Els motors dièsel també són coneguts com a motors d'encesa per compressió. El motor dièsel és un tipus de motor de combustió interna que utilitza el cicle termodinàmic dièsel.
El rendiment real dels motors tèrmics de cicle dièsel és entre un 35% i un 40% i és molt utilitzat per propulsar vehicles.
En aquest tipus de motor, la combustió es fa a pressió constant, segons el cicle que ha pres el nom del seu inventor. En comparació dels motors de benzina tenen una millor relació de compressió que els fa més eficients.
En aquest tipus de motor, la combustió es fa a pressió constant, segons el cicle dièsel.
A l'hora de dissenyar el motor dièsel, Rudolf Diésel buscava una alternativa a les màquines de vapor de l'època. L'objectiu era dissenyar un motor amb més rendiment tèrmic, menor pes i menor cost.
Com funciona un motor dièsel?
Un motor dièsel funciona injectant el combustible polvoritzat a la cambra de combustió. La injecció es fa en un moment en què la pressió i la temperatura a l'interior és molt elevada, cosa que en provoca la ignició.
El cicle real dun motor dièsel segueix amb una aproximació raonable el cicle teòric compost per les evolucions:
-
Compressió isentròpica
-
Part d'entrada de calor a volum constant (procés isocòric) i part d'entrada de calor a pressió constant (procés isobàric)
-
Expansió isentròpica
-
Rebuig de calor a volum constant (procés isocòric)
Aquest cicle, com es descriu, s'anomena cicle mixt. Quan tota l'energia s'introdueix a pressió constant, el cicle s'anomena cicle dièsel.
El cicle comença amb l'èmbol del punt mort superior (PMS). La vàlvula d'admissió és oberta i l'èmbol a mesura que baixa es produeix l'ompliment d'aire al cilindre per aspiració.
L'èmbol arriba al punt mort inferior (PMI) i després comença la compressió. La temperatura de l'aire dins del cilindre augmenta substancialment, cosa que és crítica per a l'encesa en un motor dièsel.
Poc abans del PMS, el combustible comença a injectar-se en fines gotetes per tal d'evaporar-se fàcilment i, quan entra en contacte amb l'aire calent, acaba per autoinflamar-se impulsant el pistó cap avall. La combustió és controlada per la taxa d'injecció de combustible.
L'expansió comença fins i tot durant la fase de combustió que, a diferència del motor de benzina, és un procés adiabàtic. L'expansió genera un moviment rectilini del pistó cap avall. El pistó està connectat amb el cigonyal a través de la biela que és el que transforma el moviment rectilini en rotatiu. Abans que finalitzi el temps d'expansió, les vàlvules d'escapament s'obren.
El cicle finalitza amb la fase d'escapament, on els gasos de combustió s'expulsen del cilindre.
Els motors dièsel poden funcionar amb cicles de 4 i de 2 temps.
Quin combustible utilitza un motor dièsel?
Els combustibles emprats són derivats del petroli líquids de característiques inferiors al carburant usat als motors d'encesa per espurna (provocada per una bugia). El pes específic daquests combustibles és superior. El tipus de combustible més notable usat per als motors dels automòbils és el gasoil.
A més del gasoil també es pot utilitzar fueloil, olis tractats (com biodièsel o altres biocombustibles) o pols de carbó. En general, són combustibles que s'inflamen espontàniament en sotmetre's a grans pressions.
L'alimentació del combustible s'efectua exclusivament per injecció.