Motor diésel

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

El motor diésel 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 diésel. También llamado motor de combustión interna, a diferencia del motor de explosión interna comúnmente conocido como motor de gasolina.

Contenido 1 Historia 2 Constitución 3 Principio de funcionamiento 4 Tipos de motores diésel 5 Ventajas y desventajas 6 Aplicaciones 7 Véase también 8 Enlaces externos

 Historia

Fue inventado y patentado por el alemán Rudolf Diesel en 1892, del cual deriva su nombre. Fue diseñado inicialmente y presentado en la feria internacional de 1900 en París como el primer motor para "biocombustible", como aceite puro de palma o de coco. Diesel también reivindicó en su patente el uso de polvo de carbón como combustible, aunque no se utiliza por lo abrasivo que es. El motor diésel existe tanto en el ciclo de 4 tiempos (4T - aplicaciones de vehículos terrestres por carretera como automóviles, camiones y autobuses) como de 2 tiempos (2T - grandes motores de tracción ferroviaria, de propulsión naval, y algunos camiones y autobuses en EE.UU.).

Bomba inyectora en línea.

Bomba inyectora rotativa.

 Constitución

El motor diésel de 4T está formado básicamente de las mismas piezas que un motor de gasolina, algunas de las cuales son:

• Aro
• Bloque del motor
• Culata
• Cigüeñal
• Volante
• Pistón
• Árbol de levas
• Válvulas
• Cárter

Mientras que las siguientes son características del motor diésel:

• Bomba inyectora
• Ductos
• Inyectores
• Bomba de transferencia
• Toberas
• Bujías de Precalentamiento

 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. Ésta es la llamada 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 abajo.

Los 4 tiempos del diésel, inyección directa (pulsar en la figura).

inyector "common rail" de mando electrohidráulico.

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 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.

 Tipos de motores diésel

Existen motores diésel tanto de 4 tiempos (los más usuales en vehículos terrestres por carretera) como de 2 tiempos (grandes motores marinos y de tracción ferroviaria). En la década de los 30 la casa Junkers desarrolló y produjo en serie un motor aeronáutico de 6 cilindros con pistones opuestos, es decir doce pistones y dos cigüeñales opuestos (ver figura) montado en su bimotor Junkers Ju 86

Motor aeronáutico de 2T, Junkers Jumo 205 (1935).

 Ventajas y desventajas

La principal ventaja de los motores diésel, comparados con los motores a gasolina, es su bajo consumo de combustible. Debido a la constante ganancia de mercado de los motores diésel 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 precámara 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 diésel) y una menor emisión de gases contaminantes.^{[cita requerida]}

Aplicaciones

Vista de un motor diésel 2T marino

Sección de un diésel 2T, con las válvulas de escape y el compresor mecánico para las lumbreras de admisión

• Maquinaria agrícola 2T (pequeña) y 4T (tractores, cosechadoras)
• Propulsión ferroviaria 2T
• Propulsión marina 4T hasta una cierta potencia, a partir de ahí 2T
• Vehículos de propulsión a oruga
• Automóviles y camiones (4T)
• Grupos generadores de energía eléctrica (centrales eléctricas y de emergencia)
• Accionamiento industrial (bombas, compresores, etc., especialmente de emergencia)
• Propulsión aérea