Motores diesel: cómo funcionan y cuál es su futuro

En Goodyear repasamos cómo funciona un motor diesel y las diferencias entre uno de gasoleo y uno de gasolina ¡entra!

Demonizado, sobre todo, tras el diéselgate, el motor diésel vive en la incertidumbre, en el filo de la navaja de los que creen que aún hay futuro y los que le pone ya fecha de caducidad. Algunos expertos auguran 10 años de margen para su supervivencia. Antes de 2030, los motores de gasóleo desaparecerán. La pérdida de cuota de los coches diésel en favor de los gasolina se produce después de que hace años se registrara una “dieselización” del mercado. ¿Un proceso irreversible? En Goodyear repasamos cómo funciona un motor diesel, las diferencias entre una motorización de gasolina y una de gasóleo y cómo ha respondido el mercado a esta realidad. ¿El diésel tiene futuro?

Cómo funciona un motor diésel

El motor diésel fue inventado en 1893 por el ingeniero alemán Rudolf Diesel para la compañía MAN, especialista en la producción de motores y vehículos pesados. Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico para reemplazar a los motores de vapor. Así fue como en 1897 MAN produjo el primer motor diésel, que usaba como combustible el fueloil que se utilizaba para alumbrar las lámparas de la calle y que tenía como característica que era poco volátil. La idea era usar combustibles alternativos en los motores de combustión interna para que la fase de ir compresión del ciclo de funcionamiento de la mecánica se hiciera prescindiendo de la ignición por chispa.

Diésel o gasolina

Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del combustible. Este se inyecta pulverizado y con alta presión en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombustión. En el proceso de autoinflamación no se produce chispa como en los motores de gasolina.

El segundo paso del ciclo es la compresión. El combustible se inyecta en la parte superior de la cámara de combustión a gran presión desde los inyectores, de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura (entre 700 y 900 °C) y alta presión. La combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón. Esta expansión, a diferencia del motor de gasolina, genera un movimiento rectilíneo. La biela transmite este movimiento del pistón al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento rectilíneo en un movimiento de rotación.

La última fase del proceso de combustión del motor diésel es el escape. En el desplazamiento hacia arriba del pistón, la válvula de escape se abre y el gas quemado se expulsa.

Diferencias entre motor diésel y motor de gasolina

En un motor de gasolina (motor de explosión) se produce una combustión interna que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible. La explosión del combustible mediante una chispa produce la expansión del gas y el movimiento del pistón. Los motores diésel son un motor térmico que transforma calor en movimiento a través de la graduación de temperatura procedente de una fuente de calor combinada con un foco frío. son, por tanto, tecnologías diferentes que usan combustibles diferentes con distintos niveles de eficiciencia energética. Comparten, sin embargo, piezas básicas en su arquitectura interna y usan un ciclo de cuatro tiempos. Las principales diferencias son el encendido del combustible y la regulación de la potencia de salida.

Los componentes principales de un motor diésel y otro de gasolina son similares, sin embargo, las piezas del motor de gasóleo tienen que ser fabricadas con mayor resistencia. Las paredes del bloque de un motor diésel son mucho más gruesas, tienen más refuerzos que proporcionan resistencia adicional y absorben las tensiones. Los pistones, bielas y cigüeñales también son más resistentes y la culata es diferente debido a los inyectores de combustible y la forma de combustión.

Motor de combustión

Un motor de combustión interna se basa en el mezclar de forma eficiente combustible y aire. Los problemas de mezcla de combustible/aire son mayores en un motor diésel porque se produce en diferentes momentos del ciclo. Además, los motores diésel arrancan por medio de un motor eléctrico que comienza el ciclo de encendido por compresión. Cuando el clima es frío, sin embargo, es difícil arrancar un motor diésel por la dificultad de alcanzar una temperatura suficientemente alta como para encender el combustible. Por eso, los fabricantes colocan bujías incandescentes.

¿El futuro es eléctrico?

Teniendo en cuenta todo el proceso de combustión y según un informe de 2017 de la organización Transport and Environment (T&E), los motores de gasóleo emiten más gases de efecto invernadero que los de gasolina. Como media, la tecnología diésel produce 3 toneladas más de CO2 que la gasolina durante su vida útil. Fabricantes y administraciones han reaccionado ya a este hecho. En Volvo, su objetivo es que en 2025 todos sus modelos sean eléctricos. De hecho, el primer modelo 100% eléctrico del fabricante sueco llegará en 2019.

¿Qué hacen los diferentes países? En China, primer mercado mundial, se plantean prohibir la circulación de coches diésel y las autoridades hablan de 2025 como “un año clave para el automóvil”, Francia y Reino Unido han puesto 2040 como fecha tope para dejar de vender coches de gasolina y diésel y en el caso de los británicos, en 2050 prohibirá no sólo comercializar con este tipo de vehículos sino circular. Por su parte, un tribunal de Stuttgart, la ciudad alemana donde tienen sus sedes Mercedes-Benz y Porsche, quiere expulsar a los vehículos diésel de las ciudades dentro de un año. En España, ciudades como Madrid y Barcelona han presentado sus planes anticontaminación con restricciones a la conducción.

¿Diez años o menos? ¿Cuál es el futuro de los motores diésel en un momento donde la apuesta pasa por los coches eléctricos e híbridos?