Evolucin e historia de los motores diesel
Evolution and history of diesel engines
Evoluo e histria dos motores diesel
Correspondencia: herman.moreno713@ist17dejulio.edu.ec
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 23 de agosto de 2022 *Aceptado: 12 de septiembre de 2022 * Publicado: 07 de octubre de 2022
- Instituto Superior Tecnolgico 17 de Julio, Ecuador.
- Instituto Superior Tecnolgico 17 de Julio, Ecuador.
- Instituto Superior Tecnolgico 17 de Julio, Ecuador.
Resumen
La presente investigacin tiene como objetivo revisar la evolucin e historia de los Motores Diesel. Por medio de la investigacin documental se obtuvo que el inventor del motor diesel fue Rudolf Diesel quien fue un pacifista y preocupado por los temas sociales, el ingeniero quera fabricar un motor para las pequeas empresas y para los pases colonizados. Para el ao 1892 obtuvo la primera patente del motor. Fue muy innovador porque este invento no necesita de una chispa para iniciar la combustin a diferencia de los de gasolina. Tambin se comenta como funciona un motor diesel, como fue la historia y evolucin del motor, as como mejoras por medio del turbo disel. Tambin se analiza las consecuencias de la emisin de gases txicos de este motor, ventajas y desventajas y el futuro del motor diesel. Se concluye que los motores disel nacieron a finales de siglo XIX principalmente con dos finalidades: utilizar un combustible alternativo a la gasolina, y ser tiles para maquinaria pesada y de carga.
Palabras Clave: Motor Diesel; Rudolf Diesel; Evolucin del motor Diesel; futuro del motor diesel.
Abstract
This research aims to review the evolution and history of Diesel Engines. Through documentary research it was obtained that the inventor of the diesel engine was Rudolf Diesel who was a pacifist and concerned about social issues, the engineer wanted to manufacture an engine for small businesses and for colonized countries. By the year 1892 he obtained the first patent for the engine. It was very innovative because this invention does not need a spark to start combustion unlike gasoline. It also comments on how a diesel engine works, as was the history and evolution of the engine, as well as improvements through turbo diesel. The consequences of the emission of toxic gases from this engine, advantages and disadvantages and the future of the diesel engine are also analyzed. It is concluded that diesel engines were born at the end of the 19th century mainly with two purposes: to use an alternative fuel to gasoline, and to be useful for heavy machinery and cargo.
Keywords: Diesel engine; Rudolph Diesel; Evolution of the Diesel engine; future of the diesel engine.
Resumo
Esta pesquisa tem como objetivo revisar a evoluo e a histria dos Motores Diesel. Atravs de pesquisa documental obteve-se que o inventor do motor diesel foi Rudolf Diesel que era um pacifista e preocupado com as questes sociais, o engenheiro queria fabricar um motor para pequenas empresas e para pases colonizados. Para o ano de 1892 obteve a primeira patente para o motor. Foi muito inovador porque esta inveno no precisa de uma fasca para iniciar a combusto ao contrrio da gasolina. Tambm comenta como funciona um motor diesel, como foi a histria e evoluo do motor, alm de melhorias atravs do turbo diesel. Tambm so analisadas as consequncias da emisso de gases txicos deste motor, vantagens e desvantagens e o futuro do motor diesel. Conclui-se que os motores diesel nasceram no final do sculo XIX principalmente com duas finalidades: utilizar um combustvel alternativo gasolina e ser til para mquinas pesadas e cargas.
Palavras-chave: Motor a gasleo; Rudolph Diesel; Evoluo do motor Diesel; futuro do motor diesel.
Introduccin
Desde su invencin los motores disel se emplean con frecuencia en vehculos pesados e industriales por su dureza y bajo consumo. El ingeniero Rudolf Diesel, su inventor, fue un pacifista preocupado por los temas sociales y quera fabricar un motor para las pequeas empresas y para los pases colonizados (Vindt, 2020).
El objetivo de este estudio es revisar la evolucin e historia de los Motores Diesel, desde los inicios de la invencin, desarrollo y los sistemas de inyeccin que marcan un antes y un despus en el ciclo de mecnica en el mundo, de all su importancia.
