Motores diésel

Cómo funciona un motor diesel

Los vehículos diésel son similares a los de gasolina porque ambos utilizan motores de combustión interna. Una de las diferencias es que los motores diesel tienen un sistema de inyección por encendido por compresión en lugar del sistema de encendido por chispa que utilizan la mayoría de los vehículos de gasolina. En un sistema de encendido por compresión, el combustible diesel se inyecta en la cámara de combustión del motor y se enciende por las altas temperaturas que se alcanzan cuando el gas es comprimido por el pistón del motor. A diferencia de los sistemas de control de emisiones de los vehículos de gasolina, muchos vehículos diésel tienen componentes adicionales de postratamiento que reducen las partículas y descomponen las peligrosas emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) en nitrógeno y agua inofensivos. El diésel es un combustible habitual en el transporte, y varias otras opciones de combustible utilizan sistemas y componentes de motor similares. Conozca las opciones de combustibles alternativos.

Sistema de postratamiento: Este sistema está formado por múltiples componentes, que se encargan de filtrar los gases de escape del motor para cumplir con los requisitos de emisiones del tubo de escape. Después de que los gases de escape del motor se filtren a través del filtro de partículas diésel (DPF) y el catalizador de oxidación diésel para reducir las partículas, el líquido de escape diésel (DEF) se inyecta en la mezcla de gases de escape y, a continuación, se reduce a nitrógeno y agua mediante la conversión química dentro del reductor catalítico selectivo (SCR) antes de ser liberado a la atmósfera a través del tubo de escape del vehículo.

Motor de gasolina

Resumen: El motor diésel, inventado a finales del siglo XIX por el Dr. Rudolf Diesel, es el propulsor más eficiente energéticamente de todos los tipos de motores de combustión interna conocidos en la actualidad. Esta alta eficiencia se traduce en un buen ahorro de combustible y bajas emisiones de gases de efecto invernadero. Otras características del diesel que no han sido igualadas por las máquinas de conversión de energía de la competencia son la durabilidad, la fiabilidad y la seguridad del combustible. Las desventajas de los diésel son el ruido, la baja potencia específica, las emisiones de NOx y PM y el alto coste.

La mayoría de los motores diésel modernos utilizan la disposición convencional de cilindro y pistón operada con un mecanismo de manivela deslizante común a otros motores de combustión interna, como el motor de gasolina. Teniendo en cuenta este mecanismo básico, hay muy poca diferencia entre la estructura básica de los motores diesel y los de gasolina.

Conceptualmente, los motores diésel funcionan comprimiendo aire a alta presión/temperatura y luego inyectando una pequeña cantidad de combustible en este aire comprimido caliente. La alta temperatura hace que la pequeña cantidad de combustible inyectado altamente atomizado se evapore. Al mezclarse con el aire caliente circundante en la cámara de combustión, el combustible evaporado alcanza su temperatura de autoencendido y se quema para liberar la energía almacenada en ese combustible [391].

Ciclo Diesel

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Relación de compresión del diésel

El motor diésel, que lleva el nombre de Rudolf Diesel, es un motor de combustión interna en el que el encendido 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.