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Este motor de combustión interna  fue inventado por Rudolf Diesel  con el objetivo principal era crear una alternativa eficiente para el motor de gasolina

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Para entender cómo funciona un motor diésel es importante recordar que este motor es de combustión interna, y debido a esto el combustible diésel se mezcla con aire para después ser encendido por una bujía.

El motor diésel es un tipo de motor de combustión interna que fue inventado por Rudolf Diesel. Dicho inventor recibió una patente para el motor diésel en 1892 y el objetivo principal era crear una alternativa eficiente para el motor de gasolina.

Así funciona un motor diésel

En teoría, los motores diésel y los motores de gasolina son bastante similares. Ambos son motores de combustión interna diseñados para cambiar la energía química disponible en diésel o gasolina en energía mecánica. Esta energía mecánica mueve pistones arriba y abajo dentro de las cámaras de pistón. Los pistones están conectados a un cigüeñal, y el movimiento hacia arriba y hacia abajo de los pistones es reconocido como un movimiento lineal, el cual crea el movimiento giratorio necesario para girar la hélice o el eje. (Haga click acá para conocer más sobre el eje de transmisión)

En un motor de gasolina, una mezcla de aire y combustible se inyecta en la cámara y, a continuación enciende una chispa creada por una bujía. El motor diésel, por otro lado, no se basa en una bujía de encendido para accionar la mezcla. El combustible es forzado hacia la cámara y la alta presión genera suficiente calor para encender la mezcla de combustible / aire.

El aire se comprime por el movimiento del pistón, y el combustible se inyecta en forma de vapor justo antes de que el pistón haga contacto con la parte superior del cilindro. La compresión aumenta la temperatura del aire, lo que hace que el combustible diésel pueda sufrir un proceso de combustión (explosión). Finalmente, los gases residuales son expulsados desde la cámara del pistón al sistema de escape.

Algunos motores diésel se basan en una bujía de incandescencia para calentar la cámara y poder minimizar la cantidad de presión necesaria para que el motor gire. Sin tal fuente de calor adicional, la presión necesaria para conseguir la ignición (especialmente cuando el motor está frío) sería prohibitivamente alta.

Los motores diésel necesitan combustible diésel para el proceso de combustión y poder funcionar correctamente. El combustible diésel es más barato que la gasolina regular, ya requiere menos refinación. Además, un motor diésel es mucho más eficiente y por lo tanto, los vehículos diésel ofrecen un mayor rendimiento que sus homólogos de gasolina.

El motor diésel ofrece una mayor potencia, lo que hace que sea una opción inequívoca para los camiones, algunos yates y otros motores de gran capacidad. El combustible diésel es más pesado y contiene más grasa en comparación con la gasolina.
Fuente: mecanicaymotores.com

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Como es el funcionamiento de un motor a diesel -

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Para entender cómo funciona un motor diésel es importante recordar que este motor es de combustión interna, y debido a esto el combustible diésel se mezcla con aire para después ser encendido por una bujía. El motor diésel es un tipo de motor de combustión interna que fue inventado por Rudolf Diesel.

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Fue inventado en 1893 por Rudolf Diesel compuesto por un motor de:

4 cilindros montados en linea recta

cada cilindro con cuatro válvulas, 2 de entrada y dos de escape.

ademas de las 4 fases descritas en la siguiente lamina.

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¿Cómo funciona un motor diesel? (Animación)

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Este ciclo opera mediante un sistema básico de 4 tiempos compuesto por 4 cilindros que funcionan de la siguiente manera:

Fase de admisión: produce el llenado de aire y la válvula de admisión permanece abierta mientras el pistón desciende hacia el punto muerto inferior.

Fase de compresión: comienza el recorrido hasta el superior comprimiendo el aire que se encuentra dentro del cilindro.

Fase de combustión: el inyector pulveriza el combustible dentro de la cámara y éste se inflama de inmediato al entrar en contacto con el aire caliente.

