Motor dièsel
From Wikipedia, the free encyclopedia
From Wikipedia, the free encyclopedia
El motor dièsel[1] és un tipus de motor de combustió interna que utilitza com a combustible gasoil seguint el cicle termodinàmic Dièsel. El seu rendiment real és d'entre un 35% i un 40% i és molt utilitzat per a propulsar vehicles.
El motor dièsel va ser inventat per l'enginyer Alemany Rudolf Diesel, que el va patentar l'any 1892 a Alemanya, Suïssa, el Regne Units i els Estats Units.[2] El motor Dièsel és provat el 1903 per Rudolf Diesel, Adrian Bouchet i Frederic Dyckhoff en un canal francès.[3]
El seu funcionament és molt similar a un motor de gasolina de quatre temps. (Els números entre parèntesis es corresponen als extrems de les transformacions de la figura 2). Es deixa entrar aire dins d'un cilindre via una vàlvula d'admissió (1). Un pistó o èmbol comprimeix l'aire i, en la màxima compressió (2), introduïm carburant mitjançant un injector o atomitzador. De manera espontània es produeix una combustió, l'augment de la temperatura i la pressió, empeny el pistó (3) sent el moment on obtenim treball. Un cop finalitzada la combustió, el pistó torna a comprimir els gasos que són expulsats del cilindre (4) per la vàlvula d'escapament. El cilindre torna a expandir-se per deixar espai i aspirar més aire i repetir el cicle (1).
La característica més rellevant del cicle dièsel és que en cremar el combustible, l'expansió dels gasos és a pressió constant. Això s'aconsegueix amb l'addició de més combustible mentre la combustió s'està realitzant. Quan el pistó és empès per l'expansió dels gasos, se segueix injectant combustible fins a la meitat del recorregut.
En els motors de gasolina s'injecta el carburant d'un sol cop i es fa explotar, gran part de l'energia s'escapa en forma de calor per les parets, ja que no té temps d'empènyer el pistó. En el dièsel, la combustió és més continuada. La "pedalada" és més seguida en el recorregut, no tan brusca, millorant notablement el rendiment.
En els motors de gasolina, el combustible es barreja amb l'aire abans d'entrar a la cambra de combustió. La temperatura del cilindre no pot ser gaire alta, ja que la barreja s'inflamaria. Els motors dièsels no tenen aquesta limitació i la temperatura de la combustió és més alta. Notar que el rendiment d'un motor tèrmic depèn de la màxima temperatura del cicle.
Tot i tenir un bon rendiment per cicle, la potència d'un motor dièsel queda limitada per les poques revolucions per minut rpm que produeix. L'expansió a pressió constant requereix un cert temps, impossibilitant que els motors vaguin més enllà de les 3500 rpm.
L'altra característica que els diferencia dels motor Otto és la necessitat de què el combustible s'inflami espontàniament en ser comprimit. Fet que comporta una relació de compressió de 17 a 25 (els de gasolina uns 5). El volum confinat del cilindre es redueix 20 vegades en avançar el pistó.
Grans relacions de compressió impliquen un gran esforç i estrès en els components del motor, els quals s'han de reforçar i sobredimensionar resultant en un increment del pes del motor.
El combustible utilitzat, pot ser gasoli o fueloil, olis tractats (biodièsels) o pols de carbó. Han de ser combustibles que s'inflamen espontàniament al sotmetre's a grans pressions.
.jpg)
Històricament els motors dièsel s'han utilitzat en indústria pesant (camions, ferrocarrils, vaixells, carros blindats...). Llocs on l'estalvi en pes de combustible justifica un increment en pes de motor. També destacar la seguretat en accidents al no ser directament inflamable i la fiabilitat.
Les millores en els productes metal·lúrgics han permès fabricar motors Dièsel amb masses i pesos més petits. Els darrers anys han experimentat un gran creixement en el sector automobilístic i interès en l'aeronàutic esportiu (<500cv). Dos avenços tecnològics han contribuït aquest canvi:
