Mecánica Básica - El motor Diésel

Mecánica Básica - El Motor Diésel

El Motor Diésel

Tras varios días sin escribiros (disculpen las molestias), voy a contaros cómo funciona un motor diésel.

En anteriores posts comenté cómo funciona un motor gasolina de 4 tiempos, y es importante haberlo leído antes para entender este. Aquí tenéis el enlace a los posts anteriores:

• Mecánica Básica - El motor de explosión 1/2
• Mecánica Básica - El motor de explosión 2/2

Una vez hayamos entendido esto, es muy sencillo entender cómo funciona un motor diésel.

El motor diésel:

Consta de 4 ciclos termodinámicos también, al igual que un motor gasolina de 4 tiempos, la diferencia está, en que éste combustible es capaz de autoinflamarse si es pulverizado a gran presión dentro de la cámara de combustión.

Para ello, lleva una bomba aparte para generar presión de combustible. Existen muchos tipos de bombas y diferentes sistemas, como la bomba rotativa, bomba en línea, common-rail, etc... los cuales explicaré sus diferencias en siguientes posts.

La diferencia clave, es que sustituimos la bujía por un inyector, de manera que cuando alcanzamos el ciclo de explosión, en el interior de la cámara de combustión tenemos aire caliente al haber alcanzado cierta presión generada en la etapa de compresión.

Es entonces cuando el inyector pulveriza en la parte superior de la cámara de combustión (pre-cámara de combustión si hablamos de diésel de inyección directa), una cantidad de diésel muy presurizado, de manera que se atomiza y se mezcla homogéneamente con el aire a alta presión y temperatura (aproximadamente entre 700ºC-900ºC), obteniendo como resultado la rápida inflamación del combustible, el cual genera un gas que "empuja" el pistón hacia su punto muerto inferior (PMI).

Para que esto suceda, estamos hablando que el motor debe estar a temperatura de trabajo normal, pero claro os preguntaréis...y en frío, ¿cómo consigue alcanzar 700ºC cuando arranco en la calle, a -10ºC?. Muy sencillo!

Para los arranques en frío, e incluso durante su funcionamiento (según la temperatura externa), el motor diésel lleva incorporado una bujía de pre calentamiento por cada cilindro, también conocida como calentador. Su función como su propio nombre indica, es calentar la cámara de combustión para poder alcanzar semejantes temperaturas y presiones.

Funciona eléctricamente, y consta de una varilla que en cuestión de segundos se pone al rojo vivo. Es entonces cuando el inyector pulveriza sobre el calentador el combustible, de manera que se produce la explosión sin problemas.

Ahora ya sabéis, que una de las primeras cosas a revisar cuando a un coche diésel le cuesta arrancar, son los calentadores ;-)

Voy a poneros unas fotos:

Estos son dos modelos cualquiera de bujías de pre calentamiento o calentadores.

Inyector Diésel en pleno funcionamiento.

Espero que os haya gustado este post, y si tenéis alguna duda, problema o sugerencia, no dudéis en consultármela via Facebook, Twitter, Google+ o comentando en el Blog :)

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Un abrazo enorme ;-)

Mecánica Básica - El Motor de Explosión (2/2)

Mecánica Básica - El motor de Explosión (2/2)

El motor de Explosión (2/2)

Bueno, como lo prometido es deuda, aquí estoy escribiendo una vez más para vosotros :-)

Ésta vez, os voy a hablar de los motores de 4 tiempos

Son similares a los 2 tiempos, exceptuando que no funcionan con lumbreras, si no con válvulas y árboles de levas, y que en el motor de 2 tiempos, con una sola vuelta de cigüeñal ya ha realizado la explosión...en cambio los motores de 4 tiempos necesitan 2 vueltas de cigüeñal para realizar la explosión.

Motores de 4 tiempos:

