Motores Diesel: Proceso de Combustión

La primera etapa de la combustión Diesel donde las gotas de combustible se calientan y oxidan sin llama, formando pequeñas zonas de ignición que se dispersan por la turbulencia del aire.

La segunda etapa donde el combustible alcanza su temperatura de autoencendido, provocando una combustión rápida y violenta.

La última etapa donde el combustible restante se quema de forma gradual y regular durante toda la inyección.

Una pequeña cantidad de combustible se inyecta antes de la inyección principal para aumentar la temperatura de la cámara y facilitar la ignición del resto del combustible.

La mezcla de aire y combustible es crucial para una combustión eficiente. Se logra con factores como el diseño de la cámara, los inyectores y el inicio de la inyección.

Un tipo de motor diésel donde el combustible se inyecta en una cámara de combustión auxiliar, que está separada del cilindro principal y se conecta a él a través de un pequeño paso.

Este tipo de motor diésel se caracteriza por inyectar el combustible directamente en el cilindro, en una cavidad ubicada en la cabeza del pistón.

Una cámara de combustión auxiliar que se utiliza en los motores de inyección indirecta para aumentar la turbulencia de la mezcla aire-combustible y mejorar la combustión.

La combustión en este tipo de motores se produce en una cámara separada del cilindro principal, a través de un paso de dimensiones reducidas.

Estos motores son conocidos por su rendimiento y bajo consumo de combustible, pero también por generar mucho ruido a bajas velocidades.

Un sistema que se utiliza para precalentar la cámara de combustión en los motores de inyección indirecta para permitir su arranque en frío.

Este tipo de motor diésel tiene una cámara de combustión auxiliando la combustión principal dentro del cilindro.

La inyección directa es un tipo de motor diésel que inyecta directamente el combustible en el cilindro, lo que resulta en mejores emisiones y eficiencia, aunque puede ser más ruidoso que los motores de combustión indirecta.

Un sistema de precalentamiento que utiliza una resistencia reguladora que cambia su resistencia con la temperatura (PTC).

Un sistema de precalentamiento que se calienta muy rápidamente, alcanzando hasta 1.000°C en solo 2 segundos.

La unidad de gestión del motor controla el sistema de precalentamiento, enviando señales a la unidad de calentadores.

El tiempo que los calentadores permanecen encendidos antes de que el motor arranque.

El tiempo que los calentadores permanecen encendidos después de que el motor se enciende.

El indicador que se enciende en el tablero para avisar al conductor de que el sistema de precalentamiento está funcionando.

La capacidad del sistema de precalentamiento para detectar y informar de cualquier problema o fallo.

Un tipo de sistema de inyección diesel sin control electrónico, donde la bomba de inyección se encarga de dosificar y distribuir el combustible.

El motor Diesel se basa en la autoinflamación del combustible debido a la alta temperatura generada por la compresión del aire. Esto ocurre en la cámara de combustión, donde el aire comprimido se calienta a temperaturas de 500 a 800 °C y presiones de 30 a 55 bares.

La relación de compresión en un motor Diesel es mucho mayor que en un motor Otto, alcanzando aproximadamente 22:1. Esta alta compresión eleva la temperatura del aire, permitiendo la autoignición del combustible.

La mezcla de aire y combustible en un motor Diesel se forma justo antes del PMS (Punto Muerto Superior) durante la fase de inyección y combustión. A diferencia de los motores de gasolina, la mezcla se forma dentro del cilindro.

El control de la carga en un motor Diesel se realiza regulando la cantidad de combustible inyectado. Al aumentar la cantidad de combustible, aumenta la potencia del motor.

La combustión en un motor Diesel comienza antes de que el pistón llegue al PMS. Esto se debe al retraso de la inflamación del combustible, que requiere un avance de la inyección para sincronizar la combustión.

El retraso de la inflamación es el tiempo que transcurre desde el inicio de la inyección hasta que el combustible se inflama. Este retraso se debe a que el combustible necesita tiempo para vaporizarse y mezclarse con el aire caliente.

Un sobreenriquecimiento localizado durante la combustión puede dar lugar a la emisión de humo negro. Este humo se genera cuando la mezcla aire-combustible tiene un exceso de combustible.

Para una combustión eficiente, la relación aire-combustible en un motor Diesel debe mantenerse por encima de 1,2. Esto significa que debe haber más aire que combustible para una mezcla adecuada.

El inyector en un sistema de inyección directa tiene una arquitectura específica con varios orificios (generalmente 5) para lograr una pulverización fina y una mayor penetración del combustible.

Debido a la inyección directa, se requiere una alta presión de inyección (alrededor de 1000 bares) para lograr una pulverización efectiva del combustible.

El precalentamiento se activa en climas fríos (por debajo de 5°C) para ayudar al motor a encenderse más fácilmente. La duración del precalentamiento depende de la temperatura del motor y la carga de la batería.

El postcalentamiento se activa después de que el motor arranca para ayudar a alcanzar la temperatura de combustión ideal más rápidamente, reduciendo la emisión de humo y el ruido típico de los motores diésel.

El sistema de pre y postcalentamiento utiliza calentadores o bujías de incandescencia, que son autorregulables y alcanzan rápidamente una temperatura alta para asegurar una mejor combustión.

En el sistema de precalentamiento, cada calentador o bujía de incandescencia se alimenta en paralelo a través de un circuito de potencia controlado por la unidad de gestión del motor.

La resistencia reguladora (PTC) de los calentadores de incandescencia ayuda a mantener una temperatura constante y limita la corriente de paso, asegurando un funcionamiento eficiente.

La válvula de presión se levanta ligeramente de su asiento, pero no se abre completamente. Esto ocurre durante la fase de preinyección, preparando el sistema para la inyección principal.

La presión creada por el pistón en su carrera ascendente abre completamente la válvula de presión, permitiendo que el combustible fluya a través de la tubería de impulsión hacia los inyectores.

La inyección termina cuando la rampa del émbolo deja libre la lumbrera de mando. El combustible que no se inyecta se devuelve a la cámara de admisión durante el movimiento del émbolo hacia el PMS.

La carrera total constante del elemento de bombeo se puede verificar durante la fase de retorno del combustible.

La potencia del motor depende de la cantidad de combustible inyectado, por lo que es importante dosificar correctamente el combustible según la carga del motor.

La bomba de inyección debe ajustar la cantidad de combustible que envía a los inyectores según la carga del motor, variando la carrera útil del elemento de bombeo.

El regulador ajusta la posición de la cremallera de control, que determina la cantidad de combustible que se envía a los inyectores desde la bomba.

La cámara de presión se conecta continuamente a la cámara de aspiración a través de una ranura vertical, formando una rampa sesgada que influye en el caudal de alimentación.

La posición más alejada de la cremallera de control bloquea la cámara de alta presión y desactiva el suministro de combustible, deteniendo el motor.

La posición parcial de la cremallera de control permite un suministro limitado de combustible, adaptándose a una carga del motor menor.