Motores Diesel vs Motores Gasolina Opciones

[Psycho]

Estoy viendo a la velocidad que abanzan los ingenieros con los motores diesel,hace años era casi imposible predecir la potencia que desarollan y el bajo consumo que tienen,aqui el caso del cammon rail(carril unico),cuantos años hacen falta para igualar los motores diesel a los de gasolina?.El unico tema que les queda por solucionar es el repris,que deja muy atras al motor diesel.
Hoy en dia seria muy estraño ver un coche de Formula 1 con motor de combustion y no de explosion,pero quien sabe si con los años llegamos a verlo.
Habrian entonces repostajes de combustible?.
Aqui acabo mi paranoia sobre motores de ultima generacion.
Saludos a la peña.

[lmario]

Como creo que tenemos algunos errores de concepto voy a intentar explicarlos como mejor sepa.

AVISO: No soy ingeniero ni nada parecido, solo tengo algunos conocimientos de mecánica.

El ciclo de funcionamiento de los motores diesel y gasolina comparados son:

GASOLINA:
- Aspiración de la mezcla aire-gasolina (proporción en peso 17:1. Cantidad de aire regulada por el acelerador)
- Compresión de la mezcla 9-11:1 (entre 9 y once)
- Encendido por chispa (producida por la bujía) - Explosión
- Escape

DIESEL:
- Aspiración de aire puro
- Compresión del aire 17-22:1 (entre 17 y veintidós)
- Inyección de gasoil en cantidad regulada por el acelerador y autoinflamación por el calor de la compresión. Combustión a medida que entra.
- Escape

Como se puede observar solo el último de los cuatro tiempos, el escape, es idéntico.

Voy a suponer que todos conocemos suficientemente el motor de gasolina y a centrarme únicamente en el de gasoil.

El motor de gasoil funciona según el ciclo DIESEL y también es conocido como motor de combustión interna o autocombustión. En cambio el motor de gasolina funciona según el ciclo OTTO y es conocido como motor de explosión.

Un motor DIESEL aspira aire puro, cuanto más mejor (por eso les gustan tanto los turbos) porque no están sometidos a una relación estequiométrica (menuda palabrita), que no es más que la proporción FIJA de aire/combustible que necesita la gasolina para explotar. Un motor de gasolina con mayor proporción de gasolina en la mezcla (mezcla rica) no puede quemarla toda y, por consiguiente, no consigue mejor rendimiento y si calentarse más. Si invertimos los términos y ponemos menos gasolina (mezcla pobre) ésta se quemará más lentamente con lo que tendremos menos rendimiento y también un sobrecalentamiento del motor.

La relación de compresión en un motor OTTO viene limitada, principalmente, por el índice de octano de la gasolina (el octano es un hidrocarburo) que no es más que su capacidad para no explotar por sí misma. Cuando la gasolina detona, o sea explota por autocombustión sin necesidad de la chispa de la bujía, se produce un lo que conocemos como "picado de biela" que es el choque de dos frentes de llama, uno el de la autodetonación de la gasolina y otro el del resto de la gasolina inflamada por la chispa de la bujía.

Un motor DIESEL comprime el AIRE PURO mucho más, entre 15:1 los motores de camiones, 17:1 los motores más pequeños de inyección directa y 23:1 los motores de inyección indirecta. Este aire alcanza temperaturas superiores a 400º centígrados, suficientes para que el gasoil arda. Pero para conseguir que se queme completamente y rápidamente es necesario mezclarlo muy bien, por lo que se inyecta a altas presiones. Además, y esto es común con los motores de gasolina, cuanto más turbulencia tenga el aire mejor se mezclará.

Un motor de gasoil tiene un rendimiento térmico aproximado de un 40% frente a un 33% de un motor de gasolina, y aunque estos valores se mejoran con los últimos avances de la electrónica, la proporción entre ellos se mantiene. Este es el motivo por el que un motor DIESEL gasta menos combustible que uno OTTO a igualdad de potencia producida.

Y aquí llegamos al eje del problema, producir potencia. La potencia (CV) como tal es una función del PAR MOTOR (PM) y las Revoluciones Por Minuto (RPM) según la fórmula empírica CV = (PM x RPM) / 716. No tengo ni idea de por que 716.
Con esto tenemos que para conseguir un motor con más caballos o aumentamos el PM o aumentamos las RPM.

