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Historia del motor diesel

Historia del motor diesel

El motor diésel fue inventado por Rudolf Diesel, en el año 1893. Rudolf Diese era un ingeniero alemán, empleado de la firma MAN.

Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico, con el uso de combustibles alternativos en los motores de combustión interna. El objetivo de Diese era reemplazar a los viejos motores de vapor que eran poco eficientes, muy pesados y costosos.

Primeros pasos antes de llegar al motor diésel

En 1806, los hermanos Claude y Nicéphore Niépce desarrollaron el primer motor de combustión interna conocido y el primer sistema de inyección de combustible. Los dos hermanos probaron sistemas con diferentes tipos y composiciones de combustibles.

Finalmente en 1816 experimentaron con alcohol y aceite blanco de petróleo (un combustible similar al queroseno). Descubrieron que el combustible tipo queroseno podía ser vaporizado. Al poder ser vaporizado hacía que el combustible fuera altamente inflamable.

El motor a presión constante de Brayton

Motor de George BraytonEn 1874, George Brayton desarrolló y patentó un motor de presión constante alimentado por aceite de 2 tiempos, "The Ready Motor". Este motor usaba una bomba dosificada para suministrar combustible a un dispositivo de inyección en el que el aceite se vaporizaba por aire y se quemaba cuando ingresaba al cilindro. Los motores de Brayton se utilizaban para suministrar energía mecánica.

Entre 1887 y 1890 Brayton desarrolló y patentó dos motores de aceite de 4 tiempos. Brayton murió en 1893, pero se le acreditaría la invención del ciclo Brayton de presión constante.

En 1885, el inventor inglés Herbert Akroyd Stuart comenzó a investigar la posibilidad de usar un aceite de parafina (muy similar al diésel moderno) para un motor. La parafina, a diferencia de la gasolina, sería difícil de vaporizar en un carburador ya que volatilidad de la parafina no es suficiente.

Motores de bulbo caliente

El motor de bulbo caliente es el predecesor del motor diésel. El primer prototipo de los motores de bulbo caliente se desarrolló en 1886. Los primeros modelos construidos de este tipo de motor se produjeron a partir de 1891 por Richard Hornsby and Sons. En este tipo de motor utilizaron un sistema de inyección de combustible de baja presión.

El motor de aceite Hornsby-Akroyd utilizaba una relación de compresión comparativamente baja, de modo que la temperatura del aire comprimido en la cámara de combustión al final de la carrera de compresión no era lo suficientemente alta como para iniciar la combustión. En su lugar, la combustión se llevó a cabo en una cámara de combustión separada, el "vaporizador" o "bulbo caliente" montado en la culata del cilindro, en el que se rociaba el combustible. La autoignición se produjo por el contacto entre la mezcla de aire y combustible y las paredes calientes del vaporizador.

A medida que aumentaba la carga del motor, también aumentaba la temperatura del bulbo, haciendo que el período de encendido avanzara; para contrarrestar la pre-ignición, se goteaba agua en la entrada de aire.

En 1892, Akroyd Stuart patentó un vaporizador con camisa de agua para aumentar las relaciones de compresión. El objetivo principal era reducir los problemas de autoignición a mayores cargas y relaciones de compresión. En el mismo año, Thomas Henry Barton en Hornsbys construyó una versión de alta compresión con fines experimentales. En esta versión el vaporizador fue reemplazado por una culata, por lo tanto, no dependía del aire precalentado, sino de la combustión a través de relaciones de compresión más altas.

Herbert Akroyd Stuart fue un pionero en desarrollar ignición por compresión gracias al calor de combustión retenido en el bulbo. Sin embargo, Rudolf Diesel fue acreditado con el verdadero inventor del motor de encendido por compresión que dependía únicamente del calor de compresión y ninguna otra forma de calor retenido.

La característica que distingue la patente de Diesel es una mayor compresión y eficiencia térmica junto con el tiempo de inyección de combustible y la vaporización del combustible a través del sistema de inyección y no por la superficie calentada.

Invención del motor diesel - Rudolf Diesel

Rudolph Diesel, inventor del motor diéselLa definición de un motor diesel para muchos se ha convertido en un motor que usa encendido por compresión. Para algunos puede ser un motor que usa fueloil pesado. Para otros, un motor que no usa encendido por chispa.

Sin embargo, el ciclo original propuesto por Rudolf Diesel en 1892 era un ciclo de temperatura constante (un ciclo basado en la teoría de Carnot) que requeriría una compresión mucho mayor que la necesaria para la ignición por compresión. La idea de Diesel era comprimir el aire con tanta fuerza que la temperatura del aire superara la de la combustión.

En años posteriores, Diesel se dio cuenta de que su ciclo original no funcionaría y adoptó el ciclo de presión constante. Diesel, en la descripción de la patente correspondiente, ya no menciona que las temperaturas de compresión deben exceder la temperatura de combustión. Ahora todo lo que se menciona es que la compresión debe ser lo suficientemente alta para la ignición.

Rudolf Diesel tuvo un accidente importante debido a la explosión de uno de sus motores diésel experimentales. El accidente provocó lesiones a Diesel y a sus colaboradores y estuvo a punto de costarle la vida.

Durante años Diesel trabajó para poder utilizar otros combustibles diferentes a la gasolina, basados en principios de los motores de compresión sin encendido por chispa. Los orígenes de este tipo de motor térmico se remontan a la máquina de vapor. De este modo, en el año 1897, MAN produjo el primer motor conforme a los estudios de Rudolf Diesel.

El combustible utilizado para su funcionamiento fue el aceite liviano. El aceite liviano era un combustible poco volátil, que por aquellos años era muy utilizado, más conocido como fueloil. La principal aplicación del fueloil, en aquellos momentos, era principalmente para alumbrar las lámparas de la calle.

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Última revisión: 21 de noviembre de 2017