EL MOTOR DIESEL Y SUS SISTEMAS AUXILIARES
El motor diesel fue inventado en el año 1883, por el Ing. Rudolf Diesel. De origen Francés, aunque de familia alemana, fue empleado de la legendaria firma MAN, que por aquellos años ya estaba en la producción de motores y vehículos de carga.
Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico, con el uso de combustibles alternativos en los motores de combustión interna. Su invento fue muy caro con su vida, ya que estuvo a punto de perderla cuando uno de sus motores experimentales explotó, provocando lesiones a sus colaboradores y a él mismo.
Durante años, Diesel, trabajó para poder utilizar otros combustibles diferentes a la gasolina, basados en principios de los motores de compresión sin ignición por chispa, cuyos orígenes se remontan a la máquina de vapor y que poseen una mayor prestación. Así fue como a finales del siglo XIX, en el año 1897, MAN, produjo el primer motor conforme los estudios de Rudolf Diesel, encontrando para su funcionamiento, un combustible poco volátil, que por aquellos años era muy utilizado, el aceite liviano, mas conocido como Fuel Oil que se utilizaba para alumbrar las lámparas de la calle.
Su Funcionamiento
El diesel es un motor de compresión y basa su funcionamiento en aumentar la presión del gas (aire) contenido en el volumen del cilindro, hasta alcanzar una alta presión y temperatura, arriba de los 500º C, que cuando se pulveriza combustible sobre este aire a presión caliente, genera una combustión, que impulsa el pistón con fuerza hacia abajo. Su principio tiene origen en los motores de compresión a gas de mediados y finales del siglo XIX, que utilizaban combustibles pocos volátiles, como el Kerosene o aceite de lámparas.
Rudolf Diesel se basó en estos principios y en 1883, publicó su teoría sobre el principio de funcionamiento del motor diesel llamado "Teoría y construcción de un motor térmico racional". Pero fue MAN quien a comienzos del año 1897, construyó el primer motor diesel, que era una versión mejorada de la diseñada por Diesel.
La principal modificación era en la pulverización del combustible, más simple que la inventada por Rudolf Diesel. Aunque el desarrollo verdadero de este motor vendría de la mano de Robert Bosch, quien perfeccionó el sistema de pulverización del combustible dentro de la camara de combustión, mediante la bomba inyectora a comienzos de los años 20.
El motor diesel tomó la vanguardia de los motores en el mundo, debido a su rendimiento térmico del orden del 40%, por aquellos años comparado con un motor de ciclo Otto y del 30% en los diesel modernos de hoy.
Asimismo el uso de combustibles pesados económicos en aquellos años, al igual que su economía, fueron factores que hicieron de este motor un rápido desarrollo.
Por esta razón Daimler – Benz fue el que produjo el primer camión con motor diesel del mundo en 1923, seguido por MAN que fue el primer fabricante en el año 1924, en ofrecer al mercado el primer camión con motor diesel de inyección directa. El resto es historia.
México y Estados Unidos, parte de la historia
En America por aquellos años solo los motores de gasolina eran los que impulsaban a los camiones fabricados en Estados Unidos. Esta razón estaba dada, porque el combustible era fácilmente obtenible en su propio territorio (Texas y Pensilvania).
Pero un visionario en la mecánica Cummins, en el año 1919, creo la empresa de motores que además lleva su nombre, sería un precursor en la materia. Ya que su objetivo fue producir en USA, los primeros motores diesel destinados a la agricultura y minería.
Luego, los resultados obtenidos por estos motores y gracias a su bajo consumo, como así el alto torque que siempre caracterizó a los motores Diesel, permitió que estos empezaran a tenerse en cuenta, por la industria del camión pesado.
Es por esta razón en el año 1933, Kenworth, fue pionero en la materia, ofreciendo al mercado el primer camión de clase 8 propulsado por un motor diesel. El motor era un Cummins.
