Descubriendo los secretos del motor diésel

El motor diésel, un invento revolucionario de Rudolf Diesel en 1893, ha dejado una huella indeleble en la historia del automóvil. Aunque su producción en serie no comenzó hasta 1936, su evolución ha sido constante, impulsada por innovaciones tecnológicas de fabricantes como Bosch. Hoy, exploraremos este fascinante mundo de motores y descubriremos por qué aún mantienen su relevancia a pesar de las predicciones de su desaparición.

Breve historia del motor diésel

Desde sus inicios, el motor diésel ha experimentado mejoras tecnológicas significativas. La introducción de la bomba de inyección de Bosch en 1927 y la bomba de distribución compacta en 1960 allanaron el camino para vehículos más eficientes y económicos. 

Más adelante, en el año 1975 se instaló un motor diésel compacto en el Golf GTD de Volkswagen, que incluía turbocompresor y una bomba de inyección distribuidora. Por supuesto, a esto le siguieron los demás principales fabricantes de automóviles europeos.

Ya en los años 80, con la llegada de los componentes electrónicos, se introdujeron las bombas con control electrónico y se empezaron a montar los primeros motores TDI. En el año 1987, Fiat introdujo el Fiat Croma, el primero con un motor diésel de inyección directa.

Finalizando los años 90, otras 3 tecnologías vendrían a dar impulso al motor diésel: 

1996: la bomba de distribución radial del pistón.

1997: el sistema Common Rail, creado por Fiat y perfeccionado en años sucesivos por Bosch.

1998: la tecnología del inyector.

A esto le han seguido otras mejoras, con las nuevas versiones del sistema Common Rail desarrolladas por Bosch, propietaria de esta tecnología. Así, se consiguieron importantes mejoras en el rendimiento de los motores diésel.

Funcionamiento del motor diésel

El funcionamiento del motor diésel es un proceso fascinante que se basa en la compresión para generar ignición. Durante las fases de admisión, compresión, combustión y escape, el motor convierte el calor en movimiento de manera eficiente. Esta tecnología permite un alto rendimiento y una mayor durabilidad, destacando su eficiencia en el uso del combustible y su capacidad para funcionar en diversas condiciones ambientales.

Estas son las fases de funcionamiento de un motor diésel:

  • Admisión: Durante este tiempo, entra el aire por la válvula de admisión mientras el pistón se mueve hacia abajo hasta alcanzar el punto muerto inferior. La cantidad de aire admitida es el total, independientemente de la condición de carga. Se utilizan radiadores de aire para procurar una entrada máxima de aire.
  • Compresión: La admisión permanece abierta hasta que el pistón alcanza ese punto muerto. A continuación, se inicia el movimiento hacia arriba, comprimiendo el aire dentro del cilindro con una relación de 18:1 aproximadamente, de manera que sube la temperatura significativamente.
  • Combustión: Antes de alcanzar el punto muerto superior, se pulveriza combustible en la cámara, que se prende cuando entra en contacto con el aire caliente en el interior de la cámara, o precámara de combustión. Esta detonación provoca la expansión del aire dentro de la cámara e impulsa los pistones. El movimiento rectilíneo que se genera es transmitido del pistón al cigüeñal, transformándose en movimiento de rotación.
  • Escape: La propia presión generada por el aumento de temperatura impulsa el pistón fuertemente en dirección hacia abajo. Parte de esta energía servirá para que vuelva al punto muerto superior, de manera que se expulsan los gases quemados. La propia inercia hace que el ciclo se inicie de nuevo.

Principales ventajas de los motores diésel

Los motores diésel ofrecen numerosas ventajas, desde un menor consumo de combustible hasta un alto par de torsión a bajas revoluciones. Con un coeficiente de rendimiento que puede alcanzar el 50% y una durabilidad que supera a la de los motores de gasolina, los diésel siguen siendo una opción atractiva para muchos conductores. A pesar de las nuevas normativas de emisiones, su popularidad persiste, con 1 de cada 4 coches vendidos en España equipados con motores diésel.

5 principales ventajas de los motores diésel:

  • Gastan considerablemente menos combustible en comparación con los de gasolina. Por término medio, un 30% menos. Esto se explica por la alta presión en las cámaras de combustión, la construcción del tren motriz, el principio de su funcionamiento y una serie de otros factores. Además, el combustible diésel en la mayoría de los países cuesta mucho menos que la gasolina.
  • El combustible en los motores diésel se quema conforme vaya admitiendo, gracias a lo que se proporciona un alto par de torsión a bajas vueltas. Esto contribuye a la mejora de las características de tracción y dinámicas, tanto como mejora la controlabilidad del vehículo.
  • Tienen un alto coeficiente de rendimiento que a veces alcanza el 50%.
  • Debido a las bujías de incandescencia y la calefacción de los inyectores, los trenes motrices diésel se ponen en marcha sin ninguna dificultad, independientemente de la temperatura del medio ambiente.
  • Duran casi dos veces más que los trenes motrices de gasolina.

Mejores modelos del motor diésel

Entre los mejores modelos de motores diésel de la historia se encuentran ejemplos como el Cummins B-Series, el International DT466 y el Mercedes Benz OM 602, conocidos por su rendimiento, durabilidad y fiabilidad. Estos motores han dejado una marca indeleble en la industria automotriz, demostrando la versatilidad y la capacidad de innovación de la tecnología diésel.

