Motores Diésel: Definición, Eficiencia, Historia, Tipos y Funcionamiento

El motor diésel es uno de los más eficientes y potentes frente a su homólogo de gasolina. Aunque deriva conceptualmente de este, posee características únicas. En este artículo abordaremos su definición, eficiencia, historia, principio de funcionamiento y tipologías. Consulta también nuestros artículos sobre motores de automóvil:

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Motor diésel

El motor diésel es un motor de combustión interna en el que la ignición del combustible se produce por el aumento de temperatura del aire en el cilindro debido a la compresión mecánica, denominada «compresión adiabática». Explicado con detalle:

A diferencia de los motores de encendido por chispa (gasolina), que usan bujía para inflamar la mezcla aire-combustible, el diésel comprime solo aire en el cilindro, elevando su temperatura drásticamente. Al inyectarse el combustible pulverizado en esa cámara de combustión caliente, se enciende espontáneamente. Estos motores trabajan con mezcla heterogénea (aire y combustible no se mezclan uniformemente antes de la combustión). El par motor se controla variando la relación aire-combustible (λ): en lugar de estrangular la admisión de aire, se modifica la cantidad de combustible inyectado, manteniendo una relación aire-combustible habitualmente alta (mezcla pobre).

Diagrama del motor diésel

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También llamado motor de encendido por compresión (CI), debe su nombre a Rudolf Diesel. Este, estudiante en la Politécnica de Múnich, asistió a las clases de Carl von Linde, quien analizó la máquina de vapor (rendimiento 6-10 %) y señaló que el ciclo Carnot permitía convertir mucho más calor en trabajo mediante cambios isotérmicos. Esa idea impulsó a Diesel a crear un motor de altísima eficiencia basado en el ciclo Carnot. También conoció el pistón de fuego, un encendedor tradicional que usa compresión adiabática rápida, principio que Linde trajo del Sudeste Asiático. Tras años de trabajo, Diesel publicó en 1893 su ensayo Teoría y construcción de un motor térmico racional.

El motor diésel ostenta el récord de eficiencia térmica entre motores de combustión interna y externa, gracias a su altísima relación de expansión y a la combustión pobre inherente, que disipa calor con el exceso de aire. Se evita además la pérdida de eficiencia de los motores de gasolina de inyección indirecta, ya que no hay combustible sin quemar durante el cruce de válvulas.

Su alta eficiencia hizo que sustituyera a las máquinas de vapor estacionarias. Los diésel pueden ser de dos o cuatro tiempos.

Desde los años 1910 se usan en barcos, submarinos, locomotoras, camiones, maquinaria pesada y centrales eléctricas. En los años 30 llegaron a algunos automóviles, extendiéndose masivamente en vehículos de carretera y fuera de ella desde finales de los 70, según estadísticas de matriculaciones.

Los mayores diésel en servicio son motores marinos de 14 cilindros, dos tiempos, que generan casi 100 MW cada uno.

Vídeo: Funcionamiento del motor diésel

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Los diésel de baja velocidad (navales, donde el peso no es crítico) alcanzan eficiencias efectivas del 55 %. Los objetivos futuros son reducir emisiones, consumo y aumentar la vida útil. Se espera que el diésel siga siendo la planta motriz principal en vehículos comerciales hasta mediados de los 2030, aunque el avance tecnológico impulsa la electrificación como alternativa eficiente.

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Hemos explicado definición, diagrama, eficiencia, historia y funcionamiento. Espero que te haya gustado; si es así, compártelo con otros estudiantes. ¡Gracias por leer y hasta la próxima!