Pero recién terminada la 2da. Guerra Mundial, es cuando el motor diesel, comenzaría a hacerse popular. Esto como consecuencia del incremento del combustible por el aumento de la demanda mundial. Que hacía atractivo el uso de este combustible, subsidiado por los gobiernos para que sea de bajo costo..
Por aquellos años todavía no habían desembarcado en México los motores diesel pesados. Esto recién ocurriría a mediados de la década de los 50, cuando se empezaron a importar desde Estados Unidos los primeros camiones con motor diesel en este país latinoamericano.
FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DIESEL.
Observese la representación en varios colores que nos indican la diferencia de temperatura en el motor en su funcionamiento
El pistón es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado en la superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El movimiento del pistón es hacia arriba y abajo en el interior del cilindro, comprime la mezcla, transmite la presión de combustión al cigüeñal a través de la biela, forza la salida de los gases resultantes de la combustión en la carrera de escape y produce un vacío en el cilindro que “aspira” la mezcla en la carrera de aspiración.El pistón, que a primera vista puede parecer de las piezas mas simples, ha sido y es una de las que ha obligado a un mayor estudio. Debe ser ligero, de forma que sean mínimas las cargas de inercia, pero a su vez debe ser lo suficientemente rígido y resistente para soportar el calor y la presión desarrollados en el interior de l la cámara de combustión.Veamos en esta oportunidad algunos tipos de pistones Sealed Power de Federal Mogul que les proporcionará una mejor comprensión de las características, beneficios y materiales de estos pistones para su correcta aplicación.Comenzaremos por los materiales. Los pistones de los motores actuales usan como elemento principal el aluminio, por ser un metal con amplias cualidades.En la fabricación de los pistones, al aluminio se le agregan otros elementos para obtener formulas adecuadas que proporcionan las características particulares necesarias según el tipo y aplicación del motor. Estas aleaciones son las que permiten obtener un producto de alta calidad como es el caso de los pistones Sealed Power.Pistones de aluminio fundido (Sufijos P, NP)Uno de los procesos más antiguos y aún vigente, es el de la fundición de lingotes de aluminio en grandes Crisoles (donde se calientan los metales hasta que se funden o pasan de sólido a líquido) que luego se vacían en moldes enfriados por agua bajo sistemas especiales.
Figura 1
Pistones forjados a presión (Sufijo F)
de uso diario como de trabajos pesados e incluso en los motores de autos de competencias (figura 1).
Figura 2
Pistones Hipereutecticos (Prefijo H)
Estos pistones son fabricados con modernos sistemas de la más alta tecnología metalúrgica en la cual se emplean nuevas formulaciones que permiten agregar una mayor cantidad de silicio, lográndose una expansión molecular uniforme de los elementos utilizados en su composición. Esta técnica de manufactura proporciona a éstos pistones características especiales, tales como soportar mayor fuerza, resistencia y control de la dilatación a temperaturas altas, disminuyendo el riesgo de que el pistón se pegue o agarre en el cilindro, la vida útil es mayor ya que las ranuras de los anillos y el orificio del pasador del pistón son más duraderas, además se pueden instalar en los nuevos motores e igualmente se usan en motores de años anteriores. Esta particular tecnología de los pistones Sealed Power se impone en especial para las nuevas generaciones de motores de alta compresión. Al usar pistones con prefijo “H” su reparación será confiable (figura 2).
Figura 3
Pistones con capa de recubrimiento (Sufijo C)
Los primeros minutos de funcionamiento de un motor nuevo o reparado son cruciales para la vida del motor. Los pistones de la marca
Figura 4Este proceso patentado por Sealed Power extiende la vida útil de los motores que lo usan, evita que los pistones se rayen, ayuda a prevenir daños por la lubricación inadecuada y mejora el sellado de los pistones.También se usan los pistones sin recubrimiento que tienen una apariencia brillante por el color del aluminio al ser maquinado.
COMO FUNCIONAN LOS PISTONES
