Un motor de combustión interna convierte la energía química y el combustible en energía mecánica. Los motores diésel, que han estado al servicio de la humanidad durante más de un siglo, son los motores de combustión interna más versátiles y económicos. Para liberar la energía química del diésel de manera efectiva, se hace que una **forma atomizada del combustible** entre en contacto con aire de alta temperatura y alta presión. Esta energía se transfiere de manera efectiva como energía mecánica rotacional.
Mecanismo de biela-manivela
Un motor de combustión interna utiliza un mecanismo llamado **mecanismo de biela-manivela** para transformar el movimiento lineal del pistón en movimiento rotacional en el cigüeñal. Este mecanismo está ubicado en un bloque del motor, donde se encuentran la cabeza del cilindro, las válvulas y el inyector de combustible.
Ciclo de funcionamiento
Cuando el pistón se mueve hacia abajo, se abren las válvulas de admisión y se aspira aire fresco del exterior, es decir, el motor «respira». Durante el tiempo de compresión, el pistón realiza trabajo sobre el aire, lo que hace que la temperatura y la presión aumenten a un nivel superior al valor de autoignición del diésel. En este momento, se inyecta una **forma atomizada de diésel** en el aire comprimido.
El combustible se evapora y explota de manera espontánea, lo que provoca un aumento significativo de la presión y la temperatura. El fluido de alta energía empuja el pistón hacia abajo, convirtiendo la energía del fluido en energía mecánica. Durante el tiempo de escape, el pistón se mueve hacia arriba y se expulsa el escape. Luego, el ciclo se repite una y otra vez para producir energía continuamente. Un diseño de cuenco en la parte superior del pistón ayuda a producir aire que gira rápidamente, lo que permite que el combustible inyectado se mezcle de manera efectiva con el aire.
Diseño del motor diésel
El diseño mecánico de los motores de combustión interna, especialmente los diésel, es una tarea desafiante e interesante. Debido a que el proceso de combustión en los motores diésel nunca es uniforme y suave, son propensos a más vibraciones y ruido en comparación con los motores de gasolina.
Por lo tanto, los motores diésel requieren un diseño estructural resistente. Además, la fuerza generada durante el tiempo de potencia es tremenda, lo que resulta en una alta no uniformidad de fuerza en un motor de un solo cilindro. Sin embargo, al aumentar el número de cilindros, se puede superar este problema y lograr una mayor uniformidad de fuerza y potencia. Un volante pesado actúa como un depósito de energía, ayudando a suavizar la no uniformidad de la potencia.
Más cilindros para un mejor rendimiento
Con un motor de cuatro cilindros, se pueden realizar cuatro tiempos diferentes al mismo tiempo, por lo que el tiempo de potencia está siempre presente en el motor. Como resultado, un motor de cuatro cilindros tendrá una mejor uniformidad de fuerza y potencia. Además, se puede compensar la fuerza desequilibrada debido a la masa excesiva en el lado de la biela al proporcionar contrapesos en el lado del cigüeñal. Los árboles de levas controlan de manera precisa la apertura y el cierre de las válvulas, y reciben su movimiento del motor. Está claro que los árboles de levas necesitan rotar a la mitad de la velocidad del cigüeñal.
Conclusión
Esperamos que esta explicación te haya brindado una buena introducción al funcionamiento de los motores diésel. Gracias por leer.