Los motores de combustin interna disel se construyeron en 1893 siguiendo los ciclos a cuatro tiempos de los motores a gasolina de la mano de un empleado de la firma de camiones MAN. Rudolf Disel, quien les dio su nombre, con la idea de encontrar un rendimiento trmico superior a travs de un voltil combustible alternativo: el fuel oil (RODES, 2021).
Los motores gasolina y disel pueden usarse para realizar las mismas tareas. Los disel son los ms utilizados cuando se requieren grandes potencias que se emplean para mover barcos, locomotoras, vehculos de carga o generadores de gran capacidad. Sin embargo, el humo de estos motores contiene cientos de compuestos qumicos emitidos en forma de gas o partculas, algunas de ellas poco contaminantes y otras bastante ms nocivas como el dixido de carbono (CO2), el monxido de carbono (CO), el dixido de azufre, los xidos de nitrgeno (NOx), los hidrocarburos y sus derivados, siendo estos dainos para la salud por su capacidad para penetrar profundamente en los pulmones (Velz, 2022)
El Plan Nacional de Eficiencia Energtica del Ecuador en el horizonte 2016 - 2035, fomenta la instalacin de sistemas renovables de generacin elctrica, la integracin de programas de eficiencia energtica, as como la implementacin de la certificacin de la norma de eficiencia energtica, ISO 50001 (Gaudri, Godoy, Espinoza, Fernndez, & Lobato, 2019)
La ISO 50001 es una normativa de gestin energtica para sistematizar los procesos en una organizacin o empresa con el fin de promover criterios de gestin de ahorro y eficiencia energtica. Los programas de eficiencia energtica son una pieza fundamental para lucha contra el cambio climtico, con el objetivo de reducir las emisiones de dixido de carbono a escala global. Esta norma proporciona una herramienta para lograr la reduccin de: Consumo de energas, Costos de operacin y Emisiones y contaminantes (Pesantez, Rios, & Gonzlez, 2021)
Sobre este contexto, se debe revisar la evolucin de los motores diesel y la pregunta es los motores de combustin estn en peligro de extincin? La preocupacin por el impacto medioambiental de la actividad econmica e industrial ha dado lugar a muchas disposiciones de los organismos internacionales que para 2035 prohibiran el uso de vehculos que emanen humo contaminante. Ya los gobiernos locales demandan unas operaciones con impacto medioambiental positivo o mnimamente negativos (Maran, 2021).
El documento se organiza de la siguiente manera: se comienza revisando la biografa de Rudolf Diesel, el inventor del motor; luego como funciona un motor diesel, seguidamente la historia y evolucin del motor. Posteriormente, que analiza el turbo disel, la emisin de este motor, ventajas y desventajas y el futuro del diesel. Finalmente se exponen las conclusiones del estudio.
Metodologa
La presente investigacin es documental y toma de referencia un anlisis descriptivo de investigaciones relevantes para la temtica desarrollada como lo es la Evolucin e historia de los Motores Diesel ya que es importante por ser un motor que gastan considerablemente menos combustible en comparacin con los de gasolina, proporciona un alto par de torsin a bajas vueltas y tienen un alto coeficiente de rendimiento entre otras ventajas.
Tambin, se consideraron fuente secundaria tales como, informes y artculos de revistas especializadas. La investigacin realizada fue una revisin bibliogrfica, documental y crtica del material seleccionado para establecer un marco terico conceptual y sustentar la evolucin e historia de los Motores Diesel.
Resultados y discusin
El inventor del motor Diesel
(Rudolf Christian Karl Diesel; Pars, 1858 - canal de la Mancha, 1913) Ingeniero alemn. Diesel vivi en Pars hasta 1870, fecha en que, tras el estallido de la guerra franco-prusiana, su familia fue deportada a Inglaterra. Desde Londres fue enviado a Augsburgo, donde continu con su formacin acadmica hasta ingresar en la Technische Hochschule de Munich, donde estudi ingeniera bajo la tutela de Carl von Linde. En 1880 se uni a la empresa que Von Linde posea en Pars.
