Características de motores de combustión interna

Inyección directa

La mezcla de combustible-aire se realiza en la cámara combustión, no en el colector->La admisión solo absorbe aire.El combustible se inyecta a presión en la cámara.

Consumo reducido: Al asignar un inyector a cada cilindro en el momento oportuno y en cualquier estado de carga se asegura la cantidad de combustible necesaria, exactamente dosificada.

Baja emisiones: Las emisiones contaminantes de hidrocarburos, óxidos nítricos y monóxido de carbono se reducen hasta un 99% con la mediación de un catalizador.
El CO2 motivo de la combustión, sólo se reduce a base de disminuir el consumo de combustible.

Mayor potencia: La utilización de los sistemas de inyección permite optimizar la forma de los colectores de admisión que permite mejor llenado de los cilindros. Resultado->mayor potencia específica y un aumento del par motor.
Gases de escape menos contaminantes.

Downsizing

Si a un motor convencional le reducimos la cilindrada y lo sobre alimentamos, conseguimos mantener su potencia o incluso aumentarla. Como el motor es más pequeño, tiene menos pérdidas por fricción entre sus elementos, consiguiendo reducir el consumo. Además el motor es sobrealimentado, por lo que el trabajo de renovación de carga o de inyectar mezcla fresca también tiene un menor gasto energético que en un motor de aspiración natural. Otra ventaja es que se emplea la inyección directa como método de reducción de consumo.

Sistema common-rail

Sistema de inyección de combustible electrónica para motores diésel en el que el combustible almacenado a baja presión es aspirado por una bomba de transferencia y enviado a un conducto común a todos los inyectores. Una segunda bomba de alta presión inyecta el combustible al cilindro.

Se puede controlar electrónicamente el suministro de combustible permitíéndonos así realizar hasta 5 pre-inyecciones antes de la inyección principal con lo que conseguimos preparar la mezcla para una óptima combustión. Esto genera un nivel sonoro mucho más bajo y un mejor rendimiento del motor.

La óptima atomización del combustible por parte de los inyectores electrónicos, controlados por una centralita de inyección electrónica, y la alta presión a la que trabaja el sistema hacen que se aumente potencia en todo el rango de revoluciones, se reduzca el consumo de combustible y se disminuya la cantidad las emisiones contaminantes.

Catalizador

 Evita la salida de más de un 90% de CO, HC y NOx. Compuesto por un monolito cerámico , el cual lleva incrustado materiales catalizantes como el Rodio, el Paladio y el Platino, que permiten realizar dos reacciones de oxidación: C0 + 02 = C02 - HC + 02 = CO + H20 y una de reducción NOx = N 2 + O2
Un vehículo puede estar equipado con un catalizador de oxidación o con dos catalizadores, uno de reducción seguido de uno de oxidación, o con un catalizador de tres vías que hace las tres reacciones pero en una sola unidad.

Sonda?

 sensor situado en el escape antes del catalizador, puede medir el oxígeno en los gases de escape antes de que sufran alguna alteración, así mide el grado de riqueza de la mezcla, magnitud que se comunica a la unidad de control del motor y así esta central puede regular la cantidad de combustible que inyecta en el cilindro para mantener la relación lo más próxima a 1/14 llamada relación estequiométrica.
Su campo principal de aplicación es el motor de combustión interna, de ciclo Otto principalmente de inyección de combustible, pero también se usa para regular el gas emitido por calderas de condensación y motores diésel.

Relación de compresión diésel

La autodetonacion es un problema en los motores de encendido por chispa. En motores diésel se procura provocarla anticipadamente.  En motores de gasolina la relación de compresión no debe sobrepasar ciertos valores (8:1), mientras que en los motores diésel se alcanzan valores mucho más elevados, de hasta 22:1, para garantizar un arranque satisfactorio.
Debido a que los motores diésel alcanzan estos valores de presión tan elevados,  son más pesados, más robustos y de mayores dimensiones que los de gasolina.  Ello hace que su vida media sea significativamente más larga, aunque también son más caros.

Los motores diésel precisan una mayor cantidad de aire en la combustión, para compensar posibles malas condiciones de la mezcla, siendo la combustión mucho mejor, dentro de ciertos límites, cuanto mayor es el exceso de aire.  No es necesario regular en ellos la entrada de aire al modificar el régimen del motor y su carga.  Cuando se necesita variar el régimen de carga se actúa solamente sobre la cantidad de combustible que se inyecta, por lo que se tiene la ventaja de que para cargas bajas, al no tener válvula mariposa, se disminuye la resistencia a la entrada de aire, lo que se mejora el rendimiento al disminuir las pérdidas por bombeo.
Por todo esto los motores diésel proporcionan un par prácticamente constante para casi cualquier régimen de velocidad de giro, dando lugar a una curva carácterística de par prácticamente plana.

Turbocompresores

Sistemas de sobrealimentación el cual emplea una turbina centrífuga para accionar mediante un eje coaxial con ella, un compresor centrífugo para comprimir gases. Esta compuesto por un compresor y una turbina que están unidos entre si por medio de un eje común. Accionada por los gases de escape del motor, la turbina le proporciona al compresor la energía necesaria de accionamiento, en la mayoría de los casos para los turbocompresores de emplean compresores radiales y turbinas centrípetas.

El compresor esta colocado en la entrada del colector de admisión, con el movimiento giratorio que le transmite la turbina a través del eje común, el compresor eleva la presión del aire que entra por el filtro y consigue que mejore la alimentación del motor, alcanzando así velocidades por arriba de las 100.000 rpm. Las temperatura a las que esta sometida el turbo son muy altas (alrededor de 700°C) Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna alternativos, especialmente en los motores diésel.

Ventaja

Un turbo puede incrementar la potencia de un diésel en un 35%. De esta maneras un motor de cuatro o seis cilindros puede trabajar como un V8 sin turbo. Adema la carcasa de la turbina actúa como un absorbente del ruido de los gases de escape del motor, del mismo modo la sección del compresor reduce el ruido de admisión producido por los impulsos en el colector de admisión.

Desventaja

Cuando el acelerador es pisado poco el régimen de vueltas es bajo, los gases de escape reducen considerablemente y esto provoca que el turbo apenas trabaje. La respuesta del motor entonces es poco brillante. El mantenimiento en estos motores es mas exigente que el de un motor estándar ya que requieren un aceite de mayor calidad y cambios de aceite mas frecuentes dado que este esta sometido a condiciones mucho mas duras ya que las temperaturas son mas altas, estos también requieren mejores materiales y sistemas de lubricación.