gENERADORES DIESEL Y GASOLINA

Este articulo será el inicio de una serie que nos
permitirá compartir la experiencia y conocimientos
adquiridos en la puesta en marcha, mantenimiento
y reparación de generadores Diesel y Gasolina, con
nuestros asociados y amigos.
A pesar de que algunos se identifican como de marcas
ilustres, son equipos fabricados principalmente en
China.
El motor que analizaremos, es una copia del exitoso
motor Diesel liviano YANMAR, fábrica existente desde
 1912.

1.- Principio de funcionamiento del motor DIESEL
2.- Análisis de fallas más comunes observadas.
3.- Principio de funcionamiento del alternador generador.
4.- Aanálisis de fallas en alternadores.

Rudolf Diesel. 1958 – 1913



Basándose en  trabajos precursores concernientes a los motores 
de combustión interna, especialmente los de cuatro tiempo de 
Beau de Rochas, de Otto y tomando en cuenta los principios 
termodinámicos del físico N. L. Sadi Carnot, uno de los padres de
 la termodinámica, el genio inventivo de Rudolf Diesel, nacido en
 París en 1858, se centró en aportar mejoras a los elementos 
básicos que tenían los modelos estudiados, para aumentar la
 potencia, simplificar su construcción y utilizar otras fuentes de 
combustible hasta la fecha no consideradas.
Algunos autores señalan que R. Diesel buscaba emplear la energía
 generada por el empleo de aceites naturales, como el de palma,
 pero finalmente utilizó un combustible aceitoso que solo se había 
empleado hasta ese momento para el alumbrado; el petróleo.
Su sistema motor se diferenciaba claramente de las máquinas 
conocidas, puesto que para funcionar no requería partes eléctricas
 de encendido; la explosión del combustible se producía 
espontáneamente por efecto de la temperatura alcanzada por el aire
 al comprimirlo en el cilindro.
En Alemania desarrolló toda su carrera de ingeniero, encontrando allí
 todo el apoyo necesario para la puesta a punto de sus motores y el 
posterior desarrollo y explotación industrial.
Falleció en 1913 a los cuarenta años de edad, pero el principio que 
inventó, aún se utiliza en los motores actuales, aunque no tengan 
ningún parecido con aquel que construyó.
El motor Diesel puede llamarse apropiadamente “motor de encendido 
por compresión”  en oposición al “motor de encendido eléctrico” . 
También se le llama “motor de gasoil” o “motor de aceite pesado”. 
Consideramos justo que el nombre más apropiado sea Diesel por el 
tiempo, conocimientos técnicos y experiencia práctica que requirió a 
este ingeniero, aportar este invento a la mecánica.

 FUNCIONAMIENTO

Cuando se comprime el aire, su temperatura se eleva por la 
transformación del trabajo de la compresión en calor.
En el motor Diesel, la compresión se lleva a un nivel suficiente para
 alcanzar una temperatura del aire alrededor de 550º C, que excede 
en mucho la necesaria para el encendido del volumen de combustible
 inyectado.
De este principio se desprende como definición:

El motor Diesel es un motor de combustión interna a pistones en el 
cual el combustible se inflama por la temperatura que alcanza el aire 
al someterlo a gran presión.

La mezcla aire-combustible se hace en el interior del motor por la 
pulverización del combustible en el aire comprimido, al final del ciclo
 de compresión. 
Este motor no tiene carburador ni sistema de encendido por chispa 
eléctrica, sino solamente una bomba y el o los inyectores (uno por 
cada cilindro).
La idea de Rudolf Diesel era obtener un rendimiento superior al del 
motor de gasolina, empleando una relación de compresión muy 
elevada, que el motor de gasolina no podía aceptar sin dificultad de
 funcionamiento. Para realizarla, en el cilindro no se podía aspirar
 más que aire puro (en lugar de una mezcla gaseosa que se 
encendería y estallaría bastante antes del final de la compresión) 
e introducir separadamente el combustible para que se inflame en 
el momento en que la compresión alcanza su máximo.

RELACION DE COMPRESION



En el motor a gasolina, la relación volumétrica o grado de 
compresión se reduce de seis a uno (6:1).
En un motor Diesel, el volumen de aire aspirado se reduce 
entre 14 - 22 veces al final del movimiento de  compresión 
del pistón. La relación volumétrica, llamada también grado 
de compresión, normalmente es de 16 a 1 (16:1).
Cuando se comprime el aire, este se calienta, y la presión 
al final es mayor que la expresada por el grado de compresión.
Una formula indica:


V +v
   v

donde V es el volumen liberado por el pistón en su carrera 
y v es el volumen de la cámara de combustión.
 
