Motor Diesel de 6 cilindros en línea, con inyección directa de gasoil de 8 litros

Motor Diesel de 6 cilindros en línea, con inyección directa de gasoil de 8 litros de cilindrada, y tecnología “inyector/bomba”.

En los vehículos comerciales, de transporte de carga y pasajeros, se utiliza masivamente el motor de ciclo Diesel. Pero es importante considerar la evolución técnica que se da en el motor gasolero, en los últimos años, no solo sobre los automóviles, si no también sobre los utilitarios, los vehícu los industriales y las máquinas agrícolas y viales.

Sin duda, uno de los componentes de mayor suceso es el sistema de inyección de gasoil “Common rail” de alta presión, como el sistema “Inyector /bomba” también de alta presión, y los inyectores “piezoeléctricos”, entre otras soluciones técnicas.

Cabe destacar que, hasta hace unos años, el motor gasolero era ruidoso (rudeza de marcha o gol pe Diesel), y con fuertes emisiones contaminantes. Sin embargo desde el punto de vista práctico, los usuarios que recorren miles de kilómetros anuales, se vieron atraídos en cierta forma debido a los consumos reducidos. En la actualidad, se sabe que el propulsor Diesel es el que ha experimentado el máximo desarrollo; altas prestaciones, consumo reducido, y una disminución importante del ruido o rumorosidad.

La gran evolución de los motores Diesel, está relacionada a los avances que se dieron en los sistemas de inyección directa de gasoil, y en la electrónica aplicada. Los inyectores de última generación —de accionamiento piezoeléctrico— son dispositivos de gran precisión técnicamente hablando, que tienen tiempos de actuación muy reducidos.
Por otra parte, debido al uso de presiones de sobrealimentación cada vez más altos, se ha logrado un aumento en las prestaciones, y esto sin perjudicar para nada el aspecto “vida útil” del motor, y su confiabilidad, cumpliendo al mismo tiempo con las normas anticontaminación cada día más exigentes.



El proceso de combustión de los motores Diesel de inyección directa es menos brusco y repentino debido al uso del sistema “multijet” (multichorro), es decir a la inyección de gasoil fragmentada.

En lo referente a la contaminación acústica (ruidos, golpe Diesel, rumorosidad), que por largo tiempo ha penalizado al motor gasolero, en la actualidad sus valores han descendido mucho.

Cabe señalar que, se utilizó por muchas décadas de utilizar la clásica bomba inyectora lineal, ya que las rotativas estaban por lo general aplicadas a los motores de inyección indirecta (con cámaras de pre combustión, o de alta turbulencia).

Sin duda, las empresas especialistas están efectuando grandes esfuerzos, y destinando fuertes inversiones al desarrollo de distintos sistemas de inyección de alta presión, que tengan valores de presión cada vez más altos, y que aseguren la posibilidad de un control muy preciso de dosificación del combustible.

Esto se hace posible con un importante desarrollo de la electrónica, es decir unidades de control —centrales— más potentes y evolucionadas, conectadas a sensores y actuadores de gran sensibilidad. Las elevadas presiones de inyección, se hacen necesarias para equiparar los elevados valores de sobrealimentación, ya que aumenta la cantidad de aire que ingresa a los cilindros en cada ciclo, y por lo tanto se debe aumentar también la cantidad de gasoil inyectado. Para concretar esto, sin modificar la duración de la inyección, se usan pequeños orificios —secciones de pasaje de gasoil— y altas presiones, lo que significa una alta pulverización en los inyectores.

   

(1) Sistema de inyección de gasoil de alta presión “Inyector /bomba”: 1. Conjunto del inyector. 2. Resorte de la tobera. 3. Conducto del gasoil. 4. Cuerpo del inyector. 5. Bom-ba conjunto (accionada por un balancín). 6. Pistón de la bomba. 7. Resorte retorno del pistón. 8. Estator. 9. Inducido (válvula electromagnética). 10. Válvula de control de flujo. 11. Conducto de gasoil. 12. Ídem.
(2) Esquema de un inyector piezoeléctrico, y detalle de una pila de elementos cerámicos piezoeléctricos. Con este componente, se puede obtener una mayor velocidad de respuesta y una dosificación de gasoil más precisa. A- Pila de elementos cerámicos piezoeléctricos.



Componentes de un sistema “Common rail” clásico.

Esto es una ventaja para el proceso de combustión, es decir mayor rapidez de pulverización del combustible, y por lo tanto menor tiempo de arranque.
Por otra parte, los chorros enviados a una elevada presión, pueden de alguna manera “penetrar” mejor la masa de aire, pesada, que se encuentra dentro del cilindro. Todo esto, sumado a una elevada turbulencia, logra una mejor mezcla (aire /gasoil), más rápida y más homogénea.
Con respecto a la inyección, y a la forma de dividirla, puede decirse que desde hace ya bastante tiempo, se usa una preinyección y en ciertos casos una post-inyección. Pero hace solo pocos años, que la inyección pudo ser “fragmentada” en un total de cinco partes o etapas.
Las mejoras obtenidas debido a la aplicación de este sistema “multijet” (multichorro), fueron importantes sobre todo respecto a la disminución de la contaminación acústica. El aumento de la presión —cuando se desarrolla la combustión— resulta entonces menos brusco y repentino.

Respecto al sistema “Common rail”, de tercera generación actual, se ha alcanzado con el mismo los 1.800 bares, pero se preveé alcanzar presiones superiores a los 2.000 bares a la brevedad, con la ayuda de un sistema de “amplificación hidráulica”. Esto explica de alguna manera, los elevados costos de producción del sistema y de sus componentes. Dicho sistema, funciona a la perfección por una gran cantidad de kilómetros, pero como otros sistemas es vulnerable a las impurezas que se encuentran en el gasoil (partículas extrañas, agua) y a las características del mismo. Debido a ello, se utilizan filtros de combustible de alto rendimiento.
El sistema “inyector /bomba” —de considerables dimensiones— que es accionado por un balancín (o por el árbol de levas indirectamente), puede alcanzar elevadas presiones (llegan a 2.200 bares) y es muy utilizado en motores Diesel de vehículos comerciales, tiene una difusión notable, y brinda muy buenos resultados.



La disposición, la orientación y el diámetro de los orificios del inyector, tienen una importancia fundamental en lo que respecta al proceso de combustión (contaminación ambiental y acústica).