Principales Ventajas de los Motores de Ciclo Otto y Ciclo Diesel
Ciclo Otto
- Mejor respuesta dinámica: Los motores Otto responden de manera más rápida al acelerador debido a su capacidad para generar mayor potencia en menos tiempo. La mezcla de aire-combustible se enciende con una bujía, permitiendo una combustión más rápida. Esto los hace ideales para aplicaciones donde se busca rapidez en la aceleración.
- Suelen ser más livianos y baratos de fabricar: Los motores Otto generalmente están construidos con materiales más ligeros y requieren menos componentes robustos debido a las menores presiones de combustión. La ausencia de sistemas complejos como bombas de inyección de alta presión reduce el costo de fabricación.
- Menos ruido en funcionamiento: La combustión en los motores Otto es más suave y controlada, en contraste con la combustión más brusca de un motor Diesel. Al no necesitar la alta presión de inyección de combustible, las piezas internas trabajan de manera más suave, reduciendo el ruido y las vibraciones.
Ciclo Diesel
- Mayor eficiencia térmica y consumo específico más bajo: Aprovechan mejor la energía del combustible, transformando más cantidad de energía en trabajo útil. Los motores Diesel operan a índices de compresión más altos, generando más calor y presión en la cámara de combustión y logrando una mejor utilización de la energía. Consumen menos combustible para generar la misma cantidad de energía.
- Mayor vida útil: Las piezas internas tienden a ser más robustas. Los motores Diesel soportan mayores presiones y temperaturas durante la combustión, empleando componentes más resistentes. La combustión más lenta y controlada a bajas revoluciones genera menos desgaste.
- Funcionan mejor a bajas revoluciones: Los motores Diesel son muy eficaces a bajas RPM. Debido a su alta relación de compresión y a su diseño enfocado en aprovechar el par motor, un Diesel puede generar alto torque incluso a bajas RPM. Esto los hace ideales para aplicaciones que requieren mucha fuerza y constancia en la tracción.
¿Cómo se Regula la Velocidad en estos Motores?
Motor Otto
- Sistema de admisión y el acelerador:
- El acelerador controla una válvula de mariposa en el colector de admisión. Al presionar el pedal, se abre la válvula, permitiendo la entrada de más aire. El sistema de inyección añade más combustible, aumentando la mezcla aire-combustible que se quema, generando mayor potencia y velocidad.
- Al soltar el acelerador, la válvula se cierra parcialmente, restringiendo el paso de aire y combustible, disminuyendo la combustión y la velocidad.
- Sistema de encendido: Los sistemas modernos ajustan el timing de la chispa para optimizar el rendimiento y evitar detonaciones prematuras. El momento de la chispa influye en el rendimiento.
Motor Diesel
- Control de la inyección de combustible:
- La cantidad de combustible inyectado directamente en el cilindro controla la velocidad y la potencia. Al acelerar, se inyecta más combustible; al desacelerar, se reduce la inyección.
- Sistemas de inyección:
- Bomba inyectora mecánica: Controla la cantidad de combustible en motores antiguos.
- Inyección electrónica: Gestionada por una unidad de control electrónico (ECU) que optimiza la inyección y el tiempo en motores modernos.
- Turboalimentadores (opcional): Aumentan la cantidad de aire que ingresa al cilindro, permitiendo quemar más combustible y aumentar la potencia.
Presión de Inyección de Combustible
En los motores Diesel, la presión de inyección es mucho mayor que en los motores Otto (gasolina).
- Motor Diesel: La inyección se realiza a presiones entre 1,500 y 2,500 bares (o más), para atomizar el combustible y que se mezcle con el aire a alta presión para la autoignición por compresión.
- Motor Otto: La presión es mucho más baja, entre 3 y 10 bares, ya que la mezcla se realiza antes de la compresión y la ignición se da por la bujía.
¿Las Lumbreras son Elementos de un Motor de 4 Tiempos?
Falso. Las lumbreras son características de los motores de 2 tiempos.
Índice de Compresión
- Diesel: Índices de compresión más altos (14:1 a 22:1), aumentando la eficiencia térmica.
- Otto: Índices más bajos (8:1 a 12:1). Un índice mayor mejora el rendimiento, pero aumenta el riesgo de detonación.
Rendimiento: Diesel vs. Otto
El rendimiento de los motores Diesel es mayor que el de los Otto:
- Mayor eficiencia térmica (más del 40%) gracias a su relación de compresión más alta.
- Menor consumo de combustible debido a la mayor densidad energética del Diesel y la combustión más eficiente.
- Mejor funcionamiento a bajas revoluciones.
- Los motores Otto ofrecen mejor respuesta a altas revoluciones.
Sistemas de Inyección en Motores Otto
- Por ubicación: Inyección en el colector o puerto de admisión (MPFI) o en la cámara de combustión (GDI).
- Por número de inyectores: Un inyector por cilindro (inyección multipunto) o un solo inyector (inyección monopunto).
- Por tiempos de inyección: Inyección secuencial (inyectores disparan individualmente) o simultánea.
- Ventajas respecto al carburador: Mejor atomización, eficiencia, menor consumo y emisiones.
Bomba de Aceite (o de Engranajes)
Función: Lubricar los componentes móviles del motor, reduciendo la fricción, enfriándolos y evitando el desgaste.
Características
- Engranajes internos o externos: Generan presión en el aceite.
- Presión constante: Mantiene la lubricación eficiente.
- Durabilidad y precisión: Flujo constante de aceite incluso a altas temperaturas.
Importancia
- Previene el desgaste: Reduce la fricción entre piezas.
- Refrigeración: Disipa el calor generado.
- Mantiene la eficiencia: Asegura la lubricación de todas las partes.
Ciclo del Motor en la Foto
Depende del tipo de motor: Otto (encendido por chispa – gasolina) o Diesel (compresión).