Fichero Técnico (III)

El Motor Diésel

La finalidad de un motor diésel es producir energía mecánica mediante la conversión de calor en trabajo, lo que correctamente se conoce como motor diésel de inyección directa y combustión por compresión. Este tipo de motor fue desarrollado por un alemán, el Dr. Rudolph Diésel, hacia 1900, y estaba basado en las máquinas fabricadas por el Dr. Nicholas August Otto en 1878.

Cuando el aire está altamente comprimido. se pone muy caliente. En un motor diésel, la mezcla de combustible y aire entra en el interior del cilindro, el cual actúa como una cámara de combustión, y es comprimida por el pistón. Debido a la alta temperatura del aire comprimido, la mezcla prende y arde con una explosión controlada, la cual se expande y fuerza al pistón a moverse a lo largo del cilindro. Entonces, los gases de la combustión escapan a través de un tubo de salida hacia la atmósfera.

Cuando el pistón se desliza arriba y abajo en el interior del cilindro (en movimiento alternativo), empuja una biela que hace girar un volante grande. Un cigüeñal unido al volante transmite la energía al generador principal, el cual la suministra a los motores de tracción.

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Los dos tipos principales

Los motores diésel se dividen en dos grupos: motores de dos y de cuatro tiempos. Esta división se refiere a la manera en que los motores llevan a cabo su ciclo de funcionamiento.

La versión más sencilla del motor de dos tiempos no tiene válvulas para dejar pasar el aire y la mezcla de combustible en el interior del cilindro, y dejar salir los gases quemados fuera. Para llenar los cilindros, se necesita aire comprimido, ya que éste no es absorbido por el pistón (admisión) como ocurre en los motores de cuatro tiempos. El aire entra y sale del cilindro a través de una lumbrera situada en un costado, la cual queda a la vista o escondida en el movimiento alternativo del pistón.

El motor de cuatro tiempos es más complejo que el de dos, pues en él se necesitan bielas, engranajes y mecanismos de distribución para hacer funcionar las válvulas de admisión y escape. El movimiento descendente del pistón puede ser el tiempo de admisión o explosión, mientras que el movimiento ascendente puede ser el tiempo de compresión o escape. Esto significa que el cigüeñal debe girar dos veces para que el pistón realice un ciclo de trabajo.

Rendimiento térmico

La energía calorífica que produce un motor diésel se distribuye de varias formas. Los motores diésel que llegaron a BR a finales de los años 50 perdían un 37 % de su energía en escape y calor radiado, un 8% se perdía en fricción interna, un 25% por el sistema de enfriamiento del agua y sólo un 30% era aprovechado (en una locomotora de vapor, el 4% era lo más que se podía obtener de una locomotora media). Este porcentaje que se aprovecha se denomina "rendimiento térmico".

Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. - Madrid (España)