El problema de un motor de gasoil para aumentar las RPM está en varios puntos. Los principales son: al tener unas relaciones de compresión tan elevadas se necesitan materiales muy resistentes, y por lo tanto pesados, tanto en la culata como en, y ahí le duele, las piezas móviles como pistón, biela y cigüeñal. Al ser más pesadas ejercen una mayor inercia, resistencia a cambiar de movimiento, y necesitan rodamientos mayores, mejor engrase, mejor refrigeración, etc. Por otro lado el ciclo DIESEL se desarrolló para trabajar a PRESION CONSTANTE por lo que si cuando el pistón ha empezado su carrera descendente el gasoil no se ha quemado del todo el rendimiento (y por tanto los CV) decrece de forma brutal. Esto es lo podemos observar de una manera muy sencilla mirando un gráfico de la potencia de un motor, en cuanto se supera el régimen de potencia máxima la curva de potencia se desploma.

Según los desarrollos de Harry Ricardo (uno de los sistemas de precámara para los motores DIESEL de inyección indirecta lleva su nombre) el aumento de presión (ojo no compresión) en el interior de un cilindro en torno al Punto Muerto Superior (PMS) se verifica en tres fases: retardo del encendido, encendido en la primera fase de la combustión, que sucede en un tiempo muy breve y determina un rápido aumento de la presión (transformación casi a volumen constante), y combustión más lenta, al final de la cual se registra la máxima presión del ciclo. Según Ricardo el tiempo de las 2 primeras fases tiende a mantenerse constante independientemente del régimen del motor (RPM) y nosotros sólo podemos actuar sobre el tercero. Este tercer tiempo podemos acelerarlo mediante la inyección a mayor presión o mediante una mayor turbulencia del aire. No obstante aquí también tenemos limitaciones porque al aumentar las revoluciones nos encontraremos con que no hay tiempo para que todo el combustible se queme. El límite en la turbulencia (la velocidad del aire dentro del cilindro) puede estar al alcanzar velocidades supersónicas (aunque esto es solo una suposición mía por como se comporta el aire con respecto a otros fenómenos físicos), y la presión de inyección puede estar limitada por demasiados factores.

No obstante lo anterior recordar que el rendimiento efectivo de un motor no depende sólo de la Presión Máxima, sino de la Presión Media Efectiva y ahí nos encontramos con otros factores como la distribución, porque el cruce de válvulas está más limitado en un motor de gasoil si queremos mantener la PME.

El límite real para la aplicación de motores DIESEL en competición lo desconozco, creo que lo desconoce todo el mundo, en un motor de gasoil no puedes utilizar artimañas como la inyección de agua, tan de moda y necesaria en los F 1 Turbo. Pero como orientación el reglamento de las 500 millas de Indianápolis con respecto a motores era el siguiente en 1.968:
- Motores con compresor 2.800 cc.
- Motores con compresor pero sin árboles de levas en cabeza 3.333 cc.
- Motores sin compresor con árboles de levas en cabeza 4.200 cc.
- Motores sin compresor y sin árboles de levas en cabeza 5.000 cc.
- Motores de 2 Tiempos con compresor o sin compresor 2.800 cc.
- Motores DIESEL con compresor 3.333 cc.
- Motores DIESEL sin compresor 5.000 cc.

El primer coche con motor DIESEL corrió en Indianápolis en 1.931 con escasa fortuna.

Perdonar el rollo y espero que le sea útil a alguien.

Salu2


lmario

[uri]

Este te lo has currado Imario.
Respecto a o que hablamos en el chat, me equivoqué en una cosa. Yo decía que un motor Diesel no puede girar por encima de las 5000 o 6000 rpm (si me apretas mucho) porque no había tiempo suficiente como para inyectar el combustible. Pues bien, después de leer tu mensaje, me he dado cuenta que cometí un error. Y es que ya lo has dicho tú, cuando el motor gira tan rápido, la mezcla no tiene tiempo para quemarse. Ahí tienes razón.
Pero hay una cosa en la que discrepo. Y es que el motor cuando da el mejor rendimiento es a régimen de par máximo, que es el punto donde se realiza un llenado óptimo de la cámara de combustión y una combustión de calidad. A partir del punto de par máximo, las combustiones se degradan; pero el aumento de las revoluciones compensa la peor calidad de la combustión aumentando la potencia. A partir del punto de potencia máxima, el aumento de revoluciones no compensa la degradación de los ciclos y por eso se produce una caída de la potencia. Normalmente es en este punto, una cuantas revoluciones mas arriba, donde se produce el corte de inyección.

Y un par de aclaraciones.

El 716 de la fórmula dela potencia viene de pasar los kW a CV, que es la unidad de potencia más conocida.

Y un error de concepto, los dos motores, tanto el Otto como el Diesel, son motores de combustión interna, puesto que la combustión del combustible se produce dentro del motor.

Espero haber aportado mi granito.

[lmario]

Uri:

Si puedes aporta un ladrillo en lugar de un granito.

Gracias.

Por cierto no hay error en el concepto, quería marcar la diferencia entre explosión y combustión.

