El documento describe los motores diésel, incluyendo su definición, funcionamiento, partes principales y ciclo de operación. Los motores diésel transforman la energía química del combustible en energía mecánica a través de la compresión del aire y la combustión del combustible inyectado. Proporcionan mayor eficiencia que los motores de gasolina, pero generan más contaminantes. Se usan comúnmente en camiones, barcos y otras aplicaciones que requieren alta potencia y bajo consumo de combustible.

1. MOTOR DIESEL

2. Definición genérica del motor:
Aparato que transforma en trabajo
mecánico cualquier otra forma de energía.

3. Nociones sobre el motor:
 Los motores térmicos basan su funcionamiento en la
expansión, repentina, de una mezcla de combustible y aire
en un recinto reducido y cerrado.
 Esta expansión, puede ser explosión o combustión según
se trate de un motor de gasolina o diesel.
 Para que se logre, debe mezclarse el carburante con aire.
 En la combustión, la mezcla, arde progresivamente,
mientras que en la explosión, lo hace, muy rápido.
 Los gases procedentes de la combustión, al ocupar mayor
volumen que la mezcla, producen una fuerza que actúa
directamente sobre la cabeza del pistón y hace que ésta se
mueva.

4.  Este movimiento producido es recogido por la biela, que
está unida al pistón por su pie de biela y a éste, por medio
de un bulón.
 En la unión de la biela y el pistón, para atenuar el
rozamiento, se interponen unos casquillos.
 La biela se une por la cabeza de biela al cigüeñal, que es
un eje de material resistente y con tantos codos como
cilindros tenga el motor.
 Acaba el cigüeñal en una rueda o volante pesado
(contrapeso) con el objeto, de que acabado el tiempo de la
explosión, no pierda sentido de giro, venciendo los puntos
muertos hasta que se produzca una nueva explosión.

5.  Todos estos elementos van
encerrados en un bloque que
por su parte inferior se cierra
con una bandeja, llamada
chárter.
 Del bloque asoman los
extremos del cigüeñal al que
sirve de apoyo, este punto,
recibe el nombre de bancada,
para que el cigüeñal no se
deforme por efecto de las
explosiones, se intercala otra
bancada.

6. Aspectos Generales
 El motor de combustión interna de tipo alternativo (motor
Otto y motor Diesel) ha sido el principal motor térmico del
Siglo XX. Sin embargo es más que probable que su
relevancia sea mucho menor en el Siglo XXI por varios
motivos.
 En particular:
 Altos niveles de contaminantes producidos por una
combustión poco controlada.
 Niveles de eficiencia relativamente pobres.
 Problemas crecientes en cuanto a disponibilidad de
hidrocarburos.

7. Ciclos Genéricos:
 Una característica clave de los motores de
combustión interna es que en cada ciclo se
aspira aire fresco, luego se adiciona el
combustible y se quema en el interior del
motor. Luego los gases quemados son
expulsados del sistema y se debe aspirar
nueva mezcla o aire. Por lo tanto se trata de
un ciclo abierto.

8. Ciclo Genérico De Un Motor
De Combustión Interna
 Existe una presión mínima en el
sistema equivalente a Pa.
 Desde 1 hasta 2 se realiza una
compresión, en teoría adiabática;
sin roce.
 Entre 2 y 3 se realiza la
combustión, con un aporte de calor
Qabs.
 Entre 3 y 4 se realiza la expansión
de los gases calientes. Esta
expansión es también, en teoría,
adiabática y sin roce.
 En 4 se botan los gases quemados a
la atmósfera. El ciclo es realmente
abierto, pero (para efectos de
análisis) se supone que se cierra
entre 4 y 1.

9. 1 a 2 Compresión,
en Teoría; Adiabática.

10. 2 y 3 Combustión;
Aporte de Calor Qabs.

11. 3 y 4 Expansión de Gases,
En Teoría; Adiabática.

12. En 4 se botan los gases
quemados a la atmósfera.

13. Ciclo de aire equivalente
 Esto implica las siguientes
suposiciones:
 Las propiedades del aire se
suponen constantes para todo el
ciclo (aunque en el caso real
varían con la temperatura y
porque en parte del ciclo se
trabaja con gases quemados).
 Se supone un sistema cerrado.
 Entre 2 y 3 se supone que se
aporta calor externamente para
lograr la evolución
equivalente.
 En forma análoga, entre 4 y 1
se supone que se enfría el aire
en forma equivalente.

14.  Una evolución clave en este ciclo genérico
es la compresión de base 1-2. En cambio en
la operación real, la cantidad de calor Qabs
puede variar en forma importante, por lo
tanto también varía la evolución 3-4. Pero
la compresión de base es relativamente
estable.

15. Rendimiento De Compresión
 Por lo tanto, para aumentar el
rendimiento del ciclo conviene, en
lo posible, aumentar lo más que se
pueda la compresión de base. Los
límites a esta compresión pueden
venir de dos fuentes:
 En el caso de que solo se comprima
aire (motores Diesel, turbina a gas),
la compresión máxima queda fijada
solo por razones tecnológicas.
 En el caso que se comprima una
mezcla aire-combustible (motor
Otto), la compresión máxima
queda fijada por los límites de
detonación o auto inflamación.

