FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR MARINO DIESEL DE 2 Y 4 TIEMPOS

¿QUÉ ES UN MOTOR DIESEL? ¿CUÁL ES MEJOR? ¿CÓMO ES SU FUNCIONAMIENTO?

Un motor Diesel es un motor de combustión interna, en donde el aire se comprime hasta llegar a una temperatura suficientemente alta para que al producirse la inyección del combustible este combustione instantáneamente, produciendo una acción sobre el pistón con el fin de obtener trabajo, este motor se caracteriza por que la combustión se desarrolla a presión constante y se puede clasificar en motores de 2 tiempos y 4 tiempos.

Los motores marinos se pueden clasificar en tres, puedes visitar mi artículo sobre la clasificación de los motores marinos, estos a su vez se puede clasificar por el ciclo de funcionamiento.

Los motores marinos Diesel de 2 y 4 tiempos poseen cada uno ventajas y desventajas, cabe resaltar que ninguno es mejor que otro, ya que, la selección de este dependerá de las necesidades del sistema de propulsión, principalmente la velocidad y potencia-peso, además, cada tipo de motor cuenta con distinto diseño, componentes, ciclo termodinámico, eficiencia, mantenimiento, grado de combustible, entre otros factores.

El ciclo de funcionamiento en el motor Diesel de 4 tiempos se realizan en 2 vueltas del cigüeñal y el de 2 tiempos en 1 vuelta, no obstante, ambos constan de las siguientes fases:

1) Colmar la cámara de combustión con el aire atmosférico necesario.

2) Compresión del aire hasta llegue a una temperatura adecuada.

3) Inyección del combustible y combustión.

4) Expansión de los gases producidos por la combustión.

5) Salida de los gases de escape a la atmósfera.

MOTOR DE 2 TIEMPOS

Realiza su ciclo en una vuelva del cigüeñal y se caracterizan por ser de grandes potencias y bajas velocidades, son usados como sistema de propulsión principal en buques mercantes, debido a que estas características favorecen al funcionamiento de la hélice, ya que, mientras más despacio gire la hélice, el rendimiento de este será mayor.

PRIMERA FASE

El émbolo se encuentra en el punto muerto inferior (PMI), el aire ingresa impulsado por un soplador o bomba al interior del cilindro a través de las lumbreras de admisión, llenando totalmente el cilindro de aire, a su vez barriendo los gases de escape del ciclo anterior.

SEGUNDA FASE

El émbolo sigue su carrera de ascenso, cerrando durante su recorrido las lumbreras de admisión, en este momento el aire es comprimido y su temperatura aumenta, una vez que el émbolo alcanza el punto muerto superior (PMS), el aire alcanzó una temperatura de 800°C y 45 bar de presión aproximadamente.

TERCERA FASE

El émbolo de encuentra en el PMS, en ese instante se inyecta el combustible, produciéndose la combustión espontánea.

CUARTA FASE

Se origina una expansión de los gases debido a la combustión, produciendo el movimiento descendente del pistón. Esta es la única fase donde se realiza el trabajo, llamada fase útil.

QUINTA FASE:

Durante su descenso el émbolo descubre las lumbreras de admisión, los gases de combustión son expulsadas y se ingresa aire, repitiéndose nuevamente el ciclo.

MOTORES DE 4 TIEMPOS

Realiza su ciclo en dos vuelva del cigüeñal y se emplean en embarcaciones de pesca de mediana y grandes alturas, debido a que se caracterizan por ser de pequeña y mediana potencia, y alta velocidad, también, son usadas en grupos electrógeno y sistemas auxiliares en buques mercantes.

PRIMERA FASE

El émbolo se encuentra en el PMS, y continua su carrera de descenso hacia el PMI produciendo una succión a través de la válvula de admisión, llenando así el cilindro de aire.

SEGUNDA FASE

El émbolo se encuentra en el PMI, continua su recorrido de acenso y se cierra la válvula de admisión. Al llegar PMS el aire se ha comprimido y su temperatura ha aumentado.

TERCERA FASE:

El émbolo de encuentra en el PMS, en ese instante se inyecta el combustible, produciéndose la combustión espontánea.

CUARTA FASE:

Se origina una expansión de los gases debido a la combustión, produciendo el movimiento descendente del pistón hasta llegar al PMI. Esta es la única fase donde se realiza el trabajo, llamada fase útil.

QUINTA FASE:

Comienza el movimiento ascendente del pistón, expulsando los gases de la combustión a través de la válvula de escape hasta llegar al PMS, donde se repite el ciclo nuevamente.

En conclusión, los motores de 2 tiempos y 4 tiempos poseen características distintas, por ello son usadas para diferentes usos, además, cabe mencionar que los ciclos de trabajo mencionados son ciclos teóricos, ya que, en un ciclo real se considera el tiempo de inyección, tiempo de apreturas de válvulas o aire de barrido, perdida de calor, entre otros factores.

FUENTES:

• Raunek (2019). How ship´s engine working. Recuperado de: www.marineinsight.com
• Lluch, R (1967) Motores Diesel Marinos, Barcelona.
• Vikram, G (2000) Advanced marine engineering knowledge, India