Descubre los motores diésel y su mantenimiento

Básicamente, existen dos clases de motores: de combustión interna y externa. Los motores de combustión externa fueron los primeros en desarrollarse y su fuerza se basaba en vapor de agua, alimentadas con carbón o petróleo. Por otro lado, las de combustión interna como los motores diésel, a gasolina y gas.

Partes de un motor diésel

Un motor diésel que opera en cuatro tiempos tiene básicamente los mismos componentes que el motor de gasolina. Entre los elementos que lo conforman están:

• los segmentos,
• el bloque del motor,
• la culata,
• cigüeñal,
• volante,
• los pistones,
• el árbol de levas,
• el cárter.

Por otro lado, las siguientes piezas se pueden hallar en ambos motores, a excepción de toberas y bujías de precalentamiento:

• la bomba inyectora, mecánica o eléctrica;
• los ductos, los inyectores, bien sean mecánicos, electro-hidráulicos o piezoeléctricos;
• la bomba de trasferencia, las toberas y las bujías de precalentamiento.

Como veremos más adelante, estos motores tienen más compresión que los de gasolina. Por tanto, sus elementos deben ser robustos y resistentes para soportar las presiones. En ocasiones pueden presentar unos elementos que también se les llaman bujías. Sin embargo, son simples calentadores añadidos a la compresión de aire, no producen ninguna chispa.

Cómo funcionan los motores diésel

En los motores de combustión externa, el carbón o el combustible líquido se queman fuera del cilindro. No obstante, en los motores de combustión interna el combustible se quema dentro del cilindro. Básicamente, el propósito de los motores de combustión interna es generar fuerza mediante el uso de un combustible. Por tanto, un buen rendimiento del motor depende de su capacidad de rapidez y efectividad para el combustible. El proceso de quemar hidrocarburos -actuales combustibles de motores- se conoce como “combustión”. La combustión es un proceso químico conocido como oxidación. Esta es acompañada por una emisión de calor y luz. Entonces, los motores de combustión interna se dividen a su vez en dos grupos:

• motores de encendido por chispa,
• encendidos por compresión.

Los motores de gasolina o de gas se denominan motores de encendido por chispa, ya que se requiere una chispa eléctrica para el encendido de la mezcla de combustible y aire, que se inyecta en forma de mezcla en la cámara de combustión. Por otro lado, el proceso de combustión en el motor de encendido por compresión es muy diferente al del motor de encendido por chispa. En el caso del motor diésel, solo se inyecta el combustible en estado líquido a una presión muy alta, en el aire altamente calentado y comprimido en la cámara de combustión. El calor del aire comprimido inicia el proceso de combustión y no se requiere ninguna fuente de ignición como una chispa eléctrica.

Ciclo de operación de los motores diésel

Los motores a compresión reúnen las siguientes características: Inducción La aspiración o inducción de aire fresco tiene lugar con el fin de proporcionar oxígeno para la combustión del combustible. Además, sirve para eliminar los gases quemados y retirar del calor de los componentes de la cámara de combustión. Compresión Luego, una vez que el aire es aspirado, el paso de entrada de aire se cierra. El aire atrapado se comprime debido al movimiento ascendente de los pistones. Una vez que el aire está muy comprimido, alcanza una alta temperatura. En esta fase se inyecta combustible justo antes de la TDC (top dead center, o punto muerto superior, por sus siglas en inglés) para que se inicie la combustión. Encendido o potencia Luego, poco después de la inyección de combustible, se produce el encendido y la presión máxima se alcanza justo después del punto muerto, la expansión del gas proporciona la fuerza o potencia que impulsa el pistón hacia atrás, haciendo girar el cigüeñal. Escape Una vez quemado el combustible, el gas quemado tiene que encontrar el paso a la atmósfera para que se pueda hacer espacio para acomodar el aire fresco para el siguiente ciclo de funcionamiento. Estos requisitos se cumplen tanto en cuatro tiempos del pistón como en dos tiempos. En el primer caso, el motor se denomina motor de cuatro tiempos y en el segundo, de dos tiempos, es decir, dos o una revolución del cigüeñal cubre todos los eventos del ciclo.

Ciclo de cuatro tiempos y dos tiempos

En los motores de ciclo de cuatro tiempos tenemos:

• la aspiración,
• compresión,
• inyección de combustible,
• el escape y la evacuación.

Entonces, estos ciclos se completan en cuatro carreras del pistón o dos revoluciones del cigüeñal. Por otro lado, en los motores de dos tiempos todo esto se completa en dos carreras del pistón o una revolución del cigüeñal. Hay varios diseños de motores de ciclo de 2 tiempos. Sin embargo, todos tienen una cosa común: el aire comprimido es esencial para el propósito de barrido desde la salida de potencia más baja. Mientras, que en el caso del motor de ciclo de 4 tiempos en el rango de potencia más bajo funciona como motor de aspiración natural. A continuación, veremos una ilustración de ambos ciclos para entenderlo mejor: Figura 1. Representación de un motor de ciclo 4 tiempos. Por otro lado, tenemos la ilustración de los ciclos de un motor 2 tiempos: Figura 2. Ciclo de un motor diésel 2 tiempos.

Lubricación en los motores diésel

La principal función de la lubricación en un motor es mantener lubricadas todas las partes móviles de un motor. Además, sirve como medio refrigerante del mismo. Mantiene en movimiento mecanismos con elementos que rozan entre sí, y de ahí su importancia. Por el contrario, de no emplear el aceite de motor los mecanismos se desgastarían, consiguiendo una disminución importante del tiempo de vida útil de un motor.

Funcionamiento del sistema de lubricación en motores diésel

La lubricación crea una película de aceite en cada una de las piezas del motor para evitar el desgaste excesivo. Así, se alarga la vida útil del motor y se previenen averías relacionadas con este desgaste. La función principal del sistema de lubricación de un motor es filtrar, enfriar y ajustar la presión del aceite para que el motor pueda funcionar en perfectas condiciones. Para saber más acerca de este tema, haga click aquí. Por norma, no se recomienda el uso del mismo aceite en un motor diésel que en uno de gasolina. Para motores diésel, se recomienda el uso de aceites bajos en cenizas, conocidos como Low SAPS. Este tipo de aceites tienen aditivos menos agresivos que respetan mejor el medio ambiente y alargan la duración de los filtros de aceite. Es decir, se deshacen con más facilidad de las partículas contaminantes. Además, los aceites de motor diésel tienen una mayor carga antidesgaste, pensada para los catalizadores de este tipo de motores. Los sistemas de gasolina no están diseñados para soportar esta carga, y utilizando un aceite de motor diésel en uno de gasolina puede acarrear graves problemas en el motor. Si deseas saber más acerca de motores diésel, te recomendamos acceder a este link.