Salu2

lmario

[lmario]

Anoche no tenía ganas de mirarlo, pero lo he mirado hoy por la mañana.

1 CV = 735.75 W
1 hp = 746 W

Por lo tanto sigo sin saber de donde sale el coeficiente 716.

Uri, si puedes indagar por la universidad te lo agradecería. Si cualquier otro podéis tendréis el mismo agradecimiento.

Salu2

lmario

[AbcdE]

Creo que tiene algo que ver con la presión de una barra de mercurio o algo por el estilo, se que lo estudié pero no me acuerdo...

[uri]

Bueno, después de comerme durante mucho rato la cabeza pensando de donde salia el maldito 716, pues creo q lo he encontrao. Sinceramente, no pensaba que lo llevase tan mal.

El problema viene de dar el par en m·Kg y no en N·m que son las unidades del SI.

Al calcular la potencia, tenemos que multiplicar el par por las rpm. Si el par se da en m·Kg tienes que multiplicar por 9,81 para pasarlo a N·m, para pasar las rpm a rad/s tienes que multiplicar por 2*pi/60. (9,81*2*pi/60 = 1,0257) Entonces, las unidades que obtienes son W. Y para pasar de W a CV tienes que dividir por 736. Y aqui es donde aparece el famoso 716, y es que
1,0257/736 = 1/716 (no da exactamente 716, por cuestiones de decimales).
Pues creo que ya está, y si alguien tiene alguna corrección que hacer, ya sabe, que lo diga.

[machaquitocom]

QUE FUERTE...............VAYA CLASE

NO QUIERO PENSAR EN MOTORES DE COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS, ENERGIA SOLAR......ETC.

NADA CHICOS, UNA CERVECITA QUE OS LO HABEIS CURRAO, HASTA LO HE IMPRIMIDO....

[AbcdE]

Hablando de coche solares, habéis visto la peich http://www.racingservices.net/cochesolar ?
Si os interesa el tema....

[chatarra]

Uri, Imaro, Pshyco,

Un 10 tios. Mejor dicho, un 11 !! Así aprendemos todos. Cojonudo. Me lo he tenido que leer 3 veces pero al final lo he entendido!

Por cierto : Renault dijo que cuando volvieran oficialmente investigarian/desarrollarian algo nuevo. En su momento inventaron/desarrollaron el motor turbo. ¿Que coño van a re-inventar ahora? ¿Algo que ver con el diesel? Para ello, la reglamentacion de gasolinas tendria que cambiar, pues segun creo la actual reglamentación no permitiría un combustible tipo gsa-oil...¿o s que hay una via inexplorada?.

Amigos sabios : ¿sería posible un motor distinto con la actual gasolina?

[a.diz]

Como controlais, yo lo unico que se del diesel es que me sale mas económico, jejeje, pero enhorabuena por vuestros conocimientos...

[uri]

chatarra:
Supongo que ya ha quedado claro que los Diesel no es un motor apropiado para la F1 (al menos sin turbo), ya que no pueden subir mucho de vueltas,y por lo tanto dan menor par y potencia, y encima pesan mucho más. Por lo tanto, solo nos quedan los motores de gasolina.
Suponiendo que los motores actuales de F1 siguen el ciclo teórico de Otto, lo único que podrían inventarse en Renault es un motor que funcionara según un ciclo distinto.

Este ciclo podia ser el llamado ciclo de Miller. Es un ciclo muy parecido al ciclo Otto, la única diferencia que hay es que en la fase de compresión, la válvula de admisión se mantiene abierta durante un cierto tiempo, haciendo mas corta la carrera de compresión que la de expansión. De este modo aumenta el rendimiento del motor, y por tanto la potencia. El único inconveniente para su uso en la F1 es que necesita un compresor para evitar que la mezcla vuelva al colector de admisión mientras la válvula sigue abierta, por lo que quizá no seria legal.
En el suplemento de Motor de La Vanguardia del 9 de abril hay un artículo que quizá lo explica mejor que yo.

Otra opción seria la de usar un motor rotativo. ( No se como está el reglamento respecto a eso ). En el mismo artículo, habla del motor Wankel; éste es un motor rotativo ( que no alternativo ) y por lo tanto no es necesario transformar un movimiento lineal del pistón en rotativo. Este tipo de motor presenta algunas ventajas e inconvenientes. La mayor ventaja es que el ciclo se realiza tres veces por cada vuelta completa del rotor (equivalente al pistón ), a diferencia de los motores de 4T que necesitan de dos carreras del pistón para realizar todo el ciclo. Por lo tanto, aquí podemos ver la clara mejora de la potencia que podria aportar este tipo de motor.
Pero los problemas que presenta son mucho mayores, y es que no está tan desarrollado como lo están los motores alternativos. El principal problema que presenta es la estanqueidad, ya que es dificil de conseguir entre las cámaras del rotor. ( Si no veis una foto es difícil explicarlo ). Otro problema es la refrigeración, ya que en la parte de admisión la temperatura puede ser de unos 150 ºC, pero en la parte de escape, situada a la izquierda de la de admisión, la temperatura puede llegar a los 1000 ºC.

