1. Dosificación de combustible: Carburador, Bomba Bosch y Sulzer

• Carburador: Sistema relativamente antiguo que consiste en un tubo abierto en el colector comunicado con una cuba de nivel de combustible. Cuando el aire atraviesa el colector al ser aspirado por el cilindro, por efecto Venturi, succiona el combustible del interior. El calor del colector vaporiza el combustible, mezclándolo con el aire para su posterior encendido.
• Bomba Bosch: Cuando el émbolo está en la posición más baja, la cámara de presión se llena de combustible desde la cámara de aspiración a través de lumbreras laterales. La subida del pistón produce la inyección. La cantidad de combustible se regula mediante una cremallera que gira el émbolo con ranura helicoidal, variando el momento de apertura o cierre de las lumbreras.
• Bomba tipo Sulzer: El émbolo principal, accionado por su leva, aspira el combustible al bajar y lo inyecta al subir. El cierre de la lumbrera de aspiración se logra mediante una válvula sincronizada con su leva. La dosificación se regula acortando o alargando el empujador que actúa sobre la apertura de la válvula de succión.

2. Avance a la inyección

Se define como el intervalo en ángulo de cigüeñal entre el instante en que el inyector pulveriza el combustible y el PMS (Punto Muerto Superior). Se calcula considerando el retraso al encendido y el desarrollo progresivo de la combustión. Ejemplos de control de avance:

• Desplazamiento del árbol de levas respecto al cigüeñal.
• Variación automática según la carga.
• Variador de avance según el régimen de giro.

3. Ley de semejanza en MCI

Explica las tendencias de los Motores de Combustión Interna (MCI) al variar su cilindrada. Se fundamenta en la semejanza geométrica (λ=1), mismas condiciones ambientales, reglajes y velocidad media de pistón.

• Para el mismo número de cilindros:
  • El par y la potencia aumentan con el área del pistón.
  • La potencia por litro y el régimen de giro disminuyen con el tamaño.
  • Las pérdidas de calor por área disminuyen.
• Para distinto número de cilindros:
  • A igual potencia, la cilindrada es mayor para el mismo número de cilindros.
  • A igual cilindrada, la potencia es mayor para un mayor número de cilindros.
  • El par motor es proporcional a la cilindrada.

4. Rendimiento volumétrico en motores Diesel

Es la relación entre la masa de aire fresco que entra al motor por ciclo y la que llenaría la cilindrada en condiciones de referencia.

• Factores de funcionamiento: Régimen de giro, grado de admisión, presión y temperatura exterior, relación aire/combustible y temperatura del agua de refrigeración.
• Factores de diseño: Sección de paso y forma de las válvulas, colector de admisión y relación carrera/diámetro.

5. Alzado de válvulas

Las válvulas de asiento cónico requieren una alzada mayor, pero ofrecen la ventaja del autocerrado, mayor superficie de asiento y mejor transmisión de calor.

6. Cámaras de combustión y toberas

• Inyección directa: Turbulencia baja. La mezcla se logra mediante pulverización centrada con toberas pequeñas y alta presión.
• Precombustión o antecámaras: El inyector tiene una única tobera en la antecámara. La combustión parcial inicial proyecta el combustible restante hacia la cámara principal.
• Cámara de acumulación: El aire se comprime en un acumulador. El inyector lanza el combustible hacia un difusor donde se inflama, aprovechando el aire caliente del acumulador para completar la combustión.

7. Sobrealimentación en motores marinos

La sobrealimentación aumenta la potencia específica y mejora el rendimiento. En motores marinos se utilizan turbosoplantes:

• Por impulsos: Aprovecha las ondas de presión mediante conductos cortos y estrechos. Requiere separar los conductos para evitar interferencias entre cilindros.
• A presión constante: Utiliza un colector de gran volumen que equilibra la presión. Es menos eficiente en la recuperación de energía, pero evita interferencias en el barrido.

8. Sistemas de arranque por aire comprimido

Se emplea aire a 30 bar que empuja el émbolo durante la carrera de expansión. Elementos clave:

• Compresor de aire: Genera la alta presión.
• Tanque de almacenamiento: Reserva de aire.
• Distribuidor y válvulas: Regulan la entrada de aire al cilindro correspondiente.
• Sensor de posición: Sincroniza el arranque con el cigüeñal.

9. Motores reversibles

Necesarios en propulsión directa (sin reductora ni hélice de paso variable) para maniobras. Problemas: compatibilidad mecánica y eficiencia en sentido inverso. Soluciones: desplazamiento axial del árbol de levas, camones independientes, o sistemas de control electrónico en motores modernos. Los diésel-generadores no son reversibles porque están optimizados para una rotación constante.

10. Inyección Diesel: Etapas y elementos

Las condiciones críticas son: dosificación, gradiente, pulverización, penetración, difusión y regulación. Las bombas de inyección (de bloque o individuales) son de desplazamiento positivo para vencer la alta presión del cilindro.