Motor Diesel: ¿Cómo funciona y cuáles son sus ventajas?
Un motor diesel es un motor de combustión de pistón que a menudo quema combustible diesel y convierte la energía térmica en trabajo mecánico. La energía térmica se obtiene en el motor al convertir el combustible en calor a través de la combustión.
Cuando se quema combustible, la temperatura y la presión en el motor aumentan. El aumento de presión de la sustancia de trabajo actúa sobre los pistones del motor, que convierten esta energía en trabajo mecánico.
Tabla de contenido
¿Cómo funciona un motor diésel?
El motor diesel enciende la mezcla de combustible y aire a través de la alta temperatura del aire comprimido en la cámara de combustión. Se construye principalmente como un cuatro tiempos, pero también se puede construir como dos tiempos.
Dado que la mayoría de los automóviles están equipados con motores de cuatro tiempos, describiremos la función de un motor diésel de cuatro tiempos. El principio de funcionamiento de un motor diésel de cuatro tiempos es muy similar al de un motor de gasolina.
Motor de cuatro tiempos: cómo funciona y cuáles son sus ventajas
La principal diferencia es que con un motor diésel, solo se aspira aire limpio a los cilindros, en los que se inyecta combustible después de comprimirse y calentarse. Esta mezcla se enciende por calor de compresión, no por una chispa de una bujía, como ocurre con un motor de gasolina.
Motor diésel de cuatro tiempos:
1. Ingesta
Durante la admisión, el pistón del motor se mueve desde su punto muerto superior hasta su punto muerto inferior mientras las válvulas de admisión están abiertas. El espacio por encima del pistón aumenta, las válvulas de admisión están abiertas y, por lo tanto, se permite la entrada de aire en la cámara de combustión.
2. Compresión
La fase de compresión ocurre después de que se cierran las válvulas de admisión. Durante esta fase, el pistón se desplaza desde su punto central inferior hacia arriba hasta su punto central superior, comprimiendo así el aire, que se calienta debido a esto, y debido a que no puede expandirse, la presión también aumenta.
Relación de compresión: ¿Qué efecto tiene en el motor?
Justo antes de que el pistón alcance su punto muerto superior, se inyecta combustible (diésel) en el aire comprimido, que se atomiza, vaporiza y enciende, creando expansión. Las válvulas de admisión y escape están cerradas durante esta fase.
3. Expansión
Durante la expansión, el pistón se mueve desde su punto muerto superior hasta su punto muerto inferior, con las válvulas de admisión y escape cerradas. La mezcla se enciende y se libera energía térmica, aumentando la presión en el cilindro. La presión actúa sobre el pistón, empujándolo hacia abajo hasta el punto muerto inferior. De esta manera, la energía térmica se convierte en trabajo mecánico.
4. Escape
Durante la fase final, las válvulas de escape están abiertas y el pistón se mueve desde su posición de punto muerto inferior hacia arriba hasta su posición de punto muerto superior, forzando a los gases de escape a salir del cilindro. Sin embargo, para mejorar el vaciado de los cilindros, las válvulas de escape se cierran solo después de que el pistón alcanza su punto muerto superior y las válvulas de admisión ya están abiertas.
Estos cuatro ciclos (fases) ocurren durante dos revoluciones del cigüeñal y se repiten constantemente.
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Tipos de motores diésel
Según el diseño de la cámara de combustión y el lugar de inyección de combustible, distinguimos los motores diésel:
- Motores de inyección directa: la inyección de combustible y toda la combustión tienen lugar en una cámara de combustión principal
- Motores con inyección indirecta: la inyección de combustible y la fase inicial de combustión tienen lugar en un espacio especial, en la cámara, y solo entonces se traslada al espacio de combustión principal
Regulación de potencia del motor diésel
La potencia del motor diesel está regulada por la cantidad de combustible inyectado en la cámara de combustión con aproximadamente el mismo volumen de aire por ciclo de trabajo.
Entonces cambia la riqueza, es decir, la calidad de la mezcla. Una cantidad variable de combustible que suministra el dispositivo de inyección realiza la regulación de potencia.
Ventajas y desventajas del motor diesel
Los motores diésel son estructuralmente más complejos que los motores de gasolina, pero su rendimiento es menor, principalmente debido a la combustión de un combustible diferente. Cuando se utiliza la misma tecnología y volumen de motor, la potencia de un motor de gasolina siempre es mayor. Sin embargo, la ventaja de los motores diésel es un menor consumo y una mayor vida útil.
Sin embargo, la tecnología ha avanzado y casi todos los motores diesel ahora son turbocargados o sobrealimentados. Combinado con una tecnología de inyección directa, se garantizan su alto rendimiento, bajo consumo de combustible y menos emisiones producidas.
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Estos motores son adecuados para viajes largos y no para paseos cortos por la ciudad, ya que el tiempo necesario para calentar el motor a la temperatura de funcionamiento es mucho mayor que en el caso de un motor de gasolina.