Fase de escape: se expulsan los gases quemados y se deja que la inercia vuelva a iniciar el ciclo.

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Los componentes principales de un motor diésel se parecen a los de un motor de gasolina, pero las piezas del motor diésel son fabricadas con mayor resistencia . así podrán soportar las cargas mayores que hay implicadas.

Las paredes  de un motor diesel son mucho más gruesas que  un motor a gasolina ya que proporcionan mas resistencia  y absorben las tensiones.

Sus piezas son fabricadas con mayor resistencia que sus contrapartes. La culata tiene que ser muy diferente por la forma de su combustión y las cámaras de turbulencia.

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Tradicionalmente, los motores diesel siempre se han visto como motores ruidosos, olorosos, de poca potencia y de uso exclusivo para camiones, taxis y camionetas. Los motores diesel y sus controles en el sistema de inyección se han vuelto más refinados, y la década de los 80 ha visto este cambio de situación. En el Reino Unido en 1985 había casi 65.000 autos diesel vendidos (alrededor de 3,5 % del número total de autos vendidos), en comparación a los 5.380 en 1980.

La principal ventaja de los motor es diesel sobre los motores a nafta (gasolina) es su menor costo de funcionamiento. Esto es debido a la mayor eficiencia del alto índice de compresión del motor diesel y por el menor precio del combustible diesel. A pesar de que el precio es variable, la ventaja de tener un auto diesel se reducirá levemente si vive en un lugar donde el precio del diesel es alto. Los intervalos de mantenimiento son a menudo más largos también, pero muchos modelos diesel requieren cambios de aceite más frecuentes que los de gasolina.

Impulso de la potencia

El principal inconveniente del auto diesel es su bajo rendimiento en comparación a los motores a nafta de id éntica capacidad.

Una forma de evitar el problema es aumentando el tamaño del motor, aunque esto implica un incremento significativo del peso.

Algunos fabricantes añaden turbocompresores a sus motores para hacerlos competitivos en términos de rendimiento. Los fabricantes de Rover, Mercedes, Audi y VW son algunos de los que producen turbodiesel.

Cómo funcionan los motores diesel

Un motor diesel funciona de forma diferente a uno de gasolina, a pesar de compartir componentes principales y ambos funcionar con un ciclo de cuatro tiempos. Las principales diferencias son el encendido del combustible y la regulación de la potencia de salida.

En un motor a nafta, la mezcla de combustible/aire se enciende con una chispa. En un motor diesel, el encendido se consigue simplemente por medio de la compresión de aire. Una relación de compresión típica para un motor diesel es de 20:1 y para un motor de gasolina 9:1. Las compresiones tan grandes como ésta calientan el aire a una temperatura lo suficientemente alta como para encender el combustible de forma espontanea, sin necesidad de una chispa y por lo tanto de un sistema de encendido.

Un motor a nafta se basa en cantidades variables de aire para el ciclo de aspiración, la cantidad exacta depende de la apertura del acelerador. Un motor diesel, por otro lado, siempre atrae la misma cantidad de aire (en cada una de las velocidades) a través de un conducto de admisión sin ahogo. Éste únicamente se abre y cierra por medio de la válvula de entrada (no hay ni un carburador ni una válvula de mariposa).

Cuando el pistón llega al final de su golpe de inducción, la válvula de entrada se cierra. El pistón, movido por la potencia de los otros pistones y el impulso del volante de inercia (volante motor), se desplaza a la parte superior del cilindro, comprimiendo el aire a una vigésima parte de su volumen original.

A medida que el pistón alcanza la parte superior de su recorrido, una cantidad precisa y dosificada de combustible diesel se inyecta en la cámara de combustión. El calor de la compresión enciende la mezcla de combustible/aire de manera inmediata, haciendo que se queme y expanda. Esto fuerza al pistón a ir hacia abajo, girando al cigüeñal.

