El Motor Diésel - Partes Principales y su Funcionamiento - Ventajas y Desventajas -Motores Diésel

Introducción al motor diésel

Resumen de la sección: En esta sección, se introduce el tema del motor diésel y se mencionan sus características principales.

Partes y funcionamiento del motor diésel

• Los motores diésel se utilizan principalmente en el ámbito industrial y en vehículos pesados debido a su dureza y bajo consumo.

• El motor diésel fue inventado en 1893 por Rudolf Diesel, quien buscaba reemplazar los motores de vapor poco eficientes.

• El motor diésel es un motor térmico de combustión interna que utiliza combustibles alternativos como gasóleo, aceites pesados o aceites naturales.

• El ciclo de funcionamiento del motor diésel se conoce como ciclo diesel y puede alcanzar una eficiencia térmica entre el 45% y el 55%.

• Las partes principales de un motor diésel incluyen segmentos, bloque del motor, culata, cigüeñal, pistón, árbol de levas, válvulas, bomba de inyección, inyectores, bomba de transferencia, toberas y bujías de precalentamiento.

Componentes del motor diésel

Segmentos o anillos

• Son piezas circulares que evitan pérdidas de aceite y lubrican las paredes de la cámara de combustión.

Bloque del motor

• Estructura donde se colocan las demás piezas del motor, como el cigüeñal y el árbol de levas.

Culata

• Pieza que cierra cada cilindro y alberga componentes como balancines, válvulas e inyectores.

Cigüeñal

• Conjunto de manivelas que convierte el movimiento lineal en un movimiento giratorio.

Pistones

• Estructuras fundamentales del motor que se mueven de arriba hacia abajo y cuentan con segmentos de compresión y engrase.

Árbol de levas

• Eje giratorio que distribuye el movimiento sincronizado en el motor mediante levas.

Cárter

• Componente que cierra el bloque del motor y aloja la mayor parte del aceite lubricante.

Bomba de inyección

• Eleva la presión del combustible y lo distribuye a los cilindros para su inflamación espontánea.

Bomba de transferencia

• Alimenta constantemente los inyectores con una presión específica.

Toberas

• Introducen el combustible pulverizado dentro de la cámara de combustión mediante un agujero super fino.

Bujías de precalentamiento

• Ayudan al arranque del motor diésel en condiciones frías dirigiendo calor hacia el bloque alrededor de los cilindros.

Funcionamiento del motor diésel

Resumen de la sección: En esta sección se explica el funcionamiento del motor diésel, incluyendo el arranque en frío, la ignición del combustible y la inyección directa.

Temperatura y combustión

• La temperatura de la cámara de combustión aumenta para mejorar el arranque en frío.

• El calor generado se aprovecha al alcanzar la temperatura óptima.

• La ignición o encendido del combustible ocurre cuando es inyectado muy pulverizado y con alta presión en una cámara de combustión.

• En los motores diésel, no se necesita chispa para la ignición, ya que funciona mediante autoinflamación debido a la temperatura superior a la temperatura de autocombustión.

Inyección de combustible

• El combustible se inyecta a gran presión desde unos orificios muy pequeños en la parte superior de la cámara de combustión.

• Se atomiza y mezcla con el aire a alta temperatura (entre 700 y 900 grados centígrados) y alta presión.

• La mezcla se inflama rápidamente, lo que impulsa el pistón hacia afuera.

Ciclo de 4 tiempos

• El ciclo de funcionamiento del motor diésel consta de cuatro tiempos: admisión, compresión, combustión y escape.

• Durante el tiempo de admisión, se llena el cilindro con aire sin importar la carga.

• En el tiempo de compresión, se cierra la válvula de admisión y el pistón comprime el aire dentro del cilindro.

• La relación de compresión es aproximadamente 18 a 1, lo que eleva la temperatura significativamente.

• Poco antes de que el pistón alcance el punto muerto superior, se inyecta combustible en la cámara y se inflama al entrar en contacto con el aire caliente.

Ventajas y desventajas del motor diésel

Ventajas

1. Durabilidad y larga vida útil debido al menor desgaste de las partes en comparación con los motores de gasolina.

2. Fiabilidad y sencillez, ya que no requiere bujías ni otros componentes eléctricos.

3. Economía, ya que consume menos combustible que los motores de gasolina.

4. Mayor capacidad de arrastre debido a su mayor torque a bajas revoluciones.

Desventajas

1. Mayor costo inicial en comparación con los motores de gasolina.

2. Requiere un mantenimiento más frecuente para evitar problemas de contaminación.

3. Mayor peso en comparación con los motores de gasolina.

4. Menor velocidad máxima en comparación con los motores de gasolina.

En resumen, el motor diésel funciona mediante la ignición del combustible por autoinflamación y ofrece ventajas como durabilidad, economía y capacidad de arrastre, pero también tiene desventajas como mayor costo inicial, mantenimiento periódico y menor velocidad máxima.