Los motores diesel presentan básicamente los mismos componentes internos que los motores de gasolina. Las diferencias mas importantes son el combustible, el encendido del combustible y la forma en que este combustible es conducido hasta las cámaras de combustión. Los motores diesel son de construcción más pesado para poder soportar las mayores relaciones de compresión y las mayores fuerzas que desarrollan.
Se fabrican motores diesel desde un solo cilindro hasta 24 cilindros los motores que se utilizan en el sector de los vehículos comerciales normalmente poseen 4, 5,6u8. Los motores grandes generalmente se utilizan como en V.
El motor diesel no posee encendido por chispa, sino que depende del calor producido por la compresión del aire dentro del cilindro para encender el combustible pulverizado y atomizado, inyectado en un momento determinado dentro del cilindro cuando el pistón se acerca al punto muerto superior(PMS) al final del tiempo de compresión.
Cuando la mezcla aire-combustible se enciende y quema, se forman gases de expansión a gran presión, que fuerzan el desplazamiento del pistón hacia abajo en el tiempo de expansión.
Se utilizan dos motores diesel de distinto diseño, el de ciclo de cuatro tiempos y el de dos tiempos.es mas fácil comprender el funcionamiento de los motores diesel al estudiar la diferencia en los distintos tiempos
CICLO DE CUATRO TIEMPOS
Para que un motor diesel de cuatro tiempos funcione adecuadament
e, las válvulas y los inyectores deben encontrarse en relación directa unos con otros y con los cuatro ciclos del motor. Las válvulas de admisión y de escape se accio
nan a través del árbol de levas, al que le unen los tanques, empujadores y balancines. Los inyectores funcionan a través de sistemas hidráulicos o mecánicos, sincronizados por la rotación del cigüeñal y/o del árbol de levas para que pulvericen el combustible en la cámara de combustión en el momento preciso para que esta sea efectiva.
TIEMPO DE ADMISIÓN
Durante el tiempo de admisión el pistón se desplaza hacia abajo con la válvula de admisión abierta y la válvula de escape cerrada. El descenso del pistón permite que el aire atmosférico entre en el cilindro por los conductos de llenado.
La carga de admisión consiste solo en aire y no contiene mezcla de combustible.
TIEMPO DE COMPRESIÓNAl final de tiempo de admisión, con el pistón situado en el punto muerto inferior (PMI) , la válvula de admisión se cierra y el pistón inicia el acenso en su tiempo de compresión. La válvula de escape permanece cerrada. Al final de este tiempo el pistón ha obligado al aire a ocupar un volumen mucho mas pequeño que el que ocupaba al inicio de este tiempo. Así pues, la relación de compresión es la proporción directa del espacio que ocupa el aire en la cámara de combustión antes y después de su compresión.
Las relaciones de compresión de los motores diesel oscilan entre los 14:1 a 22:1 en comparación con la compresión de los motores de gasolina que lo hacen entre 7,5:1 y 9,5:1.
La compresión del aire en un pequeño espacio ocasiona el aumento de su temperatura hasta un punto en que es capas de encender el combustible inyectado, que posee un punto de inflamación inferior a la temperatura del aire comprimido. Se inyecta el combustible dentro del combustible al final del tiempo de compresión y puede continuar durante el inicio del tiempo de combustión.
TIEMPO DE COMBUSTIÓNDurante el inicio del tiempo de combustión (o expansión), el pistón se ve empujado hacia abajo por los gases que se queman o expanden. Tanto la válvula de admisión como la de escape permanecen cerradas. A medida que se añade mas combustible al cilindro y se queman lo gases son mas calientes y se expanden con mayor rapidez, lo que empuja al pistón hacia abajo con una fuerza mucho mayor que obliga al cigüeñal al girar produciendo trabajo.
TIEMPO DE ESCAPECuando el pistón alcanza el PMI, se abre la válvula de escape y el pistón empieza a moverse hacia arriba. La válvula de admisión permanece cerrada. El desplazamiento hacia arriba del pistón obliga a los gases quemados de la cámara de combustión a penetrar en la lumbrera de escape y en el colector de escape. Cuando el pistón alcanza el PMI e inicia el movimiento hacia abajo , se repite el tiempo de admisión y el ciclo de los distintos tiempos continua en la secuencia adecuada.
CICLO DE DOS TIEMPOSEn el ciclo de dos tiempos, los de admisión y de escape se producen durante los tiempos de compresión y combustión. Contrastando con el motor de cuatro tiempos que precisa cuatro carreras para cumplir su ciclo, el motor de dos tiempos solo precisa dos carreras para hacerlo. En este tipo de motores existe un “soplador” para que fuerce la entrada de aire en los cilindros aportando aire fresco para la combustión y expeliendo los gases quemados en las paredes de los cilindros existen una hilera de lumbreras por encima de las posiciones del pisto cuando se halla en el PMI.
Estas lumbreras permiten al aire pasar desde el soplador hacia el cilindro tan pronto como el borde superior del pistón las descubre. Las válvulas de escape están situadas en la culata y se abren y se cierran por un sistema regulador de válvulas, comandado por un árbol de levas sincronizado con el cigüeñal. Con el pistón en el PMI, las lumbreras de admisión se abren y se obliga al aire al aire fresco a penetrar en el cilindro. las válvulas de escape están abiertas para permitir que el aire fresco “barra” los gases quemados del cilindro, obligándolos a penetrar en las lumbreras de las válvulas de escape. Cuando el pistón asciende, cierra las lumbreras de admisión y se cierran las válvulas del escape por parte del árbol de levas. Con lo que el cilindro queda cerrado. El pistón continua ascendiendo en la fase de compresión del tiempo de combustión y cuando casi alcanza al PMS, se inyecta al combustible finamente pulverizado e inmediatamente empieza a quemar por el aumento de temperatura del aire comprimido. A medida que progresa la combustión. Los gases se expanden y obligan al pistón a desplazarse hacia abajo en el tiempo de combustión productor de trabajo. Las válvulas de escape vuelven abrirse cuando el pistón llegado a la mitad de la carrera y permiten que los gases quemados desaparezcan por el colector de escape. Cuando el pistón se desplaza hacia abajo, se descubren las lumbreras de admisión y el cilindro vuelve a ser barrido por aire fresco. Este ciclo de combustión se completa en cada cilindro y en cada revolución del cigüeñal o, lo que es lo mismo, cada dos tiempos.
Un motor de dos tiempos precisa de loas asistencia de un soplador para barree los gases quemados, lo que absorbe potencia a carga parcial, el soplador continua bombeando a su máxima capacidad, reduciendo la eficiencia del motor.
Además los motores de dos tiempos precisan generalmente radiadores de aceite a causa de la alta temperatura de combustión y mínimo tiempo de que se dispone para refrigerar los pistones y las cámaras de combustión. La mayoría de los diesel altamente revolucionados frecuentes en los automóviles son de ciclo de cuatro tiempos mientras que los motores industriales pesados que funcionan a pocas R.P.M. utilizan el sistema de dos tiempos
