Los motores diésel, también conocidos como motores de combustión interna con autoencendido del combustible por comprensión, desempeñan un papel significativo en nuestra sociedad. En varios países, han superado en ventas a los motores de gasolina durante años, y esta tendencia se ha observado en muchos países europeos, especialmente desde la notable mejora experimentada en los años 90.
De motores antes considerados grandes, pesados, de potencia limitada, lentos y ruidosos, gracias a avances como la inyección directa, el turbocompresor, a veces con geometría variable y el intercooler, se ha evolucionado hacia motores más compactos, potentes, rápidos y silenciosos.
Estos motores diésel actuales también se caracterizan por ser más flexibles, consumiendo varios litros menos de combustible en comparación con los motores de gasolina.
¿Cómo nacieron los motores diésel?
Los motores diésel tuvieron su origen a finales del siglo XIX, principalmente con dos objetivos: proporcionar una alternativa al combustible de gasolina y ser útiles para la maquinaria pesada y de carga.
Es importante recordar que el el ingeniero Rudolf Diesel quien inventó el motor diésel en 1893 mientras trabajaba para MAN (Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg), con la intención de desarrollar un motor de alto rendimiento término para camiones y vehículos similares. En 1897, MAN produjo un motor diésel.
Durante muchos años, los motores diésel se utilizaron en camiones, autobuses y maquinarias pesada, agrícola y de construcción. Aunque los motores diésel no ofrecían una gran potencia en relación a su cilindrada, destacaban por su elevado par motor y su robustez y durabilidad.
Por lo tanto, eran idóneos para aplicaciones donde la aceleración no era prioritaria, pero sí lo eran la fuerza, la eficiencia de combustible y la durabilidad del motor. El primer automóvil diésel de producción en serie no apareció hasta 1936 (fue un Mercedes-Benz).
En Europa, solían encontrarse motores diésel en taxis, donde el menor consumo de combustible y el precio más bajo del diésel pagaban el coste inicial y los gastos de mantenimiento superiores.
Esto hacía que fuera difícil encontrar una alternativa competitiva durante décadas, aunque en Estados Unidos, por ejemplo, los taxis solían utilizar motores de gasolina.
El diésel y la contaminación
Es importante tener en cuenta que todos los motores de combustión interna emiten contaminantes como resultado del proceso de quemar combustibles fósiles basados en hidrocarburos (como gasolina, gasóleo, fuelóleo, entre otros).
Estos contaminantes pueden variar en tipo y cantidad según el tipo de combustible utilizado, pero ninguno de ellos es deseable. Entre los principales contaminantes se encuentran el dióxido de carbono, los hidrocarburos no quemados, el monóxido de carbono, las partículas y los óxidos de azufre y nitrógeno.
Los motores diésel, debido a las condiciones de su ciclo de combustión, que normalmente implica una alta compresión, y al tipo de combustible utilizado, el gasóleo, que tiende a ser más sucio que otros carburantes, generan emisiones de escape que difieren de las de otros motores y combustibles.
En el caso de motores diésel, se produce un alto nivel de partículas en suspensión y óxidos de nitrógeno. Estos se manifiestan como hollín negro y humo marrón-amarillento, y están relacionados con la presencia de combustible sin quemar.
Tanto las partículas en suspensión, también conocidas como material particulado o PM (clasificadas en PM10 y PM2,5 según su tamaño en micras), como los óxidos de nitrógeno, conocidos como NOx, son contaminantes altamente perjudiciales para la salud, afectando tanto a los pulmones como al corazón, entre otros órganos.
¿Cuáles son los componentes de los motores diésel?
Un motor diésel era algo relativamente simple, con un bloque motor, un sistema de inyección y precalentadores para arrancar en frío. Sin embargo, el deseo de mejorar el rendimiento ha llevado a una creciente complejidad en estos motores.
Se han implementado avances como la inyección directa, la incorporación de turbocompresores, sistemas de refrigeración del aire de admisión y más válvulas. A medida que se añaden más componentes, los motores se vuelven más costosos y susceptibles a fallos.
Además de la creciente complejidad técnica destinada a mejorar el rendimiento, también ha sido necesario abordar la contaminación. Esto ha implicado la incorporación de más elementos y un aumento en la complejidad técnica del motor en su conjunto. Aspectos como la recirculación de gases de escape (EGR), la inyección por conducción común (common rail), inyectores de múltiples pulverizaciones, catalizadores, filtros de partículas y aditivos, han sido necesarios para cumplir con los estándares de emisiones.
