 Introducción
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Durante mucho tiempo, sólo se construyeron motores en línea y en V. Recientemente incluso están disponibles como motores bóxer (Subaru). Son casi exclusivamente turboalimentados y parecen estar
relacionados especialmente con el turbocompresor. El compresor o el sistema turbo compuesto son menos comunes. No es necesario encontrar un punto óptimo en muchos rangos de funcionamiento, como
ocurre con los motores estacionarios; hoy en día se pueden seguir utilizando sistemas de control mecánicos.
El desarrollo del motor diésel en el automóvil de pasajeros es incluso más increíble que en el camión. En los últimos cincuenta años, ha pasado de ser un motor de baja potencia a convertirse en un motor
utilitario con mucho empuje, especialmente a bajas revoluciones. Mientras tanto, incluso se ha convertido en un serio competidor de los motores de gasolina en las carreras de larga distancia.
Mientras que el régimen de rotación nominal del motor de gasolina tiende a bajar ligeramente, el del diésel ha vuelto a subir tras un bache durante su conversión a motor a inyección directa. Dependiendo del
fabricante, se pueden alcanzar hasta 5.500 rpm. El motor diésel nunca ha conocido límites en cuanto a cilindrada, por ejemplo en la construcción naval, pero ahora también existen motores de tres cilindros con
menos de 1.000 cm3.
Como ahora sólo está disponible como motor de inyección directa en el sector de los automóviles, su eficiencia es casi imbatible. Y desde la introducción del turbocompresor, su par es tan alto que incluso ha
tenido que limitarse, aunque sólo sea por las transmisiones disponibles. Al principio, sólo servían las automáticas de convertidor de par. Ahora, muchos fabricantes consideran que el motor es apto para coupés
e incluso descapotables.
Pero para el motor diésel aún quedan oportunidades por conquistar. En EE.UU., el consumidor medio aún se opone con vehemencia, aunque parecen ser especialmente adecuados para vehículos grandes y
pesados. Allí el "gas" ha sido demasiado barato durante años, aunque su precio subió, al menos temporalmente, hasta que el fracking supuso una aparente liberación del problema de la falta de recursos.
Los norteamericanos mantuvieron al motor diésel para automóviles fuera de su mercado durante mucho tiempo porque exigían estrictamente para éste, los mismos valores de emisiones de escape que para el
motor de gasolina, por ejemplo, para los óxidos de nitrógeno. Recientemente, sin embargo, los motores diésel también han tenido que superar este elevado obstáculo en Europa, por lo que el mercado
norteamericano debería estar realmente abierto a ellos. Pero los consumidores allí tienen dificultades con eso.
Como puedes ver, el motor diésel está alcanzando poco a poco al motor de gasolina en cuanto a emisiones de escape. Aunque cada vez más motores de gasolina utilizan últimamente la inyección directa, no
pueden igualar al motor diésel en términos de consumo de combustible. Hay otra ventaja para él y es la cuestión de los costos. Sin embargo, a medida que aumenta el peso de los vehículos en el sector de los
vehículos industriales, aumenta el predominio del motor diésel, también en Estados Unidos.
Desafortunadamente, los fabricantes de motores diésel han puesto en peligro el éxito que ya creían tener asegurado al ignorar las claras señales de advertencia, especialmente en VW. Después de las dudas
sobre los valores de emisión especificados por ellos mismos, sólo se hicieron retiradas del mercado a medias. No sólo los estadounidenses están molestos, el daño es enorme, también para el medio
ambiente, porque las emisiones de CO2 ahora están aumentando nuevamente debido a la mayor compra de automóviles con motores de gasolina.
No podemos dejar de mencionar la maquinaria agrícola y de construcción, las locomotoras y los barcos, estos últimos causaron sensación con el motor diésel poco después de su invención. En la actualidad,
los mayores portacontenedores del mundo lo utilizan para alcanzar rendimientos muy superiores al 40% con potencias de hasta 74.000 kW (100.000 CV). De todos modos se conduce un poco más despacio
para ahorrar combustible.
Aquí estamos hablando de cálculos de costes muy precisos. Si se tiene en cuenta que un litro de crudo se transporta casi al otro lado del mundo por unos 2 centavos, quizá puedas empatizar con el lápiz
afilado. Pero desafortunadamente, en alta mar se quema un tipo de petróleo pesado que sólo se puede quemar en el motor cuando se ha calentado previamente a 160°C.
Sí, el medio ambiente. A primera vista, el motor diésel parece depender exclusivamente de los combustibles fósiles. Pero no es así, pues ya existen suficientes posibilidades de abastecerlo con productos de
materias primas renovables. En este sentido, la colza, que tiende a crecer en monocultivos, sigue teniendo más posibilidades de convertirse en Biodiésel 1. Los científicos, sin embargo, tienen la vista puesta
en los residuos de la agricultura o la silvicultura o, por ejemplo, en las estructuras de algas de rápido crecimiento.
Eso iría bien para seguir desarrollando el motor diésel. Nos gustaría disponer de un combustible aún más reducido en azufre, por ejemplo, y de un combustible producido sintéticamente que se adapte con
precisión a los requisitos del motor diésel. Y si, de todos modos, ya no se destila a partir del petróleo crudo, se puede preparar en consecuencia. "Sunfuel" es el nombre del producto que sigue latente en los
laboratorios y que promete un nuevo impulso en el desarrollo de los motores diésel.
Los siguientes ejemplos de cálculo muestran lo difícil que es, entre otras cosas, el desarrollo de motores diésel. Supongamos que un motor diésel consume 1 litro de combustible por hora al ralentí. Eso
equivaldría a 1.000 cm3 o 1.000.000 mm3. Con cuatro cilindros, son 250.000 mm3 por cilindro. Eso hace 4.167 mm3 por minuto. Si suponemos 800 revoluciones por
minuto, tenemos que dividir por 400 según el principio de los cuatro tiempos, porque el combustible sólo se inyecta cada dos revoluciones.
El resultado son unos 10 mm3 por cada proceso de inyección. Si tenemos en cuenta que esto corresponde a un cubo de algo menos de 2,2 milímetros por lado y que las gotas de lluvia tienen un
volumen de unos 30 mm3, es muy poco. Hay motores diésel que se las arreglan con un volumen de inyección aún menor y preinyectan el 20% del mismo.
A plena carga, el motor diésel no es nada económico, incluso puede llegar a consumir más que un motor de gasolina con la misma potencia. Si asumimos aquí 18 litros cada 100 kilómetros, de ninguna
manera estamos pensando en un motor particularmente grande. También podría ser éste un cuatro cilindros.
En este caso podemos dividir por 4 y obtener 4.500.000 mm3, que habría que distribuir en 30 minutos a una velocidad supuesta de 200 km/h. A 4.500 rpm tendríamos que dividir por 2.250 y obtener unos
buenos 60 mm3 por cada proceso de inyección. Esto podría distribuirse en 5 inyecciones parciales.
4.500/min corresponden a 75 inyecciones por segundo. En el proceso se cubren 27.000° del ángulo del cigüeñal, es decir, 27° por milisegundo. Si suponemos una preinyección y una postinyección, 3 de las 5
inyecciones parciales deben situarse ya en algún punto de los primeros 60° del ángulo del cigüeñal. Entonces, el sistema de gestión del motor debe abrir y cerrar el inyector correspondiente tres veces cada
uno en unos 2 milisegundos para inyectar cada vez aproximadamente el volumen de media gota de lluvia bajo una presión de más de 2.000 bares.
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