Motor diésel, ¿cómo funciona?
Introducción a los motores de combustión interna
Resumen de la sección: Esta sección introduce los conceptos básicos de los motores de combustión interna y su funcionamiento.
Motor de combustión interna
- Un motor de combustión interna transforma la energía química del combustible en energía mecánica.
- Los motores diésel son versátiles y económicos para liberar la energía química del combustible en forma atomizada.
- El funcionamiento del motor diésel consiste en producir aire de alta temperatura y presión continuamente.
Componentes principales
- El pistón, la biela, la manivela y el cilindro forman un mecanismo llamado sistema biela-manivela.
- Este mecanismo convierte el movimiento lineal del pistón en un movimiento rotatorio en la manivela.
- El bloque del motor y la culata del cilindro brindan soporte adecuado al mecanismo.
- Las válvulas y el inyector de combustible se ubican sobre el bloque del motor.
Ciclo de funcionamiento
- Durante el tiempo de admisión, las válvulas de admisión se abren y el aire fresco es aspirado hacia el cilindro.
- Durante el tiempo de compresión, las válvulas se cierran y el aire dentro del cilindro se comprime.
- Se inyecta una forma atomizada de diesel en este aire comprimido, lo que provoca una explosión espontánea controlada.
- La presión generada empuja el pistón hacia abajo, convirtiendo la energía térmica en energía mecánica.
- Durante el tiempo de escape, las válvulas de escape se abren y los gases de escape son expulsados.
Diseño y características
- Los motores diésel requieren un diseño estructural más robusto debido a su proceso de combustión no uniforme.
- Un mayor número de cilindros mejora la fuerza y la uniformidad del motor.
- El volante de inercia ayuda a suavizar la falta de uniformidad en la potencia.
- Los árboles de levas controlan con precisión la apertura y cierre de las válvulas.
Diseño mecánico y funcionamiento del motor diésel
Resumen de la sección: Esta sección explora el diseño mecánico y el funcionamiento del motor diésel, así como sus desafíos específicos.
Diseño mecánico
- El diseño mecánico del motor diésel es una tarea desafiante debido a su proceso de combustión no uniforme.
- Los motores diésel son propensos a vibraciones y ruido en comparación con los motores de gasolina.
- Se requiere un diseño estructural más robusto para compensar estas características.
Potencia y cilindros
- Durante el tiempo de potencia, se ejerce una gran cantidad de fuerza sobre el pistón.
- Un motor con un solo cilindro tendrá una alta fuerza sin uniformidad.
- Con un mayor número de cilindros, se logra una mejor fuerza y uniformidad en la potencia.
Árboles de levas
- Los árboles de levas controlan con precisión la apertura y cierre de las válvulas.
- Los árboles de levas derivan su movimiento del motor y giran a la mitad de la velocidad del cigüeñal.
Ventajas de los motores de cuatro cilindros
Resumen de la sección: Esta sección destaca las ventajas de los motores de cuatro cilindros en comparación con los motores de un solo cilindro.
Ventajas del motor de cuatro cilindros
- Un motor de cuatro cilindros funciona más suavemente que un motor de un solo cilindro.
- El tiempo de potencia está siempre presente en el motor, lo que proporciona una mejor fuerza y uniformidad.
- Un volante de inercia pesado ayuda a suavizar la falta de uniformidad en la potencia.
- Los contrapesos en el lado de la biela equilibran las fuerzas desequilibradas.
Conclusiones finales
Resumen final: Los motores diésel son motores versátiles y económicos que transforman la energía química del combustible en energía mecánica. Su diseño mecánico presenta desafíos debido al proceso no uniforme y a las vibraciones inherentes. Sin embargo, con un mayor número de cilindros, como en el caso del motor diésel de cuatro cilindros, se logra una mejor fuerza y uniformidad en la potencia.