Motores Diesel e de Alta Compressão

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Segunda edición
Motores Diesel
y de gas de alta
compresión
Edgar J. Kates • William E. Luck
Barcelona · Bogotá · Buenos Aires · México
 
Título de la obra original: 
DIESEL 
And High Compression Gas Engines, 3rd Edition 
 
 
Edición original en lengua inglesa publicada por 
American Technical Society, Chicago 
 
 
 
© Editorial Reverté, S. A., 1982 
 
ISBN: 978-84-291-4837-4
 
 
 
Versión española coordinada y traducida por: 
Dr. J. Vilardell 
Ingeniero de Armamento y Construcción 
 
Propiedad de: 
EDITORIAL REVERTÉ, S. A. 
Loreto, 13-15. Local B 
Tel: (34) 93 419 33 36 
08029 Barcelona. España 
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Reservados todos los derechos. La reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio o procedi-
miento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares de ella 
mediante alquiler o préstamo públicos, queda rigurosamente prohibida sin la autorización escrita de los titula-
res del copyright, bajo las sanciones establecidas por las leyes. 
 
 
# 865 
 
 
Edición en papel: 
 
Edición e-book (PDF): 
ISBN: 978-84-291-9098-4
© Editorial Reverté, S. A., 2021 
Prólogo 
A consecuencia de la utilización cada dia mayor de los motores Diesel, 
los conocimientos acerca de este tipo de motores deben aplicarse a acti­
vidades cada vez más diversificadas. Así, pueden encontrarse motores 
Diesel como grupos propulsores de automóviles, camiones, autobuses, 
locomotoras y toda clase de embarcaciones. Además se emplean en ma­
quinaria para la construcción como excavadoras, palas cargadoras, ex­
planadoras y grúas y en la agricultura accionan cosechadoras de algodón 
y de maíz, agavilladoras y tractores en general. Adicionalmente pode­
mos ver motores Diesel accionando generadores eléctricos, compresores, 
bombas y los más variados equipos de funcionamiento estático. 
Sólo para los trabajos de entretenimiento y reparación cabe esperar 
que la demanda de personal crezca sustancialmente en los años próxi­
mos, ya que en todos los países del mundo la maquinaria accionada por 
motores Diesel realiza los trabajos más importantes y difíciles. 
Por otra parte, en todas las ciudades los medios de transporte, espe­
cialmente públicos, que emplean motores Diesel crecen día a día y en 
muchos lugares del mundo se utilizan casi exclusivamente motores Die­
sel para estos servicios. A la vista de tan extensas y variadas aplicaciones 
de los motores Diesel es evidente que el conocimiento de los mismos se­
rá para algunos técnicos imprescindible y para otros muy beneficioso. 
Este libro, Motores Diesel y de gas de alta compresión, a través de sus 
dos primeras ediciones ha sido durante los últimos veinte años un texto 
fundamental encaminado a facilitar la comprensión de cómo están cons­
tituidos y cómo se utilizan los motores Diesel. Como texto básico, esta 
obra se propone explicar qué es un motor Diesel, cómo funciona y las 
muchas aplicaciones a las que puede dedicarse. 
En esta tercera edición, el libro ha sido completamente reordenado y 
puesto al día obedeciendo al plan que se expone a continuación. 
V 
VI Prólogo 
Empieza por explicar de forma clara para el lector cuáles son las par­
tes estáticas de los motores Diesel, el bloque, los cilindros y la culata, 
para exponer en términos sencillos todo lo relativo a las partes móviles 
principales. Así, el lector podrá estudiar pistones, cigüeñales y bielas y 
conocer las funciones de segmentos, cojinetes, antivibradores y volantes 
de inercia, así como el engrase de todas estas piezas. 
Después de pasar revista a los conceptos fundamentales de ingeniería, 
física, química de la combustión y del comportamiento de los gases, se 
pasa a examinar las características de los combustibles líquidos y gaseo-
roa . 
A continuación, se trata de la potencia de los motores tanto en térmi­
nos históricos como en lo que respecta a las prácticas habituales hoy 
en día. A ello sigue una exposición acerca de la determinación de las ca­
racterísticas nominales y operativas de los motores. 
Otros temas de gran importancia que también se cubren son la sobre­
alimentación y el barrido, la terminología relativa a los sistemas de esca­
pe y admisión y los procedimientos usados para alimentar a los motores 
con grandes masas de aire en correspondencia con cantidades de com­
bustible cuidadosamente dosificadas con toda precisión. Con relación a 
esto último se exponen los. complicados sistemas de inyección de com­
bustible y se trata de las cámaras de combustión. Además, el tema de 
los reguladores se expone de forma completa y sencilla, incluyendo ilus­
traciones de modelos actuales. 
Con el fin de que el texto gane en amplitud de cara a la práctica, a es­
ta tercera edición se ha añadido un nuevo capítulo acerca de ensayos, 
