Principio de funcionamiento diésel: características, ventajas y desventajas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Los autos diesel en nuestras carreteras no son infrecuentes. En los países de Europa occidental, son mayoría. Los motores diesel tienen una serie de ventajas sobre los motores de gasolina. Pero al mismo tiempo, hay algunos inconvenientes. ¿Qué es este motor, cuál es el dispositivo diesel y el principio de funcionamiento? Considere en nuestro artículo de hoy.

Dispositivo compartido

Este motor tiene la misma estructura que el motor de gasolina. Entonces, aquí está:

• Bloque de cilindros.
• Cabeza.
• Mecanismo de manivela.

La principal diferencia entre el diesel y la gasolina es el sistema de combustible. Si en este último el suministro de combustible se realiza gracias a una bomba mecánica o sumergible, entonces en el motor diesel se utiliza una bomba de combustible de alta presión. También hay inyectores, pero no bujías.

También hay que decir que la carga sobre los elementos de trabajo de un motor diesel es mayor. Por lo tanto, todos sus componentes están reforzados.

Tenga en cuenta que los motores diésel modernos puedenequipado con bujías incandescentes. Algunos las confunden con bujías, pero son cosas completamente diferentes. En los vehículos diésel, se utilizan para calentar el aire frío de los cilindros. Por lo tanto, es más fácil arrancar el motor de combustión interna en invierno.

El propio sistema de inyección de los motores diésel modernos es directo. En los motores más antiguos, el encendido se realizaba en una precámara especial. Este último es una pequeña cavidad encima de la cámara de combustión principal con varios agujeros por donde entra el oxígeno.

Características

Entre las características de esta unidad de potencia, cabe destacar el grado de compresión. Son el doble de altos que los de un motor de gasolina. En vista de esto, el motor diesel tiene un diseño de pistón especial. Su fondo está determinado por el tipo de cámara de combustión. La cabeza del pistón en sí es más alta en relación con el plano superior del bloque de cilindros en TDC.

Una cosa más es el método de encendido. Como dijimos anteriormente, aquí no hay velas habituales. Pero, ¿cómo se enciende el combustible? La mezcla de trabajo se enciende por la alta temperatura en la cámara, que se alcanza después de que el pistón comprime el aire.

El principio de funcionamiento de la bomba de inyección diésel

La bomba de alta presión recibe combustible, que es bombeado por la bomba de cebado de baja presión desde el tanque. En una determinada secuencia, la bomba de inyección bombea una porción de combustible a la línea de inyección para cada cilindro. Estas boquillas solo pueden abrirse cuando se exponen a alta presión en la línea. Cuando cae, las boquillas se cierran.

¿Cómo funciona el motor diésel?

Considere el principio del dieselmotor. Su esencia de trabajo radica en el encendido por compresión del combustible en la cámara cuando se mezcla con aire caliente.

La mezcla en sí se suministra por separado. Entonces, el primer aire es forzado al interior del cilindro. Además, el pistón comienza a moverse hacia arriba y en la posición TDC, se inyecta combustible a través de la boquilla. En el proceso de compresión, el aire se calienta a altas temperaturas (alrededor de 800 grados centígrados). Y el combustible se suministra a una presión de 30 MPa.

A continuación, la mezcla se enciende espontáneamente. Esto hace que el pistón se mueva hacia abajo. Entonces, se realiza una carrera de trabajo: la energía se transfiere al cigüeñal, así como al volante. Después de la carrera de trabajo, los productos de la combustión salen por las ventanas de salida con la ayuda de una purga. Luego, los gases ingresan a la atmósfera a través del silenciador. Pero en los motores modernos, los gases pueden recircularse. Consideraremos el principio de funcionamiento de la EGR en un motor diesel un poco más adelante.

Así, el ciclo de trabajo comprende cuatro ciclos. Estos son admisión, compresión, carrera y escape. Este es exactamente el principio de funcionamiento de un motor diésel de cuatro tiempos. Debo decir que el consumo de combustible depende de la corrección de su acción. Entonces, en el estado normal, se usa una mezcla pobre, lo que puede ahorrar significativamente en el consumo.

Variedades de bombas

Hay dos tipos de bomba de inyección:

• En línea.
• Distribución.

El primer tipo incluye secciones separadas. Hay tantos comocilindros en el motor. Cada sección tiene una manga con un émbolo de entrada. Este último funciona gracias al árbol de levas, que gira desde el cigüeñal del motor. Las secciones están dispuestas en una fila. Pero ahora los fabricantes no utilizan este tipo de bomba de inyección, ya que dicho sistema de combustible no cumple con los requisitos de ruido y respeto al medio ambiente.

Ahora sobre distributivo. Tales bombas producen mucha más presión y cumplen con todos los requisitos modernos. La presión requerida se mantiene dependiendo del modo actual de operación del motor de combustión interna. En el diseño de una bomba de este tipo hay un distribuidor de émbolo. Realiza movimientos de traslación para suministrar combustible y movimientos de rotación para distribuirlo a los inyectores de cada uno de los cilindros.