Su primera preocupacin en materia de motores fue el desarrollo de un motor de combustin interna cuyo rendimiento energtico se aproximara lo mximo posible al rendimiento terico de la mquina ideal propuesta por Sadi Carnot. En 1890, ao en que se traslad a Berln para ocupar un nuevo cargo en la empresa de Von Linde, concibi la idea que a la postre se traducira en el motor que lleva su nombre. Obtuvo la patente alemana de su diseo en 1892, y un ao despus public, con el ttulo Theorie und Konstruktion eines rationellen Wremotors, una detallada descripcin de su motor (Fernndez & Tamaro, 2022).
Se fundament en los trabajos de Nikolaus Otto. Durante su asociacin con la compaa Krupp en Essen, construy el primer motor diesel de funcionamiento perfecto utilizando combustible de bajo costo. En 1899 fund en Augsburgo una fbrica para la produccin de sus motores.Con el patrocinio de la Maschinenfabrik Augsburg y de las industrias de la familia Krupp, Diesel produjo una serie de modelos cada vez ms eficientes que culmin en 1897 con la presentacin de un motor de cuatro tiempos capaz de desarrollar una potencia de 25 caballos de vapor. La alta eficiencia de los motores Diesel, unida a un diseo relativamente sencillo, se tradujo rpidamente en un gran xito comercial, que report a su creador importantes beneficios econmicos. (Moreno, Ramrez, de la Oliva, & Moreno, 2022)
Conocido sobre todo por ser el inventor de este nuevo motor de combustin interna, Rudolf Diesel se distingui tambin como socilogo, lingista y experto en arte. Fue visto por ltima vez en la cubierta del vapor Dresden en ruta hacia el Reino Unido a travs del canal de la Mancha, por lo que se asumi su fallecimiento en alta mar a causa de un accidente (Fernndez & Tamaro, 2022)
Cmo funciona un motor disel?
Bsicamente se trata de un motor trmico de combustin interna alternativa con autoencendido gracias a las altas temperaturas derivadas de la compresin del aire en el cilindro. Este motor funciona mediante la ignicin de la mezcla aire-gas sin chispa. El combustible disel se inyecta en la parte superior de la cmara de compresin a gran presin, de manera que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presin. Este proceso es lo que se llama la autoinflamacin. Adems este tipo de motor consume menos combustible comparado con un motor a gasolina (Revista Autopartes, 2018)
La diferencia principal del funcionamiento entre un motor disel y uno de ciclo Otto convencional de gasolina, es la ausencia de una chispa generada por la buja. En su lugar, el motor produce una autoignicin. Es decir, el motor disel no necesita chispa para encenderse, sino que cuentan con bujas incandescentes que van subiendo la temperatura de la cmara de combustin para mejorar el arranque en fro y aprovechan ese calor una vez alcanzada la temperatura ptima. Los cuatro tiempos de un motor disel transcurren comos e indica en la Tabla 1.
Tabla 1. Caractersticas de los cuatro tiempos del motor diesel.
Admisin |
En ese primer tiempo, se produce el llenado de aire ya que la vlvula de admisin permanece abierta mientras el pistn va descendiendo hacia el punto muerto inferior. Siempre se admite la cantidad total de aire en cualquier condicin de carga, y cuanto ms fresco, menos densidad y ms cantidad podr entrar aumentando as la combustin (para esto se utilizan los intercooler o radiadores de aire). |
Compresin |
La vlvula de admisin se cierra cuando el pistn llega al punto muerto inferior y comienza el recorrido hasta el superior comprimiendo as el aire que se encuentra dentro del cilindro en una relacin aproximada de 18:1 y elevando significativamente la temperatura del aire. |
Combustin |
Poco antes de llegar al punto muerto superior, el inyector pulveriza el combustible dentro de la cmara, y ste se inflama de inmediato al entrar en contacto con el aire caliente. (Sin necesidad de la chispa de la buja, slo con el calor que transmite su incandescencia). |
Escape |
La presin que genera la temperatura impulsar el pistn hacia abajo con fuerza, y parte de esa energa se emplear para devolverlo al punto muerto superior expulsando as los gases quemados y dejando que la inercia vuelva a comenzar el ciclo. |
Fuente: (Plaza D. , 2020)
El gasleo o gasoil siempre se ha considerado un combustible ms econmico y con un rendimiento por litro ms efectivo que la gasolina. El gasoil es un aceite pesado elaborado con petrleo e hidrocarburos, aunque no se mezcla con etanol, como sucede con la gasolina. Los aditivos del gasoil ayudan a mejorar las cualidades y prestaciones de los motores. Cuanta ms calidad tengan, mejor rendimiento a nivel de potencia y lubricacin soportarn. (Baymar, 2022).
