COMMON RAIL
Se trata de un sistema de inyección directa de combustible desarrollado por Bosch. El common-rail o conducto común está instalado en el 70% de los vehículos con motor diésel que circulan por las carreteras de todo el mundo.
Lo que le hace diferente a otros sistemas es que el gasóleo no procede directamente de una bomba, sino de un depósito o conducto común. Este último es una tubería desde donde parte una ramificación para cada uno de los inyectores.
El sistema common-rail es un invento de Fiat, pero Bosch fue quien lo desarrolló de forma industrial. Es similar a la inyección multipunto de un motor de gasolina. En este tipo de motores, hay también un conducto común para cada uno de los inyectores con un regulador de presión. La diferencia es que el motor de gasolina es más baja.
En la última década del siglo XX, se desarrolló una nueva técnica para otorgar mayor presión de inyección en aquellos motores de coches de inyección directa, como el common rail. El sistema se basa en acumular a una presión determinada en un único conducto para después distribuirlo a los inyectores con la utilización de un control electrónico.
La primera generación de este sistema de conducto común creaba una presión máxima de 1.350bar; hoy en día algunos llegan en torno a 2.000 bar. Para conseguir que el sistema funcione de manera óptima es necesario la utilización de sensores y actuadores.
La ventaja más llamativa del sistema es el control electrónico de la misma, que permite conseguir pre-inyecciones y post-inyecciones, lo que, sin duda, aporta un mayor rendimiento y una importante reducción de ruido del motor.
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Es un tipo de motor térmico de combustión interna conocido por su principio de funcionamiento basado en la autoignición del combustible. Este principio se debe a las altas temperaturas generadas por una elevada relación de compresión, como se rige en el ciclo diésel. Los motores diésel pueden funcionar con diversos combustibles, desde el tradicional diésel hasta aceites pesados derivados del petróleo y, en algunos casos, aceites vegetales, como el aceite de girasol. Es importante destacar que el primer combustible utilizado en este tipo de motor fue el aceite de cacahuate.
Además de su versatilidad en cuanto a combustibles, estos motores destacan por su eficiencia termodinámica. Los modelos más avanzados pueden alcanzar valores de eficacia térmica que oscilan entre el 50 y 60 %. Este alto rendimiento es especialmente notorio en motores de bajas rpm y alto desplazamiento, lo que representa una eficiencia excepcional en comparación con la mayoría de los motores de combustión interna. Desde su creación, el motor diésel ha encontrado aplicaciones en una amplia variedad de campos industriales y de transporte.
Historia
Fue inventado en 1893 por el ingeniero alemán Rudolf Diesel, empleado de la firma MAN SE, que por aquellos años ya estaba en la producción de motores y vehículos de carga de rango pesado.
Rudolf Diesel estudiaba los motores de alto rendimiento térmico, con el uso de combustibles alternativos en los motores de combustión interna para reemplazar a los viejos motores de vapor que eran poco eficientes, muy pesados y costosos. Su invento le costó muy caro, ya que sufrió un accidente que les provocó lesiones a él y a sus colaboradores, incluso casi le costó la vida a causa de la explosión de uno de sus motores experimentales.
Durante años, Rudolf Diesel trabajó para poder utilizar otros combustibles diferentes a la gasolina, basados en principios de los motores de compresión sin ignición por bujía, cuyos orígenes se remontan a la máquina de vapor y que poseen una mayor prestación. Así fue como en 1897, MAN SE produjo el primer motor conforme a los estudios de Rudolf Diesel, encontrando para su funcionamiento un combustible poco volátil, que por aquellos años era muy utilizado, el llamado aceite liviano, más conocido como fueloil, que se utilizaba para alumbrar las lámparas de la calle.
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Un circuito es una interconexión de componentes eléctricos (como baterías, resistores, inductores, condensadores, interruptores, transistores, entre otros) que transportan la corriente eléctrica a través de una trayectoria cerrada.
Un circuito original, que consta de fuentes, componentes lineales (resistencias, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables), tiene la propiedad de la superposición lineal. Además, son más fáciles de analizar, usando métodos en el dominio de la frecuencia, para determinar su respuesta en corriente continua, en corriente alterna y transitoria.
Un circuito eléctrico es una red formada por un bucle cerrado, que ofrece una vía de retorno para la corriente. Por lo tanto, todos los circuitos son redes, pero no todas las redes son circuitos (aunque las redes sin bucle cerrado a menudo se denominan "circuitos" de forma imprecisa). Las redes eléctricas lineales, son un tipo especial que consiste sólo en fuentes (tensión o corriente), elementos lineales (resistencias, condensadores, inductores) y elementos lineales distribuidos (líneas de transmisión), tienen la propiedad de que las señales son linealmente superponibles. Por lo tanto, son más fáciles de analizar, utilizando potentes métodos del dominio de la frecuencia, como la transformada de Laplace, para determinar las respuestas en CC, CA y la respuesta transitoria.
