El motor Diesel: más valorado que nunca

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El motor Diesel: más valorado que nunca

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Los fabricantes de motores Diesel, están abocados en reducir además de los óxidos de nitrógeno, y las partículas de carbono, el CO2.

Tuvimos la oportunidad, de estar presentes en la megaexposición Automechanika Messe Frankfurt – Alemania 2016, en septiembre de ese año, y pudimos observar las novedades existentes, no solo en la tecnología en general, sino también en la avanzada “hi-tech”, respecto de los motores de ciclo Diesel tanto de automóviles como de vehículos comerciales.
Los distintos puntos a tratar, son como sigue;
- La inyección directa de gasoil.
- El filtrado de gasoil.
- La contaminación.
- El diseño de los motores/La distribución.
- La sobrealimentación.
- El filtrado de aceite del motor.
Después de la aplicación de la inyección directa de gasoil en los motores Diesel en general, en la actualidad, se trata de desarrollar la conocida tecnología “Common rail” en los motores denominados “downsizing”, con la ayuda de la sobrealimentación.
Se sabe que el gasoil, es finamente pulverizado (debido a las altísimas presiones de inyección, podría decirse “atomizado”), a través de un inyector orientado o dirigido sobre el pistón. En tanto que el aire de admisión a los cilindros, en el ciclo de “compresión”, toma un movimiento de alta turbulencia denominado “vórtice”. El proceso de nebulización, calentamiento, evaporación y mezcla del aire con el gasoil, debe tener una rápida secuencia.
En la actualidad son usados, inyectores de cinco o más orificios, y cabe puntualizar que la aplicación de la electrónica, fue mejorando al motor de inyección directa, haciéndolo aplicable a todos los medios de transporte (carga y pasajeros). En los motores de ciclo Diesel; la cantidad de aire aspirada en la etapa o carrera de admisión, permanece constante en función del régimen de rpm., y del estado de carga del motor.
Es decir que se dosifica solamente, la cantidad de gasoil apta, o que corresponde al estado de carga y al régimen de rpm.
Cada condición particular de funcionamiento necesita:
• La inyección de gasoil en el momento preciso.
• La cantidad justa de gasoil.
• La presión de inyección correcta.
• La inyección de gasoil en el punto justo.

Esto último se debe a dar a través del tiempo, así se cumplan miles de ciclos.
Por otra parte, deben además considerarse los siguientes límites:
• De emisión de gas contaminante.
• De presión de la combustión.
• De emisión de carbono particulado.
En este último punto, son considerados el humo negro y el hollín.

La emisión de gas contaminante
En el motor gasolero, el aumento de la temperatura del gas en la cámara de combustión provoca el aumento de los óxidos de Nitrógeno (NOx).

La presión de la combustión
El gasoil inyectado en el aire, se combustiona de repente, y se desarrolla una elevada presión, casi una “onda de choque”. Se dice que es una combustión dura del motor Diesel, y que el ruido metálico que genera el motor se desarrolla en la cámara debido al repentino aumento de presión.

La emisión del particulado
El motor Diesel, funciona siempre con exceso de aire, y se forma en la cámara de combustión una mezcla especialmente rica, con la emisión de humo negro o hidrocarburos incombustos. El motor con inyección directa funciona con un 40 a 50 por ciento, de exceso de aire.

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Componentes del inyector de gasoil Diesel.

Respecto al filtrado de gasoil, el grupo Mahle lanzó un innovador sistema de filtrado, que denominó Blindagua. El mismo fue desarrollado para eliminar totalmente la presencia de agua en el motor de ciclo Diesel. Comparativamente con otros sistemas comerciales, hay una gran diferencia.
Los sistemas convencionales, operan en una sola etapa, pero el filtro Blindagua lo hace en dos etapas. Las pruebas o ensayos, nos muestran que la eficiencia en el grado de separación del agua, cae del 96 por ciento –cuando es nuevo- a menos del 15 por ciento con el uso, en los filtros de una sola etapa.
Este filtro opera como sigue;
Primera etapa: Filtración del contaminante y coalescencia de las gotas de agua.
Segunda etapa: Separación de las gotas juntas en la primera etapa, sin la presencia de contaminante. Por lo tanto, se separan todas las gotas más pequeñas, presentes en el gasoil.
Como el contaminante queda atrapado en la primera etapa, la separación del agua, está garantizada en la segunda.
Las pruebas de laboratorio muestran las ventajas a mediano y largo plazo, del nuevo concepto de filtración en dos etapas.

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Motor Diesel “downsizing” de baja cilindrada, diseñado para reducir los tenores contaminantes - Fiat 1.3 Multijet.

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El desarrollo de los propulsores Diesel, ofrece altas prestaciones y reducido consumo y emisiones, en función de los sistemas de inyección.- Investigación y desarrollo.

Como conclusión podemos decir que el gasoil, tiene una tendencia natural a absorber el agua, que se incrementa con la mezcla con BioDiesel.
En cuanto a la contaminación, conocemos el nivel de contaminantes de que emite el motor Diesel, pero es importante conocer, que en algunos aspectos es más limpio que un motor de nafta/gasolina comparativamente, ya que se registran menores cantidades de monóxido de carbono y de hidrocarburos incombustos.

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El motor de ciclo Diesel, nunca más valorado que ahora, es un suceso histórico, ya que en 1893 Rudolf Diesel y al Masehinenfabrlk Ausburg, desarrollaron un ensayo con un motor que trabajaba por autoencendido, en su proceso de combustión.

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Comparación de dos conceptos; Convencional y Blindagua (de 1 y 2 etapas respectivamente). Mahle.

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Combustión del Carbono particulado.


Pero son generadores de carbono particulado, y de óxido de nitrógeno que aporta bastante hollín, que es un aspecto crítico en las grandes ciudades.
Es decir que en los años venideros – y en la actualidad- se hacen indispensables los complejos sistemas de tratamiento de los gases de escape, como ser: DPF., FAP, Catalizadores DeNox., y otros SCRS. (Selective Catalitic Reduction Systems). El DPF. (Diesel Particulate Filter) Filtro Antipartículas Diesel); Es el dispositivo depurador, montado en la gran mayoría de los automóviles, y la regeneración se cumple llevándolo alrededor de los 600-650 grados centígrados.
El FAP. (Filtro Activo Antiparticulado), montado en automóviles del Grupo Peugeot-Citroën, y sobre modelos Ford con motores PSA. Diesel.
Debido a un aditivo con base de cera, mezclado al gasoil en cada carga de combustible, reduce a 450 grados centígrados, la temperatura del regenerador.

Respecto a la regeneración, se trata del proceso de combustión del “particulado acumulado” en el filtro, activado por la ECU. (Unidad de Control Electrónica), que evalúa la producción de hollín en función del uso del automóvil.

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