A medida que el pistón mueve el cilindro hacia arriba en el ciclo de escape, la válvula de escape se abre y permite que los gases quemados y expandidos salgan por el caño de escape. Al final del ciclo de escape el cilindro est á pronto para una carga fresca de aire.

Construcción del motor

Los componentes principales de un motor diesel se parecen a los de un motor de gasolina (cumplen las mismas funciones). Sin embargo, las piezas del motor diesel tienen que ser fabricadas con mayor resistencia que las del motor a nafta. De esta manera podrán soportar las cargas mayores que hay implicadas.

Las paredes del bloque de un motor diesel son mucho más gruesas que las de un bloque diseñado para un motor a gasolina. Tienen más refuerzos que proporcionan resistencia adicional y absorben las tensiones. Además de ser más fuerte, el bloque de alta resistencia también puede reducir el ruido de manera más efectiva.

Los pistones, bielas, cigüeñales y tapas de rulemanes tienen que ser fabricados con mayor resistencia que sus contrapartes para el motor a nafta. El diseño de la culata tiene que ser muy diferente debido a los inyectores de combustible, la forma de su combustión y las cámaras de turbulencia.

Inyección

Para que cualquier motor de combustión interna pueda operar sin problemas y de forma eficiente, el combustible y aire deben ser mezclados apropiadamente. Los problemas de mezcla de combustible/aire son grandes en un motor diesel debido a que estos se introducen en diferentes momentos durante el ciclo y tienen que ser mezclados en los cilindros.

Hay dos enfoques principales: inyección directa e inyección indirecta. La inyección indirecta se ha utilizado más en el tiempo por ser la forma más sencilla de introducir turbulencia. De esta manera la pulverización de combustible inyectado se mezcla bien con el aire altamente comprimido en la cámara de combustión.

En un motor de inyección indirecta hay una pequeña cámara de turbulencia en espiral (también llamada cámara de pre-combustión). Allí los inyectores lanzan el combustible antes de que éste alcance la cámara de combustión principal. La cámara crea turbulencia en el combustible para que se mezcle mejor con el aire en la cámara de combustión.

El inconveniente de este sistema es que la cámara de turbulencia pasa a ser parte de la cámara de combustión. Esto significa que la cámara de combustión en su conjunto es de forma irregular y genera problemas de combustión, obstaculizando la eficiencia.

Inyección directa

Un motor de inyección directa no tiene una cámara de turbulencia en donde poder inyectar el combustible. Éste pasa directamente a la cámara de combustión. Los ingenieros tienen que prestar mucha atención en el diseño de la cámara de combustión, en la corona del pistón, para asegurar la creación de suficiente turbulencia.

Control de velocidad

El motor diesel no se acelera como el de gasolina. La cantidad de aire aspirado -más allá de la velocidad- es siempre la misma. La velocidad del motor se regula exclusivamente por medio de la cantidad de combustible lanzado a la cámara de combustión. Cuanto más combustible haya en la cámara, la combustión será más feroz y más potencia se producirá.

El pedal del acelerador está conectado a la unidad de medición del sistema de inyección del motor, en vez de a la mariposa del acelerador como sucede en el motor a nafta.

La detención de un diesel implica desconectar la llave de "encendido", pero en lugar de cortar las chispas, esto cierra un solenoide eléctrico que corta el suministro de combustible en la bomba de inyección de la unidad de medición y distribución de combustible. El motor sólo tiene que utilizar una pequeña cantidad de combustible antes de detenerse. De hecho, los motores diesel descansan más rápido que los motores a nafta debido a su mayor compresión, la cual provoca un efecto más grande al detener el motor.

Arranque de un diesel

Al igual que los motores a nafta, los motores diesel arrancan por medio de un motor eléctrico, que comienza el ciclo de encendido por compresión. Cuando el clima es frío, sin embargo, es difícil arrancar un motor diesel porque la compresión del aire no conduce a una temperatura suficientemente alta como para encender el combustible.