A pesar que los niveles de contaminacin siempre son superiores en un motor disel, (incluso con EGR, filtros de partculas, catalizadores) el hecho de que se desarrollen ms tecnologas alrededor de stos que de los de gasolina les da ms salida y reputacin, de manera que sus ventas han ido en aumento hasta superarlos. En especial, se aconseja la adquisicin de un vehculo de motor disel frente a uno de gasolina cuando se estima usarlo para muchos kilmetros y que la diferencia de gasto en combustible se compense. De hecho estos motores suelen resultar ms duraderos ya que sufren menos desgastes al circular a menos revoluciones. (RODES, 2021).
El mtodo de Recirculacin de Gases de Escape (EGR), que consiste en reintroducir una fraccin de los gases de combustin en el cilindro, aumentando el grado de recirculacin es muy eficiente en trminos de reduccin de NOx (Dumitrache, Hnatiuc, & Deleanu , 2021).
Historia y evolucin del Motor Diesel
El motor disel fue ideado por el ingeniero alemn Rudolf Diesel, de quien tom el nombre, y diseado originalmente para fabricar con carbn pulverizado.
En febrero de 1892, Rudolf Diesel obtuvo la primera patente del motor, con la gran particularidad de que no precisaba chispa para iniciar la combustin, ya que, segn los principios termodinmicos, exista la posibilidad de que una mezcla de aire y combustible pudiera explotar simplemente si se comprima lo suficiente. Ya para 1893 Diesel invent el motor disel, cuando trabajaba para MAN (Maschinenfabrik Augsburg-Nrnberg), y buscaba un motor de alto rendimiento trmico para camiones y vehculos similares. En 1897 MAN produjo el primer motor disel (Ibaez P. , 2017).
El 25 de febrero de 1897 pudo declarar Rudolf Diesel en una carta a un amigo que despus de largos aos de penosos esfuerzos hemos conseguido la fabricacin de una mquina de suave y sencillo funcionamiento y fcil manejo, la cual se ha llevado a cabo de acuerdo con mis previsiones obteniendo con ello unos resultados muy superiores a los conseguidos hasta ahora ... . y el 16 de junio de 1897 el motor Diesel fue presentado oficialmente al mundo cientfico en el curso de la Asamblea General de la Asociacin de Ingenieros Alemanes (Blasco, 2017).
El diseo original de este motor configuraba su funcionamiento en cuatro tiempos, y una elevada compresin, y era capaz de funcionar con diversos tipos de combustibles pesados, tanto lquidos como slidos. Sin embargo, su primer intento de utilizacin a gran escala, realizado por la empresa MAN, fracas, porque el motor simplemente explot, por lo que Diesel necesit tres aos ms para poner a punto su primer motor funcional, y en el ao 1898, seis aos despus de registrar su patente, lo present en Munich, siendo ste un cuatro tiempos mono-cilndrico, refrigerado por agua. (Velz, 2022)
Fue en 1898, seis aos despus de patentado, cuando presento en Munich, su primer motor prctico, unos cuatro tiempos monocilndricos, refrigerados por agua. Adolphus Busch, adquiri la patente para Estados Unidos y muy pronto un motor bicilindrico empez a producir electricidad para sus factoras cerveceras. La primera tarea de Diesel fue maximizar la relacin de compresin, (era de 6/1 para evitar la explosin incontrolada), la meta era llegar a relaciones de compresin de 20/1. Para ese momento los motores eran requeridos para generar electricidad o mover mquinas, o sea, en instalaciones estticas (Daz, 2019).
