Tema del curso online gratis disponible en pdf. Sumario: Origen del motor diésel. Ventajas del motor diésel. Diferencias de motores diésel y motor de explosión. Partes principales de un motor diésel. Culata (tapa de cilindros). Válvulas. Árbol de levas. Taqués o empujadores. Cilindros. Bloque motor. Pistón. Los segmentos (aros). Las bielas. El cigüeñal. Volante. Casquillos de biela o de bancada. Correa, cadena o engranaje de distribución. Colectores de admisión. Colector de escape. Cárter de aceite. Turbocompresor. Clasificación de los motores diésel. Carburante de los motores diésel.
Free online course topic available in pdf. Summary: Origin of the diesel engine. Advantages of the diesel engine. Differences between diesel engines and internal combustion engine. Main parts of a diesel engine. Cylinder head (cylinder head). valves. Camshaft. Tappets or pushers. cylinders. Engine block. Piston. The segments (rings). The connecting rods The crankshaft. Steering wheel. Connecting rod or main bushings. Timing belt, chain or gear. intake manifolds. Manifold. Oil pan. Turbocharger. Classification of diesel engines. Fuel for diesel engines.
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4. El motor diésel
Este tipo de motor vio la luz en 1.897, cuando el inventor Rudolf Diesel, basándose en los mismos principios del motor diseñado por Otto, experimento con otro tipo de combustibles y sistemas.
En los motores de explosión el combustible es la gasolina, un motor diésel utiliza carburantes derivados también del petróleo, que en realidad son aceites, que se consiguen mediante procesos químicos más sencillos que para la gasolina.
Su mayor ventaja respecto a los de explosión, es que con él, se consiguen mayores cilindradas con un consumo menor de combustible, teniendo también una relación de compresión mayor que los anteriores (entre 8´5/1 y 22/1).
- La relación de compresión es el número que permite medir la proporción en volumen, que se ha comprimido la mezcla de aire-combustible (Motor Otto) o el aire (Motor Diésel) dentro de la cámara de compresión de un cilindro.
Dentro de los motores diésel nos podemos encontrar también motores de dos y cuatro tiempos, aunque prácticamente la totalidad son de cuatro tiempos.
El funcionamiento de los motores de dos tiempos diésel es similar a los de gasolina, con la particularidad que tienen también cárter con aceite.
Los motores diésel de 2 tiempos se emplean en motores muy grandes y que giran a muy bajas RPM, por lo que es habitual su uso en náutica, en aplicaciones ferroviarias o en determinadas máquinas.
Aunque un motor diésel y un motor de explosión desempeñan los mismos cometidos y sus características arquitectónicas son similares con la excepción de algunos elementos particulares que luego veremos, existen entre ambos diferencias que marcan tanto su tamaño como sus prestaciones:
La primera diferencia en un motor diésel
Es su funcionamiento, ya que un motor de carburación consigue la fuerza necesaria haciendo saltar una chispa sobre una mezcla de combustible y aire que previamente se ha introducido en una cámara (Cilindro). En un motor Diesel se realiza mediante autoinflamación del combustible.
Para que ello sea posible, en primer lugar se introduce aire en la cámara (Cilindro), que posteriormente es comprimido por el pistón en su carrera ascendente hasta el PMS, lo que origina que aumente considerablemente su temperatura (aprox. Entre 700º y 900º).
Al llegar el aire comprimido y caliente al PMS se introduce el combustible que se autoinflama por la elevada temperatura del aire contenido en esta cámara produciéndose la combustión y la generación de la energía.
Para que se produzca la autoinflamación es necesario alcanzar la temperatura de inflamación espontánea del gasóleo. Por lo que en frío será necesario precalentar éste. Para que se produzca autoinflamación es necesario emplear combustibles más pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción de destilación del petróleo comprendida entre los 220 y 350°C.
Esta circunstancia hace que este sistema prescinda de carburador y del sistema de encendido por chispa, ya que ambos son sustituidos por un sistema de inyección de combustible a presión.
Un motor de gasolina requiere una bobina eléctrica, un distribuidor (o en su caso una gestión electrónica) y una bujía, mientras que un motor diésel no precisa ningún sistema eléctrico para mantenerse en funcionamiento una vez puesto en marcha.
La segunda diferencia de un motor diésel
Es que las altas presiones de trabajo generadas en un motor diésel obliga a que todos sus elementos tengan una construcción más robusta.
Esto también requiere un sistema de lubricación fiable, ya que trabajan a una mayor compresión, presión, y temperatura de trabajo, utilizando generalmente el sistema denominado de presión total.
El bloque tiene mayor tamaño, el cigüeñal debe soportar mayores esfuerzos, los pistones requieren un número mayor de segmentos pudiendo llegar a soportar presiones de hasta 150 Kcm2 y el cuerpo de las bielas utilizadas, tiene también un tamaño mayor.
