Refineria
Port Arthur Texas

Diferències entre el motor Otto i el motor dièsel

Diferències entre el motor Otto i el motor dièsel

El motor Otto i el motor dièsel són dos tipus de motors tèrmics. Es tracta de dos tipus de motors endotèrmics que, mitjançant reaccions termodinàmiques, converteixen l'energia interna del combustible en treball mecànic. No obstant això, hi ha certes diferències entre ells.

La diferència més important la trobem en el seu cicle teòric. El motor Otto funciona segons el cicle Otto mitjançant encesa per espurna mentre que el motor dièsel es regeix segons el cicle dièsel mitjançant l'encesa per compressió.

L'altra diferència important està en l'encesa del combustible. En el motor Otto l'encesa es realitza mitjançant l'espurna provocada per la bugia, per aquest motiu també se li coneix com el motor d'encesa per espurna. D'altra banda, en el motore dièsel, l'encesa es realitza per la compressió del combustible; per aquest motiu, al motor dièsel també se li coneix com a motor d'encesa per compressió.

A nivell mecànic no hi ha grans diferències entre els dos tipus de motors alternatius. No obstant això, convé destacar que el motor dièsel, en realitzar la combustió a una pressió molt més gran, requereix una estructura més robusta que en el motor de gasolina.

Les diferències fonamentals entre els dos tipus de motor es deriven de les diferències dels seus cicles:

  • Diferències en l'entrada del combustible al motor
  • Diferència en l'encesa del combustible
  • Diferències en la relació de compressió

Diferències en l'entrada del combustible

L'entrada de combustible al motor dièsel i el motor Otto és una de les diferències més importants entre tots dos tipus de motors tèrmics:

Entrada de combustible al motor de gasolina.

En la major part dels motors de gasolina de gasolina (cicle otto), l'aire i el combustible s'introdueixen a la cambra de combustió sota forma de barreja gasosa.

La barreja entre aire i gasolina es realitza al carburador, i la regulació de la quantitat de mescla introduïda s'obté per mitjà d'una vàlvula de papallona.

En l'actualitat aquesta mezca es genera de forma electrònica i les seves proporcions varien depenent de diferents factors com ara la temperatura del motor i del combustible. Antigament, els motors dels automòbils utilitzaven dos tipus de mecanismes per regular l'entrada del combustible a l'arrencar: el starter, per augmentar la quantitat de gasolina o l'estrangulador d'aire que limitava l'accés d'aire augmentant la proporció de gasolina,

Entrada de combustible al motor dièsel

En el motor dièsel l'aire s'introdueix en la cambra de combustió a través de conductes que van a la vàlvula d'aspiració. En aquest tipus de motors tèrmics el combustible (gasoil) s'introdueix directament per mitjà d'un injector.

En aquest tipus motor és important tenir en compte que la pressió dins del cilindre és més alta que en el motor Otto. Una de les funcions de l'injector és imprimir la pressió suficient al combustible perquè pugui entrar.

La barreja aire-combustible es realitza a la cambra de combustió. En el motor dièsel no hi ha regulació de la quantitat d'aire, únicament hi ha una regulació de la quantitat de combustible introduït.

Diferència d'encesa del combustible

Un cop s'ha introduït el combustible dins del cilindre, la forma en què s'encén és diferent entre els dos tipus de motors. En un cas l'encesa es realitza subministrant temperatura i en l'altre l'encesa del combustible es realitza augmentat la pressió dins del cilindre. Segons les lleis de la termodinàmica i la llei dels gasos, les dues variables d'estat (pressió i temperatura) estan relacionades. Si el volum es manté constant, augmentant 1 augmenta l'altra.

Encesa de combustible al motor de gasolina

En els motors de combustió interna, el cicle d'explosió es produeix per la inflamació de la mescla d'aire i combustible que es troba en el cos del cilindre.

En el motor Otto, el combustible s'encén mitjançant una espurna. Aquest tipus de motor requereix un sistema d'encesa per generar a la cambra de combustió una espurna entre els elèctrodes d'una bugia. Aquesta espurna implica un augment de la temperatura de la mescla. Aquest augment de temperatura és suficient per permetre que la combustió pugui iniciar-se.

Encesa de combustible al motor dièsel

En motor dièsel l'encesa es realitza per compressió. Aquest tipus de motor utilitza l'alta temperatura i pressió obtingudes en comprimir l'aire en el cilindre per donar començament a la combustió quan el combustible és injectat.

En el motor dièsel aquesta temperatura s'aconsegueix mitjançant compressió d'aire. Durant el cicle d'admissió entra l'aire a la càmera d'explosió que serà comprimit en el següent cicle, aquesta compressió genera un augment de temperatura de l'aire fins a passar el valor de temperatura d'autoignició.

És en aquest moment quan els injectors fiquen el combustible a pressió, de manera polvoritzada per a una millor barreja amb l'aire, i es produeix la combustió del mateix.

Diferències en la relació de compressió

La relació de compressió en un motor endotèrmic és el número que permet mesurar la proporció en què s'ha comprimit la mescla d'aire-combustible ( motor Otto) o l'aire (motor dièsel) dins de la cambra de combustió d'un cilindre.

El valor de la relació de compressió en els motors de cicle Otto varia de 6 a 10, excepte casos excepcionals, mentre que en els motors dièsel la relació de compressió oscil·la entre 14 i 22.

En el motor Otto (encesa per espurna), el límit superior de la relació de compressió està determinat essencialment per la qualitat antidetonant del combustible en el mercat; per als motors dièsel està determinat, sobretot, pel pes de l'estructura del motor, que augmenta en augmentar la relació de compressió. Aquest augment es presenta d'una manera especial amb grans cilindrades.

diferenca de pes del motor Otto amb el motor dièsel

En aquest cas, la forma d'encesa afecta el pes. És a dir, en el motor dièsel, l'encesa del combustible es realitza per compressió. Com hem comentat en les diferències mecàniques, això vol dir que ha d'estar realitzat amb un disseny que pugui resistir aquestes altes pressions. A la pràctica, això significa un motor de major grandària, i per tant, més pesat.

El motor dièsel és, en general, més pesat que un motor Otto de la mateixa cilindrada. Si es tracta del motor d'un vehicle, el pes del motor també s'haurà de desplaçar, de manera que el motor necessitarà de més potència per tenir unes prestacions similars. La quantitat de treball del vehicle haurà de ser superior ja que desplaça més quantitat de massa per metre desplaçat.

Fre motor

Una altra diferència que no afecta el rendiment però si al frenat.

En el cas dels motors gasolina, el fre motor el produeix el sistema d'admissió d'aire. Quan en un atomóvil deixem d'accelerar la clau de papallona tanca el flux d'aire, en aquest moment deixa d'entrar aire a la cambra de combustió i es genera buit. La força que ha de fer el pistó per generar aquest buit és l'energia que s'aconsegueix de frenada.

En el cas dels vehicles de gasoil, i atès que no tenen cos d'acceleració, no és possible tancar el flux d'aire per generar aquest buit. El procés natural seria el següent: s'obren les vàlvules i entra aire, es tanquen les vàlvules i es comprimeix l'aire, quan el pistó arriba al punt mort superior comença la seva baixada ajudat per la pressió de l'aire comprimit. D'aquesta manera tot just hauria pèrdua d'energia.

valoración: 3.3 - votos 18

Última revisió: 5 de desembre de 2017