A principios de los aos 90 se sustituy la inyeccin de pre-cmara por inyeccin directa en los camiones, pero no fue posible hacerlo en los turismos hasta comienzos de los 2000, porque no se haban conseguido inyectores tan rpidos y con la elevada presin necesaria para eso motores, que giraban entre 4.000 y 4.500 rpm. (Velz, 2022).
En las primeras dcadas, los motores Diesel, a causa de su pesada construccin, se utilizaron tan slo como motores fijos o navales. Su aplicacin en la industria del automvil tuvo lugar diez aos despus de la muerte de Diesel. El 9 de agosto de 1923, un camin Diesel efectu su primer viaje de pruebas en un recorrido de ms de 100 kilmetros y desarrollando la velocidad media de 30 kilmetros por hora (Blasco, 2017)
En el ao 1923, se present el primer motor disel liviano y rpido (ya giraba a 1.000 rpm), con cuatro cilindros, de 40 CV, que se instal en el camin 5K3, cuya mezcla de aire y gasoil no se inyectaba directamente en el cilindro, sino en una pre-cmara. El primer turbo disel, un Mercedes, no lleg hasta el ao 1934. Quien produjo el primer camin con motor diesel del mundo fue, Daimler Benz, seguido por MAN, fabricante que en 1924 ofreci al mercado el primer camin con motor diesel de inyeccin directa. El uso de combustibles pesados econmicos en aquellos aos y su economa, fueron factores determinantes que hicieron que el motor se desarrollara de manera rpida (Motor a diesel, 2020)
En una lnea del tiempo se puede resumir la historia y evolucin de los motores tal como se describe en la Tabla 2.
Tabla 2. Historia y evolucin de los motores Diesel.
1893 |
Rudolf Diesel disea el primer prototipo de motor disel |
1894 |
Diesel solicita con xito una patente para su diseo |
1913 |
Rudolf Diesel desaparece en circunstancias misteriosas a bordo de un barco a vapor hacia Londres. Su cuerpo se encuentra ms tarde en el Mar del Norte |
1936 |
Mercedes-Benz lanza el primer automvil de pasajeros diesel del mundo, el 260D |
1950-1980 |
Los automviles europeos son desarrollados gradualmente utilizando unidades de aspiracin natural que son obstinadas y confiables, pero lentas |
1980 |
Los fabricantes europeos desarrollan primeras unidades diesel turboalimentadas, transformando el rendimiento de los coches diesel |
1990 |
Se desarrolla la tecnologa disel common-rail de inyeccin directa, que utiliza componentes electrnicos para controlar la entrega de combustible y anuncia un salto cualitativo en la manejabilidad y la economa. |
2000-2015 |
Gracias a los incentivos del gobierno, el disel goza de una popularidad sin precedentes en muchos pases europeos, representando hasta la mitad de las ventas de automviles nuevos en toda la EU |
Fuente: (Roshfrans, 2021)
En la poca moderna del diesel, ya a finales de los 80, el motor diesel haba comenzado a instalarse en el automvil, y se haban resuelto casi todos los inconvenientes. A aquellos propulsores slo se les poda reprochar el peso, el ruido, las vibraciones, la escasa potencia, el elevado coste, la complejidad mecnica, las emisiones y el coste. En 1987, Fiat decidi acabar con la precmara de combustin, creando un nuevo concepto: el motor turbodiesel de inyeccin directa (Sauras, 2014).
El motor diesel marco el desarrollo de la historia de la mecnica en el mundo y aun sigue en constante evolucin, tal como se describe en la Tabla 3.
Tabla 3. Evoluxin de la mecnica de los motores diesel.
