentadores hasta recubrimiento calefaccionado de las tuberías de alta presión de inyección). Y una vez que se han eliminado todos los bloqueos, poner en funcionamiento el motor acorde a lo indicado por el puente de mando, el cual indicará mediante el telégrafo cuál es la velocidad deseada.

Ventajas y desventajas

Comparados con los motores a gasolina, la principal ventaja de los motores diésel es su bajo costo de operación, debido al precio del combustible que necesita para funcionar (DIESEL 2). Existe una creciente demanda del mercado por motores de este tipo, especialmente en el área de turismo (desde la década de 1990, en muchos países europeos ya supera la mitad). Actualmente en los vehículos pequeños se está utilizando el sistema common-rail. Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible, mejorando las prestaciones del mismo; menor ruido (característico de estos motores) y una menor emisión de gases contaminantes.[1]

Las desventajas iniciales de estos motores (principalmente valor de adquisición, costos de mantenimiento, ruido y menos prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras tecnológicas que se han hecho con el tiempo, en su diseño original sobre todo en inyección electrónica de combustible y mejoras en sistema de alimentación de aire forzado con accesorios como el turbocompresor. El uso de una precámara para los motores de automóviles, se consiguen prestaciones semejantes a las de los motores de gasolina, pero se presenta el inconveniente de incremento del consumo de combustible, con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamente desaparece. Durante los últimos años el precio del combustible ha superado a la gasolina común por al aumento de la demanda. Este hecho ha generado quejas de los consumidores de gasóleo, como es el caso de transportistas, agricultores o pescadores.

Aplicaciones

Vista de un motor diésel de dos tiempos marino
Sección de un diésel de dos tiempos, con las válvulas de escape y el compresor mecánico para las lumbreras de admisión

Véase también

Enlaces externos

  1. ↑ Autosonline. «Motor e Inyección Diesel». Consultado el 24/11/14.
This article is issued from Wikipedia - version of the Sunday, February 07, 2016. The text is available under the Creative Commons Attribution/Share Alike but additional terms may apply for the media files.