¿Cuál es la diferencia entre el diésel y el gas?

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La diferencia entre motores diésel y de gas comienza con la invención de este último. En 1876, un hombre llamado Nikolaus August Otto inventó el motor de gasolina, que utilizaba combustión de cuatro tiempos. Esa es la idea básica detrás de los motores de los automóviles modernos. En ese momento, el motor de gasolina no era tan eficiente. Solo el 10 por ciento del combustible se usaba para mover el vehículo. El resto solo producía calor.

Entra Rudolf Diesel

Dos años más tarde, en 1878, un hombre llamado Rudolf Diesel estaba en el equivalente de la época de una escuela de ingeniería llamada Polytechnic High School. Allí se enteró de la escasa eficiencia de los motores de gas y decidió idear algo más eficiente. Finalmente inventó y patentó el motor diesel en 1892. En ese momento, sin embargo, simplemente se lo llamó motor de combustión. Debido a la eficiencia de los motores diésel, a menudo se encuentran en equipos grandes, como semirremolques y portacontenedores. Sin embargo, la asociación con motores grandes y ruidosos los ha hecho menos atractivos para el conductor estadounidense promedio. Por otro lado, son bastante comunes en los vehículos de pasajeros en Europa.

Motores de gasolina versus motores diesel

En un sentido básico, ambos motores son muy similares. Ambos utilizan la combustión interna para convertir el combustible en energía mecánica para mover un vehículo. El combustible se convierte mediante una rápida serie de explosiones dentro del motor. La principal diferencia entre un motor de gasolina y un motor diesel es el método por el cual ocurren estas explosiones. Por ejemplo, en un motor de gas, el combustible se combina con el aire, que es comprimido por pistones y se enciende a partir de las chispas creadas por las bujías. Sin embargo, en un motor diesel, el aire se comprime primero, lo que lo calienta. Cuando se inyecta el combustible a continuación, se enciende por el aire caliente.

Combustión de cuatro tiempos en un motor diesel

Un motor diesel usa el mismo ciclo de combustión que un motor de gasolina. Sin embargo, el ciclo de carrera es técnicamente diferente ya que el motor diesel no tiene bujías. En cambio, aspira aire y luego lo comprime. El combustible se inyecta directamente en la cámara de combustión donde se enciende a partir del aire caliente.

Eche un vistazo a los cuatro trazos:

  1. La carrera de admisión deja entrar aire a través de la válvula de admisión y mueve el pistón hacia abajo.

  2. La carrera de compresión mueve el pistón hacia arriba mientras se comprime el aire.

  3. La carrera de combustión inyecta combustible justo cuando el pistón alcanza la parte superior. El combustible se enciende y el pistón se vuelve a bajar.

  4. La carrera de escape mueve el pistón de regreso a la parte superior donde el escape de combustión luego se empuja hacia afuera a través de la válvula de escape.

Índice de compresión

Rudolf Diesel resultó tener razón en que una relación de compresión más alta produciría una mayor eficiencia de combustible y más potencia. Eso ocurre debido al aire concentrado que resulta del pistón que comprime el aire dentro del cilindro. El mayor contenido de energía en el combustible diesel hace que sea más probable que reaccione con el aire comprimido. En otras palabras, las moléculas de aire están tan concentradas que el combustible puede responder con tantas como sea posible. La teoría de Rudolf era correcta porque los motores de gasolina tienen una relación de compresión entre 8: 1 y 12: 1, mientras que los motores diésel tienen relaciones entre 14: 1 y 25: 1. Eso es dos veces más eficiente en algunos casos.

El proceso de inyección de motores de gas

Otra diferencia significativa entre los motores diesel y los motores de gas es el proceso de inyección de combustible. Hay dos tipos principales de inyección en el puerto de inyección o en un carburador. El sistema de inyección de puerto funciona inyectando combustible justo antes de la carrera de admisión, mientras que un carburador mezcla tanto el combustible como el aire mucho antes de que el aire entre en el cilindro. Eso significa que el combustible se inyecta en el cilindro antes de la carrera de admisión y luego se comprime. Eso limita la relación de compresión del motor. Demasiada compresión del aire provoca una ignición espontánea, que resulta en golpes. Este golpe no es bueno para el motor y puede dañarlo eventualmente.

Inyección directa de motor diesel

Los motores diesel tienen el combustible inyectado directamente en el cilindro. Como esta es una parte vital del funcionamiento de los motores diésel, los inyectores diésel son bastante complicados. Para entregar una fina neblina de combustible, deben poder resistir la alta temperatura y presión dentro del cilindro. Hacer que este sistema sea más eficiente ha dado lugar a mucha experimentación en la ingeniería diésel.

Algunas formas de ayudar en este proceso incluyen las siguientes:

  • Válvula de inducción especial

  • Bujías de incandescencia

  • Cámaras de precombustión

Por ejemplo, la bujía incandescente es un cable caliente que eleva rápidamente la temperatura del aire en un motor frío para permitir que arranque de manera más eficiente. Los vehículos diésel modernos tienen un ECM (módulo de control del motor) que se comunica con una serie de sensores para cronometrar correctamente la inyección para que el motor arranque cuando está frío.

Combustible diesel versus combustible de gasolina

Tanto el diesel como la gasolina comienzan de la misma manera, que es en forma de petróleo crudo extraído de la tierra. Una vez que se procesa y refina, se puede separar en varios tipos de combustibles. El combustible diesel es más sustancial que el gas y, por lo tanto, se evapora más lentamente. También tiene más densidad energética. Estas características, combinadas con la eficiencia general del motor diésel, ayudan a explicar por qué la economía de combustible suele ser mejor que la de los motores de gasolina. Como conductor de un automóvil de pasajeros, es posible que no se dé cuenta de cuántos vehículos usan combustible diesel. Aparte de los semirremolques, los autobuses escolares, los trenes, los equipos de construcción, los vehículos de emergencia y los generadores de energía, todos utilizan motores diésel.

¿El diésel es limpio?

Esa ha sido una gran estafa del diésel durante mucho tiempo. Es pesado y aceitoso y genera hollín. Sin embargo, en los últimos 40 años aproximadamente, se han realizado mejoras significativas en la limpieza del diesel. El combustible se refina mejor y el monitoreo por computadora dentro del motor ayuda a reducir las emisiones. El hollín se ha reducido mediante convertidores catalíticos y filtros de partículas CRT, que queman el residuo. Sin embargo, como han demostrado los escándalos de emisiones recientes, los motores diésel todavía tienen más dificultades para cumplir con los estándares de emisiones que los motores de gasolina.

Una tendencia reciente ha sido el uso de biodiesel, un combustible que proviene de aceite vegetal o grasa animal y ha sido alterado químicamente. Las conversiones para modelos diésel más antiguos eran comunes. Sin embargo, los modelos diésel más nuevos a veces no son adecuados para modificaciones con biodiésel.

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