Otra opción, más conocida por todos seria la de utilizar un motor de 2T, pero tampoco se como está el reglamento respecto a eso.

Pocas opciones quedan ya en cuanto a cambios a configuración del motor; por lo tanto si Renault sigue con los motores "clásicos" los cambios vendrán de otra parte, como pueden ser materiales, o en los elementos del motor, como la admsión, la distribución, etc.

Sinceramente, yo no tengo ni idea de que puede ser lo nuevo que investigue/desrrolle Renault. Solo he intentado contestar a la última pregunta de chatarra.

[xotazu]

No soy ingeniero, y entiendo poco de motores, pero dada mi formacion me atrevo a hacer algun comentario.

Los motores actuales estan basados en fundamentos teoricos, digamos termodinamicos y/o fisicos, a los que se ha exprimido hasta el maximo desde el punto de vista tecnico o tecnologico. De acuerdo, los diesel de calle han avanzado muchisimo en los ultimos anyos, pero a nivel de competicion creo que ya ha esta casi todo dicho. Cuando digo casi todo me refiero a que actualmente se pueden mejorar las prestaciones, pero dentro de un limite y siempre gracias a mejores tecnicas o tecnologicas puntuales. Para dar un salto cualitativo considerable creo que se deberia ir a las autenticas raices y origenes de la cuestion. La fisica y/o termodinamica de los motores deberia ser revisada (no digo que sea incorrecta sino revisitada) para obtener nuevos puntos de vista y atacar el problema desde otro punto de vista. Ahi se abriria un nuevo campo de investigacion que daria muchos mas anyos de competicion, innovacion y, lo mas importante para los aficionados, diversion.

[lmario]

Ahora SI me llenas el ojo con tu explicación Uri, buen trabajo y muchas gracias.

Este topic lo abrió Psycho a raíz de un chat en el que coincidimos y, creo, no le quedaron claros algunos conceptos que intenté explicar en mi primera respuesta. Gracias a vuestras aportaciones sigue vivo y voy a intentar clarificar, dentro de mis posibilidades otros conceptos que exponéis.

A mediados de los años setenta, RENAULT invirtió mucho dinero en desarrollar un motor F-1 sobrealimentado. En un motor sobrealimentado se introduce aire a presión, con lo que podemos meter más aire que la capacidad nominal del motor. Puesto que cuanto más aire entre más gasolina se puede quemar esto es equivalente a aumentar la cilindrada con el mismo peso. La sobrealimentación es tradicional en los motores de competición desde primeros de siglo, de hecho los más famosos coches de competición de los años 30 (Bugatti 51 / 1931 - Alfa Romero P3 / 1932 - Maserati 3000 8 CM / 1933) llevaban alimentación forzada por un compresor mecánico. Incluso después de la Segunda Guerra Mundial esto seguía así con la siguiente reglamentación:

- Motores aspirados = 4.500 cc.
- Motores sobrealimentados = 1.500 cc.

En 1.954 esto se cambió de la siguiente forma:

- Motores aspirados = 2.000 cc.
- Motores sobrealimentados = 750 cc. (SETECIENTOS CINCUENTA)

Esta reglamentación que favorecía claramente a los motores aspirados llevó a la desparición de la sobrealimentación.

En 1.968 y después de algún que otro cambio el reglamento aceptaba:

- Motores aspirados 3.000 cc.
- Motores sobrealimentados 1.500 cc.

Nadie consideró que los motores sobrealimentados pudieran tener ninguna opción, hasta que Renault, que llevaba algunos años experimentando en carreras de prototipos y resistencia creó su propio equipo de F-1. La sorpresa de Renault fué que en lugar de sobrealimentar el motor con un compresor mecánico tradicional, normalmente Roots, utilizaba un Turbocompresor.

El Turbocompresor no es un invento del otro jueves, se patentó a principios de siglo, creo que antes de 1.910. Su principio de funcionamiento se basa en la utilización de los gases de escape para mover una turbina situada en el colector de escape; esta turbina hace mover mediante un eje a otra, solidaria de la anterior, situada en el sistema de admisión. El resultado es que cuando los gases de escape hacen mover las turbinas conseguimos una sobrealimentación gratuita, es decir sin gastar energía mecánica como hacen los compresores tradicionales.