Una fórmula empírica aplicable a los diesel dice: 
Presión final, Pf final en la compresión en función del grado 
 Tc de compresión:

Pc = 2,05 (Tc + 2)

Para una relación volumétrica de 14, se tendría.

Pc = 2,05 (14+2) = 32.8 Kg/cm ² 

La compresión del aire en un espacio reducido produce

un aumento de su temperatura. Esto ocurre porque al

ser comprimido en un mínimo de espacio, todo el calor

se concentra en este espacio, por esta razón el incremento

de temperatura. Hacia el final de la compresión,

la presión del aire dentro del cilindro, en una relación

volumétrica de 16/1, es aproximadamente entre 35

a 42 Kg/cm², y la temperatura alcanza entre 500º y

700º C, es decir una temperatura muy superior a la de

La presión unitaria al final de la compresión, depende

principalmente de la relación de compresión. Su formula es:

Pc = Pi x GƳ

En la cual Pi es la presión inicial, que se admite igual a 1

(presión atmosférica), G es la relación de compresión, Ƴ un

 coeficiente de valor 1,2 a 1,5 según la forma de la cámara

de combustión y del calor absorbido por el aire en las

paredes durante la aspiración y al principio de la compresión.

La presión unitaria puede alcanzar pues los 30 a 50

Kg/cm² al final de la compresión.

INYECCIÓN Y COMBUSTION

 

El combustible es inyectado a una presión entre 100 a

250 Kg/cm² en un momento determinado antes de

alcanzar la compresión máxima en el movimiento ascendente

del pistón.

Esta inyección anticipada, evita el inconveniente que

significaría la inflamación del combustible cuando el pistón

inicia su recorrido descendente desde el punto muerto alto

(PMA). La presión expansiva sobre el pistón se transmite

por la biela al muñón del cigüeñal cuando este se encuentra

en el óptimo ángulo de rotación, obteniendo de esta manera

el mejor rendimiento mecánico.

EXPULSION O ESCAPE.

 

La fase de expulsión, igual que en los motores de

gasolina, se alarga para conseguir la mejor limpieza de los

gases quemados, adelantando la apertura de la válvula unos

30º a 35 º antes del punto muerto inferior, y no cerrándola

hasta haber pasado unos grados el punto muerto superior.

En este punto de cierre de la válvula de escape se abre

unos instantes la de admisión; hay en este momento un

“cruce” de válvulas.

LOS FENÓMENOS INYECCIÓN-COMBUSTIÓN
 

La formación en la cámara de combustión de la

mezcla del aire con el combustible inyectado, de la cual

depende la calidad de la combustión, a primera vista puede

parecer un fenómeno simple. Lo que en realidad lo complica

y hace difícil realizar en buenas condiciones es la brevedad

del tiempo disponible para la pulverización del petróleo,

su evaporación , su mezcla con el aire y el obstáculo que

Tengamos presente que en el motor a gasolina, la mezcla

se produce en el carburador durante todo el tiempo que dura

la aspiración.

Cada partícula inyectada, debe encontrarse con la cantidad de

aire suficiente para realizar por oxidación el fenómeno de la

1.- Las partículas de líquido deben estar finamente

2.- La cantidad de aire debe ser abundante y en estado de

turbulencia (se logra dando forma apropiada a la cámara

de combustión y/o al pistón).

físico, en que el volumen de una partícula esférica disminuye

en proporción al cubo del diámetro, mientras que la superficie

expuesta al calor de evaporación aumenta tanto más

cuanto menor sean las partículas del combustible, y

La segunda exigencia se satisface en el pistón de este tipo

de motor y su forma depende del fabricante (aún cuando

todos son exteriormente similares), creando una cámara

de combustión en la cabeza del mismo.

MOTOR DE INYECCIÓN DIRECTA. Con cámara auxiliar

en el pistón.

Al corresponder nuestro motor a esta clasificación, lleva

un vaciado en la cabeza del pistón, formando una garganta

o escotadura plana o realzada, donde se aplica la inyección

El diseño general simétrico es simple: el inyector situado

con una ligera inclinación respecto del eje del cilindro va

montado en la culata, de forma plana, y solamente el difusor

sobresale un poco por debajo del plano inferior de la culata,

proyectándose en la cámara de combustión (en este caso

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