Motor diésel

11.1. Principios de funcionamiento del motor diésel

El motor diésel comprime aire hasta elevar su temperatura e inyecta combustible que se autoenciende. La cantidad y el momento de inyección regulan su funcionamiento.

11.2. Ventajas y desventajas

Puede ofrecer buena eficiencia y elevado par en aplicaciones de carga. Exige componentes resistentes y sistemas de control de emisiones, con costos que dependen del diseño y del uso.

11.3. Partes exclusivas o distintas en el motor diésel

Reúne componentes y características adaptados a la combustión por compresión, especialmente alimentación, precalentamiento y resistencia mecánica.

11.3.1. Inyectores de alta presión (inyectan directo en cámara)

Pulverizan combustible a alta presión. En motores de inyección directa lo introducen en la cámara principal; los de inyección indirecta utilizan una precámara.

11.3.2. Riel común (common rail) o bomba rotativa

El common rail almacena combustible presurizado en un riel; una bomba distribuidora o rotativa envía combustible sucesivamente a los cilindros mediante salidas individuales.

11.3.3. Bujías incandescentes para arranque en frío

Son calentadores eléctricos que ayudan al arranque y a estabilizar la combustión en frío. Se utilizan en motores de inyección indirecta y también de inyección directa.

11.3.4. Pistones y bielas reforzados

Soportan las cargas térmicas y mecánicas de la combustión. Sus materiales, secciones y refrigeración se adaptan a las presiones del motor.

11.3.5. Relación de compresión elevada

La compresión eleva la temperatura del aire para facilitar el autoencendido. La relación concreta cambia según la generación, la sobrealimentación y la estrategia del motor.

11.3.6. Filtro de combustible con separador de agua

Retiene partículas y separa agua del combustible para proteger la inyección. Algunos conjuntos incorporan sensor de agua y un sistema de drenaje.

11.3.7. Sensor de presión del riel (common rail)

Informa la presión real del combustible acumulado en el riel. La unidad de control utiliza esa señal para supervisar y regular el sistema.

11.3.8. Válvula reguladora de presión y válvula dosificadora de entrada

El control puede actuar sobre la cantidad que entra a la bomba o sobre la descarga de presión. Son funciones distintas dentro de la regulación de combustible.

11.4. Tipos de inyección diésel

La inyección indirecta alimenta una precámara y la directa, la cámara principal. Common rail, bombas en línea, bombas distribuidoras e inyector-bomba son diferentes arquitecturas de suministro.

11.5. Sistemas de control electrónico en diésel moderno (ECU)

Coordina sensores y actuadores para gestionar combustión, sobrealimentación, precalentamiento y control de emisiones.

11.5.1. Sensor de posición de cigüeñal (CKP)

Informa posición y velocidad del cigüeñal para sincronizar la inyección y supervisar el funcionamiento del motor.

11.5.2. Sensor de árbol de levas (CMP)

Complementa al sensor de cigüeñal para reconocer la fase de los cilindros y coordinar la inyección.

11.5.3. Sensor MAP o MAF

MAP mide presión absoluta y MAF mide masa de aire. Sus señales ayudan a controlar carga, sobrealimentación y recirculación de gases.

11.5.4. Sensor de temperatura de refrigerante

Informa la temperatura del refrigerante para adaptar inyección, precalentamiento, ventilación y protección del motor.

11.5.5. Sensor de presión del riel (common rail)

Mide la presión del riel común y permite comparar el valor real con el solicitado por la unidad de control.

11.5.6. Sensor de oxígeno (según el sistema de emisiones)

Mide el oxígeno residual del escape para funciones de control de combustión o emisiones. Su presencia depende de la estrategia del motor, no solo del catalizador.

11.5.7. Inyectores electrónicos (piezoeléctricos o solenoides)

Utilizan actuadores electromagnéticos o piezoeléctricos para controlar la inyección. Permiten dosificar varios eventos dentro de un ciclo según el sistema.

11.5.8. Válvula EGR (recirculación de gases)

Regula el retorno de una parte de los gases de escape a la admisión para reducir la formación de óxidos de nitrógeno.

11.6. Postratamiento de gases y emisiones

El DOC favorece la oxidación de hidrocarburos y CO; el DPF retiene partículas y el SCR reduce NOx mediante un reactivo. La EGR actúa sobre la combustión y no es un filtro de escape.

11.7. Aplicaciones típicas del motor diésel

Se utiliza en automóviles, camionetas, camiones, autobuses, maquinaria y grupos electrógenos. La conveniencia depende del trabajo, la carga y las condiciones de operación.

11.8. Sistema de inyección diésel moderno (common rail)

Utiliza un acumulador común de combustible presurizado y control electrónico de inyección. Separa la generación de presión del momento de apertura de cada inyector.

11.8.1. Bomba de alta presión

Eleva la presión del combustible para alimentar el riel común. La presión y el accionamiento corresponden al diseño específico del sistema.

11.8.2. Riel común (Common Rail)

Acumula combustible a alta presión y lo distribuye a los inyectores, amortiguando pulsaciones. Su presión se ajusta a las condiciones de funcionamiento.

11.8.3. Inyectores electrónicos

Abren y cierran el paso de combustible mediante una orden electrónica y mecanismos internos. La dosificación depende de la presión y de la estrategia de activación.

11.8.4. Sensor de presión del riel

Convierte la presión del riel en una señal eléctrica para la ECU. Permite regular el sistema mediante comparación entre presión solicitada y medida.

11.8.5. Válvula reguladora de presión (DRV) y dosificadora de entrada (IMV)

Una DRV controla presión mediante descarga; una IMV dosifica combustible hacia la etapa de alta presión. No son nombres intercambiables de una misma función.

11.8.6. Sensor de temperatura de combustible

Mide la temperatura del combustible para corregir cálculos de suministro y aplicar estrategias de protección o funcionamiento.

11.9. Control y diagnóstico en motor diésel

Relaciona señales, órdenes y códigos con el funcionamiento real del motor. La interpretación considera alimentación, aire, sincronización y condiciones térmicas.

11.9.1. ECU/PCM específica para diésel

Coordina inyección, sobrealimentación, precalentamiento y emisiones a partir de sensores. Registra anomalías y puede limitar funciones si detecta condiciones fuera de rango.

11.9.2. Sensor CKP y CMP (sincronización)

Permiten relacionar el giro del cigüeñal con la fase del árbol de levas. Su correlación ayuda a identificar cilindros y detectar problemas de sincronización.

11.9.3. Sensor MAP y MAF

Aportan información complementaria sobre presión y masa de aire. Se utilizan para evaluar admisión, EGR y sobrealimentación según el sistema.

11.9.4. Sensor de pedal (APP)

Mide la posición del pedal como solicitud del conductor. Habitualmente emplea señales redundantes que la ECU compara para comprobar coherencia.