Por supuesto que hay un precio a pagar, el llamado "turbo-lag" o tiempo de retraso. Si no hay combustible quemándose dentro del motor no hay gases de escape, solamente aire. Desde el momento que se acciona el acelerador hasta que los gases de escape consiguen que la turbina alcance suficiente velocidad para crear una sobrepresión en la admisión transcurre una cantidad de tiempo variable en función de varios parámetros (inercia de la turbina, recorrido de los gases, etc.) y ese tiempo es el "turbo-lag".

La magnitud de la sobrealimentación está limitada en la práctica por la detonación y por los esfuerzos mecánicos y térmicos que deben soportar los principales elementos del motor. Renault y posteriormente el resto de los "motoristas" fueron venciendo estos obstáculos con distintas técnicas. Puesto que la sobrealimentación implica una "pre-compresión" se rebajaba la relación de compresión; para reducir el "turbo-lag" se diseñaron turbinas más pequeñas o se aumentó su número, incluso disponiéndolas en serie; para enfriar el motor, y además añadir oxígeno suplementario, se desarrolló la inyección de agua, etc.

Contra unos motores atmosféricos que en pocos casos superaban los 500 CV, los motores turbo en pocos años llegaron a superar los 1.000 CV, habiendo rumores de motores especiales de calificación con potencias cercanas a los 1.500 CV.

La FIA decidió abortar esta escalada de potencia y de un plumazo suprimió los turbos. Eran coches tremendamente difíciles de conducir, demasiado delicados con el acelerador y en mojado ...

Después surgió el desarrollo de la electrónica, ..., pero esto es historia reciente que conoceréis todos.

¿El futuro? Con el reglamento actual para mí es una incognita.
- Motores de 4 tiempos
- Cilindrada máxima 3.000 cc.
- Sobrealimentación prohibida (de cualquier tipo)
- Número máximo de cilindros 12 (además deben ser redondos, Honda por lo menos en motos experimento con cilindros ovalados)
- Número máximo de válvulas 5 por cilindro
- Prohibición de cualquier tipo de forma de propulsión distinta de motores de 3 litros de cuatro tiempos
- Cualquier cosa que pueda rebajar la temperatura del aire o de la mezcla en el interior del motor esta prohibida (por ejemplo la inyección de agua)
- Sistemas de escape de longitud variable prohibidos.
- Estructura básica del ciqüeñal y arbol de levas en acero o hierro fundido.
- Bloque, culata y pistones no pueden tener refuerzos en fibras de carbono o aramida.

El resto de la reglamentación la podéis mirar en inglés en www.fia.com

Pués eso, que pese a los avances de Mazda en motores rotativos (tipo Wankel), que después de nosecuantos años gastando dinero abandonaron el proyecto por falta de fiabilidad, pese a algún buen resultado en Le Mans; los abandonados estudios, y algunas aplicaciones prácticas como el Lotus 56 de 1.971 en F-1; los motores de pistones libres (una variación de las turbinas) y a saber que más, no es fácil prever el futuro.

Pese a lo que pueda cambiar la reglamentación, con respecto a cilindrada, materiales o ciclo de funcionamiento, la termodinámica nos impone unos límites. Lo máximo que hoy nos estamos pudiendo acercar a ellos se debe a la electrónica, que nos permite controlar más y mejor todo el proceso que se realiza en el motor, que se reduce a transformar la energía química almacenada en un combustible, la gasolina, en energía cinética, movimiento de los pistones.

Perdonar por el rollo y espero que le sirva a alguien.

Me parece que puede ser interesante crear topics técnicos en los que todo aquel que tenga conocimientos pueda aportar algo. Si lo hacéis intentaré ayudar en lo que pueda, pero creo que muchos de vosotros tendréis más nivel que yo.

lmario

[Colin]

La solución gasofa/gasoil existe pero está patentada por Mitsubishi y se llama reconoce como "GDI" Motor de Gasolina Directa; se beneficia del rendimiento del Otto y del consumo del Diesel.
Os lo podría explicar con detalle, pero tampoco qiero dar el coñazo.
Saludos.

[Colin]

La solución gasofa/gasoil existe pero está patentada por Mitsubishi y se llama reconoce como "GDI" Motor de Gasolina Directa; se beneficia del rendimiento del Otto y del consumo del Diesel.
Os lo podría explicar con detalle, pero tampoco qiero dar el coñazo.
Saludos.

[lmario]

Colin:

Quizás no he sabido explicarme correctamente o quizás tengas una pequeña confusión.

El sistema de alimentación por inyección es independiente del sistema de funcionamienteo del motor bien sea ciclo OTTO (gasolina) o DIESEL (gasoil). En ambos casos la inyección puede ser indirecta: la gasolina se inyecta en el colector de admisión justo delante de la válvula de admisión y el gasoil se inyecta en una cámara especial (precámara) unida al cilindro por un pequeño conducto; o directa: en ambos casos el combustible se inyecta dentro del cilindro.

