El motor Otto i el motor dièsel són dos tipus de motors tèrmics. Són 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.
Les dues diferències més destacades entre els motors Otto i dièsel són el cicle tèrmic i el tipus de combustible utilitzat. No obstant això, hi ha altres diferències que analitzarem en aquest article:
-
Diferències entre els cicles tèrmics.
-
Diferencias en la entrada del combustible al motor.
-
Diferència a l'encesa del combustible.
-
Diferències en la relació de compressió.
Diferència de cicles tèrmics
La diferència més important daquests dos motors de combustió interna és el cicle teòric que utilitzen. El motor Otto funciona segons el cicle Otto mitjançant encès per espurna mentre que el motor dièsel es regeix segons el cicle dièsel mitjançant l'encesa per compressió.
La principal diferència entre el cicle Otto i dièsel és que al cicle Otto l'admissió de combustible i l'expulsió de gasos es fa a volum constant. D'altra banda, al cicle dièsel es realitza a pressió constant.
Cicle dièsel
El ciclo diésel ideal consta de cuatro procesos:
-
Compressió: comença una compressió adiabàtica de l'aire del cilindre per augmentar la temperatura.
-
Combustió: els injectors introdueixen el combustible que degut a les condicions termodinàmiques s'autoinflama mitjançant el subministrament de calor isobàrica.
-
Expansió: el pistó baixa fent una expansió adiabàtica del fluid de treball.
-
Última etapa: Refrigeració isocòrica del fluid de treball.
Cada cicle dièsel genera dues voltes completes de l'eix cigonyal.
Vuit cicle
El ciclo ideal de Otto consta de cuatro procesos:
-
Admissió: el pistó baixa i la vàlvula d'admissió roman oberta, permetent que s'aspiri la barreja de combustible i aire cap a dins del cilindre.
-
Compressió: les vàlvules romanen tancades i el pistó puja, comprimint la barreja. Quan arriba al final, la bugia genera una espurna que inflama la barreja.
-
Combustió: alliberant energia que provoca l'expansió dels gasos i desplaçant el pistó cap avall.
-
Escape: s'obre la vàlvula d'escapament i el pistó es mou cap amunt expulsant els gasos produïts.
Diferències a l'entrada del combustible
La entrada de combustible en el motor diésel y el motor Otto es una de las diferencias más importantes entre ambos tipos de motor:
Entrada de combustible en el motor de gasolina.
A la major part dels motors de gasolina de gasolina (Otto), l'aire i el combustible s'introdueixen a la cambra de combustió sota forma de barreja gasosa.
Actualment aquesta barreja es genera de forma electrònica i les seves proporcions varien depenent de diferents factors.
Entrada de combustible en el motor diesel
Al motor dièsel l'aire s'introdueix a la cambra de combustió a través de conductes que van a la vàlvula d'aspiració. El combustible s'introdueix directament mitjançant un injector amb una pressió més alta que al motor Otto.
La barreja aire-combustible es realitza a la cambra de combustió.
Diferència d'encesa del combustible
La manera com s'encén el combustible 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 fa augmentant la pressió dins del cilindre.
Encendido en el motor Otto
Als motors Otto, el cicle d'explosió es produeix per la inflamació de la barreja d'aire i combustible que es troba al cilindre. El combustible s'encén mitjançant una espurna provocada per una bugia.
Aquest tipus de motor també es coneix com a motors d'encesa per espurna.
Encendido en el motor diésel
Durant l'admissió de combustible, l'aire entra a la cambra per ser comprimit al cicle següent. En augmentar la pressió, augmenta la temperatura segons la llei dels gasos.
Quan la temperatura ha assolit el valor d'autoignició, els injectors fiquen el combustible polvoritzat a pressió i es produeix la combustió.
El motor dièsel també se'l coneix com a motor d'encesa per compressió.
Diferències en la relació de compressió
La relació de compressió en un motor endotèrmic és el nombre que permet mesurar la proporció en què s'ha comprimit la barreja d'aire-combustible (motor Otto) o l'aire (motor dièsel) dins la cambra de combustió d'un cilindre.
El valor de la relació de compressió als motors de cicle Otto varia de 6 a 10, excepte casos excepcionals, mentre que als motors dièsel la relació de compressió oscil·la entre 14 i 22.
Diferència de pes
El motor dièsel és més pesat que el motor Otto pel fet que ha de ser més robust per suportar les altes pressions que es generen durant la compressió de l'aire.
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, per la qual cosa el motor necessitarà 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.
Diferent funcionament del fre motor
Una altra diferència que no afecta el rendiment però sí la frenada.
En el cas dels motors de gasolina, el fre motor el produeix el sistema d'admissió d'aire. Quan en un automòbil deixem d'accelerar la clau de papallona, tanca el flux d'aire, en aquell 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 es pot tancar el flux d'aire per generar aquest buit. El procés natural seria el següent: s'obren les vàlvules i hi entra aire, es tanquen les vàlvules i es comprimeix l'aire. Quan el pistó arriba al punt mort superior comença la baixada ajudat per la pressió de l'aire comprimit. D'aquesta manera amb prou feines hi hauria pèrdua d'energia.