Entre las ventajas de tales bombas, vale la pena destacar las pequeñas dimensiones generales, el bajo nivel de ruido y el funcionamiento estable a altas velocidades del motor. Al mismo tiempo, dicho motor diesel es exigente con la calidad del combustible. Todas las piezas de la bomba están lubricadas con combustible y los espacios son críticamente pequeños. La más mínima contaminación provoca un funcionamiento inestable del motor y puede dar lugar a la reparación del equipo de combustible.

Acerca del sistema Common Rail

Hace más de una década, los fabricantes de automóviles comenzaron a producir automóviles con el sistema Common Rail. ¿Lo que es? Esta es la inyección directa de alta presión. Este sistema proporciona un aumento de par y potencia, así como una buena eficiencia de combustible.

Consideremos el principio del sistemaInyección diésel common rail. El principio se basa en el suministro de combustible a las boquillas desde la rampa. La presión en él se mantiene independientemente de la velocidad del cigüeñal. La inyección de combustible se realiza mediante inyectores al mando del controlador EDC. Se incorporan solenoides magnéticos especiales. El controlador funciona debido a las señales de control de la unidad de control electrónico.

Entre las características del sistema de inyección, cabe destacar la unidad de batería. Incluye:

• Inyectores.
• Canalización de distribución.
• Línea de combustible.

Entonces, la unidad de control transmite una señal a los solenoides de acuerdo con un algoritmo dado. Y luego la boquilla inyecta combustible en la cámara. Tal esquema hace posible lograr una alta precisión en el control del proceso de combustión. En cuanto a la presión, puede llegar hasta las 2,5 atmósferas, lo cual es muy grave. Entonces, el combustible se quema con la máxima eficiencia. Esto le permite aumentar el par del motor. Y gracias a la dosificación exacta, se reduce el consumo de combustible y se reduce la toxicidad de los gases.

Sistema de recirculación

Este sistema se utiliza en todos los vehículos diésel que cumplen los requisitos Euro 4. También se le llama EGR. Por lo tanto, este sistema elimina una cierta cantidad de gases de escape del múltiple frente a la turbina y los transfiere al canal frente al múltiple de admisión.

El sistema es una válvula especial y varias boquillas para ventilar los gases. El primero realiza el bypass de escape y es accionado eléctricamente. En algunos motores, la válvula EGR tieneactuador neumático.

Considere el principio de funcionamiento de la válvula USR en un motor diesel. Se basa en el vacío, que es producido por una bomba de vacío especial. El nivel de vacío está regulado por una válvula solenoide especial.

El principio de funcionamiento del sistema de recirculación de diesel es simple. Entonces, la unidad de control electrónico recibe datos de los sensores y evalúa la situación sobre el funcionamiento del motor de combustión interna en todos los modos. A continuación, la válvula se abre o se cierra para suministrar gases de escape al colector. Esto conduce a una disminución en la concentración de oxígeno y una disminución en la tasa de combustión de la mezcla en la cámara. Como resultado, la temperatura de combustión disminuye y la formación de óxidos dañinos disminuye. Por lo tanto, el sistema permite reducir la toxicidad de los gases incluso cuando el motor de combustión interna funciona con una mezcla pobre.

Ventajas del diésel

Consideremos las ventajas de estos motores. La primera y más importante ventaja es la economía. Dado que un motor diésel tiene un principio de funcionamiento ligeramente diferente (funciona con una mezcla pobre), un motor de combustión interna puede consumir una vez y media menos combustible que la gasolina, con el mismo volumen.

Al mismo tiempo, el motor produce un buen par, lo cual es importante durante la aceleración. Otra ventaja es que el estante de torsión es bastante amplio. La tracción está disponible literalmente desde el ralentí. Los de gasolina a veces tienen que girar hasta cinco mil.

Desventajas del diesel

Dado que el principio de funcionamiento de un motor diésel se basa en el autoencendido de la mezcla, estos motores son difíciles de arrancar en climas fríos. Sí,Para esto se les ocurrieron bujías incandescentes especiales. Pero, de nuevo, no todos los motores los tienen y, a veces, hay problemas con ellos.

Una de las mayores desventajas es el costo de mantenimiento. La parte más cara es el equipo de combustible. Si se vuelve inutilizable, vale la pena prepararse para una inversión seria. Es muy difícil reparar inyectores o una bomba de combustible por su cuenta. Esto requiere habilidades y equipo especializado.

Entre otras desventajas, vale la pena señalar el aumento del ruido. No importa cuán tecnológicamente avanzado sea un motor diésel, seguirá funcionando más fuerte que el de gasolina. Esta es una de las principales razones por las que los fabricantes de automóviles no han cambiado a los motores diésel durante tanto tiempo.

Otro inconveniente son los altos requisitos de combustible y consumibles. Si hablamos de motores diésel modernos, en los que la bomba de combustible de alta presión está lubricada por el propio combustible, su calidad debería estar a la altura. Lo mismo ocurre con los aceites. Se recomienda llenar solo sintéticos, y cambiar cada 10 mil kilómetros.

Resumiendo

Entonces, descubrimos qué motor diesel tiene el principio de funcionamiento y cuáles son sus características. Como puede ver, con sus ventajas, este motor no está exento de una serie de desventajas. Pero, ¿merece la pena comprar un coche diésel en lugar de uno de gasolina? Como demuestra la práctica, la compra está justificada, dado que muchos gastos se compensan con el escaso consumo de combustible.