La inyección directa hasta hace pocos años no se utilizaba en motores DIESEL para vehículos de turismo (aunque era universalmente utilizada en motores grandes, camiones, tractores, etc.) por ser más broncos (más ruidosos, tener más vibraciones, etc.). Con la llegada de la electrónica todo eso cambió y puesto que su rendimiento térmico es algo superior a los demás sistemas de inyección (precombustión o antecámara, combustión separada o cámara auxiliar y acumulador de aire, todos ellos de inyección indirecta) se empezó a utilizar masivamente primero por el grupo VW, los famosos TDI, y posteriormente, a raiz del desarrollo de la tecnología "commom rail" (conducto único) por el grupo FIAT y explotada comercialmente por BOSCH, estan los desarrollos HDI del grupo PSA, así como los del propio grupo FIAT, BMW, Renault y Mercedes entre otros.

Ciñéndonos a la inyección directa en gasolina, que es realmente el tema de esta aclaración, Mercedes lanzó al mercado en el año 1.954 uno de sus más famosos modelos, el 300 SL. Este coche, muy conocido por la disposición de sus puertas como "alas de gaviota", tenía como principales características técnicas:
- Motor delantero de 6 cilindros en línea
- Alimentación por inyección mecánica DIRECTA Bosch
- Distribución por árbol de levas en cabeza
- Potencia máxima: 215 CV a 5.800 rpm
- Par motor máximo: 28 kgm a 4.600 rpm
- Velocidad máxima: entre 235 y 260 km/h
- Aceleración 0 a 100: aprox. 7 segundos

Mitsubishi ha desarrollado su propia tecnología de inyección directa para gasolina y le ha dato el nombre de GDI, probablemente por la moda de las siglas (GTI, GSI, TDI, HDI, etc.) Renault también acaba de lanzar sus motores de inyección directa para gasolina y los demás fabricantes no tardaran demasiado.

lmario

[Colin]

Imario,

Haber si me explico porque creo que no me has entendido.

El motor de inyección directa de gasolina «GDI», que se caracteriza por tener el rendimiento más alto conocido hasta hoy y que se está utilizando ya en modelos de producción en el modelo Carisma.(o Lancer):Se como funciona un motor, pero me explico.
La evolución de los motores ha seguido dos ciclos termodinámicos característicos, uno basado en el ciclo Otto, es el motor de encendido por chispa o motor de gasolina. El otro es el motor de encendido por compresión o motor diesel. El motor de gasolina tiene la gran ventaja de desarrollar una gran potencia con una pequeña cilindrada gracias a la calidad de combustible que se evapora fácilmente, lo que produce una combustión satisfactoria. Esto ha conducido a que el motor de gasolina sea la principal fuente de energía para los turismos, aunque este tipo de motor no es necesariamente adecuado para una combustión pobre, Por otra parte, es bien sabido que el motor diesel tiene la ventaja inherente de una excelente economía de combustible gracias a su combustión superpobre. Sin embargo, tiene el inconveniente de la emisión de humos que limita la potencia generada a menos que se utilicen motores de mayor cilindrada. Después de considerar estos dos motores de esta manera, quizá te preguntes, amigo Imario, si es posible desarrollar un motor ideal que herede las ventajas de ambos motores.

Pues a esta pregunta hay que contestar que sí, que es posible, y ese motor es el motor de gasolina de inyección directa que ha sido un sueño largamente acariciado por el sector. Este motor, que se caracteriza tanto por una excelente economía de combustible como por su capacidad de entregar una alta potencia puede convertirse en la evolución definitiva del motor para el futuro!!!
Si analizamos más de cerca el progreso habido en el sistema de alimentación de combustible, nos encontramos que el sistema de inyección multipunto MPI controlado electrónicamente, que se ha adoptado desde finales de la década de los 70 en la mayoría de los motores actuales, ha mejorado mucho la eficacia de la inyección de combustible. hasta aquí estamos de acuerdo, pero sin embargo, el sistema MPI tiene una desventaja intrínseca en el límite de respuesta y facilidad de control, ya que el combustible se mezcla previamente con la masa de aire y se introduce en los cilindros. Para superar estas restricciones en la alimentación de combustible y para conseguir un motor ideal, se han llevado a cabo estudios sobre la inyección de combustible directamente en los cilindros, tanto en la industria como en los laboratorios de investigación durante los últimos 50 años.

