
El motor d'encesa per compressió és un motor de combustió que funciona seguint el cicle dièsel. Aquesta classificació es refereix a la manera com s'inicia la combustió del combustible dins del pistó.
Al motor de compressió, el que entra a la cambra de combustió inicialment és només aire. El gasoil s'injecta més o menys a prop del punt mort superior. El combustible entra en estat líquid, però és dens. El dens combustible ha de vaporitzar-se, barrejar-se amb l'aire i assolir les condicions de pressió i temperatura apropiades per inflamar-se.
El temps que porta aquest procés és el retard d'autoencesa i limita la velocitat a què pot girar el motor i, per tant, la potència màxima. La càrrega varia modificant la quantitat de gasoil injectat. Sempre entra la màxima quantitat que el motor admet en determinades condicions.
L'alta temperatura de combustió a les zones on la mescla és més rica provoca l'associació de l'oxigen i el nitrogen de l'aire i dóna lloc a emissions altes de NOx. El sutge i els hidrocarburs que no han estat cremats també es formen en aquestes zones i constitueixen una altra font d'emissions contaminants.
Funcionament d'un motor d'encesa per compressió
El motor d'encesa per compressió comença quan una vàlvula d'admissió permet l'entrada d'aire al cilindre. A continuació, el pistó o èmbol comprimeix l'aire, i en assolir la màxima compressió, s'introdueix el carburant mitjançant un injector o atomitzador.
A causa de l'augment de la pressió i la temperatura a l'interior del cilindre, el combustible s'encén de manera espontània i genera una combustió. Aquest procés allibera una gran quantitat denergia, empenyent el pistó i produint treball mecànic. Un cop acabada la combustió, el pistó comença a expulsar els gasos a través de la vàlvula d'escapament.
Finalment, el cilindre s'expandeix novament per crear espai i permet l'entrada d'aire fresc per reiniciar el cicle.
Diferència amb un motor d'encesa per espurna
El funcionament del motor d'encesa per compressió o motor dièsel és molt semblant a un motor de gasolina de quatre temps.
En el cas del motor de gasolina o motor Otto, l'encesa es realitza mitjançant una espurna provocada per una bugia. Per aquest motiu, també se'n diu motor d'encesa per espurna.
La característica més rellevant del cicle dièsel és que en cremar el combustible, l'expansió dels gasos és a pressió constant. Això s'aconsegueix amb l'addició de més combustible mentre la combustió s'està fent. Quan el pistó és empès per l'expansió dels gasos, se segueix injectant combustible fins a la meitat del recorregut.
Combustibles utilitzats
Els motors d'encesa per compressió poden utilitzar diversos tipus de combustibles, que han de complir la característica fonamental d'inflamar espontàniament sota altes pressions.
Entre els combustibles més comuns es troben:
- Gasoil o fueloil : El gasoil (també conegut com dièsel) és el combustible més utilitzat en aquests motors. És un carburant derivat del petroli, compost per hidrocarburs pesants. El seu principal avantatge és que té una alta densitat energètica i una eficiència tèrmica més gran en comparació amb la gasolina. A més, és relativament econòmic i es produeix en grans quantitats, cosa que el converteix en una opció molt popular.
- Olis tractats (Biodièsel) : El biodièsel és un combustible renovable que es produeix a partir d'olis vegetals o greixos animals mitjançant un procés de transesterificació. Com que és més ecològic que el gasoil convencional, ja que produeix menys emissions de diòxid de carboni, el biodièsel s'està utilitzant cada vegada més com a alternativa al dièsel tradicional. El seu ús en motors d'encesa per compressió s'ha incrementat els darrers anys a causa del seu baix impacte ambiental.
- Pols de carbó Encara que menys comú en aplicacions actuals, la pols de carbó va ser utilitzat històricament en motors d'encesa per compressió. Aquest combustible sòlid requereix un procés especial de polvorització per ser utilitzat eficaçment als motors. Encara que el seu ús ha disminuït a causa de la major disponibilitat de combustibles líquids més eficients i menys contaminants, encara s'empra en algunes indústries pesades i centrals tèrmiques.
Característiques generals dels combustibles utilitzats
Els combustibles emprats en motors d'encesa per compressió han de tenir la capacitat d'inflamar-se de manera espontània quan se sotmeten a grans pressions, cosa que és la base del funcionament d'aquest tipus de motors. altes temperatures generades per la compressió, cosa que permet que la combustió s'iniciï sense la necessitat d'una espurna externa, com passa als motors d'encesa per espurna.
A més a més de la capacitat d'inflamació espontània, els combustibles utilitzats han de ser estables a les altes pressions i temperatures generades durant el cicle de compressió i combustió. Això garanteix un funcionament eficient i segur del motor, maximitzant el rendiment i minimitzant el desgast del sistema.