Hasta hace poco la pregunta recurrente cuando alguien se iba a comprar un vehículo era, ¿diesel o gasolina? Quizás esa época ya quedó atrás, pero ni mucho menos se trata de motores extintos, todo lo contrario. A continuación vamos repasar qué significa cada concepto y las diferencias que existen entre ambos.
Motor de gasolina
Cuando hablamos de un motor de gasolina (también llamado motor de explosión), nos encontramos ante un tipo de combustión interna que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible. La explosión del combustible mediante una chispa produce la expansión del gas, lo que provoca finalmente el movimiento del pistón.
Los hay de dos y de cuatro tiempos y el ciclo termodinámico utilizado es el conocido como Ciclo Otto. Este ciclo se aplica en los motores de combustión interna de encendido a través de la chispa eléctrica comentada. Un invento del ingeniero alemán Nicolaus Otto en 1876.
Como decíamos un poco más arriba, hay motores de dos tiempos (1 vuelta de cigüeñal) y de cuatro tiempos (2 vueltas de cigüeñal). En el primer caso, también denominado motor de ciclos, el cambio de gases se dirige mediante el pistón, no como en el de 4 tiempos que es por válvulas (ver imagen a continuación).
En el segundo caso, con el motor de cuatro tiempos, se precisa cuatro carreras del pistón (admisión, compresión, combustión o explosión y escape) para completar el ciclo de combustión.
Motor diésel
El motor diésel fue inventado en el año 1893 por el ingeniero alemán Rudolf Diesel. En este caso, estamos ante un motor térmico, es decir, que transforma calor en trabajo mecánico a través del gradiente de temperatura entre una fuente de calor (foco caliente) y un sumidero de calor (foco frío).
Los motores diésel disponen de combustión interna, un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de la cámara de combustión.
Diferencias en la combustión
Posiblemente estemos ante la clave que más diferencia a ambos conceptos: el proceso de combustión. Mientras que en los motores de gasolina el proceso surge de una chispa en el interior del cilindro (y por medio de la bujía), en los motores diésel el proceso de combustión surge a partir de la alta temperatura que alcanza el aire en la fase de compresión (tan alta que es suficiente para encender el combustible cuando entra en contacto con el aire caliente).
Por tanto, la relación de compresión es muy diferente en ambos motores, ya que los diésel necesitan que el aire comprimido alcance mayor temperatura para poder encender el combustible. Además, el sistema de alimentación de combustible trabaja a presiones mucho mas altas en comparación con los motores de gasolina.
Diferencias en el peso y la aceleración
Los diésel en este caso son mucho más pesados que los motores de gasolina. La razón principal es que, como vimos en los procesos de combustión, las presiones utilizadas son muy diferentes, como consecuencia, sus diseñados varían mucho.
Las presiones a las que deben estar sometidos los motores diésel exigen que estos sean mucho más robustos que los de gasolina. Además, hay que pensar que estos últimos no requieren de piezas tan resistentes porque no tienen que alcanzar la temperatura de autoignición del diésel. Por esta razón, en los motores diésel el limite de revoluciones es inferior a los de gasolina, debido a la constitución más pesada de sus elementos internos.
Cuando aceleramos ambos motores también se muestran grandes diferencias. En los motores de gasolina entra en juego el denominado como cuerpo de aceleración. Se trata de una válvula que abre y cierra el flujo de aire que entra en los motores. Cuando pisamos el pedal de aceleración estamos actuando sobre esa válvula e incrementando la cantidad de aire que entrará a la cámara de combustión.
En cambio, en los motores diésel su potencia varía según la proporción aire-combustible que entra en la cámara de combustión. Cuando pisamos el pedal lo que hacemos es aumentar la cantidad de gasóleo que entra a través de los inyectores.
Diferencias en el consumo
A diferencia de los motores de gasolina, los motores diésel utilizan gasóleo o gasoil como combustible. Además, como en la compresión sólo interviene el aire, la eficiencia es mayor y se puede conseguir una buena relación de compresión sin riesgo de autoignición. En cambio, en gasolina la relación de compresión es tan alta que no es posible sin riesgo de detonación prematura.
Esta es la clave de la “economía” del diésel frente a los de gasolina, la mayor relación de compresión (el grado en que los gases se pueden comprimir en el cilindro del motor), y por tanto, de eficiencia del ciclo.
Por cierto, el diésel como combustible es más pesado que la gasolina. La razón se debe a que las cadenas de hidrógeno y carbono que componen el combustible son más largos y pesados (tiene hasta un 17% más que la gasolina).
Bonus: ¿Y si nos confundimos y echamos diésel en un motor de gasolina?
Lo explicamos hace unos meses. En el caso de haber introducido diésel el vehículo se parará cuando termine la última gota de gasolina (recuerda, los motores de gasolina no pueden proporcionar al diésel la temperatura que necesita para quemar), aunque posiblemente lo peor no sea eso. Debido a la incapacidad del vehículo para procesar el combustible, el diésel tiene que expulsarse manualmente en un proceso que no suele ser barato. [Wikipedia, NCHEurope, HowStaffWorks, MecánicaBásica]