Debo mencionar que el concepto de la inyección directa en el cilindro no es ninguna novedad: está registrado que el Dr. Diesel construyó un motor experimental de gasolina de inyección directa en 1893 utilizando este concepto.
Y en 1957, Mercedes Benz fabricó unas 3.000 unidades de motores para vehículos de carreras que incorporaban un sistema de inyección de combustible en los cilindros. Respecto al 300 SL de 1954 completaría tu info con la cilindrada 2.996 cc, 12 válvulas, disposición del motor delantera, eje motor trasero y refrigeración por agua; ¡¡vaya bomba!!, pero estos motores Mercedes sólo pretendían conseguir una mayor potencia mediante la alimentación de una mezcla homogénea directamente a los cilindros y no consiguieron compatibilizar la potencia con el menor consumo de combustible, siendo este segundo aspecto el que tiene una mayor importancia para la tecnología actual.

Los objetivos de desarrollo del GDI son: consumo de combustible ultratrabajo, mejor que el de los motores diesel, potencia superior a la de los motores MPI convencionales.
El nuevo motor aprovecha plenamente la ventaja de la inyección directa en los cilindros gracias su planteamiento. El motor se controla para que marche en dos modos de funcionamiento cambiando el calado de la inyección de acuerdo con la velocidad del vehículo. De esta manera, se consiguen los dos objetivos de excelente economía de combustible y alta potencia. En la conducción normal por ciudad la inyección de combustible se realiza en la fase final de la carrera de compresión. Esto da como resultado una mezcla óptima estratificada o combustión superpobre lo que implica un excelente consumo de combustible. El funcionamiento con carga máxima correspondiente a la fase de aceleración y al funcionamiento a alta velocidad. Aquí, el combustible se inyecta en la carrera de admisión de tal manera que se produce una combustión de una mezcla homogénea en el cilindro para conseguir una alta potencia igual que en los motores convencionales.

Los cuatro elementos principales de la nueva tecnología son:
- lumbrera de admisión recta vertical que controla la dinámica del flujo de aire en el cilindro,
- bomba de combustible de alta presión que alimenta combustible a presión a los cuatro inyectores,
- inyectores de turbulencia de alta presión que preparan la mezcla apropiada mediante el control eficaz de la dispersión del combustible inyectado
- pistones con la parte superior curvada que sirven para orientar y controlar la formación de la mezcla de combustión.

En primer lugar, la lumbrera de admisión recta y vertical está pensada para crear una dinámica del flujo de aire ideal en el cilindro. El flujo de aire en el motor convencional se comporta como un flujo lateral hacia la cámara de combustión desde la lumbrera de admisión. En el GDI, la entrada de aire se produce a través de la lumbrera de admisión recta vertical, que genera un flujo forzado hacia abajo o en caída en el cilindro. El flujo se produce en sentido inverso al de los motores convencionales. Debe mencionarse que la mayor parte de los esfuerzos de investigación se realizaron sobre la dinámica del flujo de aire en el cilindro y que la formación de mezcla resultante y la lumbrera recta vertical se seleccionaron debido a que daban lugar al flujo de aire óptimo dentro del cilindro.
A continuación viene el inyector de turbulencia de alta presión. Éste desempeña un papel importante en la formación de un chorro de combustible atomizado que es indispensable para el éxito de la inyección directa. Sin embargo, en una fase temprana del desarrollo de este nuevo motor, no existían inyectores de alta presión para motores de gasolina y desarrollaron el inyector de combustible requerido, es decir, el inyector de turbulencia de alta presión. El éxito del nuevo motor se debe en gran parte a este inyector específico que puede proporcionar una atomización ideal del combustible gracias al movimiento altamente turbulento que se comunica al chorro del combustible.
El secreto está en la cuña cilíndrica de turbulencia que le comunica un giro al combustible inyectado mientras pasa a través del conducto de turbulencia situado en la parte inferior de la cuña cilíndrica de turbulencia y de esta manera puede obtenerse en todas las condiciones de funcionamiento del motor la pulverización óptima del combustible, formada por vapor de combustible finamente pulverizado y difundido en el sentido del flujo.
Y finalmente, el pistón con la parte superior curvada que desempeña un importante papel en el control y direccionamiento de la mezcla de aire/combustible optimizando al mismo tiempo la dinámica del flujo del aire en el cilindro. El hueco existente en la cabeza del pistón es de una importancia fundamental para mantener el combustible pulverizado en forma compacta, sin dispersión, hasta el momento mismo del encendido.

