PARTES Y FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIÉSEL

Desde su invención, el motor diésel a sido empleado en vehículos pesados y en el ámbito industrial.Esto se debe a sus sobresalientes características que posee entre ellas mayor capacidad de arrastre,dureza y bajo consumo.

Los motores gasolina y diésel pueden ocuparse para realizar las mismas labores,sin embargo estos últimos son los mas requeridos y utilizados cuando se trata de mayores potencias a emplear, como por ejemplo mover vehículos de carga,locomotoras,generadores de elevada capacidad y barcos.

¿QUIEN CREO EL MOTOR A DIÉSEL?

El motor diésel fue creado en el año de 1893 por el ingeniero alemán Rudolf Diésel, que en aquel tiempo ya trabajaba produciendo motores y vehículos para la firma MAN (Empresa Alemana de Transportes). Rudolf Diésel se dedico a analizar los motores de alto rendimiento térmico usando combustibles alternativos en los motores de combustión interna.Este motor tenia el mismo ciclo de cuatro tiempos similar a los de gasolina.

Diésel trabajo por varios años tratando de utilizar diferentes combustibles que sean una variante a la gasolina.Pero no fue si no hasta el año de 1897 cuando MAN fabrico el primer motor según los estudios realizados por Rudolf Diésel,encontrando finalmente para su funcionamiento un combustible menos volátil, que en esa época su uso era para iluminar las lamparas de las calles,dicho combustible se llamaba fuel-oil.

En honor y gracias al esfuerzo del inventor alemán,se denomino motor diésel.

¿QUE ES UN MOTOR DIÉSEL?

El motor diésel es una maquina térmica que trabaja por combustión interna alternativa.Dicha combustión se realiza por la auto-ignición del combustible por motivo de la alta temperatura que es generada por la elevada relación de compresión.

La fase o ciclo que presentan para el funcionamiento estos motores,es conocido como ciclo diésel.

A diferencia con el motor a gasolina, es que puede emplear como combustible gasóleo/gas-oil o aceites derivados del petroleo.Igualmente puede utilizar aceites naturales como el de girasol.Sin embargo el primer combustible utilizado para el funcionamiento del motor diésel fue el aceite de cacahuate. Ademas que los motores en la actualidad con las mejoras y mas desarrollados llegan a alcanzar una eficacia térmica optima.Desde la creación del motor diésel, es uno de los mas utilizados en muchos servicios y aplicaciones.

¿CUALES SON LAS PARTES DEL MOTOR DIÉSEL Y SUS FUNCIONES?

Un motor diésel de cuatro tiempos esta conformado básicamente por los mismos elementos que un motor a gasolina.Entre ellos podemos destacar los siguientes:bloque de cilindros,culata,segmentos,pistones,válvulas,cárter,árbol de levas y el cigüeñal.

Por otro lado estos componentes que mencionaremos a continuación son comunes con el motor a gasolina, pero sin embargo sus prestaciones y diseños constructivos puedes ser totalmente diferentes.

Estos elementos son:la bomba de inyección (mecánica o eléctrica),bomba de transferencia,toberas,inyectores (mecánicos,electrohidraúlicos o piezoelectricos),bujías de precalentamiento y los ductos.

Bloque de cilindros

Es una estructura básica del motor, es donde van alojados diferentes componentes tales como el cigüeñal,cilindros,árbol de levas,etc. Generalmente son de hierro fundido o de aluminio.

Pueden ser de varios tipos, llevan los cilindros en linea o en forma de V, dependiendo su construcción y diseño.Contiene una serie de orificios o alojamientos donde se instalan los cilindros,conductos de refrigerante y aceite,apoyos de los cojinetes de bancada y por su parte superior tiene unos tornillos donde se sujetara la culata.

Culata o Cabeza de Motor

Es el componte del motor que cierra a los cilindros por la parte superior. Esta fabricada de fundición de hierro o aluminio.Sirve de soporte para un sin número de elementos tales como las válvulas,inyectores,balancines,etc. Tiene unos orificios de los tornillos para el perfecto apriete entre el bloque de cilindros y culata,ademas de conductos para la entrada de aire por las válvulas de admisión y para la salida de gases por medio de las válvulas de escape,conductos para el paso liquido refrigerante entre culata y bloque de cilindros.

Entre el bloque del motor y la culata se dispone o se monta una junta que proporcionara total hermeticidad entre las dos superficies, dicho elemento se denomina junta de culata o cabeza de motor.

