El motor diesel puede funcionar según los

ciclos de cuatro o de dos tiempos. El de

cuatro tiempos es el mas empleado en

motores pequeños y medios, mientras que

el de dos tiempos se emplea en motores

lentos y grandes, como los utilizados en la

marina.

En esta fase el descenso del pistón aspira lamezcla aire combustible en los motores deencendido provocado o el aire en motores deencendido por compresión.

La válvula de escape permanece cerrada,mientras que la de admisión está abierta. En elprimer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol delevas da 90º y la válvula de admisión seencuentra abierta y su carrera es descendente.

Al llegar al final de carrera inferior, la válvula deadmisión se cierra, comprimiéndose el gascontenido en la cámara por el ascenso del pistón.En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol delevas da 180º, y además ambas válvulas seencuentran cerradas y su carrera es ascendente.

Al final de la compresión, el volumen de aire se hareducido ( de 14 a 23 veces según el tipo demotor)

Su temperatura se eleva a mas de 600 °c La presión ha aumentado de 30 a 50 bar

Al llegar al final de la carrera superior el

gas ha alcanzado la presión máxima. En

los motores diésel, se inyecta a través del

inyector el combustible muy pulverizado,

que se auto inflama por la presión y

temperatura existentes en el interior del

cilindro.

Una vez iniciada la combustión, estaprogresa rápidamente incrementando latemperatura y la presión en el interior delcilindro y expandiendo los gases queempujan el pistón. Esta es la única fase enla que se obtiene trabajo. En este tiempoel cigüeñal gira 180º mientras que el árbolde levas da gira, ambas válvulas seencuentran cerradas y su carrera esdescendente.

En esta fase el pistón empuja, en su

movimiento ascendente, los gases de la

combustión que salen a través de la

válvula de escape que permanece abierta.

Al llegar al punto máximo de carrera

superior, se cierra la válvula de escape y

se abre la de admisión, reiniciándose el

ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º

y el árbol de 90º

0-1.- Admisión (Isobárica): Durante laadmisión se supone que el cilindro se llenatotalmente de aire que circula sinrazonamiento por los conductos deadmisión, por lo que se puede considerarque la presión se mantiene constante eigual a la presión atmosférica. Es por loque esta carrera puede ser representadapor una transformación isobárica(P=K).

1-2.- Compresión (adiabática): duranteesta carrera el aire es comprimido hastaocupar el volumen correspondiente a lacámara de combustión y alcanza en elpunto (2) presiones del orden del orden de50kp/cm2. se supone que por hacersemuy rápidamente no hay que considerarperdidas de calor, por lo que estatransformación puede considerarseadiabática.

2–3.- Inyección y combustión (isobárica):

durante el tiempo que dura la inyección, el

pistón inicia un descenso, pero la presión

del interior del cilindro se supone que se

mantiene constante, transformación

isobárica, debido a que el combustible que

entra se quema progresivamente a medida

que entra en el cilindro.

3 – 4. Terminada la inyección se produce

una expansión (3 - 4), la cual como la

compresión se supone que se realiza sin

intercambio de calor con el medio exterior,

por lo que se considera una

transformación adiabática. La presión

interna desciende a medida que el cilindro

aumenta de volumen.

4-1.- Primera fase del escape (isocora): En el punto (4) se supone que se abre instantáneamente la válvula de escape y se supone que los gases quemados salen tan rápidamente al exterior, que el pistón no se mueve, por lo que se puede considerar que la transformación que experimentan es una isocora. La presión en el cilindro baja hasta la presión atmosférica y una cantidad de calor Q2 no transformado en trabajo es cedido a la atmosfera.

1-0.- Segunda fase del escape (Isobárica): los gases residuales que quedan en el interior del cilindro son expulsados al exterior por el pistón durante su recorrido (1-0) hasta PMS. Al llegar a el se supone que de forma instantánea se cierra la válvula de escape y se abre la admisión para iniciar un nuevo ciclo. Como se supone que no hay perdida de carga debida al rozamiento de los gases quemados al circular por los conductos de escape, la transformación (1-0) puedes ser considerada como isobárica

El motor de dos tiempos, también denominadomotor de dos ciclos, es un motor de combustióninterna que realiza las cuatro etapas del ciclotermodinámico (admisión, compresión, expansióny escape) en dos movimientos lineales del pistón(una vuelta del cigüeñal). Se diferencia del másconocido y frecuente motor de cuatro tiempos deciclo de Otto, en el que este último realiza lascuatro etapas en dos revoluciones del cigüeñal.Existe tanto en ciclo Otto como en ciclo Diésel.

