Principio de funcionamiento del motor diésel

Principio de funcionamiento del motor diésel
De hecho, el proceso de funcionamiento de los motores diésel es igual al de los motores de gasolina. Cada ciclo de trabajo consiste en admisión, compresión, potencia y escape en un motor de cuatro tiempos. Sin embargo, debido a que el combustible utilizado en los motores diésel es el diésel, cuya viscosidad es mayor que la de la gasolina y que es más difícil de evaporar, mientras que su temperatura de autoignición es más baja que la de la gasolina, la formación de la mezcla combustible y la ignición se producen de manera diferente a como ocurre en los motores de gasolina.
En la carrera de admisión, el motor diésel aspira aire puro. Hacia el final de la carrera de compresión, la bomba de inyección de combustible diésel, impulsada por una presión de aceite de 10 MPa o más, pulveriza el combustible a través de los inyectores dentro del cilindro, donde se mezcla en un tiempo muy breve con el aire caliente comprimido para formar la mezcla combustible. Dado que la relación de compresión del motor diésel suele ser de 16 a 22, al final de la carrera de compresión la presión del aire comprimido en el cilindro alcanza los 3,5 a 4,5 MPa y la temperatura llega a los 750 a 1000 K; en ese momento, la presión del aire es de 0,6 a 1,2 MPa y la temperatura alcanza los 600 a 700 K, lo que supera ampliamente la temperatura de ignición del combustible diésel; por lo tanto, cuando el diésel se inyecta en el cilindro, se mezcla con el aire y, en un tiempo muy breve, se produce la combustión por autoignición. La presión en el cilindro alcanza los 6 a 9 MPa y la temperatura se eleva rápidamente a 2000 a 2500 K, lo que impulsa el movimiento descendente del pistón y la rotación del cigüeñal para generar potencia; al mismo tiempo, los gases de escape se expulsan a la atmósfera a través del tubo de escape.
En un motor diésel convencional, el combustible diésel se inyecta en la cámara de cada cilindro mediante una bomba de alta presión accionada por el eje de levas del motor. Este método de inyección varía según los cambios en la velocidad del motor, por lo que no permite un suministro óptimo de combustible a diferentes velocidades. Sin embargo, los sistemas de inyección diésel de riel común con control electrónico, cada vez más utilizados, pueden resolver mejor este problema.
El sistema de inyección Common Rail está compuesto por una bomba de suministro de combustible de alta presión, una tubería común, inyectores, una unidad de control electrónico (ECU) y algunos sensores de presión en las tuberías; en este sistema, cada inyector está conectado a la tubería común a través de su tubería de alta presión, y la tubería común actúa como un acumulador hidráulico para los inyectores. El funcionamiento consiste en que la bomba de combustible de alta presión suministra combustible a alta presión a la tubería común; el sistema funciona en un circuito cerrado compuesto por la bomba de alta presión, los sensores de presión y la ECU, lo que permite lograr un control hidráulico preciso dentro de la tubería común y elimina por completo el fenómeno de que la presión del aceite varíe con las variaciones en la velocidad del motor. Sus características principales son las siguientes tres aspectos:
1. La sincronización de la inyección y la dosificación de combustible son completamente independientes del control de la presión y el tiempo de inyección de combustible que realiza la ECU en el proceso de inyección de combustible.
2 puede basarse en las condiciones de funcionamiento del motor para ajustar la presión de inyección de combustible en los cilindros y el punto de inicio de la inyección, así como el tiempo de duración de la misma, con el fin de lograr los mejores parámetros de control de la inyección de combustible.
3 puede alcanzar una alta presión de inyección y permite realizar la preinyección de diésel.
En comparación con los motores de gasolina, los motores diésel tienen un bajo consumo de combustible (en promedio un 30% menor que el de la gasolina) y los precios del diésel son bajos, por lo que la economía de combustible es mejor; aunque la velocidad del motor es, en general, mucho menor que la del motor de gasolina, el par motor es mayor que el de la gasolina, pero su funcionamiento es más pesado y ruidoso, y los costos de fabricación y mantenimiento son más elevados, mientras que las emisiones son peores que las de la gasolina. Sin embargo, gracias a la tecnología moderna, estos inconvenientes de los motores diésel se están superando gradualmente.