16. Facilidad de Ignición:
 El motor de encendido por compresión desde el momento en que el
combustible se inyecta en la cámara de combustión hasta aquel en que
se verifica el encendido transcurre un corto período de tiempo llamado
retraso al encendido.
 Cuanto mayor es el retraso al encendido, tanto mayor resulta la
cantidad de combustible que se acumula en la cámara de combustión
antes de que ésta comience, por ello; causa un gradiente de presión tan
fuerte, que produce un golpe.
 Un combustible es tanto mejor cuanto menor es el retraso al encendido
que se produce en el motor, en este caso, se dice que el combustible
tiene una buena facilidad de ignición.
 Para tener esta cualidad los combustibles para los motores de
encendido a compresión, deben tener características opuestas a los
utilizados para los motores de encendido a chispa.

17. Número de Cetano:
 Utilizado en los combustibles para
clasificarlos según su temperatura de
inflamación.
 Cuanto mayor sea el número de cetano más
alto es el momento de inflamación del
combustible y más se puede subir la
relación de compresión

18. El Pasado Y Futuro
Motor Diesel; Mercedes-Benz
 En noviembre de
1934, con su
desarrollo del primer
motor diesel de serie
para autos, Mercedes-
Benz abrió las puertas
a toda una nueva era
de la tecnología de
tracción.

19. Transcurrieron más de 40 años.
 Y es que desde el principio se vio que estos
motores, en los que el pistón comprime el
aire limpio con tal fuerza que éste se
calienta lo suficiente como para inflamar el
combustible sin necesidad de otros
recursos, tenían una característica tentadora:
su funcionamiento era más eficaz y, por
tanto, más económico que otros sistemas de
tracción.

20. Similitudes y diferencias
Otto y Diesel :
 En el motor encendido a chispa, para evitar la detonación, se procura
que en ningún momento de la carga tenga lugar el encendido por
compresión, en el motor Diesel, por el contrario, se trata de producirla,
lo antes posible, para evitar que durante el período de retraso se
verifiquen condiciones que favorezcan la detonación.
 En el motor encendido a chispa el aumento de la relación de
compresión acerca el peligro de la detonación, en los motores Diesel,
la disminuye.
 Debido a las mayores presiones alcanzadas; los motores Diesel son
más pesados y robustos.
 Los motores Diesel requieren mayor cantidad de aire para la
combustión para compensar las malas condiciones de la mezcla ; no es
necesario regular la entrada de aire al variar el régimen y la carga, por
lo tanto la variación de la carga se hace sólo sobre el combustible.

21. Partes Fundamentales:
Debe tener una pieza cilíndrica hueca o cilindro, en el interior del cual se deslizará un
movimiento de vaivén una pieza llamada émbolo y que se adapta perfectamente a
las paredes internas del cilindro.
El movimiento del émbolo realiza carreras. Este émbolo debe estar conectado a un
mecanismo que controle su deslizamiento. Para este propósito el motor tiene un
árbol o eje que gira en unas guías circulares o cojinetes. Este eje tiene una parte
doblemente acodada o manivela articulada a otra pieza recta o biela, la cual a su
vez se articula el émbolo.
O sea, que el émbolo produce la rotación del eje por intermedio de la biela y la
manivela. Este eje puede constar de una o más manivelas según sea el número de
cilindros a que atiende, y se denomina así, por su forma; cigüeñal.
Son precisas unas válvulas para permitir la entrada del aire en el interior del cilindro y
también para la expulsión de los gases quemados una vez que han realizado su
trabajo.
También es necesario un pulverizador o inyector de combustible para suministrar el
combustible en forma de chorro muy dividido antes de quemarse. Para conseguir
que el combustible entre a presión se utiliza una bomba llamada bombs inyectora
de combustible.

22. Bomba de Combustible

24. Algunas Aplicaciones:
 Camiones, Autobuses, tractores, excavadoras , plantas
de construcción de maquinaria y equipos mineros.
 La razón principal es el ahorro de combustible.
 Instalaciones Fijas de fuerza: se utilizan en elevadoras
de agua, servicios ferroviarios, instalaciones de fuerza
en minas, perforación de pozos petrolíferos e
instalaciones provisionales de emergencia.
 Usos navales: Los motores diesel son muy utilizados en
servicios marítimos de varias clases, tales como
propulsión de barcos de pasajeros, lanchas rápidas a
motor, transbordadores, remolcadores, barcos de
guerra y rompehielos.

25. Contaminación Diesel
 El principal agente contaminante que emite un
motor diesel corresponde al material
particulado, el cual es de bajo micronaje, con
diámetros promedio del orden de dos micras,
siendo así perfectamente respirable.
 Además su composición mayoritaria es de
hidrocarburos poli cíclicos aromáticos de alto
poder cancerígeno, asociados a partículas de
carbón por estar absorbidos a éstos.

26. Composición y razón de
contaminantes:
 Los productos normales de una combustión completa,
como la que debería desarrollarse en el interior de un
motor diesel, son el bióxido de carbono CO2 y el agua
H2O.
 Sin embargo, existen una serie de productos
contaminantes que se emiten debido a la combustión
incompleta y a efectos secundarios.
 -Hidrocarburos no quemados
 -Hidrocarburos parcialmente quemados
 -Productos térmicos de craqueo y productos resultantes
 -Productos secundarios de la combustión
 -Oxidantes

27. USA,
Viernes 20 De Mayo, 2005
 Chrysler, por su parte, va a comenzar a
vender a finales de este año una versión
diesel del todo terreno Jeep "Liberty",
equipada con un motor 2,8 litros de 160
caballos, que proporcionaría una reducción
de consumo en torno al 30 por ciento
respecto a las versiones de gasolina.

29. http://renebecerramatias.wordpress.com/
mayo 2005