Donde más se aprecia la diferencia es en la configuración de la culata ya que en ella se sitúan los alojamientos de los inyectores que alimentan el sistema.
Las cámaras de compresión, son más pequeñas y la forma de las cabezas del pistón, diferentes a las de explosión.
PARTES PRINCIPALES DE UN MOTOR DIESEL
• Culata (tapa de cilindros): situado en la parte superior de motor cierra los cilindros y aloja las válvulas y los conductos de admisión y escape. También puede portar el o los árboles de levas.
• Válvulas: son las encargadas de dar paso a la entrada (admisión) o salida (escape), de los gases; Abriendo o cerrando la correspondiente conexión entre los conductos y el cilindro.
• Árbol de levas: es el encargado de abrir y cerrar las válvulas. Puede estar en el lateral, o en la tapa de cilindros (a la cabeza), ya sea doble o simple árbol.
• Taqués o empujadores: El taqué (también llamado botador) es un vástago de metal que va situado entre las válvulas y el árbol de levas, son los encargados de hacer que los balancines abran o cierren las válvulas, en función de en qué fase del motor se encuentre.
• Cilindros: es donde corren los pistones subiendo y bajando. Pueden ir mecanizados en un bloque o encamisados.
• El bloque motor: es la estructura principal dónde están los cilindros y bancada, que es el lugar en que se asienta el cigüeñal. Puede alojar o no el árbol de levas. También puede tener los cilindros mecanizados o camisas extraíbles (camisa húmeda).
• Pistón: base móvil del cilindro, que se desliza internamente con movimiento rectilíneo alternativo. Es quién recibe la fuerza de la explosión.
• Los segmentos (aros): alojados en ranuras del pistón, se encargan del cierre hermético de la cámara de combustión y ayudan a disipar el calor y controlar el aceite Pueden diferenciarse por su forma básica tres tipos, el primero de ellos se denomina de fuego, de compresión y los de aceite o engrase, también llamados rascadores, formados por dos aros muy finos y un separador elástico entre ellos.
• Las bielas: transmiten el movimiento de los pistones al cigüeñal.
• El cigüeñal: Es un árbol acodado que recibe la fuerza de los pistones por medio de las bielas y la transforma en movimiento giratorio. Es de gran resistencia mecánica ya que absorbe tanto la torsión del par motor como las vibraciones.
• Volante: También llamado volante de inercia, es una pieza que se encuentra situada en el extremo del cigüeñal. Su cometido es regular el giro del cigüeñal. Unido al volante motor se sitúa el embrague.
• Casquillos de biela o de bancada: Son los encargados de proteger los muñones del cigüeñal y proveen superficies de desgaste reemplazables en los alojamientos de las bielas, el cigüeñal y del bloque motor.
• Correa, cadena, o engranaje de distribución: son los encargados de sincronizar el giro del cigüeñal y el árbol de levas. Transmiten el movimiento desde el cigüeñal al árbol de levas.
• Colector de admisión: canaliza el gas de entrada a los cilindros.
• Colector de escape: conduce los gases quemados desde el interior del cilindro hasta el exterior. A la salida de éste se puede situar el turbocompresor.
• Cárter de aceite: recipiente inferior del bloque dónde se aloja el aceite de lubricación. Se encuentra en la parte inferior. Puede ser de chapa o aluminio.
Turbocompresor: también llamado turbo es un sistema de sobrealimentación que usa los gases de escape para mover una turbina y así comprimir los gases de admisión.
CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES DIESEL
Existen motores diésel tanto de 4 tiempos (los más usuales en vehículos terrestres por carretera) como de 2 tiempos (grandes motores marinos y de tracción ferroviaria).
CARBURANTE DE LOS MOTORES DIESEL
El carburante utilizado en los motores diésel es un gasóleo derivado del petróleo está compuesto aproximadamente de un 75% de hidrocarburos saturados (principalmente parafinas incluyendo isoparafinas y cicloparafinas) y un 25% de hidrocarburos aromáticos.
Presenta una serie de características que lo diferencian del utilizado en los motores de explosión como son:
• Un punto bajo de congelación, situado alrededor de los -35º, lo que le confiere un amplio abanico de temperatura de trabajo.
• Inflamación baja y alto poder calorífico que facilita la combustión en un periodo corto de tiempo y una baja concentración de azufre (en torno al 0,4%).
• Al ser un aceite, actúa al mismo tiempo suavizando la fricción entre los elementos metálicos que intervienen en la combustión.
Un motor diesel puede utilizar varias clases de carburante:
- Gasóleo A
- Diesel Premium o Diesel +
- Gasóleo B: Es un carburante que se utiliza para usos agrícolas. No se puede utilizar en los vehículos no agrícolas, ya que su tipo impositivo es menor que el gasóleo A y su uso está fuertemente multado.
- Gasóleo C: Es un combustible que se utiliza para la calefacción doméstica.
- Biodiesel, es un biocombustible líquido, hecho totalmente a partir de aceite vegetal.
