Cuando lleva un automóvil o camión a una estación de servicio, no importa qué tipo de combustible consuma el vehículo, no puede evitar notar que el combustible diesel es casi siempre una opción. Si su propio vehículo funciona con gasolina sin plomo estándar, es posible que se pregunte por qué otros no lo hacen. ¿Qué hace que el combustible diesel sea especial? Si tiene propiedades de "élite", ¿por qué no lo usan todos los automóviles?
Estas preguntas conducen a consultas menos sobre el combustible diésel en sí y más sobre el motor diésel, y por qué el desarrollo de la bomba inyectora diésel a finales del siglo XIX representó un salto tecnológico hacia adelante. La idea principal a tener en cuenta al leer es que los motores diesel utilizan compresión física en lugar de una chispa de encendido real para calentar el combustible lo suficiente como para quemarlo.
¿En qué se diferencian los motores diésel?
Encender algo en el fuego, hervirlo o "bombardearlo" en un horno de microondas son todas formas obvias de aumentar el contenido de calor de ese objeto. Pero no es tan intuitivo que aumentar en gran medida la presión de un gas sin permitir que el calor entre o salga pueda aumentar drásticamente la temperatura de la cámara.
En un motor diésel, el aire se comprime aproximadamente entre 1/15 y 1/20 de su volumen habitual justo antes de inyectar o bombear el combustible diésel al motor. La mezcla de aire y combustible se calienta lo suficiente como para arder, lo que impulsa la expansión del cilindro (pistón) en el motor. Al igual que durante la fase de compresión de aire, no se transfiere calor dentro o fuera del motor; que ocurre solo durante la fase de escape.
La bomba de combustible diesel
El sistema de inyección de combustible en un motor diesel consta de un bomba de inyeccion, una línea de combustible y un boquilla (también llamado inyector). Cuando se comprime el aire, la presión dentro del cilindro aumenta brevemente a 400 a 600 libras por pulgada cuadrada (presión atmosférica normal presión es inferior a 15 psi), lo que lleva las temperaturas internas en el rango de 800 grados Fahrenheit a 1200 F (430 grados Celsius a 650 C).
Un motor diesel presenta los mismos ciclos y disposición física que un motor de gasolina; es el proceso de ignición, no la estructura, lo que los distingue. En general, son más confiables, generan más energía por kilogramo de combustible y son más eficientes en general; El combustible diesel también presenta un riesgo menor de incendio.
Los motores diésel tienen desventajas en comparación con sus homólogos de gasolina convencionales. Deben ser de una construcción más resistente debido a las altas presiones incurridas durante la fase de compresión de aire, que presenta tanto un desafío de ingeniería como un producto más costoso. Además, las altas presiones pueden dificultar el arranque de los motores diesel.
El ciclo del motor diesel
El motor diesel se somete a un ciclo de cuatro pasos para completar un movimiento de compresión-expansión de un pistón. El primero de ellos es el paso de compresión de aire; Debido a que la misma cantidad de calor se mantiene en un espacio que se contrae rápidamente, aumenta la presión y la temperatura. En la segunda fase (ignición), la presión permanece constante a medida que el volumen comienza a expandirse.
Durante la tercera fase, llamada carrera de potencia, el volumen y la presión disminuyen a medida que lo hace el motor. trabaja, en última instancia, impulsando el automóvil. Finalmente, en la fase de escape, el volumen permanece constante en su nivel más alto, y luego el ciclo comienza de nuevo cuando se aspira aire para su compresión en la primera fase.
Combustible diesel
El combustible para motores diesel es más pesado que la gasolina, porque está hecho de los residuos del petróleo crudo en contraposición a los subproductos más volátiles que resultan en la formación de gasolina. Al igual que el gas normal, viene en varios grados que se pueden adaptar a las necesidades de motores específicos.
El uso del combustible diesel incorrecto puede causar problemas operativos, desde un arranque deficiente hasta "golpes y ruidos" o un escape con humo excesivo.