Cualquiera que trabaje con motores, ya sea como operador, transportista o vendedor, entiende que la eficiencia de los motores diésel es un tema cada vez más complejo. El conocimiento de los criterios de rendimiento y eficiencia es fundamental.
¿Qué es la eficiencia del motor diesel?
La eficiencia de un motor Diesel consiste en la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada. Es decir, la producción de energía mecánica dividida por el suministro total de energía.
En cualquier caso, para que sea correcto, la entrada y la salida deben referirse a la misma unidad física. La salida mecánica siempre será menor que la entrada de energía. Esto se debe a que se pierde energía durante la conversión, como de eléctrica a mecánica, en forma de fricción y calor. La eficiencia es el objetivo al construir un motor, tratando de mantener las pérdidas lo más bajas posible.
La eficiencia del motor diesel depende de la cantidad de combustible que utiliza para realizar ciertas tareas. Cuando se utiliza un motor diesel en un vehículo, la eficiencia se mide en la cantidad de combustible diesel que se puede consumir en cada distancia, generalmente en kilómetros, de modo que se pueden calcular los galones o litros utilizados.
El motor de combustión interna fue uno de los inventos más importantes de la revolución industrial. Los motores diésel son una opción muy popular para muchos vehículos en todo el mundo.
Ahora bien, cuando hablamos de eficiencia de motores diesel, se refiere a la velocidad a la que la energía térmica (energía potencial) se convierte en energía cinética o energía de empuje. Cuanto más eficiente es un motor, más energía cinética puede generar y, por lo tanto, más trabajo.
Los motores diesel funcionan como motores de gasolina, encendiendo pequeñas cantidades de combustible para generar energía. A diferencia de un motor de gasolina, un motor diesel no se enciende por una bujía, sino por el calor de compresión del combustible que lo enciende.
Relación de compresión de un motor diesel
Todos los motores de combustión interna pudieron hacerse más eficientes cuando el ingeniero alemán Rudolf Diesel inventó el motor diesel en 1892. La razón de esto es la alta compresión del combustible antes del encendido.
Los motores de gasolina normalmente comprimen la mezcla en una proporción de 8:1 a 12:1, mientras que los motores diésel tienen una relación de compresión de 14:1 a 25:1. El motor diesel tampoco tiene carburador. El combustible se entrega directa y limpiamente a la cámara de combustión; estos motores se conocen como Inyección Directa (DI).
La eficiencia del motor diesel proporciona el beneficio más significativo, que es una mejor economía de combustible, lo que ayuda a reducir los costos. Cuanto más eficiente es un motor, menos combustible necesita para realizar un trabajo determinado.
Por supuesto, es más barato para los usuarios. Los motores diésel se utilizan con fines industriales para realizar trabajos muy pesados. En el caso de los vehículos utilizados para el transporte, la eficiencia del motor diesel se calcula como la distancia total (millas o kilómetros) que se puede recorrer utilizando una determinada cantidad de combustible (por galón o litro). Cuanto mayor es la distancia, más eficaz es.
Varios otros factores del vehículo también juegan un papel en la determinación de la eficiencia del motor diesel.
Algunos de estos factores incluyen:
- Propiedades del motor del coche.
- Peso del vehículo.
- Resistencia a la rodadura del vehículo.
- Capacidad de remolque del vehículo.
- Los autos más nuevos tendrán más eficiencia ya que dependen de estos factores. Una forma revolucionaria de aumentar la eficiencia de los motores diésel es usar etanol mezclado con agua en los motores diésel.
¿Por qué los motores diésel son más eficientes que los motores de gasolina?
Todos sabemos que, con algunas excepciones, todos los motores de combustión interna de cuatro tiempos son muy similares: a grandes rasgos, tienen cilindros, bielas, válvulas de admisión y escape.
Pero lo que realmente determina el diseño y el rendimiento de un motor es el tipo de combustible que se utiliza. El tipo de motor dependerá de la volatilidad del combustible.
Aquí encontramos dos grandes categorías:
- Combustible altamente volátil: Son los llamados motores de ciclo Otto.
- Combustibles de Baja Volatilidad: Popularmente conocidos como ciclo diesel.
- La gasolina y el diésel tienen la misma densidad energética cuando se venden por peso. Pero dado que el diésel se vende por volumen, es un 11 % más eficiente energéticamente por litro que la gasolina.
