Cómo funciona un motor diesel: los 4 tiempos que debes conocer
El funcionamiento de un motor diésel se basa en un ciclo termodinámico de cuatro tiempos: admisión, compresión, combustión y escape.
El diesel es un combustible que es menos volátil que la gasolina Crédito: slaved | Shutterstock
Un motor diésel es un tipo de motor de combustión interna que funciona según el principio de encendido por compresión. Toma aire, lo comprime y luego inyecta combustible en el aire comprimido, cuyo calor enciende el combustible de forma espontánea. Es decir, no tiene bujía. Vamos a tratar de explicar cómo funciona un motor diesel y por qué conduce a una mejor eficiencia.
El motor diésel es conocido por su eficiencia debido a la alta relación de compresión, su capacidad para generar altos niveles de torque a bajas revoluciones (RPM) y su durabilidad generalmente robusta. Estas características lo hacen especialmente adecuado para aplicaciones que requieren trabajo pesado y uso prolongado, como camiones, maquinaria agrícola y equipos de construcción.
Datos básicos de un motor diesel
Los motores diésel utilizan inyección directa de combustible, es decir, el combustible diésel se inyecta directamente en el cilindro. Un motor diésel comprime sólo aire, por lo que la relación de compresión puede ser mucho mayor. Cuanto mayor sea la relación de compresión, más potencia se generará.
Los inyectores de combustible diésel, a diferencia de los inyectores de gasolina, deben poder soportar la temperatura y la presión dentro del cilindro y aun así suministrar el combustible en forma de fina niebla. Para garantizar que la niebla se distribuya uniformemente por todo el cilindro, algunos motores diésel están equipados con válvulas de inducción especiales o cámaras de precombustión.
Los motores diésel más nuevos están equipados con sistemas de combustible common rail de alta presión.
Los motores diésel pueden estar equipados con una bujía incandescente. Cuando un motor diésel está frío, es posible que el proceso de compresión no eleve la temperatura del aire lo suficiente como para encender el combustible. La bujía incandescente es un cable calentado eléctricamente que facilita el encendido del combustible cuando el motor está frío. Las bujías incandescentes se encuentran normalmente en motores diésel pequeños.
Cómo funciona un motor diésel
El funcionamiento de un motor diésel se basa en un ciclo termodinámico de cuatro tiempos: admisión, compresión, combustión y escape. Aquí te explicamos cada uno de estos pasos:
1. Carrera de admisión del motor
El funcionamiento del motor diésel comienza con la carrera de admisión. A medida que el pistón se mueve hacia abajo, la válvula de admisión se abre, permitiendo que entre aire a la cámara de combustión.
A diferencia de los motores de gasolina, los motores diésel no utilizan una válvula de mariposa para controlar la entrada de aire. En cambio, la cantidad de aire que ingresa al motor está regulada por el tamaño de los puertos de admisión.
2. Carrera de compresión en el motor
Durante la carrera de compresión, el pistón se mueve hacia arriba, comprimiendo el aire en la cámara de combustión. La relación de compresión en un motor diésel es significativamente mayor que la de un motor de gasolina, normalmente oscila entre 15:1 y 20:1. Esta alta relación de compresión hace que la temperatura del aire aumente drásticamente.
3. Inyección de combustible
A medida que el pistón se acerca a la parte superior de su carrera de compresión, comienza la inyección de combustible. El combustible diésel se inyecta en la cámara de combustión a alta presión mediante inyectores de combustible. El combustible se atomiza y se mezcla con el aire comprimido caliente.
Combustión
Cuando el combustible entra en contacto con el aire caliente, se enciende espontáneamente debido a la alta temperatura y presión. A diferencia de los motores de gasolina que dependen de bujías para el encendido, los motores diésel dependen del calor generado por la compresión para encender la mezcla de aire y combustible. Este proceso se conoce como encendido por compresión.
Golpe de poder
La ignición de la mezcla de aire y combustible provoca una rápida expansión de los gases, lo que fuerza al pistón hacia abajo. Este movimiento descendente se conoce como golpe de potencia y es responsable de generar energía en un motor diésel. La fuerza generada por los gases en expansión se transmite al cigüeñal a través de la biela, convirtiendo el movimiento lineal en movimiento de rotación.
4. Carrera de escape
Después de la carrera de potencia, el pistón vuelve a subir, expulsando los gases de escape a través de la válvula de escape abierta. La carrera de escape completa un ciclo completo del motor, preparándolo para la siguiente carrera de admisión.
Ventajas de los motores diésel
Los motores diésel ofrecen varias ventajas sobre los motores de gasolina, entre ellas:
- Mayor eficiencia: Debido a su mayor relación de compresión y menor pérdida de calor, los motores diésel son más eficientes que los de gasolina.
- Mayor par: los motores diésel producen un mayor par a menores RPM, lo que los hace adecuados para aplicaciones de servicio pesado.
- Economía de combustible: los motores diésel suelen consumir menos combustible que los motores de gasolina, lo que se traduce en una mejor economía de combustible general.
En conclusión, los motores diésel funcionan comprimiendo aire en la cámara de combustión y encendiendo el combustible diésel mediante compresión en lugar de bujías. Este método único de combustión permite que los motores diésel ofrezcan eficiencia, potencia y durabilidad en diversas aplicaciones, desde automóviles hasta maquinaria industrial.
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