MOTORES DIESEL

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. Se diferencia del

motor de gasolina.[¿cuál?]

Historia

Bomba inyectora en línea.

Bomba inyectora rotativa.

El motor diésel fue inventado en el año 1893, por el ingeniero Rudolf Diesel. De origen

francés, aunque de familia alemana, fue empleado de la firma MAN, que por aquellos años

ya estaba en la producción de motores y vehículos de carga.

Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico, con el uso de

combustibles alternativos en los motores de combustión interna. Su invento le costó muy

caro, por culpa de un accidente que le provocó lesiones a él y a sus colaboradores y que

casi le costó la vida porqué uno de sus motores experimentales explotó.

Durante años Diesel trabajó para poder utilizar otros combustibles diferentes a la gasolina,

basados en principios de los motores de compresión sin ignición por chispa, cuyos orígenes

se remontan a la máquina de vapor y que poseen una mayor prestación. Así fue como a

finales del siglo XIX, en el año 1897, MAN produjo el primer motor conforme los estudios

de Rudolf Diesel, encontrando para su funcionamiento, un combustible poco volátil, que

por aquellos años era muy utilizado, el aceite liviano, más conocido como fuel oil que se

utilizaba para alumbrar las lámparas de la calle.

Constitución

El motor diésel de cuatro tiempos está formado básicamente de las mismas piezas que un

motor de gasolina, algunas de las cuales son:

Aros

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

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.

Esta expansión, a diferencia del motor de gasolina es adiabática generando un movimiento

rectilíneo a través de la carrera del pistón . 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.

Ventajas y desventajas

La principal ventaja de los motores diésel, comparados con los motores a gasolina, es su

bajo costo debido al precio de este combustible. Además la creciente demanda del mercado

de motores diésel, especialmente en el área de turismo, desde la década de 1990, (en

muchos países europeos ya supera la mitad), el precio del combustible ha superado a la

gasolina común por al aumento de la demanda. Este hecho ha generado quejas de los

consumidores de gasóleo, como es el caso de transportistas, agricultores o pescadores.

Las desventajas iniciales de estos motores (principalmente precio, costos de mantenimiento

y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras introducidas en su diseño como la

inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de la precámara para

los motores de automóviles, 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 pequeños. Este

sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible,

mejorando las prestaciones del mismo; menor ruido (característico de estos motores) y una

menor emisión de gases contaminantes.[cita requerida]

Aplicaciones

Maquinaria agrícola de cuatro tiempos (tractores, cosechadoras)

Propulsión ferroviaria 2T

Propulsión marina de cuatro tiempos hasta una cierta potencia, a partir de ahí dos

tiempos

Vehículos de propulsión a oruga

Automóviles y camiones (cuatro tiempos)

Grupos generadores de energía eléctrica (centrales eléctricas y de emergencia)

Accionamiento industrial (bombas, compresores, etc., especialmente de

emergencia)

Propulsión aérea

Biodiésel

Muestra de biodiésel.

El biodiésel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como

aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo,1 mediante procesos industriales

de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales

o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo.

El biodiésel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino del petróleo en diferentes

cantidades. Se utilizan notaciones abreviadas según el porcentaje por volumen de biodiésel

en la mezcla: B100 en caso de utilizar sólo biodiésel, u otras notaciones como B5, B15,

B30 o B50, donde la numeración indica el porcentaje por volumen de biodiésel en la

mezcla.

El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocen desde la

invención del motor diésel gracias a los trabajos de Rudolf Diesel, ya se destinaba a la

combustión en motores de ciclo diésel convencionales o adaptados. A principios del siglo

XXI, en el contexto de búsquda de nuevas fuentes de energía, se impulsó su desarrollo para

su utilización en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo.

El biodiésel descompone el caucho natural, por lo que es necesario sustituir éste por

elastómeros sintéticos en caso de utilizar mezclas de combustible con alto contenido de

biodiésel.

El impacto ambiental y las consecuencias sociales de su previsible producción y

comercialización masiva, especialmente en los países en vías de desarrollo o del Tercer y

Cuarto mundo generan un aumento de la deforestación de bosques nativos, la expansión

indiscriminada de la frontera agrícola, el desplazamiento de cultivos alimentarios y para la

ganadería, la destrucción del ecosistema y la biodiversidad, y el desplazamiento de los

trabajadores rurales.

Se ha propuesto en los últimos tiempos denominarlo agrodiésel ya que el prefijo «bio-» a

menudo es asociado erróneamente con algo ecológico y respetuoso con el medio ambiente.

Sin embargo, algunas marcas de productos del petróleo ya denominan agrodiésel al gasóleo

agrícola o gasóleo B, empleado en maquinaria agrícola.

Ciclo del diésel

Ciclo termodinámico presión - Volumen de un motor diésel lento.

El ciclo del motor diésel lento (en contraposición al ciclo rápido, más aproximado a la

realidad) ideal de cuatro tiempos es una idealización del diagrama del indicador de un

motor Diesel, en el que se omiten las fases de renovación de la carga., y se asume que el

fluido termodinámico que evoluciona es un gas perfecto, en general aire. Además, se acepta

que todos los procesos son ideales y reversibles, y que se realizan sobre el mismo fluido.

Aunque todo ello lleva a un modelo muy aproximado del comportamiento real del motor,

permite al menos extraer una serie de conclusiones cualitativas con respecto a este tipo de

motores. No hay que olvidar que los grandes motores marinos y de tracción ferroviaria son

del ciclo de 2 tiempos diesel.

Gasóleo

El gasóleo no es soluble en el agua.

El gasóleo, también denominado gasoil o diésel, es un líquido de color blanco o verdoso y

de densidad sobre 832 kg/m³ (0,832 g/cm³),1 compuesto fundamentalmente por parafinas y

utilizado principalmente como combustible en calefacción y en motores diésel. Su poder

calorífico inferior es de 35,86 MJ/l (43,1 MJ/kg)1 que depende de su composición

comercial.