El pistón se desplaza hacia arriba (la

culata) desde su punto muerto inferior, en

su recorrido deja abierta la lumbrera de

admisión. Mientras la cara superior del

pistón realiza la compresión en el cilindro,

La cara inferior succiona la mezcla de aire

y combustible a través de la lumbrera.

Para que esta operación sea posible el

cárter tiene que estar sellado. Es posible

que el pistón se deteriore y la culata se

mantenga estable en los procesos de

combustión.

Al llegar el pistón a su punto muerto

superior se finaliza la compresión y se

provoca la combustión de la mezcla

gracias a la inyección de combustible por

medio del inyector. La expansión de los

gases de combustión impulsan con fuerza

el pistón que transmite su movimiento al

cigüeñal a través de la biela.

En su recorrido descendente el pistón abrela lumbrera de escape para que puedansalir los gases de combustión y lalumbrera de transferencia por la que lamezcla de aire-combustible pasa del cárteral cilindro. Cuando el pistón alcanza elpunto inferior empieza a ascender denuevo, se cierra la lumbrera detransferencia y comienza un nuevo ciclo

Mayor peso. La alta presión y temperaturade trabajo requieren un motor mas robustoy por lo tanto mas pesado.

Mayor costo. Es consecuencia de larobustez y también de la precisión queexige la fabricación de sus piezas. Eso lohace rentable tan solo cuando estosgastos se amortizan en muchas horas,kilómetros o millas de trabajo.

Gastos de mantenimiento mas elevado.

Por la mismas razones anteriores resultan

las piezas de recambio y las revisiones y

reparaciones mas cara.

Marcha ruidosa. También es consecuencia

de los altos valores de trabajo.

Seguridad. La seguridad de funcionamiento

y el fácil manejo de su combustible liquido,

sin peligro ninguno, son inigualables

Simplicidad. Aunque las piezas sean caras,

pesadas, robustas y precisas, su simplicidad

de concepción y de funcionamiento hace que

sea muy fácil conocer, interpretar y resolver

sus reajustes o sus fallos.

Ausencia de equipo eléctrico. Punto queen general los mecánicos agradecenmucho, pues les evita que ser auxiliadospor otro especialista.

Contaminación. Con los inyectores encondiciones y una bomba de inyecciónbien regulada, nadie acusaría a losmotores diesel en los actuales ypreocupados tiempos ecologistas

“Como ya sabemos, para conseguir una

buena combustión en un motor es preciso

que la homogenización de la mezcla sea lo

mas perfecta posible”

En los motores diesel, el conseguir una

mezcla homogenia es mucho mas difícil,

pues es preciso introducir el combustible

lo mas finamente pulverizado posible en la

cámara que contiene el aire comprimido.

Según sea el tipo de inyección y de

cámara empleados, los motores diesel se

clasifican en dos grupos:

Motores de inyección directa o de cámara

abierta

Motores de inyección indirecta o de

cámara dividida.

Los motores de inyección indirecta, a su vez, se puede dividir en dos grandes sub grupos.

Motores con cámaras de pre combustión o antecámara

Motores con cámara turbulencia

Los motores

pequeños y

rápidos hasta

unos 700 c.c. de

cilindrada unitaria,

son del tipo de

inyección indirecta

o directa

Los motores

medianos, entre

700 c.c. y 1,000

c.c. de cilindrada

unitaria , son del

tipo de inyección

indirecta o directa.

Por encima de los 1,000 c.c. de cilindrada

unitaria, son casi siempre de inyección

directa.

En los motores de inyección directa, la

cámara de combustión esta alojada en la

cara superior del embolo y el inyector

aflora en la cara inferior de la culata.

