2.2. Motor Diesel

Durante mucho tiempo los motores Diesel se empleaban en aplicaciones donde se desarrollaran grandes potencias y cuya fiabilidad estuviese contrastada, como en generación de energía, propulsión de trenes, barcos, autobuses, camiones,...

Su gran desarrollo técnico ha provocado que estos motores irrumpan en el sector automovilístico, de modo que en la actualidad los motores Diesel ofrecen cualidades propias de motores de gasolina, mejorando las relativas a economía y contaminación, por lo que más de la mitad de los turismos montan este tipo de motores.

La diferencia fundamenteal de funcionamiento respecto al motor de explosión (encendido por chispa, ciclo de Otto o motor de gasolina), es que en el motor Diesel la combustión se produce por la autoignición del combustible al ser inyectado en una zona donde existe aire comprimido a elevada presión y temperatura.

El motor Diesel, desde un punto de vista tecnológico, todavía tiene recursos sobre los que se puede investigar y mediante los que se podrán mejorar sus actuales prestaciones.

Para mejorar la combustión se han desarrollado inyectores electrónicos de combustible optimizando el instante de la inyección y mejorando la dosificación de combustible a requerimiento del motor. La incorporación de tecnología multiválvula mejora la ventilación del cilindro. Los motores con inyección directa, sin precámaras, mejoran el rendimientos térmico del motor.

Los nuevos materiales constructivos no restan rigidez y consistencia al motor, consiguiendo en cambio una muy sigificativa redución de peso, con lo que se aumenta ostensiblemente la relación potencia/peso, parámetro trascendental en el diseño de vehículos.

A continuación describimos brevemente el ciclo de cuatro tiempos de un motor diesel.

Imagen 14. Del "Tercer Milenio", suplemento de Heraldo de Aragón

Admisión. La válvula de admisión se abre al tiempo que el émbolo, arrastrado por el cigüeñal, comienza su carrera descendente, dirigiéndose desde PMS al PMI, la válvula de escape se encuentra cerrada. El movimiento del émbolo genera una depresión dentro del cilindro que aspira el aire del exterior que procede del filtro. No existe carburador, la fase termina cuando el pistón alcanza el PMI.

Compresión. Entonces se cierra la válvula de admisión, quedando el cilindro totalmente estanco, el émbolo inicia su carrera ascendente hasta el PMS con lo que el aire se comprime según la relación de compresión del motor, aumentando su temperatura a unos 600ºC y su presión entre 30 y 50 bar.

Comparando esta fase con la de un motor de gasolina se comprueba que estos motores precisan ser mucho más robustos ya que las presiones que debe soportar son mucho mayores.

Combustión. Instantes antes de alcanzar el émbolo su PMS, muy próximo al final del tiempo de compresión, se inyecta en la cámara de combustión la cantidad adecuada de gasoil pulverizado, e inmediatamente después de empezar la inyección se produce el encendido expontáneo del combustible al entrar en contacto con el aire a 600ºC (el punto de inflamación del gasoil es de 280ºC).

La combustión incrementa la presión dentro de la cámara del cilindro hasta 80 bar, alcanzándose temperaturas muy elevadas.

La fuerza ejercida por estas elevadas presiones desplaza violentamente el émbolo hacia su PMI.

Durante la fase de inyección, es cuando se aporta el trabajo mecánico al ciclo.

Escape. Después de que el émbolo ha entregado la energía recibida en la combustión, comienza la carrera de ascenso del émbolo hasta el PMS. Entonces se abre la válvula de escape y pone en comunicación interior del cilindro con la atmósfera, permitiendo la expulsión de los gases de combustión por el tubo de escape.

Cuando el émbolo ha alcanzado el PMS, los gases de combustión han sido arrastrados del interior del cilindro, se abre la válvula de admisión y el ciclo se inicia de nuevo.

En motores de cuatro cilindros, se alternan las fases en cada uno de ellos, tal como se indica en el cuadro adjunto.

CILINDRO 1 CILINDRO 2
CILINDRO 3
CILINDRO 4
Admisión
Compresión
Combustión
Escape
Compresión
Combustión
Escape
Admisión
Escape
Admisión
Compresión
Combustión
Combustión
Escape
Admisión
Compresión

 

En el siguiente vídeo puedes ver una magnífica infografía del funcionamiento de un motor Diesel


Imagen 03. urbancivic. ©

 

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Los motores de gasolina (ciclo de otto) o diesel, comparten muchas similitudes. En el video anterior te decíamos que se trata de un motor Diesel, pero ¿cómo saberlo?

¿Podrías decir por qué se trata de un motor Diesel?