Centrales Diesel

Motor Diesel

Reseña histórica

No necesita de una bujía para encender la mezcla aire-combustible. Comprimiendo el aire a presiones elevadas éste logra temperatura tal como para provocar la ignición.

Son motores de mejor funcionamiento y eficiencia que los del ciclo otto, pudiendo consumir combustibles de menor calidad, pero suelen ser mas costosos, lentos, pesados y caros.

Ventajas y desventajas

Ventajas

  1. Baja inverisón inicial: para lugares aislados
  2. Rápida puesta en marcha: para energía de punta o lugares aislados
  3. Buen rendimiento y constancia: hasta el 39% con poca varianción de acuerdo a la carga
  4. Reducido consumo de agua: aptos para zonas con poca disponibilidad

Desventajas

  1. Irregularidad en su cupla (penduleo): como toda máquina alternativa, su velocidad angular no es constante, con más oscilaciones cuantos menos ciindros tiene. Se usan volantes para amortiguar.
  2. Vibraciones: transmite vibraciones a los cimientos lo que encarecen la obra civil y perturban al ambiente.

Características constructivas

El motor Diesel más grande tiene una potencia de 42 MW y el más pequeño fracciones de CV

Dos y cuatro tiempos

  • hasta 500 KW 4 tiempos
  • de 500 a 2000 kW 2 o 4 tiempos
  • mas de 2000 KW 2 tiempos

Los de 4 tiempos son un mejor diseño, pero se vuelven más complejos en la medida que aumenta la potencia. El de 2 tiempos puede mejorarse con accesorios que sólo se jusitifican en grandes instalaciones y que hace a su sencillez (2 tiempos) una ventaje.

Cantidad de cilindros

  1. Pocos cilindros
    1. de gran porte y carrera, se deben usar importante volantes
    2. Mayor empuje lateral que debe compensarse con crucetas que encarecen el costo
  2. Mayor cantidad de cilndros
    1. Máquina mas cara por cantidad de piezas y complejidad

Tipo de admisión del aire

  1. Apiración natural: más grandes para una potencia dada, con menor rendimiento. pero más baratas
  2. Sobre-alimentadas: más caras y de menor vida útil (si usan grandes sobrepresiones)

Tipo de alimentación de combustible

  1. Inyección mecánica o sólida: se inyecta con la presión del propio combustible, usando bombas individuales o colectivas. Necesita un sistema para controlar la turbulencia del aire-combustible en la cámara
  2. Inyección neumática: se usa aire comprimido exterior de un circuito aparte que hace a un funcionamiento más homogéneo y da una combustión más completa, pero no es menos flexible a variaciones de potencia y necesita un sistema de control caro.

Sistemas accesorios

Alimentación de combustible

Gas natural, metano, petróleo y derivados, destilados de carbón, etc. Los más usados son el Diesel-Oil y el Fuel-Oil.

Una bomba aspira de los tanques diarios impulsa el combustible a traves de ul filtro a la bomba inyectora. Los excesos de combusitble son aspirados por una bomba de retorno y devueltos a los tanques diarios.

Si se alimenta a fuel oil, hay que precalentarlo siendo que es muy poco fluido a temperatura ambiente.

Lubricación

Es importante para toda máquina alternativa. Los lubricantes a base de aceites añaden capacidad detergente. En instalaciones grandes se almacenan en un tanque externo y llevado al interior de los circuito. El retorno es por gravedad o mediante bombas. Los tanques tienen filtros para conservar las propiedades del aceite.

Refrigeraión

Puede ser con un circuito abierto tomando agua filtrada de un lago, o circuito cerrado con agua tratada. El tanque de compensación más elevado evita la formación de burbujas. El agua es enviada por una bomba a la torre de enfriamiento donde intercambia calor para vovler a inicial el ciclo

Aire y gases de la combustión

El aire es tomado del exterior con el uso de filtros y expulsado por medio de una chimenea que tiene un silenciador adosado. Si el motor tiene b omba de barrido, el aire es aspirado por una bomba de pequeña sobrepresión en los cilindros lo que obliga al aire a salir a la atmósfera de forma total.

Si el motor esta sobrealimentado, se aspira con una bomba. Los motores sobrealimentados (turbo) son de mejor rendimiento y potencia pero elevan el nivel de ruido obligando a la insonorización.

Arranque

EL arranque es suministrado de forma externa como todo motor alternativo. Pueden ser motores eléctricos, motores a nafta, sistemas neumáticos, etc.

El motor se puede poner en marcha mediante aire comprimido que al expandirse en los cilindros comienza a hacer andar el motor hasta que alcanza una velocidad tal que permita comprimir el aire a la presión adecuada para la ignición.

Perspectivas futuras

Actualmente, los motores Diesel de generación son sobrealimentados y con muchos cilindros. Como cada vez quedan menos poblaciones sin conexión a la red, el uso de estos motores se restringe al uso de emergencia en casas, edificios y para aplicaciones navales. En el caso domiciliario compite con la turbinas de gas.