Motor Diesel

Motor diesel

El motor diesel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo del diesel. Se diferencia del motor de gasolina.

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

Historia

El motor diesel fue inventado en el año 1883, por el ingeniero Rudolf Diesel. De origen francés, aunque de familia alemana, fue empleado de la firma MAN, que por aquellos años ya estaba en la producción de motores y vehículos de carga.

Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico, con el uso de combustibles alternativos en los motores de combustión interna. Su invento fue muy caro con su vida, ya que estuvo a punto de perderla cuando uno de sus motores experimentales explotó, provocando lesiones a sus colaboradores y a él mismo.

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 los estudios de Rudolf Diesel, encontrando para su funcionamiento, un combustible poco volátil, que por aquellos años era muy utilizado, el aceite liviano, más conocido como fuel oil que se utilizaba para alumbrar las lámparas de la calle.

Bomba inyectora en línea

Constitución

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

 Aros

 Bloque del motor

 Culata

 Cigüeñal

 Volante

 Pistón

 Árbol de levas

 Válvulas

 Cárter

Mientras que las siguientes son características del motor diesel:

 Bomba inyectora

 Ductos

 Inyectores

 Bomba de transferencia

 Toberas

 Bujías de Precalentamiento

Bomba inyectora rotativa

Principio de funcionamiento

Un motor diesel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión en una cámara (o pre cámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de auto combustión, sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina. Ésta es la llamada auto inflamación.

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 abajo.

Esta expansión, al revés de lo que ocurre con el motor de gasolina, se hace a presión constante ya que continúa durante la carrera de trabajo o de expansión. La biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento rectilíneo alternativo del pistón en un movimiento de rotación.

Para que se produzca la auto inflamación 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.

Bomba de inyección diesel de Citroën motor XUD

Tipos de motores diesel

Ventajas y desventajas

La principal ventaja de los motores diesel, comparados con los motores a gasolina, es su bajo consumo de combustible. Debido a la constante ganancia de mercado de los motores diesel en turismos desde la década de 1990 (en muchos países europeos ya supera la mitad), el precio del combustible ha superado a la gasolina debido al aumento de la demanda. Este hecho ha generado quejas de los consumidores de gasóleo, como es el caso de transportistas, agricultores o pescadores.

En automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de la pre cámara para los motores de automoción, con la que se consiguen prestaciones semejantes a las de los motores de gasolina, presenta el inconveniente de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamente desaparece.

Actualmente se está utilizando el sistema common-rail en los vehículos automotores pequeños. Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor, menor ruido (característico de los motores diesel) y una menor emisión de gases contaminantes.

Inyector common rail de mando electrohidráulico

Aplicaciones

 Maquinaria agrícola de cuatro tiempos (tractores, cosechadoras)

 Propulsión ferroviaria 2T

 Propulsión marina de cuatro tiempos hasta una cierta potencia, a partir de ahí dos tiempos

 Vehículos de propulsión a oruga

 Automóviles y camiones (cuatro tiempos)

 Grupos generadores de energía eléctrica (centrales eléctricas y de emergencia)

 Accionamiento industrial (bombas, compresores, etc., especialmente de emergencia)

 Propulsión aérea

Vista de un motor diesel de dos tiempos marino

Véase también

 Gasóleo

 Biotérmico diesel

 Biodiesel

 Biocombustibles

 Ciclo diesel

 Diesotto o HCCI

 Motor de mezcla pobre

 Motor Wankel

 Motor Stirling

Sección de un diesel de dos tiempos, con las válvulas de escape y el compresor mecánico para las lumbreras de admisión

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