Para solucionar este problema, los fabricantes colocan bujías incandescentes. Se trata de pequeños calentadores eléctricos, alimentados por la batería del auto, que se encienden unos segundos antes de intentar arrancar el motor.

Combustible diesel

El combustible utilizado en los motores diesel es muy diferente al de nafta. Éste es apenas menos refinado, lo que resulta en un líquido más pesado, viscoso y menos volátil. Por estas características es que se suele mencionar como "aceite diesel" o "aceite de combustible". En algunos surtidores diesel, en las estaciones de servicio, se indica como "derv", abreviatura de vehículos de motor diesel en inglés (diesel-engined road vehicles).

El combustible diesel se puede endurecer o solidificar en un clima muy frío. Esto se ve agravado por el hecho de que éste puede absorber pequeñas cantidades de agua, las cuales se pueden congelar. Todos los combustibles absorben pequeñas cantidades de agua de la atmósfera y las fugas en los tanques de almacenamiento subterráneos es algo bastante común. El combustible diesel puede soportar un contenido de agua de hasta 50 o 60 partes por millón sin problema. Esta es una cuarta parte de una taza llena de agua por cada 38 litros de combustible.

Cualquier solidificación o "encerado" puede bloquear las líneas de combustible e inyectores, evitando el funcionamiento del motor. Por este motivo es que, en un clima muy frío, de vez en cuando se puede ver a la gente pasarle con un soplete a las líneas de combustible de sus vehículos.

De forma preventiva puede utilizar un aditivo en el tanque de combustible, aunque la mayoría de los combustibles diesel ya tienen un aditivo incorporado y no tienen ningún problema en temperaturas superiores a los 12°C.

Traducido por Juan Pita

Juan es una máquina de traducir. En todo momento parece estar estimulado por algún tipo de bebida que prepara en un recipiente portátil y que requiere de dos litros de agua hirviendo.

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Tradicionalmente, los motores diesel siempre se han visto como motores ruidosos, olorosos, de poca potencia y de uso exclusivo para camiones, taxis y camionetas. Los motores diesel y sus controles en el sistema de inyección se han vuelto más refinados, y la década de los 80 ha visto este cambio de situación.

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Sistemas de inyección Diesel

por Gil, Hermógenes

Información de la publicación  Barcelona : Ceac, 2003

Descripción física 299 páginas: Este libro trata sobre el sistema de inyeccion de un motor diesel en cuanto a las bombas mecanicas y los sitemas electronicos de inyeccion actuales, tambien nos comenta sobre loa procesos de inyeccion de un motor diesel y como se desempeñas las parte que componen este sistema.

Motores diesel : manual de mantenimiento y reparación

Por Moreno Sánchez, Gabriel

Información de la publicación  Colombia : Diseli Editores, 2011, 2008

Este libro nos da a conocer en forma general las reparaciones y mantenimientos que conlleva un motor diesel, sus partes mecanicas, su sistema de inyeccion, y el motor en general.

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Son mayormente utilizados cuando se requieren grandes potencias  ya sea para mover barcos, locomotoras, vehículos de carga o generadores de gran capacidad.

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Desde su invención los motores diésel se emplean con frecuencia en vehículos pesados e industriales por su dureza y bajo consumo.

Los motores gasolina y diésel pueden usarse para realizar las mismas tareas, si bien son estos últimos los más utilizados cuando se requieren grandes potencias como que se emplean para mover barcos, locomotoras, vehículos de carga o generadores de gran capacidad.

Por ello, no es de extrañar que los motores de combustión interna diésel nacieran en 1893 siguiendo los ciclos a cuatro tiempos de los motores a gasolina de la mano de un empleado de la firma de camiones MAN; Rudolf Diésel, quien les dio su nombre, con la idea de encontrar un rendimiento térmico superio r a través de un volátil combustible alternativo: el fuel oil.

Cuando en 1927 Boch creó la primera bomba de inyección para motores diésel ya estaba logrado: habían desarrollado motores de combustión interna con un consumo más bajo, un combustible más económico y con una relación de compresión superior (entre 16:1 y 24:1) capaz de trabajar entre los 700º y los 900º C de temperatura.