1927 |
Primera bomba inyectora en lnea de serie |
1962 |
Primera bomba inyectora distribuidora de pistn axial EP - VM |
1986 |
Primera bomba inyectora distribuidora de pistn axial con regulacin electrnica |
1994 |
Primer sistema de unidad inyectora (UIS) para vehiculos utilitarios |
1995 |
Primer sistema de bomba unitaria (UPS) |
1996 |
Primera bomba inyectora distribuidora de pistn radial |
1997 |
Primer sistema de inyeccin de presin modulada common rail |
1998 |
Primer sistema de unidad inyectora (UIS) para automviles |
Fuente: (Diesel Group INC, 2019)
Tambin se mantuvieron en aumento, las innovaciones tecnolgicas para el motor diesel. Desde 1999, los sistemas Common Rail para vehculos comerciales incrementaron la presin de su inyeccin, llegando as hasta el 2003, en donde se present la tercera generacin de sistemas para CR, que permita la reduccin de un 20% en las emisiones, 3% menos consumo de combustible y un incremento en el desempeo de 5% en sus motores. A partir del 2005 se empez a incrementar la presin, subiendo de 1600 a 1800 bares. Esto era aplicable para los vehculos que manejaban la tercera generacin Common Rail. Hasta la fecha siguen las innovaciones que hace ms prctico y eficientes los sistemas de inyeccin (Diesel Group INC, 2019).
Turbo Diesel
Hace casi 85 aos que se produjo el primer motor disel en serie, montado en un mercedes-Benz 260 D. El verdadero auge de los motores disel tiene lugar a mediados de los 70, con el VW Golf GTD, el primer motor disel de alta velocidad de la clase compacta, gracias al uso de bomba de inyeccin distribuidora y turbocompresor. Ms adelante, en la dcada de los 80, dio comienzo la era de la electrnica, con lo que las bombas pasaron a ser controladas electrnicamente, y lo ms revolucionario fue la aparicin, por primera vez, de los motores TDI (Turbo Disel de Inyeccin directa), siendo Fiat el primero en utilizarlo en el Fiat Croma del 87 (Velz, 2022)
- El turbo diesel segn (David, 2020), es un sistema de sobrealimentacin que comprime el aire, posibilitando que el motor reciba ms oxgeno para realizar la mezcla con el combustible. Ello redunda en un aumento de potencia. Actualmente es frecuente en motores de gasolina y casi imprescindible en propulsores disel. Existen dos tipos, el de Geometra fija (el ms econmico y fiable, pero con peor tiempo de respuesta al no disponer de piezas mviles), y el de Geometra variable, cuya turbina consta de piezas mviles, lo que le permite a este tipo de turbo aprovechar mejor los gases y aumentar su rendimiento a bajas revoluciones. Tpicos de los motores disel.
A finales de los 90 comenz la mayor revolucin en el mercado automovilstico, debido al crecimiento del motor disel, impulsado por el desarrollo de nuevas tcnicas de alta presin de inyeccin de combustible: la bomba de distribucin radial del pistn (1996), el sistema Common Rail (1997) y la tecnologa inyector, (1998).En el ao 2003, a marca Bosch utiliza la tercera generacin de inyeccin common-rail, con inyectores piezoelctricos en lnea, consiguiendo reducir el ruido, el consumo de combustible, y las emisiones de escape de sus motores disel (Velz, 2022).