El primer objetivo de una mayor economía de combustible se consigue mediante el efecto combinado de estas tecnologías básicas utilizadas en el nuevo motor. Es decir, realizando la inyección en la carrera de compresión, la mezcla se estratifica en unas condiciones ideales en las cuales es más rica alrededor de la bujía para facilitar el encendido de la carga global y obtener una relación aire/ combustible ultrapobre. De esta manera se produce una combustión ultrapobre en el cilindro que se traduce en un consumo reducido de combustible, inferior incluso al de los motores diesel. Debe tenerse en cuenta que esta estratificación de la carga tan exclusiva no es posible lograrla en los motores con inyección A/IPI o en otros motores convencionales de gasolina.El chorro de combustible en el cilindro se vaporiza en un tiempo muy breve del orden de 1,6 milésimas de segundo y que forma una mezcla gaseosa estratificada ideal alrededor de la bujía.Mira hasta que punto es pobre esta relación de aire-combustible de 40 a 1 si se compara con la relación estequiométrica o teórica de 15 a 1, según la cual funcionan la mayoría de los motores convencionales.
También se puede comparar el efecto de la relación aire/combustible sobre la variación del par y el consumo de combustible durante el funcionamiento de los dos motores a una velocidad de crucero de 40 km/h. Como supongo que sabes, pero seguramente no otros foristas, la variación de par es un índice de la estabilidad de la combustión. Cuanto mayor es la variación del par, peor es la estabilidad de la combustión. En los motores MPI convencionales, la estabilidad de la combustión se deteriora a partir de una relación aire/ combustible de 20 a 1 mientras que el GDI mantiene una combustión estable incluso para una relación ultrapobre de 40 a 1, lo que permite obtener un ahorro del 35 % en el consumo de combustible.
Se reconoce en general que el control del NOx es un problema importante en cualquier motor que utilice una mezcla pobre, ya que los catalizadores actualmente disponibles de 3 vías no son lo suficientemente eficaces para reducir las emisiones de NOx de dichos motores.Sin embargo, en el motor GDl, puede reducirse casi el 97% de las emisiones NOx durante la marcha a baja velocidad a 40 km/h, para flipar, gracias a una proporción de recirculación de gases de escape bastante alta del orden del 30% y a un nuevo catalizador para NOx para mezclas pobres, denominado «Lean NOx», de reciente desarrollo.y puede funcionar con una relación aire-combustible superpobre del orden de 40 a 1 y que, no obstante, las emisiones de NOx pueden reducirse con una eficacia del 70%.

La obtención de una mayor potencia fue otro objetivo en el desarrollo. Este objetivo se ha alcanzado por medio de una mejora en el rendimiento volumétrico y de una mayor relación de compresión debida a la inyección directa de combustible durante la carrera de admisión. El rendimiento volumétrico es el índice de la cantidad de aire que puede entrar en el cilindro Evidentemente, la potencia desarrollada por el motor aumenta al aumentar el rendimiento volumétrico. El éxito de la mejora en el rendimiento volumétrico es debido a la refrigeración del aire de admisión por medio de la vaporización del combustible en el cilindro, conseguida mediante la inyección directa de combustible en la carrera de admisión. Además esta refrigeración del aire de admisión tiene otra ventaja que es el mejor control de las detonaciones del motor lo cual posibilita utilizar una relación de compresión de 12 a 1 que permite obtener mejoras tanto en el rendimiento térmico como en la potencia desarrollada. Gracias a todos estos efectos, el GDI ha conseguido una mejora aproximadamente del 10% en potencia desarrollada y par respecto al motor MPI convencional.
UN RESPIROOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOHHHHHHHHHHHHHHHHH

Una de las más avanzadas tecnologías que se utilizaron en el desarrollo de estos motores es el llamado «método coloreo con láser», que se ha usado para el análisis detallado del flujo del aire dentro del cilindro, conjuntamente con el láser de efecto Doppler y la cámara de alta velocidad. Estas tecnologías han permitido observar claramente los procesos que ocurren en el interior del cilindro, con lo cual el desarrollo del motor ha podido realizarse de una manera eficaz.
Gracias a este proceso de desarrollo y a las avanzadas técnicas utilizadas, se ha conseguido éxito en la creación de algunas nuevas tecnologías que han permitido mejorar el rendimiento térmico y llegar concretamente a la mejor de combustión pobre MVV (Mitsubishi Vertical Vortex) introducido en 1991 que utiliza tecnología de carga estratificada por vértice vertical y que ha sido el escalón anterior que ha permitido llegar al motor GDI, que es el motor definitivo de alto rendimiento.

Pues esto es lo que hay.
Un pesado servidor os saluda.

Pedro, a tope "tiu"

[lmario]

Colin:

Si esto es "dar el coñazo" me apunto a que me des todos los "coñazos" que quieras.

Esta claro que lo tienes claro y sabes dejarlo claro (joder con las redundancias).

Gracias y ¿te importaría mucho abrir o colaborar en algún otro topic técnico?

Salu2

lmario

[Gilles]

Muchas gracias tíos.

He impreso el topic entero y me lo voy a empollar.

Menos mal que en el país de El Gran Hermano aún quedan personas humanas.

Repito muchas gracias por enseñarme. Flipante.

Pos eso