INYECTORES

Los inyectores.
Para lograr una buena combustión, es necesario que el combustible sea inyectado en el interior del cilindro muy finamente pulverizado, con el objetivo de lograr una mejor y más rápida combustión.
El inyector es el elemento que cumple los requisitos necesarios para conseguir la pulverización del combustible en la medida idónea y distribuirlo uniformemente por la cámara de combustión. Es por eso que sus características dependen del tipo de cámara en que esté montado.
El inyector, cualquiera que sea su tipo, se fija a la cámara de combustión por medio del portainyector, que está formado por un cuerpo al que se acopla el inyector en sí, o como también se le llama, tobera. Éste último lo compone el cuerpo y la aguja.
Una tuerca es la realizada de fijar la unión.
En el interior del cuerpo se aloja la varilla, aplicada contra la aguja por la acción del muelle, cuya fuerza es regulable por medio del tornillo y la contratuerca.
Su funcionamiento es el siguiente: el combustible llega al portainyector por una canalización que llega de la bomba, y pasa al inyector a través de un conducto lateral. El sobrante de combustible circula alrededor de la varilla empujadora, lubricándola, para salir por la canalización que lo lleva al depósito de combustible por el circuito de retorno.
En la parte superior del portainyector se encuentra el sistema de reglaje de la presión de tarado del inyector. Dicha presión puede variarse actuando sobre el tornillo que actúa contra el muelle.
El sistema se encuentra protegido por un tapón.
Debe comprenderse que las superficies de unión del inyector al portainyector deben tener un mecanizado perfecto, pues si no fuese así se producirían fugas de combustible, lo cual reduciría el caudal inyectado y haciendo que el motor funcione de forma defectuosa.
El inyector en sí está formado por dos partes, aguja y cuerpo. Estas dos piezas están apareadas y presentan un juego de acoplamiento del orden de 2 a 4 micras. El cuerpo lleva un taladro en el que se aloja la aguja, que en su parte inferior está provista de dos superficies cónicas, de las cuales una apoya en un asiento formado en el cuerpo y la superior, que es la que recibe el empuje del líquido que provoca el levantamiento de la aguja.
Alrededor del cono se forma una cámara, a la que llega el combustible a presión por un conducto procedente de la bomba de inyección. La salida del combustible se realiza por un orificio.
El portainyector se fija al la culata en la cámara de combustión, por medio de una brida, o bien roscado a ella.
En los dos tipos, el inyector acopla en su alojamiento de la culata con interposición de unas juntas de estanqueidad con forma de arandela, de las cuales una se sitúa en la punta de la tobera haciendo asiento en el alojamiento de la culata, y la otra en el portainyector.
Ambas juntas de estanqueidad deben ser sustituidas cada vez que se desmonte el inyector, ya que de no sustituirse podrían no hacer un acople correcto, por estar deformadas o adaptadas al inyector anterior.
Debido a las diferentes cámaras de combustión utilizadas en los motores Diesel, la forma, fuerza de penetración, y pulverización del chorro de combustible proporcionado por el inyector están adaptados a las condiciones específicas del motor. De esta manera, se distinguen dos tipos esenciales de inyectores:
De orificios.
De tetón o espiga.
El de orificios está desarrollado para motores de inyección directa, mientras que el de tetón tiene varias versiones, cada una de las cuales está diseñada para una función concreta, y no funcionará de manera satisfactoria si se emplea en otra aplicación distinta.
Los inyectores de tetón o espiga se utilizan sobre todo en motores de inyección indirecta, es decir, en motores con precámara de inyección. En este tipo de tobera, la aguja está provista en su extremo de un tetón con una forma predeterminada ( cilíndrica o cónica ), que posibilita la formación de un prechorro, de manera que al comienzo de la abertura se deja un pequeño espacio en forma de anillo que deja salir muy poco combustible, haciendo una especie de efecto estrangulador. A medida que se agranda la abertura, por aumento de la presión de inyección, la sección de paso aumenta, hasta que hacia el final de la carrera de la aguja se inyecta la dosis principal de combustible.
En la actualidad, y gracias al avance de los distintos materiales, algunas piezas de los inyectores son realizadas en material plástico, aunque en zonas donde la presión no sea un peligro para su integridad.
También se siguen fabricando inyectores completamente metálicos.