• Admisión: En esta fase, el pistón desciende en su carrera hasta el punto muerto inferior (PMI), aspirando la mezcla a través de la válvula de admisión la cual se encuentra abierta (al ser empujada por la leva del árbol de levas). Una vez el pistón ha llegado al PMI, la válvula de admisión se cierra para dar paso a la siguiente fase.
• Compresión: En esta fase las válvulas se encuentran cerradas completamente, y el pistón comienza a subir en su carrera hacia el punto muerto superior (PMS), para comprimir la mezcla dentro del cilindro, en la cámara de combustión.
• Explosión: En esta fase (en los motores de encendido provocado, o de ciclo Otto), la bujía provoca una chispa iniciando así la combustión de la mezcla comprimida en la cámara de combustión, de manera que su explosión, empuja el pistón con fuerza hacia el punto muerto inferior (PMI). En esta fase las válvulas aún siguen cerradas completamente.
• Escape: En esta fase, el pistón se encuentra en el punto muerto inferior (PMI), y comienza su ascenso por el cilindro, de manera que empuja los gases de la combustión a través de la válvula de escape, la cual se ha abierto antes de comenzar la subida. Una vez el pistón llega al punto muerto superior (PMS), la válvula de escape se cierra, y poco después, la válvula de admisión se abre. Ésto es lo que se le conoce como cruce de válvulas (lo cual explicaré más adelante en otro post, qué es exactamente, y para qué sirve el "retocar" el cruce de válvulas).

He de añadir, que mientras el cigüeñal da 2 vueltas completas, el árbol de levas tan sólo da una, y es algo que hay que tener muy presente, para realizar un cambio de distribución, o algún tipo de ajuste en ésta.

Como en el post anterior, os pongo una imagen aclaratoria de este tipo de motores (según mi opinión), más fáciles de entender que los motores de 2 tiempos.

Esquema de un motor de 4 tiempos.

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Volveré con más cosas que contaros sobre mecánica, hasta entonces un abrazo enorme! :-)

Mecánica Básica - El motor de explosión (1/2)

Mecánica Básica - El motor de explosión (1/2)

El motor de explosión 1/2.

Hoy en día, hay muchos vehículos eléctricos, híbridos, rotativos etc, pero voy a comenzar por explicar lo primordial... el motor de explosión gasolina.

El motor de explosión de gasolina, como su nombre indica funciona realizando explosiones de gasolina gracias a la chispa proporcionada por la bujía, provocando una expansión de gas que empuja un pistón.
Ésta acción termodinámica conocida como "ciclo Otto" consta de 4 etapas: admisión, compresión, explosión y escape y se pueden realizar en 2 tiempos o en 4 tiempos.

Antes de entrar en materia, debo explicar algo. Las piezas y los principios básicos de un motor.
Un motor consta de culata, bloque y cárter.

• En la culata, entre otras piezas que explicaré en el resto de posts, se encuentran las bujías encargadas de lanzar la chispa para prender la mezcla de gasolina y aire.
• En el bloque, se encuentra el cilindro y dentro del cilindro se encuentra el pistón que se encarga de transformar la energía térmica en energía motriz, y la biela, que unida al cigüeñal, es la encargada de transformar la energía motriz del pistón (vertical), en una energía motriz rotativa.
• En el cárter es donde se encuentra el cigüeñal entre otros elementos.

A continuación entro en detalle sobre el funcionamiento de los motores de 2 tiempos o carreras. En el siguiente post hablaré sobre los motores de 4 tiempos.

Motores de 2 tiempos:

El funcionamiento de estos motores es muy simple y realizan las 4 etapas del ciclo en 2 tiempos:

• Admisión y compresión: Cuando el pistón alcanza el punto muerto inferior (PMI), comienza a subir por el cilindro creando así una diferencia de presión que aspira el aire y la gasolina previamente mezcladas, e inserta la mezcla en el interior del cárter de pre-compresión a través de la lumbrera de admisión. Ésto sucede en la cara inferior del pistón, mientras que en la parte superior del pistón, cuando éste se encuentra subiendo, comprime la mezcla ya transferida a la cámara de combustión a través de la lumbrera de transferencia, en el ciclo de explosión y escape anterior. Puede parecer un poco lioso al principio, pero una vez comprendido en realidad es muy sencillo.
• Explosión y escape: Una vez el pistón se encuentra en el punto muerto superior (PMS), la bujía provoca una chispa que "enciende" la mezcla comprimida en el cilindro, de manera que la explosión provocada empuja con fuerza el pistón hacia el PMI. Durante el descenso, el pistón abre la lumbrera de escape por la cual los gases de la combustión salen al exterior, y abre a su vez, la lumbrera de transferencia para empujar la mezcla de aire y gasolina del cárter de pre-compresión hacia la cámara de combustión.

Como dicen que una imagen vale más que mil palabras, os enseño una imagen que describe claramente el funcionamiento.

Esquema de un motor de 2 tiempos.

Si tenéis alguna duda o problema, no dudéis en consultármelo en cualquiera de mis redes sociales, o dejando un comentario en este post.

En el siguiente post, os enseñaré cómo funciona un motor de explosión 4 tiempos.

Hasta entonces, un saludo enorme! :-)