1. inyector2. culata3. camisa decilindro4. embolo5 aros6. corriente

de aire7. chorros de

combustible

Cámaras I, II, III, generalmente empleadas en motores americanos. Cámaras IV, V, cámaras cilíndricas utilizadas en Mercedes. Cámaras VI, VII, tipo Saurer, muy empleadas. Cámaras VIII, IX, tipo MAN, tendentes a la formación de nitritos si se emplean como altas presiones

Para lograr la mezcla

rápida y homogénea del

combustible con el aire.

Para ello el aire, al ser

aspirado, es enviado en

dirección tangencial a la

paredes laterales del

cilindro, donde adquiere

un movimiento de giro

helicoidal

Aquí se logra unefecto parecido al dela válvula conpantalla, pues lamayor parte delchorro del aire pasapor el sector deltronco de cono queconstituye la zona depaso entre válvula yasiento.

Estos conductos

se basan en el

principio de

provocar la

rotación del aire

antes de que

este salga por la

válvula abierta

Tienen un funcionamiento mas duro que

los de inyección indirecta.

Mayores gradientes (rapidez de variación)

de presiones.

Son muy sensibles a las variaciones del

avance de la inyección.

Soportan presiones y temperaturas

máximas elevadas por ello son robustos y

pesados.

Se utilizan sistemas de cámaras de

combustión divididas que permiten reducir las

presiones máximas, combustiones mas

progresivas y suaves, y la utilización de

presiones de inyección menores, lo que

permite a su vez el logro de altas velocidades.

En los motores de antecámara, el espacio

en que se desarrollo la combustión esta

dividido en dos, formado por una parte la

cámara principal comprendida entre la

cabeza del embolo y la culata, y por otra

parte la ante-cámara.

La cámara de turbulencia va colocada

normalmente en la culata, y se distinguen

de las antecámaras en su forma, esférica

o cilíndrica; en su volumen; por el canal

de comunicación con la cámara principal

que es de sección mas grande, situado

tangencialmente a la cámara

Resumen comparativo

de características

Inyección

Directa Indirecta

Sencillez de

construcción

mayor Menor

Presiones máxima de

combustión

Mayor Menor

Suavidad de

funcionamiento

Menor Mayor

Desgaste de cojinetes y

piezas móviles

Mayor Menor

Facilidad para altas

velocidades

Menor Mayor

Presión de inyección Mayor Menor

Relación superficie-

volumen

Menor Mayor

En los motores diesel existen tres tipos de circuitos de alimentación de combustible, según sea la posición del deposito.

Circuito con deposito de salida por gravedad

Circuito con deposito auxiliar

Circuito con deposito a nivel inferior

1. Deposito, 2. Pre filtro, 3. Bomba de alimentación, 4 y 6. Tuberías de baja

presión, 5. Filtro principal doble 7. Bomba de inyección 8. Tubería de alta presión 9. Inyector 10, 11y 12. Tuberías de

descarga a baja presión 13. Variador de avance del

principio de inyección 14. Regulador 15. Bomba de cebado

manual 16. Tornillo de purga de aire 17. Válvula de descarga 18. Válvula de

estrangulación 19. Válvula de retorno

Esta tiene la misión de aspirar el combustible del deposito situado a un nivel bajo e impulsarlo hacia la bomba de inyección y pueden ser de dos tipos:

Bomba de

alimentación

Exterior

Interior

Membrana

Embolo de

simple o

doble efecto

Engranaje

Paletas

Interior de la

bomba de

inyección

1. Pre filtro

2. Campana de

decantación

3. Racor

4. Válvula de plato

5. Membrana

6. Muelle

7. palanca

1. entrada 2. Prefiltro 3. Válvula de aspiración 4. Cámara de aspiración 5. Muelle del embolo 6. embolo 7. Cámara de compresión 8. Válvula de descarga 9. Salida 10. Rodillo empujador 11. Árbol de levas 13.Canal de retorno 14. Varilla de impulsión

1. Leva, 2. Empujador de rodillo, 3. Varilla, 4 y 7. Válvula de aspiración, 5. Embolo, 6. Cámara de aspiración, 8 y 13. Cámara de aspiración y depresión, 9. Muelle, 10 y 12. Válvula de descarga, 11. Cámara de presión. a) carrera descendente, b) carrera ascendente

El filtrado influye en el buen

funcionamiento del motor diesel.