COMBUSTION

LA COMBUSTION INTERNA.
El motor Diesel funciona por el principio del autoencendido o autoignición, en el que la mezcla aire-combustible arde por la gran temperatura alcanzada en la cámara de compresión, por lo que no es necesaria la chispa como en los motores de explosión. A continuación se explica el proceso.
En cuanto el combustible frio contacta con el aire que se encuentra a gran temperatura, comienza a elevarse su temperatura, formándose vapor alrededor de cada una de las gotas. El aire circundante se enfría y toma calor de la masa de aire comprimido, transmitiéndolo nuevamente a la gota de combustible que vuelve a calentarse hasta alcanzar su temperatura de inflamación. Cuando esto ocurre, comienza la combustión y el calor producido se pasa a toda la masa de aire y combustible restante, produciéndose su inflamación.
El tiempo que transcurre entre la entrada de las primeras gotas y el inicio de la combustión se llama retardo a la inflamación, el cual representa el tiempo de giro del cigüeñal que transcurre entre el comienzo de la inyección y la inflamación del combustible.
Durante este periodo se está inyectando combustible de forma contínua.
Este fenómeno produce un picado particular, parecido a la detonación en los motores de gasolina, que aumenta a medida que lo hace el retardo a la inflamación.
Para reducir este fenómeno es necesario que la combustión se inicie con el menor intervalo de tiempo respecto a la inyección, por lo que se usa un combustible con un alto grado de cetano asi como una buena pulverización del mismo, con relaciones de compresión elevadas y cámaras de alta turbulencia.
Existen dos tipos de cámaras: de inyección directa e inyección indirecta.
a). Cámaras de inyección directa.
La inyección se realiza directamente en el cilindro, con alojamientos especiales en la cabeza del pistón que varían en su forma, para actuar como cámara de turbulencia y ayudar a la vaporización del combustible. La más usual es la de forma toroidal, que es una cavidad circular normalmente simétrica en el centro de la cabeza del pistón, con un pequeño cono en centro y apuntando hacia arriba.
Cualquiera que sea el tipo de cavidad, debe estar adaptada al inyector presente, que se monta en posición vertical o ligeramente inclinada sobre la culata, formando un ángulo preciso.
Dicho inyector contará con varios orificios de vertido del combustible, estando adaptado también al diseño de la cámara de combustión.
Dado que el grado de turbulencia es bajo, las relaciones de compresión son muy elevadas, del orden de 15:1 a 20:1, con lo que se consiguen grandes presiones y temperaturas y que hacen necesaria también una gran presión de la inyección.
Es un motor con poca pérdida de calor a través de las paredes, con lo que los arranques en frio se ven mejorados.
b). Cámaras de inyección indirecta.
En esta disposición la combustión se desarrolla en dos cámaras, una de ellas la de turbulencia que normalmente es esférica, y que desemboca en la principal, que está constituída por el espacio comprendido entre el pistón y la culata.
La cámara de turbulencia representa los dos tercios del volumen total de la cámara de combustión.
En estas cámaras la presión de inyección es menos elevada, ya que la turbulencia creada en la precámara ayuda a la pulverización del combustible.
Esto se traduce en un funcionamiento del motor más suave y con menos sufrimiento para los distintos órganos que lo forman, ya que el paso de la combustión de una cámara a otra hace que la fuerza sobre el pistón se aplique de una forma más progresiva.
Dadas las elevadas compresiones que se alcanzan en estos motores y el gran calor que desarrollan, los componentes que los forman están más reforzados y son más pesados que sus equivalentes de un motor de gasolina, por lo que estos motores son menos revolucionados, pero con una mayor disponibilidad de par motor a pocas revoluciones. Sus sistemas de refrigeración están más estudiados y cuidados que otros motores.

