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Motores térmicos

Diferencias entre los motores diésel y Otto

Diferencias entre los motores diésel y Otto

El motor Otto y el motor diésel son dos tipos de motores térmicos. Se trata de dos tipos de motores endotérmicos que, mediante reacciones termodinámicas, convierten la energía interna del combustible en trabajo mecánico. Sin embargo, existen ciertas diferencias entre ellos.

Las dos diferencias más destacadas entre los motores Otto y diésel son el ciclo térmico y el tipo de combustible utilizado. Sin embargo, existen otras diferencias que analizaremos en este artículo:

  • Diferencias entre los ciclos térmicos.

  • Diferencias en la entrada del combustible al motor.

  • Diferencia en el encendido del combustible.

  • Diferencias en la relación de compresión.

Diferencia de ciclos térmicos

La diferencia más importante de estos dos motores de combustión interna es el ciclo teórico que utilizan. El motor Otto funciona según el ciclo Otto mediante encendido por chispa mientras que el motor diésel se rige según el ciclo diésel mediante el encendido por compresión.

La principal diferencia entre el ciclo Otto y diésel es que en el ciclo Otto la admisión de combustible y la expulsión de gases se hace a volumen constante. Por otro lado, en el ciclo diésel se realiza a presión constante.

Ciclo diésel

El ciclo diésel ideal consta de cuatro procesos:

  • Compresión: se inicia una compresión adiabática del aire del cilindro para aumentar la temperatura.

  • Combustión: los inyectores introducen el combustible que debido a las condiciones termodinámicas se autoinflama mediante el suministro de calor isobárico.

  • Expansión: el pistón baja realizando una expansión adiabática del fluido de trabajo.

  • Última etapa: Refrigeración isocórica del fluido de trabajo.

Cada ciclo diésel genera dos vueltas completas del eje cigüeñal.

Ciclo Otto

El ciclo ideal de Otto consta de cuatro procesos:

  • Admisión: el pistón baja y la válvula de admisión permanece abierta, permitiendo que se aspire la mezcla de combustible y aire hacia dentro del cilindro.

  • Compresión: las válvulas permanecen cerradas y el pistón sube, comprimiendo la mezcla. Cuando llega al final, la bujía genera una chispa que inflama la mezcla.

  • Combustión: liberando energía que provoca la expansión de los gases y desplazando el pistón hacia abajo.

  • Escape: se abre la válvula de escape y el pistón se mueve hacia arriba expulsando los gases producidos.

Diferencias en la entrada del combustible

La entrada de combustible en el motor diésel y el motor Otto es una de las diferencias más importantes entre ambos tipos de motor:

Entrada de combustible en el motor de gasolina.

En la mayor parte de los motores de gasolina de gasolina (Otto), el aire y el combustible se introducen en la cámara de combustión bajo forma de mezcla gaseosa.

En la actualidad esta mezcla se genera de forma electrónica y sus proporciones varían dependiendo de distintos factores.

Entrada de combustible en el motor diesel

En el motor diésel el aire se introduce en la cámara de combustión a través de conductos que van a la válvula de aspiración. El combustible se introduce directamente por medio de un inyector con una presión más alta que en el motor Otto.

La mezcla aire-combustible se realiza en la cámara de combustión.

Diferencia de encendido del combustible

La forma en que se enciende el combustible es diferente entre ambos tipos de motores. En un caso el encendido se realiza suministrando temperatura y en el otro el encendido del combustible se realiza aumentando la presión dentro del cilindro.

Encendido en el motor Otto

En los motores Otto, el ciclo de explosión se produce por la inflamación de la mezcla de aire y combustible que se encuentra en el cilindro. El combustible se enciende mediante una chispa provocada por una bujía.

Este tipo de motor también se conoce como motores de encendido por chispa.

Encendido en el motor diésel

Durante la admisión de combustible, el aire entra en la cámara para ser comprimido en el siguiente ciclo. Al aumentar la presión, aumenta la temperatura de acuerdo con la ley de los gases.

Cuando la temperatura ha alcanzado el valor de autoignición, los inyectores meten el combustible pulverizado a presión y se produce la combustión.

El motor diésel también se le conoce como motor de encendido por compresión.

Diferencias en la relación de compresión

La relación de compresión en un motor endotérmico es el número que permite medir la proporción en que se ha comprimido la mezcla de aire-combustible (motor Otto) o el aire (motor diésel) dentro de la cámara de combustión de un cilindro .

El valor de la relación de compresión en los motores de ciclo Otto varía de 6 a 10, salvo casos excepcionales, mientras que en los motores diésel la relación de compresión oscila entre 14 y 22.

Diferencia de peso

El motor diésel es más pesado que el motor Otto debido a que tiene que ser más robusto para soportar las altas presiones que se generan durante la compresión del aire.

El motor diésel es, por lo general, más pesado que un motor Otto de igual cilindrada. Si se trata del motor de un vehículo, el peso del motor también se tendrá que desplazar, por lo que el motor necesitará de más potencia para tener unas prestaciones similares.

La cantidad de trabajo del vehículo tendrá que ser superior puesto que desplaza más cantidad de masa por metro desplazado.

Diferente funcionamiento del freno motor

Otra diferencia que no afecta al rendimiento pero si al frenado.

En el caso de los motores gasolina, el freno motor lo produce el sistema de admisión de aire. Cuando en un automóvil dejamos de acelerar la llave de mariposa cierra el flujo de aire, en ese momento deja de entrar aire en la cámara de combustión y se genera vacío. La fuerza que tiene que hacer el pistón para generar ese vacío es la energía que se consigue de frenado.

En el caso de los vehículos de gasoil, y dado que no tienen cuerpo de aceleración, no es posible cerrar el flujo de aire para generar ese vacío. El proceso natural sería el siguiente: se abren las válvulas y entra aire, se cierran las válvulas y se comprime el aire. Cuando el pistón llega al punto muerto superior comienza su bajada ayudado por la presión del aire comprimido.De esta manera apenas habría pérdida de energía.

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Fecha de publicación: 6 de agosto de 2012
Última revisión: 19 de octubre de 2022