Un circuito resistivo es un circuito que contiene solo resistencias, fuentes de voltaje y corriente. El análisis de circuitos resistivos es menos complicado que el análisis de circuitos que contienen capacitores e inductores. Si las fuentes son de corriente continua, se denomina: «circuito de corriente continua». La resistencia efectiva y las propiedades de distribución de corriente de redes de resistencias arbitrarias se pueden modelar en términos de sus medidas gráficas y propiedades geométricas.
Un circuito que tiene componentes electrónicos se denomina circuito electrónico. Generalmente, estas redes son no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.
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Un combustible es cualquier material capaz de liberar energía cuando se oxida de forma violenta con desprendimiento de calor. Supone la liberación de una energía de su forma potencial (energía de enlace) a una forma utilizable sea directamente (energía térmica) o energía mecánica (motores térmicos) dejando como residuo calor, dióxido de carbono y algún otro compuesto químico.
En un combustible con 0% de humedad y sin hidrógeno en su composición elemental, el poder calorífico superior coincide con el inferior.
TIPOS
Los combustibles se pueden clasificar, por ejemplo, en sólidos, líquidos y gaseosos. Entre los combustibles sólidos se incluyen el carbón, la madera y la turba natural. El carbón se quema en calderas para calentar agua que puede vaporizarse para mover máquinas a vapor o directamente para producir calor utilizable en usos térmicos (calefacción). La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefacción doméstica e industrial, aunque la turba se ha utilizado para la generación de energía y las locomotoras o los barcos que utilizaban madera como combustible fueron comunes en el pasado.
Entre los combustibles comburenciales se encuentran el diésel (gasóleo o gasoil), el queroseno, la gasolina (nafta), y entre los gaseosos, el gas natural o los gases licuados del petróleo (GLP), representados por el propano y el butano. Las gasolinas, gasóleos y hasta los gases, se utilizan para motores de combustión interna o en calderas.
En los cuerpos de los animales, el combustible principal está constituido por carbohidratos, lípidos, proteínas, que proporcionan energía para el movimiento de los músculos, el crecimiento y los procesos de renovación y regeneración celular, mediante una combustión lenta, dejando también, como residuo, energía térmica, que sirve para mantener el cuerpo a la temperatura adecuada para que funcionen los procesos vitales.
Se llaman también combustibles las sustancias empleadas para producir la reacción nuclear en el proceso de fisión, aunque este proceso no es propiamente una combustión. Tampoco es propiamente un combustible el hidrógeno, cuando se utiliza para proporcionar energía (y en grandes cantidades) en el proceso de fusión nuclear, en el que se funden atómicamente dos átomos de hidrógeno para convertirse en uno de helio, con gran liberación de energía. Este medio de obtener energía no ha sido dominado en su totalidad por el hombre (salvo en su forma más violenta: la bomba nuclear de hidrógeno, conocida también como Bomba H) pero en el universo es común, específicamente como fuente de energía de las estrellas.
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La cámara de combustión es el lugar donde se realiza la combustión del combustible con el comburente, generalmente aire, en el motor de combustión interna.
En un motor alternativo de ciclo Otto (gasolina), la cámara de combustión es el espacio remanente entre la parte superior del pistón cuando este se encuentra en el punto muerto superior (PMS) y la culata o tapa de cilindros. En un ciclo Diésel (gas oil), de inyección directa, la cámara de combustión principal se encuentra mecanizada en la cabeza del pistón. En los de inyección indirecta, hay una precámara de combustión o una cámara de turbulencia.
La relación entre el volumen máximo y mínimo se denomina relación de compresión. Para simplificar, en los motores de ciclo Otto se denomina así al volumen del espacio en la culata.
Hay varios tipos de cámaras de combustión, por ejemplo según sea un ciclo de cuatro tiempos o un motor de dos tiempos, o diésel o gasolina.
Tiene un funcionamiento similar a un hogar térmico de una instalación de generación de vapor.
La cámara de combustión, también llamada combustor, es el espacio dentro del motor donde tiene lugar el proceso de combustión. Su función principal es quemar la mezcla de aire y combustible para que esta reacción genere suficiente energía para mover los pistones. Para que esto suceda, la quema debe ser eficiente.
El vacío que generan en la cámara de combustión llama a la mezcla a su interior para luego comprimirla y aprovechar la fuerza de la explosión. Su movimiento vertical es el que empuja al cigüeñal a través de las bielas y es lo que posteriormente se convierte en la energía que mueve el vehículo.
En el caso de un motor de combustión interna que consume gasolina, la cámara de combustión es el espacio que queda libre entre la tapa de cilindros y la cabeza del pistón. También es bueno señalar que la combustión en este tipo de motores es generada por una chispa proveniente de una bujía.
En el interior de sus cámaras de combustión se deposita una mayor cantidad de residuos en forma de carbonilla, también conocida como calamina. Esto provoca un rendimiento más lento y desigual del motor, así como pérdidas de combustible.
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