¿Cómo funciona un motor diésel?

Básicamente se trata de un motor térmico de combustión interna alternativa con autoencendido gracias a las altas temperaturas derivadas de la compresión del aire en el cilindro.

La principal diferencia con un motor gasolina reside precisamente en este punto: los motores diésel no necesitan chispa para encenderse sino que cuentan con bujías incandescentes que van subiendo la temperatura de la cámara de combustión para mejorar el arranque en frío y aprovechan ese calor una vez alcanzada la temperatura óptima.

Los cuatro tiempos de un motor diésel trancurren del siguiente modo:

Admisión: En ese primer tiempo, se produce el llenado de aire ya que la válvula de admisión permanece abierta mientras el pistón va descendiendo hacia el punto muerto inferior. Siempre se admite la cantidad total de aire en cualquier condición de carga, y cuanto más fresco, menos densidad y más cantidad podrá entrar aumentando así la combustión (para esto se utilizan los intercooler o radiadores de aire).

Compresión: La válvula de admisión se cierra cuando el pistón llega al punto muerto inferior y comienza el recorrido hasta el superior comprimiendo así el aire que se encuentra dentro del cilindro en una relación aproximada de 18:1 y elevando significativamente la temperatura.

Combustión: Poco antes de llegar al punto muerto superior, el inyector pulveriza el combustible dentro de la cámara, y éste se inflama de inmediato al entrar en contacto con el aire caliente. (Sin necesidad de la chispa de la bujía, sólo con el calor que transmite su incandescencia).

Escape: La presión que genera la temperatura impulsará el pistón hacia abajo con fuerza, y parte de esa energía se empleará para devolverlo al punto muerto superior expulsando así los gases quemados y dejando que la inercia vuelva a comenzar el ciclo.

El gasóleo o gasoil siempre se ha considerado un combustible más económico y con un rendimiento por litro más efectivo que la gasolina. Si bien, al hablar de precios no debemos olvidar que los vehículos diésel son más caros al adquirirlos en el mercado y más costosos de mantener.

Pese a que los niveles de contaminación siempre son superiores en un motor diésel, (incluso con EGR, filtros de partículas, catalizadores...) el hecho de que se desarrollen más tecnologías alrededor de éstos que de los de gasolina les da más salida y reputación, de manera que sus ventas han ido en aumento hasta superarlos

En especial, se aconseja la adquisición de un vehículo de motor diésel frente a uno gasolina cuando tenemos pensado hacer muchos kilómetros para que la diferencia de gasto en combustible compense y por el hecho de que suelen resultar motores más duraderos ya que sufren menos desgastes al circular a menos revoluciones.

Esperamos que nuestro artículo os haya ayudado a comprender mejor las diferencias y el funcionamiento de los motores diésel. Para conocer otros tipos de motorización, sigue navegando en esta sección.

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Motores diésel, cómo funciona, ventajas y desventajas

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Los motores gasolina y diésel pueden usarse para realizar las mismas tareas, si bien son estos últimos los más utilizados cuando se requieren grandes potencias como que se emplean para mover barcos, locomotoras, vehículos de carga o generadores de gran capacidad.

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La ventaja principal y mas beneficiosa de este tipo de motor es el bajo consumo de combustible.

Central mente es el costo  en cuanto a mantenimiento y prestaciones.

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Estamos frente a un motor de este tipo si se tienen presente los siguientes puntos:

1. Carecen de sistema de encendido ya que enciende con combustible mediante calor generado por compresión.

2. Carece de carburador

3. Utiliza una bomba de inyección de combustible.

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Motores diesel y de gas de alta compresión

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Motores diesel y de gas de alta compresión, a través de sus dos primeras ediciones originales ha sido durante los últimos veinte años un texto fundamental encaminado a facilitar la comprensión de cómo están constituidos y cómo se utilizan los motores Diesel.