La filtracion debe de ser lo mas exigente

posible.

Se debe de evitar totalmente la presencia

de partículas y de suciedad.

Evitar la presencia de agua y aire en el

equipo de inyección.

Va colocado antes de la bomba de

alimentación a la que protege y su misión

es separar del combustible las partículas

de mayor tamaño. Del orden de una

centésima de milímetro y parte del agua

del combustible.

Filtros simples, con elemento filtrador de

papel.

Filtro con elemento de tela metálica

Filtro de caucho con elemento de

materiales especiales

Filtro dobles o escalonados

Montaje y

desmontaje de un

filtro

1. Leva 2. Rodillo 3. Empujador o taque 4. Muelle del Embolo 5. Embolo 6. Cámara del cilindro o

de compresión 7. Lumbrera de entrada

de combustible 8. Válvula de impulsión 9. Muelle de válvula 10. Inyector 11. Aguja del inyector

1. Leva. 2. Cuerpo de bomba 3. Empujador. 4. Muelle del embolo 5. Embolo 6. Cámara de compresión 7. Lumbrera del cilindro 8. Válvula de impulsión 9. Muelle de válvula 12. Tubo de impulsión o salida a

presión 13. Racord o cono de empalme de la

turbulencia 14. Cámara de aspiración 15. Varilla de regulación o control 16. Cilindro 17. Rueda dentada de regulación 18. Camisa de regulación 19. Talón de embolo 20. Platillo de apoyo del muelle 21. Tuerca de ajuste y tornillo de tope

del empujador 22. Contratuerca 23. Eje de levas

Elemento de bomba.- a) Embolo con rampa helicoidal y orificio. –b) Embolo con rampa helicoidal y ranura vertical. –c) Elemento de dos lumbreras:

1. Orificio de compensación.

2. Cilindro 3. Lumbrera de

entrada y retorno 4. Rampa helicoidal 5. Garganta helicoidal 6. embolo 7. Ranura vertical de

compensación 8. Lumbrera de

entrada 9. Garganta anular 10. Cámara de

compresión.

Suministro Suministro Suministro

nulo parcial máximo

1. Embolo 2. Rueda

dentada 3. Camisa de

regulación 4. platillo de

apoyo de muelle 5. Varilla de

regulación con cremallera

6. cilindro con dos lumbreras

7. Carrera útil

1. Racor de fijación de válvula 2. Guía del muelle de válvula 3. Muelle de válvula 4. Válvula de presión o impulsión. 5. Junta de válvula para el cierre de

alta presión. 6. Asiento de válvula 7. Cilindro de elemento. 8. Embolo 9. Rueda dentada 10. Talón del embolo 11. Platillo inferior de apoyo del

mueble. 12. Arandelas de ajuste 13. Camisa de regulación 14. Varilla de regulación con

cremallera. 15. Junta para el cierre de baja presión 16. Arandela del racor de unión.

Esta válvula se le puede llamar también como válvula de presión o distribución.

Misión:1. Producir una caída de presión en el

combustible de la tubería que provoque el cierre inmediato del inyector

2. conseguir que la tubería de presión mantenga llena de combustible a una presión remanente elevada, pero menor que la inyección.

a) 1ra fase b) 2da fase. c) Abiertade cierre de cierre

1. Porta válvula

2. Cono de

válvula

3. Collar

4. Ranura

anular

5. Vástago

6. Escotadura

longitudinal

1. Cuerpo inferior de la válvula

2. Cuerpo superior de la válvula

3. Racor de suministro

4. Junta de estanqueidad de alta presión.

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1. contrapeso; 2. disco de avance; 3. saliente del disco; 4. junta; 5. Carter del avance; 6. base del cuerpo; 7. pote de avance; 9. Tuerca; 10. pivote de articulación; 11. muelle; 12. junta; 13. disco calibrado.

1. Varilla de regulación 2. Horquilla de

articulación 3. Muelle de

compensación de holgura 4. Tuerca de ajuste. 5. Muelle de regulación 6. Masa centrifuga 7. Palanca acodada 8. Perno de mando 9. Deslizadera 10. Perno guía 11. Palanca de mando. 12. Palanca de

regulación 13. Colisa. 14. Palanca de ataque