Las emisiones de los motores disel
Todos los motores de combustin interna contaminan, ya que es irremediable que como producto del proceso de combustin de un combustible fsil de base hidrocarburos (gasolina, gasleo, gas butano, gas propano, gas metano...) se produzcan ciertos gases contaminantes, de un tipo o de otro, en mayor o en menor medida, pues no todos los combustibles son iguales, pero todos esos gases no son deseables: dixido de carbono, hidrocarburos sin quemar, monxido de carbono, partculas, xidos de azufre, xidos de nitrgeno (Ibaez P. , 2016)
La caracterstica principal de las emisiones de este tipo de motores es que producen partculas en una proporcin 20 veces superior a la de los motores de gasolina, siendo algunas de ellas ms grandes y visibles, como el humo, y que caen relativamente pronto, mientras que las partculas ms pequeas pueden permanecer suspendidas en el aire largos perodos de tiempo, siendo a su vez, las ms dainas para la salud por su capacidad para penetrar profundamente en los pulmones. Algunos de los problemas asociados con los gases de escape pueden ser mitigados con catalizadores y filtros de partculas, pero para su correcto funcionamiento es preciso un mantenimiento efectivo, continuo, y especfico, como es la regeneracin -a veces forzada- del FAP, o la limpieza espordica de la EGR. (Velz, 2022)
Una
de las tendencias creadas para mitigar estas emisiones contaminantes es la
recirculacin de gases de escape (EGR: Exhaust Gas Recirculation). Es la manera
terica los tipos de EGR dependiendo del lugar hacia donde sern llevados y
desde donde sern tomados los gases de escape, su temperatura y la masa total
admitida, con el fin de
encaminar estas alternativas al efecto que tendrn sobre el proceso de
combustin en los motores Disel (Narvez, Villareal,
Duarte, & Rincn , 2017)
Sin embargo, la cuestin de los motores disel no debe limitarse nicamente a las emisiones de NOx o a la competencia habitual entre los diferentes conceptos de propulsin del mercado. El motor disel de los vehiculos y los vehculos industriales ligeros contribuye de forma significativa a la consecucin de los objetivos de CO2 a largo plazo. La esperanza de limitar el calentamiento global a un mximo de 2 C se basa tambin en la existencia de este concepto de combustin (Blaich, 2019)
Debido a los diferentes sistemas de recirculacin de gases, y anti-contaminacin, con los que deben contar los motores disel, la carbonilla circula por los diferentes elementos del motor, lo que puede hacer que se acumule y cause averas costosas, sobre todo en la EGR, el FAP o el Turbocompresor. Por todo esto, la descarbonizacin de los motores disel se presenta como la nica alternativa o solucin eficaz para el mantenimiento de los motores disel, y prevenir averas costosas en sus diferentes sistemas y elementos. (Velz, 2022)
Aspectos Positivos y Negativos del motor diesel
Existen ventajas y desventajas que quizs no se han
tomado en cuenta por el consumidor final, quedndose ste en las que son
comnmente conocidas. El precio del combustible (aunque cada vez el precio es
ms elevado) o el bajo consumo, son las ms conocidas.
Como desventaja estrella, se encuentra la contaminacin de este tipo de
motores. Por ello, los mximos mandatarios de la mayor parte de pases han
establecido como meta, prohibir la futura venta de estos motores.
Entre las ventajas y desventajas de los motores diesel que menciona (Florz, 2019) se tiene:
El hecho de que la combustin se realiza mediante una compresin del aire del interior de la cmara y no mediante la utilizacin de una buja que provoque una chispa, hace que los componentes se desgasten menos. Esto se encuentra directamente ligado a una mayor durabilidad de los motores disel comparados con los de gasolina, pudiendo rodar muchos ms kilmetros.
Debido a su sencillez y su inicial aplicacin a maquinaria pesada, estos motores son considerados mucho ms fiables que los de gasolina. Se compone de un nmero menor de piezas y adems dichas piezas son ms duras.
De cara al gasto que le pueda suponer al consumidor final, este motor es mucho ms rentable que el de gasolina. Es capaz de llegar a recorrer ms del doble de kilmetros con una cantidad de combustible en el depsito igual.
Como caracterstica ms conocida, se encuentra el precio del combustible. Aunque en los ltimos aos, y debido a la intencin de erradicar estos motores, el precio del disel sea ms parejo al de la gasolina, histricamente ha sido considerablemente ms barato.
Se trata de motores ms efectivos y con una capacidad de carga y arrastre mayor que los motores de gasolina.
En el caso de las desventajas menciona el mismo autor las siguientes
El precio de los vehculos que poseen un motor disel es ms elevado que los que poseen un motor de gasolina.
Son vehculos ms contaminantes que los de gasolina.
El precio de las reparaciones y frecuencia de mantenimiento es mayor, en el caso de ser necesario el coste se dispara en comparacin con los de gasolina.
Son vehculos considerablemente ms pesados.
Mientras que los motores de gasolina no son ruidosos, los motores disel s lo son.
Estos motores alcanzan velocidades menores.
