Motor diesel de 4 tiempos
ResumenEl motor diésel es un motor de encendido por compresión de 2 o 4 tiempos. De los diagramas p – V (Fig. 2.1) se desprende que la duración del ciclo diesel completo es de 360°CA para el motor de dos tiempos y de 720°CA para el motor de cuatro tiempos. El ciclo completo consta de las siguientes fases: admisión de aire, compresión de aire, inyección de combustible, formación de la mezcla, encendido, combustión, expansión y escape. La fase de admisión comienza con la apertura de la válvula de admisión y dura hasta el cierre de la misma. Después, el aire de admisión se comprime hasta un nivel correspondiente a las relaciones de compresión de 14:1 a 25:1 (Bauer 1999) o incluso más. La relación de compresión ε es una magnitud geométrica, definida como
Fig. 2.1Fig. 2.2Fig. 2.3Fig. 2.4Fig. 2.5Fig. 2.6Fig. 2.7Fig. 2.8Fig. 2.9Fig. 2.10Fig. 2.11Fig. 2.12Fig. 2.13Fig. 2.14Fig. 2.15Fig. 2.16Fig. 2.17Fig. 2.18Fig. 2.19Fig. 2.20Fig. 2.21Fig. 2.22Fig. 2.23Fig. 2.24Fig. 2.25Fig. 2.26Fig. 2.27Fig. 2.28Fig. 2.29Fig. 2.30Fig. 2.31Fig. 2.32Fig. 2.33Fig. 2.34Fig. 2.35Fig. 2.36
Historia de los motores diésel
Los motores térmicos son máquinas de conversión de energía: convierten la energía química de un combustible en trabajo mediante la combustión del combustible en el aire para producir calor. Este calor se utiliza para elevar la temperatura y la presión de un fluido de trabajo que luego se utiliza para realizar un trabajo útil. Los motores térmicos pueden clasificarse como:
En los motores de combustión interna (CI), el fluido de trabajo está formado por aire, una mezcla de combustible y aire o los productos de la combustión de la propia mezcla de combustible y aire. Los motores de pistón alternativo son quizás la forma más común de motor de combustión interna que se conoce. Impulsan coches, camiones, trenes y la mayoría de las embarcaciones. También se utilizan en muchas aplicaciones de pequeños servicios públicos. Pueden alimentarse con combustibles líquidos, como la gasolina y el gasóleo, o con combustibles gaseosos, como el gas natural y el GLP. Dos subcategorías comunes de motores de pistón alternativos son el motor de dos tiempos y el de cuatro tiempos. Entre los ejemplos de motores de combustión interna rotativos se encuentran el motor rotativo Wankel y la turbina de gas.
Los objetivos comunes en el diseño y desarrollo de todos los motores térmicos son: maximizar el trabajo (la potencia de salida), minimizar el consumo de energía y reducir los contaminantes que pueden formarse en el proceso de conversión de la energía química en trabajo. La figura 1 muestra los principales componentes de los motores de combustión interna alternativos. El diseño de motor de tronco es el más común, aunque el término “motor de tronco” rara vez se utiliza fuera de la industria de los grandes motores. El diseño de cruceta se utiliza actualmente sólo en los grandes motores de dos tiempos de baja velocidad. Las válvulas de admisión y escape se omiten para simplificar, aunque cabe señalar que en algunos diseños de motores de dos tiempos se utilizan puertos de admisión y escape en lugar de válvulas.
Características del motor
Los motores diésel son increíbles porque consumen poco combustible y son perfectos para los vehículos pesados. Por esta razón, muchos fabricantes de camiones han decidido utilizar motores diesel para sus flotas de camiones. Sin embargo, para entender la verdadera potencia que hay detrás de un motor diesel, los camioneros deben entender también las partes principales de un motor diesel. En este artículo se describen algunas de esas partes y se explican sus funciones, para que la gente sepa qué hacer en caso de emergencia.
Antes de discutir las partes de un motor diesel, debemos hablar de las diferencias entre un motor remanufacturado y reconstruido. ATL Diesel cree que los motores remanufacturados son los mejores porque es como darle una nueva vida a las piezas viejas a la mitad del costo. Por otro lado, si usted trata de reconstruir el motor por sí mismo, las cosas pueden salir mal, e incluso puede salir herido en el proceso. Por lo tanto, tenga esto en cuenta al leer sobre las piezas de un motor diesel. Siempre es mejor hacer que los reconstruyan que hacer algo mal por su cuenta.
Tipos de motores diesel
El motor diésel, que lleva el nombre de Rudolf Diesel, es un motor de combustión interna en el que la ignición del combustible se produce por la elevada temperatura del aire en el cilindro debido a la compresión mecánica; por lo tanto, el motor diésel es un motor llamado de encendido por compresión (motor CI). Esto contrasta con los motores que utilizan el encendido por bujía de la mezcla de aire y combustible, como un motor de gasolina o un motor de gas (que utiliza un combustible gaseoso como el gas natural o el gas licuado de petróleo).
Los motores diésel funcionan comprimiendo sólo aire, o aire más los gases de combustión residuales del escape (lo que se conoce como recirculación de los gases de escape (EGR)). El aire se introduce en la cámara durante la carrera de admisión y se comprime durante la carrera de compresión. Esto aumenta la temperatura del aire en el interior del cilindro hasta tal punto que el combustible diesel atomizado inyectado en la cámara de combustión se enciende. Como el combustible se inyecta en el aire justo antes de la combustión, la dispersión del combustible es desigual; esto se denomina mezcla heterogénea de aire y combustible. El par que produce un motor diésel se controla manipulando la relación aire-combustible (λ); en lugar de estrangular el aire de admisión, el motor diésel se basa en alterar la cantidad de combustible que se inyecta, y la relación aire-combustible suele ser alta.