- Esto se debe a que el diesel es más denso (un litro de diesel es más pesado que un litro de gasolina debido a su mayor viscosidad).
Mayor rendimiento de los motores diésel
Un motor diesel bien diseñado tendrá una eficiencia máxima de 40% a 45%. En general, los motores más grandes y sofisticados funcionan mejor, e incluso los mejores motores de gasolina tienen menos del 40 % de eficiencia.
Esta diferencia de rendimiento está en la relación de compresión (la relación entre la densidad del aire exterior y la densidad del aire en la cámara de combustión).
En teoría, cuanto mayor sea la relación de compresión, mejor será el rendimiento del motor, por lo que el turbocompresor (que comprime el aire antes de que entre en la cámara de combustión) es importante para la eficiencia del motor.
Los motores diésel están diseñados para altas relaciones de compresión, lo que no es posible en los motores de gasolina debido al riesgo de detonación.
Aunque existen métodos técnicos para aumentar la relación de compresión de los motores de gasolina, la relación de compresión sigue siendo inferior a la de los motores diésel.
Fuentes comunes de pérdida de eficiencia del motor diesel
Para comprender por qué un motor pierde potencia, primero debe comprender los conceptos básicos de su funcionamiento. Todos sabemos que cuando el combustible llega a los cilindros de un motor, explota y mueve los pistones. Al comprender este proceso simple, podemos obtener lo que necesitamos para asegurarnos de que no ocurra una pérdida de energía.
Puede ocurrir que la cantidad necesaria de oxígeno no llegue al interior del motor. Esto podría deberse a que el filtro de aire está obstruido. Esto se puede arreglar fácilmente cambiando el filtro de aire.
El caudalímetro es el elemento que mide el caudal de aire en el motor. En este caso, la solución es utilizar una llave hexagonal y una solución limpiadora para eliminar las impurezas que impiden su correcto funcionamiento.
Si su vehículo tiene un turbocompresor, es posible que no proporcione suficiente aire y que el motor se sienta pesado. Por lo tanto, si siente una pérdida de impulso, es posible que la cuchilla esté atascada. Por lo tanto, el control electrónico detectará el error y activará el modo de emergencia.
Cuando la bomba falla, el combustible no llega al motor. Esto se debe a que el filtro de la bomba tiene una tolerancia muy baja a las impurezas. Esto evita daños en el inyector. Dado que el reemplazo es costoso, debe intentar arreglarlo primero.
Los materiales del motor se desgastan con el tiempo. Esta condición puede causar fugas de aceite que pueden conducir a una falla de presión. El mantenimiento preventivo es suficiente para evitar fugas en el sistema de combustible y todo estará bien.
A veces, una pérdida de potencia del motor también puede ser causada por una bujía o un cable defectuosos en el sistema eléctrico.
Si el combustible diesel es malo, es posible que vea una pérdida de potencia del motor casi de inmediato. En este caso, se debe limpiar el circuito, reemplazar el filtro y reemplazarlo con combustible diesel de alta calidad.
Mantenimiento requerido para mantener la eficiencia del motor diesel
Hay varias recomendaciones que se deben seguir para que un motor diesel funcione correctamente.
Por tanto, los principales aspectos en los que se basa el mantenimiento son los siguientes:
Compruebe el nivel de aceite diariamente o cada vez que utilice el vehículo.
Esta tarea es clave para prevenir errores. Es normal que el motor use una cierta cantidad de aceite. No todos los aceites y filtros son iguales. Use solo como lo recomienda el fabricante.
Compruebe el nivel de refrigerante diariamente o cada vez que utilice el vehículo.
Los motores diésel necesitan suficiente refrigerante durante todo el año para evitar problemas con el sistema de refrigeración.
Compruebe la bomba de agua y sus cojinetes en busca de fugas.
Compruebe si el exterior del radiador está sucio y necesita limpieza.
Inspeccione la correa en busca de grietas, desgaste o estiramiento, y reemplácela si es necesario.
Cambie el filtro de combustible, asegurándose de que coincida con el tipo de motor y el sistema de inyección de su automóvil.
Como ves, no todo se consigue llevando tu vehículo al mecánico y gastando mucho dinero.
Hay mucho que puede hacer por muy poco dinero para evitar que su motor pierda potencia. Sin embargo, todo comienza con un buen mantenimiento.
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