MOTOR DIESEL

LA EVOLUCION DEL MOTOR DIESEL
La historia de este motor comienza en el año 1.897, cuando Rudolf Diesel crea el primer motor de combustión funcional, siendo otorgado el apellido del creador al motor como reconocimiento.
Dicho motor nunca fue adaptado por los vehículos de la época, ya que requería para la inyección del combustible de un compresor de aire muy voluminoso, lo que impedía su instalación sobre el vehículo.
Es en los años 20 cuando dicho problema es resuelto por Robert Bosch, que perfeccionó la bomba de inyección, permitiendo el uso del motor Diesel en diversos vehículos, sobre todo en los de uso industrial o de transporte medio-pesado.
En la década de los años 30, comienza a ser aplicado con fines militares, sobre todo en los carros de combate alemanes, siendo Maybach la firma que más motorizaciones desarrolló y que más éxito tuvo. Incluso el Dr. Ferdinand Porsche diseñó un motor Diesel V12 con compresor capaz de desarrollar más de 400cv, destinado al tanque Mammut, un ingenio de 120 toneladas de peso y que afortunadamente nunca pasó de la fase de prototipo.
Tras la guerra, la evolución sufrida por el motor Diesel se aplicó sobre todo a los vehículos pesados, agrícolas y a los trenes, ya que los turismos dotados con este motor difícilmente tenían éxito.
En la década de los 70, se produce una primera revolución en estas motorizaciones, que ven su tamaño y su peso reducidos, por lo que se pueden instalar en vehículos ligeros y turismos, siendo los motores Perkins y los desarrollados por Volkswagen los más usados. Es en esta época cuando el Volkswagen Golf Diesel hace historia al colocarse en los puestos de cabeza en ventas de su segmento.
En esta época hace acto de presencia el Mercedes Benz C 111, un vehículo que en su variante Diesel en vez de usar un motor de pistones alternativos usa un motor Wankel trirotor, lo que le permite unas prestaciones de escándalo para un Diesel de la época y actual, como son un 0-100 km/h en 5 segundos y una velocidad punta de 260 km/h. Dicho vehículo se convirtió en uno de los principales cazarecords de la época. Sin embargo, problemas de desarrollo y consumo hicieron abandonar el proyecto.
En los 80 los vehículos Diesel comienzan a gozar de mayor popularidad entre el público, ya que comienzan a emplearse con mayor frecuencia los turbocompresores, que dotan a estos motores de mejores prestaciones y cualidades termodinámicas.
En estos años aparecen los primeros motores con gestión electrónica, desarrollada principalmente por Bosch y que mejoran las propiedades de estas mecánicas.
Es en la década de los 90 cuando se produce el boom de los motores Diesel, favorecido por las mecánicas de origen PSA pero sobre todo por los motores TDI del grupo Volkswagen, dotados del sistema bomba-inyector, que permiten unas prestaciones más que dignas a los vehículos que las equipan con unos consumos muy ajustados.
También se introducen los primeros motores con sistemas de inyección directa de combustible, mediante una rampa o rail que suministra combustible a los inyectores, los comúnmente llamados common rail.
Actualmente se está produciendo una tercera revolución en los motores Diesel de la mano del grupo Fiat y su tecnología Multijet. Dicho motor es un 4 cilindros que equipa un sistema common rail de segunda generación, que alcanza presiones entorno a los 1.400 bares, un turbocompresor de geometría fija e intercooler y culata de 16 válvulas.
En este motor los inyectores pueden actuar con diferentes intensidades, entre tres y cinco veces, todo ello de manera flexible y controlada. Cuentan con cinco orificios de 0,12 mm de diámetro.
La entrada de combustible en el cilindro se produce con varias inyecciones pequeñas, por lo que quemando una misma cantidad de combustible se consigue una combustión más gradual y completa.
En el Multijet de 1.300 cc se consiguen 70 cv y un par de 18,36 kgm, sin que el consumo declarado exceda los 4,5 litros a los 100 km.
El nivel de emisión de gases se situa en 0,018 gramos por kilómetro, por lo que se situa por debajo de lo exigido por la norma Euro 4, que entrará en vigor en 2.006.
Su duración estimada es de 250.000 km, periodo en el que no requerirá más mantenimiento que los cambios de aceite a los 30.000 km.
Para conseguir un peso de solo 130 kg, no se han eliminado componentes o aligerado, sino que se han miniaturizado, lo que hace pensar en este motor como un “bonsái” mecánico.
Además de este motor están apareciendo nuevos sistemas para sacar más rendimiento de los motores Diesel, como el sistema desarrollado por OPC, filial deportiva de Opel, que consiste en un sistema bi-turbo acoplado al motor 1.9 de inyección directa.
Dicho sistema ha visto la luz en un prototipo de Vectra firmado por OPC, en el que el motor declara 212 cv y el consumo se mantiene en los 6 litros a los 100 km de origen, consiguiendo además unas prestaciones impresionantes, a la altura de deportivos consagrados, de hecho su velocidad máxima está limitada electrónicamente a 250 Km/h.
En el futuro los avances tecnológicos darán un mayor rendimiento a estos motores, con unos consumos iguales o inferiores a los actuales, y no solo por el desarrollo de las mecánicas, sino también por el de los combustibles, de los que ya hay nuevos tipos, desarrollados por Repsol y BP, que limpian el sistema de inyección, ahorran combustible, mejoran las prestaciones con menos emisiones contaminantes y no provocan espuma en el llenado del depósito.
Desde el año 2.000 los motores Diesel también han entrado de manera oficial en las competiciones, con un campeonato paralelo al europeo de turismos, y que no hace más que reafirmar el avance sufrido por el motor Diesel en su historia.

que es un motor diesel

un motor diesel. es un motor termico de combustion interna que al elevarse la temperatura debido a la comprencion de aire en el interior del cilindro produce el encendido

ventajas y desventajas:

la principal ventaja de los motores diesel comparados con los motores de gasolina estriba en su menor consumo de combustible, el cual es, ademas , mas barato debido a la constante ganancia de mercado de los motores diesel en turismo desde los años 1990 ( en muchos paises europeos ya superan la mitad), el precio del combustible tiende a acercarse a la gasolina debido al aumento de las demandas.

1. Desventajas:
2. -son maquinas mas pesadas y voluminosas. por sus cargas internas necesitan componentes mas fuertes y mas grandes, lios cual tambien lo hace mas costoso
3. - El sistema de aporte de combustible es mucho mas complejo pues debe ser una inyeccion calibrada a alta presion
4. - son dificiles de encender en frio.