El futuro del motor diesel
La Unin Europea va a prohibir los motores de combustin en 2035, momento a partir del cual todos los vehculos nuevos debern ser 100% elctricos. La economa de los combustibles fsiles ha llegado a sus lmites (DeMiguel, Pellicer, & Planelles, 2021).
Sin embargo, Laurent Geulin director de CIA sigue pensando que los motores disel tienen an mucho recorrido y ha desarrollado un modo de eliminar por completo el dixido de carbono (CO₂) y las partculas contaminantes resultantes de la combustin. El invento en cuestin es una caja que recuerda a un catalizador y que se coloca en la lnea de escape, a la salida del motor. Esta caja, denominada CCC (Compact Carbon Catcher) retiene el CO₂ y las partculas finas, dando como resultado la expulsin de oxgeno y agua (Plaza D. , 2022)
Conclusiones
En 1893, el ingeniero alemn Rudolf Diesel invent el motor disel, cuando trabajaba para MAN (Maschinenfabrik Augsburg-Nrnberg), y buscaba un motor de alto rendimiento trmico para camiones y vehculos similares. En 1897 MAN produjo el primer motor disel.
Durante muchos aos los motores disel se emplearon mayoritariamente en camiones, autobuses y maquinaria pesada, agrcola y de obras. Los motores disel no tenan mucha potencia en relacin a su cilindrada, pero s tenan altas cifras de par motor, y resultaban muy robustos y duraderos. As que todas estas aplicaciones en las que no importaba tanto la aceleracin, pero s la fuerza, un consumo inferior y que el motor durase muchos kilmetros eran las idneas.
Los motores disel, por las condiciones de su ciclo, normalmente con una compresin alta, y por las condiciones del propio carburante empleado, el gasleo, por decirlo en pocas palabras algo ms sucio que otros carburantes, generan emisiones de escape un poco diferentes a las de otros motores u otros carburantes. En este caso se genera un nivel muy alto de partculas en suspensin y de xido de nitrgeno, que se pueden explicar como holln negro y humo marrn-amarillento, que tienen que ver adems con que parte del carburante se queda sin quemar
Referencias
- Baymar. (2022). GASOIL Y GASLEO: ES LO MISMO? Obtenido de Gasleos Baymar: https://www.exclusivasbaymar.com/gasoil-gasoleo-diferencias/
- Blaich, M. (2019). El motor diesel y la conflictiva tendencia de la electrificacin. Obtenido de Interempresas: https://www.interempresas.net/Sector-Automocion/Articulos/232843-El-motor-diesel-y-la-conflictiva-tendencia-de-la-electrificacion.html
- Blasco, V. (2017). BREVE HISTORIA DEL NACIMIENTO DEL MOTOR DIESEL. Obtenido de Geocities: http://www.geocities.ws/tecnilibros/articulos/Biografia_Diesel.pdf
- David, P. (2020). Qu es el turbo y para qu sirve: mantenimiento y averas frecuentes. Obtenido de Motor.es: https://www.motor.es/que-es/turbo
- DeMiguel, B., Pellicer, L., & Planelles, M. (2021). La Comisin Europea fija para 2035 el fin de la venta de coches de combustin. Obtenido de El Pas: https://elpais.com/clima-y-medio-ambiente/2021-07-14/la-comision-europea-fija-para-2035-el-fin-de-la-venta-de-coches-de-combustion.html
- Daz, C. (18 de febrero de 2019). Historia del motor Diesel. Obtenido de Historia- Biografa: https://historia-biografia.com/historia-del-motor-diesel/
- Diesel Group INC. (2019). Una linea de tiempo en constante evolucin de motores disel. Obtenido de Diesel Group: https://www.dieselgrouppa.com/post/una-l%C3%ADnea-de-tiempo-en-constante-evoluci%C3%B3n-de-motores-di%C3%A9sel
- Dumitrache, C., Hnatiuc, B., & Deleanu , D. (2021). Exhaust Gas Recirculation (EGR) valve, design and computational fluid dynamic analysis. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1-12.
- Fernndez, T., & Tamaro, E. (2022). Biografia de Rudolf Diesel. Obtenido de Biografas y Vidas: https://www.biografiasyvidas.com/biografia/d/diesel.htm
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