El principio de funcionamiento del motor diésel fue completado por el inventor, Rudolf Diesel, en 1892, y el primer prototipo fue creado en 1897. 

En los años siguientes, continuó trabajando para mejorar su teoría, y otros pronto se dieron cuenta del potencial de esta invención y comenzaron a hacer sus propias versiones. 

Una de las personas que reconoció la importancia del motor diésel fue Clessie Lyle Cummins. En 1919, fundó Cummins Engine Company para mejorar la tecnología diésel y producir los mejores motores del mundo. 

Gracias a su visión, Cummins Inc. es ahora un líder mundial que produce motores diésel avanzados para aplicaciones que van desde camiones pesados y camionetas de consumo hasta minería industrial y extracción de petróleo.

Pero, ¿cómo funciona un motor diésel?

Rudolf Diesel construyó su motor de combustión interna basado en el ciclo de Carnot, un modelo idealizado de cómo un motor teórico podría maximizar la eficiencia. 

En realidad, este modelo no funciona, ya que factores como la fricción hacen imposible la máxima eficiencia. Sin embargo, el motor diésel aplica este principio teórico de una manera muy práctica.

En general, un motor diesel funciona usando un pistón para comprimir aire y aumentar la temperatura en el cilindro y luego inyectar combustible diésel atomizado en este cilindro. 

Cuando el combustible entra en contacto con la alta temperatura, se enciende y crea energía que impulsa el pistón hacia abajo transfiriendo energía al cigüeñal a través del tren motriz. 

Este proceso se repite una y otra vez a alta velocidad, lo que convierte a un motor diésel en una poderosa pieza de tecnología. Los diferentes tipos de motores diésel tendrán diferentes relaciones de compresión. La relación de compresión del motor diésel afecta la cantidad de potencia que produce el motor. Cuanto mayor sea la relación, más energía se genera.

Una pregunta común sobre cómo funcionan los motores diésel es ¿por qué no tienen bujías? La respuesta simple es que no necesita bujías porque el combustible se enciende por la compresión del aire. 

No se confunda porque hay ciertas partes de un motor diesel llamadas «bujías incandescentes». 

Al comparar una bujía incandescente con una bujía, se encontrará que su propósito es diferente. Una bujía se utiliza para encender el combustible en un motor de gasolina o gas natural. 

La bujía incandescente no enciende el combustible, pero es básicamente un pequeño calentador que ayuda a calentar el aire comprimido en el cilindro. Las bujías incandescentes, entre otras ventajas clave de los motores diésel, son especialmente útiles cuando se arranca un motor frío.

¿Cómo funciona un motor diésel paso a paso?

Para comprender el proceso paso a paso, echemos un vistazo a los componentes y funciones del motor diésel.

● Bloque: como base del motor diésel moderno, el bloque es donde se encuentran todas las piezas para el proceso básico de combustión interna. El bloque tiene un espacio abierto para cada cilindro, donde ocurre la combustión.

● Pistones: los pistones crean el fondo de la cámara de combustión y se mueven hacia arriba y hacia abajo en el cilindro mientras el motor está funcionando. El movimiento de los pistones crea la compresión del aire que conduce a la combustión.

● Culata – La culata cierra la parte superior del espacio abierto en el bloque para llegar a la cámara donde ocurre la combustión. Este cabezal puede ser de una unidad para cubrir todos los cilindros o de varias unidades que cubran una sección.

● Válvulas: con el cilindro cerrado por el pistón en la parte inferior y la culata en la parte superior, debe haber una forma de permitir la entrada de aire fresco y la salida de los gases sobrantes. Aquí es donde entran las válvulas. Por lo general, hay dos válvulas para tomar aire y dos para el escape de cada cilindro.

● Inyectores de combustible: ahora, debe haber una forma de introducir combustible en el cilindro, de modo que haya algo para la combustión. Estos componentes son una parte compleja del proceso, rociando combustible en patrones muy precisos con sincronización altamente controlada.

● Árbol de levas: en lugar de depender de un sistema eléctrico para abrir válvulas e inyección de combustible, la mayoría de los motores utilizan un proceso mecánico. Las revoluciones del árbol de levas controlan la sincronización de estos eventos mediante lóbulos en el eje que los ponen en movimiento.

● Bielas: estas piezas se conectan a una cabeza de pistón en el brazo inferior y llevan la fuerza de la combustión al cigüeñal.

● Cigüeñal: el cigüeñal transfiere el movimiento lineal de la combustión (la parte ascendente y descendente del proceso de combustión) a un movimiento de rotación.

Cada pistón se mueve sincronizado con otro pistón para crear equilibrio en el motor. Con un motor diésel de 4 tiempos, todas estas partes se unen para producir el evento de combustión en cuatro etapas. 

Estas etapas son:

1. Carrera de admisión

El pistón desciende hasta el fondo del cilindro, creando una presión negativa que extrae aire de la válvula de admisión abierta para llenar el cilindro con aire.

2. Carrera de compresión

Las válvulas de admisión y escape están cerradas y el pistón se mueve de abajo hacia arriba, comprimiendo el aire para generar calor. Al final de esta carrera, se inyecta combustible en la cámara.

3. Golpe de potencia

Encendido por el calor del aire comprimido, el combustible explota, empujando el pistón hacia abajo y creando la carrera de potencia que transfiere energía a otras partes del motor.

4. Carrera de escape

La válvula de escape se abre y el pistón se mueve de abajo hacia arriba, expulsando todo el escape del evento de combustión.

Cummins: motores diésel para hoy y mañana

En Cummins, encontrará los motores más potentes y confiables del mercado actual, que continúan evolucionando a través de innovaciones clave. 

Con una amplia gama de tamaños y especificaciones, encontrará una línea diversa de motores que se adaptará a sus necesidades específicas, sean cuales sean. Encuentre su motor Cummins perfecto hoy. 

El compromiso de Cummins de crear motores confiables con el máximo rendimiento se muestra en su dedicación a los motores del mañana. 

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Cummins siempre está innovando y probando nuevas ideas para brindarle lo mejor en tecnología de motores diésel, siguiendo los pasos de Clessie Cummins y Rudolf Diesel.