Segmentos o anillos

Conocidos como aros,anillos o segmentos del pistón son piezas metálicas circulares, autotensadas que van montadas en las ranuras o espacios del pistón. Cumplen varias funciones entre ellas tenemos:

Sellar herméticamente la cámara de combustión.
Ayuda a disipar el calor,transmitiendo la temperatura a las paredes del cilindro y a la acción refrigerante.
Controla la película de aceite que debe existir en la superficie del cilindro,disminuyendo el consumo en la cámara de combustión.

Pistones

Émbolo o pistón un componente cilíndrico que se desliza desde arriba hacia abajo en el interior del cilindro del motor.Generalmente construidos de aluminio,poseen de dos a cuatro aros o segmentos que van montados en sus ranuras correspondientes.El aro o segmento superior es de compresión y el inferior es de engrase o lubricación.

Válvulas

Son dispositivos que cierran herméticamente la cámara de combustión,elementos que son sometidos a esfuerzos térmicos y mecánicos. Su principal función es que al abrir y cerrar permiten el paso de aire (admisión) y la salida de los gases quemados (escape).

Las válvulas son resistentes y son fabricadas en acero o en otros materiales como el titanio, ya que están expuestas a trabajos y esfuerzos.

Cárter

Conocido como sumidero o deposito de aceite del motor.Ademas cierra herméticamente por la parte inferior del motor.Este componente protege de daños que pueden producirse por la corrosión,el polvo y la humedad.

Eje o árbol de levas

Es un componente mecánico, provisto de un eje que contiene un numero determinado de levas,dichas levas controlan tanto el cierre y la apertura de las válvulas de admisión y escape.

Cigüeñal

Eje acodado,constituido de contrapesos y codos.Su función es transformar el movimiento lineal en movimiento giratorio.Va montado en el bloque en los cojinetes principales los cuales están lubricados.

El cigüeñal se puede decir que es un pequeño conjunto de manivelas, por cada pistón.

Bomba de inyección

La bomba de inyección es prácticamente el corazón del sistema de inyección en los motores diésel,su principal función es la de aumentar la presión del combustible hasta un nivel sumamente elevado.Para cuando sea inyectado al motor ingrese pulverizado y provoque una inflamación espontanea dentro de la cámara de combustión. A su vez dosifica la cantidad de combustible que es inyectado a cada uno de los cilindros, para regular tanto velocidades altas como en marcha mínima o velocidades bajas que se producen en el motor.

Bomba de transferencia

Es el componente que se encarga de suministrar permanentemente a una presión determinada,combustible a la bomba de inyección,para cualquier régimen de velocidad y de trabajo que se encuentre el motor.

Según sus características de construcción y diseño se pueden clasificar en diferentes tipos:

De rotor
De diafragma
De paletas
De pistón
De engranajes

Toberas

Las toberas están compuestas por un sistema de pistón-cilindro.En un extremo del cilindro tiene un orificio super fino,por el cual es expulsado el diésel a una alta presión. Su función principal es la de ingresar el gasoil pulverizado en el interior de la cámara de combustión.

Inyectores

El inyector es el encargado de proporcionar una cantidad exacta de gas-oil al motor para que se pueda realizar la combustión. Por lo tanto los inyectores son electroválvulas capaces de abrirse y cerrase millones de veces,reaccionando a un pulso eléctrico el cual los acciona.Inyectan el combustible al conducto de admisión de una forma pulverizada sin fugas, ni goteos.

Bujías de precalentamiento

Son componentes que ayudan a arrancar a los motores diésel,ya que en condiciones de frió tienen problemas para el arranque.Las bujías de precalentamiento tienen la forma de un lápiz, en su interior llevan una resistencia eléctrica,cuando circula corriente por este elemento,se eleva la temperatura y ese calor es dirigido al bloque rodeando a los cilindros y facilitando el arranque.

¿COMO FUNCIONA EL MOTOR DIÉSEL?

A pesar de compartir elementos principales y el mismo ciclo de cuatro tiempos como los motores de gasolina.Su diferencia radica en como realiza el encendido de combustible y la regulación de potencia de salida.

El motor diésel es un motor térmico de combustión interna que presenta autoencendido gracias a las elevadas temperaturas que ofrece la compresión de aire dentro del cilindro.La mayor diferencia con los motores de gasolina es que no requieren de una chispa para inflamar el combustible. Si no que disponen de las bujías de incandescencia que elevan la temperatura de la cámara de combustión,mejorando así el arranque en frió y se aprovecha dicho calor para mantener una temperatura optima y estable.

