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Diferencias entre el motor Otto y el motor diésel

Diferencias entre el motor Otto y el motor diésel

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.

La diferencia más importante la encontramos en su ciclo teórico. 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 otra diferencia importante está en el encendido del combustible. En el motor Otto el encendido se realiza mediante la chispa provocada por la bujía, por este motivo también se le conoce como el motor de encendido por chispa. Por otro lado, en el motore diésel, el encendido se realiza por la compresión del combustible; por este motivo, al motor diésel también se le conoce como motor de encendido por compresión.

A nivel mecánico no existen grandes diferencias entre ambos tipos de motores alternativos. Sin embargo, conviene destacar que el motor diésel, al realizar la combustión a una presión mucho mayor, requiere una estructura más robusta que en el motor de gasolina.

Las diferencias fundamentales entre los dos tipos de motor se derivan de las diferencias de sus ciclos:

  • Diferencias en la entrada del combustible al motor
  • Diferencia en el encendido del combustible
  • Diferencias en la relación de compresión

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 motores térmicos:

Entrada de combustible en el motor de gasolina.

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

La mezcla entre aire y gasolina se realiza en el carburador, y la regulación de la cantidad de mezcla introducida se obtiene por medio de una válvula de mariposa.

En la actualidad esta mezca se genera de forma electrónica y sus proporciones varían dependiendo de distintos factores como por ejemplo la temperatura del motor y del combustible. Antiguamente, los motores de los automóbiles utilizaban dos tipos de mecanismos para regular la entrada del combustible al arrancar: el starter, para aumentar la cantidad de gasolina o el estrangulador de aire que limitaba el acceso de aire aumentando la proporción de gasolina,

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. En este tipo de motores térmicos el combustible (gasóleo) se introduce directamente por medio de un inyector.

En este tipo motor es importante tener en cuenta que la presión dentro del cilindro es más alta que en el motor Otto. Una de las funciones del inyector es imprimir la presión suficiente al combustible para que pueda entrar.

La mezcla aire-combustible se realiza en la cámara de combustión. En el motor diésel no hay regulación de la cantidad de aire, únicamente hay una regulación de la cantidad de combustible introducido.

Diferencia de encendido del combustible

Una vez se ha introducido el combustible dentro del cilindro, la forma en que se enciende 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 aumentado la presión dentro del cilindro. Según las leyes de la termodinámica y la ley de los gasos, ambas variables de estado (presión y temperatura) estan relacionadas. Si el volumen se mantiene constante, aumentando una aumenta la otra.

Encendido de combustible en el motor de gasolina

En los motores de combustión interna, el ciclo de explosión se produce por la inflamación de la mezcla de aire y combustible que se encuentra en el cuerpo del cilindro.

En el motor Otto, el combustible se enciende mediante una chispa. Este tipo de motor requiere un sistema de encendido para generar en la cámara de combustión una chispa entre los electrodos de una bujía. Esta chispa implica un aumento de la temperatura de la mezcla. Este aumento de temperatura es suficiente para permitir que la combustión pueda iniciarse.

Encendido de combustible en el motor diesel

En motor diesel el encendido se realiza por compresión. Este tipo de motor utiliza la alta temperatura y presión obtenidas al comprimir el aire en el cilindro para dar comienzo a la combustión cuando el combustible es inyectado.

En el motor diesel esta temperatura se consigue mediante compresión de aire. Durante el ciclo de admisión entra el aire a la cámara de explosión que será comprimido en el siguiente ciclo, esa compresión genera un aumento de temperatura del aire hasta pasar el valor de temperatura de autoignición.

Es en ese momento cuando los inyectores meten el combustible a presión, de manera pulverizada para una mejor mezcla con el aire, y se produce la combustión del mismo.

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.

En el motor Otto (encendido por chispa), el límite superior de la relación de compresión está determinado esencialmente por la calidad antidetonante del combustible en el mercado; para los motores Diesel está determinado, sobre todo, por el peso de la estructura del motor, que aumenta al aumentar la relación de compresión. Este aumento se presenta de un modo especial con grandes cilindradas.

Diferenca de peso del motor Otto con el motor diésel

En este caso, la forma de encendido afecta el peso. Es decir, en el motor diésel, el encendido del combustible se realiza por compresión. Como hemos comentado en las diferencias mecánicas, esto significa que debe estar realizado con un diseño que pueda resistir estas altas presiones. A la práctica, esto significa un motor de mayor tamaño, y por lo tanto, más pesado.

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 massa por metro desplazado.

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 atomóvil 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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Última revisión: 5 de diciembre de 2017