Averías típicas del motor diésel

Aunque los motores diésel son conocidos por su durabilidad, también pueden enfrentarse a algunas averías típicas, como problemas con la combustión, el suministro de combustible y los sistemas anticontaminación. Para prolongar la vida útil de tu motor diésel, es importante seguir algunas recomendaciones, como el mantenimiento regular, el uso de combustible de calidad y la conducción responsable.

Las averías típicas de un motor diésel son:

  • Sale humo negro del tubo de escape. Esto ocurre al acelerar y se debe a una proporción de mezcla incorrecta de aire-combustible. Para la pérdida de potencia y el y el humo negro en un motor diésel hay que inspeccionar el sistema y sustituir el inyector o el filtro de aire por uno nuevo.
  • Averías causadas por la calidad del combustible. Las consecuencias de utilizar un combustible inapropiado para tu modelo de coche diésel son muchas. Esto está relacionado con el porcentaje de biodiésel que contenga el combustible, pues muchos motores no han sido diseñados para trabajar con combustibles con un mínimo del 3% de biodiésel, como los actuales. Esto supone una diferencia en cuanto a la lubricación de distintos sistemas. De esto se derivan muchas averías, como el deterioro de los inyectores, del inyector-bomba, de la bomba inyectora rotativa o de las bombas de alta presión.
  • Sale humo blanco del tubo de escape. El humo blanco en un motor diésel nos indica que hay vapor de gasóleo, porque la bomba de inyección está fuera de punto y la inyección del combustible se produce demasiado pronto o demasiado tarde. Por eso, el combustible arde solo parcialmente y el resto se evapora, en lugar de quemarse totalmente por compresión en el interior del cilindro. En coches sin bomba de inyección, esto puede deberse al mal estado de un precalentador.
  • Dificultad para arrancar el coche. Esto es debido a una baja compresión o a problemas con el suministro del combustible. Se debe revisar el vehículo en un taller mecánico para que lo revisen y encuentren el origen de la avería.
  • Averías de los sistemas anticontaminación. Con las normativas sobre emisiones, la mecánica de estos sistemas se ha hecho más compleja y, por lo tanto, se producen más averías. Por ejemplo, la válvula EGR puede acumular las impurezas de los gases de escape llegando a obstruirse. También otros componentes sufren este problema, el colector de admisión, los conductos de la culata
  • Averías del sistema AdBlue. Este sistema cuenta con varios elementos susceptibles de averiarse. El sistema de gestión encargado de inyectar el aditivo de urea es complejo y depende de una proporción muy exacta para que se produzca la reacción química adecuadamente. Por ejemplo, el inyector, aforador del aditivo y el catalizador tienden a fallar.

Mantenimiento del motor diésel

Para que no aparezca la necesidad de reparar el tren motriz y el sistema de combustible durante mucho tiempo, ten en cuenta los siguientes consejos:

  • Sustituye a tiempo el filtro de combustible y el filtro separador agua/combustible. Los elementos del motor diésel son muy sensibles a las partículas mecánicas y al agua. Debido a la compleja construcción, el inyector y los elementos de bomba se ensucian muy rápido. Y el azufre, que se contiene en el combustible, al mezclarse con agua, se convierte en el ácido sulfúrico que ejerce una influencia destructiva sobre los componentes de la unidad.
  • Presta atención a la calidad del combustible. Un alto contenido de azufre en el combustible de baja calidad reduce considerablemente la vida útil y la eficiencia del aceite, y asimismo puede llevar a la avería del filtro de partículas.
  • Evite conducir a revoluciones por minuto altas; eso crea una carga muy elevada para el motor.
  • Siempre selecciona el combustible en concordancia con la temperatura del medio ambiente. En la composición del combustible diésel está incluida la parafina que se congela a temperaturas bajas. Por eso en la estación del año fría debe usarse el combustible diésel de invierno, desarrollado para ser usado a la temperatura de -25°C a 0°C, o el combustible diésel ártico que mantiene su viscosidad a temperatura de -35°C a 0°C. Como regla general, los surtidores de combustible llevan indicado el rango de temperaturas de uso.
  • Se responsable a la hora de seleccionar los aditivos para el combustible diésel. Si el vehículo se usa en un lugar con clima duro, serán óptimas las composiciones que obstaculizan la congelación y el espesamiento del combustible durante las temperaturas bajo 0. Además, hay aditivos que permiten aumentar la potencia y el par de torsión del motor debido a una combustión máximamente eficiente de la mezcla de aire y combustible y, aparte, los productos para la limpieza del motor y del circuito de combustible.
  • Alterna los viajes por la ciudad con los de campo para que el tren motriz pueda funcionar de vez en cuando a vueltas cerca de 2.500 r.p.m. En este modo el hollín que se había formado antes se quema, lo que permite bajar considerablemente el riesgo de ruptura de los inyectores, el atoro de los anillos de émbolo y la avería del catalizador.
  • No se recomienda apagar el motor turboalimentado justo al parar el vehículo; déjelo en ralentí unos 2–5 minutos para que la temperatura de la turbina baje.
  • Seleccione solamente el aceite que está recomendado por el fabricante automotriz y nunca mezcle los lubricantes de distinta viscosidad.
  • Inicia la marcha suavemente para evitar la destrucción de los cojinetes de deslizamiento en la turbina.

Conclusión

En conclusión, el motor diésel ha sido una pieza clave en la evolución del automóvil, ofreciendo eficiencia, durabilidad y rendimiento. A pesar de los desafíos que enfrenta, su legado perdura y su importancia sigue siendo relevante en la industria automotriz. Con un mantenimiento adecuado y un uso responsable, los motores diésel continuarán siendo una opción atractiva para conductores de todo el mundo.