CICLO DIÉSEL MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

Admisión

En el primer tiempo del ciclo diésel el pistón desciende del punto muerto superior (PMS),succionando el aire al interior del cilindro a través de la válvula de admisión, que se encuentra abierta.Siempre se permitirá la entrada total del aire,simulando el proceso de expansión o presión constante, ya que la válvula al estar abierta la presión es la misma que en el exterior.

Compresión

Se cierra la válvula de admisión,el pistón se encuentra en el punto muerto inferior (PMI), y empieza a subir comprimiendo el aireo contenido en la cámara,aumentando la presión y temperatura pero disminuyendo su volumen.

Combustión

Antes de que el pistón llegue a su punto muerto superior, en ese momento un inyector se encarga de atomizar el combustible dentro de la cámara. El combustible inyectado al entrar en contacto con el aire que se encuentra caliente produce una combustión y los gases empujan al pistón hacia su punto muerto inferior lo que produce un trabajo.

Escape

En el último tiempo del ciclo diésel de cuatro tiempos,el pistón desciende,la válvula de escape de abre, permitiendo la salida de gases que son expulsados hacia el exterior.Dejando que se repita el ciclo.

VÍDEO DE FUNCIONAMIENTO CICLO DIÉSEL MOTOR DE 4 TIEMPOS

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MOTOR DIÉSEL

Los motores diésel usan el combustible (gas-oil/gasóleo) que siempre ha sido mas economice y con mucho mas rendimiento que la gasolina.

Pero como todo en la vida tiene sus factores positivos y negativos, a continuación te mostramos las ventajas y desventajas de estas muy útiles maquinas.

Ventajas de los motores diésel

Durabilidad y larga vida: La característica mas sobresaliente de los motores que trabajan con gasóleo, ya que al realizar el proceso de combustión es por compresión de aire,mientras que los de gasolina utilizan una mezcla de aire combustible para generar una explosión dentro de la cámara. Lo que al final da como resultado un menor desgaste entre sus piezas y recorren un mayor kilometraje en comparación con los motores a gasolina.

Fiabilidad: Desde su creación al final del siglo XIX,el motor diésel fue adoptado por maquinas de trabajo duro y pesado.Por lo cual se ha ganado la aceptación y fiabilidad, por su sencillez: no hay cables,ni bujías,distribuidor,etc. Por esto y mas detalles lo hacen que el usuario tenga mas confianza a este tipo de motores.

Economía: Un aspecto importante es que esta clase de motor puede rodar mas de el doble de distancia comparado con un motor a gasolina, con la misma cantidad de combustible.A causa de que el diésel al ser mas denso que la gasolina puede ahorrar hasta un 30% de consumo.

Capacidad de Arrastre: Debido a sus bajas revoluciones que producen estos motores,genera mucho mas torque, lo que da como resultado una mayor efectividad y capacidad para cargar o arrastrar.

Desventajas de los motores diésel

Precio: Desde los principios de la creación del motor diésel su costo fue mas elevado comparado con los de gasolina.Aunque para sacar un balance de este gasto con el ahorro en combustible.Pero la diferencia de costo entre las dos maquinas sigue siendo considerable.

Mantenimiento:Este motor necesita de mantenimientos mas frecuentes a diferencia con motores de otros tipos,ya que de no hacerlo podría emitir demasiada contaminación.

Peso: Los motores diese son mas pesados que los de gasolina, pero gracias a su relación peso-potencia no se le da demasiada importancia.Pero igual no deja de ser una desventaja.

Velocidad:Son motores menos rápidos, aunque en la actualidad el desarrollo tecnológico ha logrado alcanzar velocidades similares a las de los motores a gasolina.

Reparaciones:El costo de los repuestos y la mano de obra calificada son mas costosos,pero existen menos probabilidades de reemplazar piezas ya que por su tecnología,durabilidad y mantenimiento adecuado elimina esos riesgos.

Ruido: El motor diésel sigue siendo mucho muy ruidoso frente al motor de gasolina,ni con todos los avances tecnológicos de la actualidad se ha podido reducir el sonido de estos motores.

VÍDEO DE VENTAJAS Y DESVENTAJAS MOTOR DIÉSEL