instrumentación y diseño. Por último, se incluye un capítulo completo 
relativo a accesorios y otro en el que se 'da un tratamiento extenw a la 
utilización en servicio, entretenimiento y localización de averías. 
El autor ha añadido más de ciento cincuenta ilustraciones y ha pues­
to al día el texto para que esté a la altura de las necesidades prácticas 
. actuales. Por su minuciosidad, claridad y actualidad, todos los lectores 
podrán sacar provecho de este libro. 
Los editores 
Cummins Engine Company, lnc. 
fndice analítico 
Capítulo l. Características particulares de los motores Diesel 
Peculiaridades de los motores Diesel 
Diferencias entre los distintos motores Diesel 
Motores Diesel para la automoción 
Maquinaria agrícola 
Motores transportables 
Motores de ferrocarril 
Motores marinos 
Motores estáticos 
Capítulo 2. Funcionamiento de los motores Diesel 
Partes fundamentales 
Proceso en el interior del motor 
Motores Diesel de cuatro tiempos 
Relación de compresión 
Motores Diesel de dos tiempos 
Características' generales de los motores Diesel 
Ventajas de los motores Diesel 
Inconvenientes de los motores Diesel 
Utilización de los motores Diesel 
Nota lústórica 
Capítulo 3. Constitución básica de los motores Diesel 
Piezas esenciales de un motor Diesel 
Situación de las piezas fundamentales de un motor 
Descripción de las piezas fundamentales 
1 
3 
8 
10 
12 
15 
17 
19 
25 
25 
28 
30 
34 
34 
40 
41 
43 
44 
45 
47 
47 
49 
53 
VII 
VIII 
Capítulo 4. Clasificación de los motores Diesel 
Clasificación de los motores por su disefio 
Clasificación de los motores por su utilización 
Capítulo 5. Piezas estáticas: bloque, cilindros y culata 
Estructuras de los motores y sus requerimientos 
Camisas y cilindros 
Culatas 
Capítulo 6. Piezas móviles principales 
Pistones 
Segmentos 
Bielas 
Bulones 
Cigüefiales 
Ejes compensadores y antivibrador 
Volante de inercia 
Capítulo 7. El engrase 
Fundamentos del engrase 
Condiciones fundamentales que deben cumplir los lubricantes 
Sistemas de engrase 
Propiedades de los lubricantes 
Elección de un lubricante 
Capítulo 8. Terminología fundamental de física e ingeniería 
Unidades fundamentales 
Unidades derivadas 
Trabajo y potencia 
Energía 
Capítulo 9. Calor y combustión 
Naturaleza del calor 
Flujo calorífico 
Presión y volumen de los gases 
Leyes de los gases 
Terminología química fundamental 
Química de la combustión 
Calores de combustión 
Capítulo 10. Combustibles 
Naturaleza del petróleo 
Refmación del petróleo 
Propiedades de los combustibles para motores Diesel 
Encendido 
Índice analítico 
67 
67 
73 
91 
92 
97 
101 
105 
105 
113 
122 
126 
128 
130 
132 
135 
135 
139 
144 
144 
148 
151 
153 
153 
161 
162 
167 
167 
168 
170 
173 
175 
176 
182 
185 
186 
186 
188 
193 
lndice analítico 
Motores bicombustibles 
Combustibles gaseosos 
Capítulo 11. Potencia y consumo 
Potencia indicada 
Potencia efectiva 
Par motor 
Presión media efectiva al freno 
Rendimiento y consumo 
Rendimiento volumétrico y potencia 
Relación de compresión y rendimiento térmico 
Distribución de las pérdidas térmicas 
Capítulo 12. Características nominales y comportamientooperativo 
Potencia nominal 
El engrase y la inercia como factores limitantes del régimen· nominal 
Tipificación de las características nominales 
Otras formas de especificar la potencia nominal 
Consumos 
Capítulo 13. Sistemas de admisión y escape. Barrido y sobrealimentación 
Sistemas de admisión y de escape 
Constitución de las válvulas 
Mecanismo de la distribución 
Sincronización de las válvulas 
Sistema de admisión de aire 
Colectores de admisión 
Barrido 
Sobrealimentación 
Capítulo 14. Sistemas de inyección de combustible 
Generalidades acerca de los sistemas de inyección 
Sistemas de inyección de bomba lineal 
Sistemas de inyección de bomba rotativa 
Inyectores independientes 
Inyectores y toberas 
Capítulo 15. Cámaras de combustión 
La combustión en los motores Diesel 
Cámaras de combustión para inyección mecánica 
Cámaras de combustión especiales 
Capítulo 16. Reguladores 
Generalidades 
Reguladores de velocidad 
Definiciones 
IX 
195 
196 
199 
199 
201 
203 
205 
207 
212 
213 
215 
217 
218 
219 
223 
226 
228 
233 
234 
237 
239 
243 
245 
248 
249 
256 
271 
271 
273 
284 
298 
307 
313 
313 
317 
320 
327 
328 
331 
335 
X 
Reguladores mecánicos 
Fundamentos de los reguladores hidráulicos 
Reguladores hidráulicos con caída de velocidad permanente 
Reguladores hidráulicos isócronos 
Modificaciones 
Utilización de los reguladores 
Cap_ítulo 17. Ensayo de motores Diesel. Instrumental y disefío 
Ensayo de motores: par motor, potencia, instalaciones de frenado 
Medida de presiones 
Otros ensayos y cálculos 
Disefío 
Capítulo 18. Motores de gas de alta compresión 
Compresión y rendimiento de la combustión 
~oto res Diesel de gas 
Encendido y combustión en los motores de gas 
Motores mixtos 
Motores de gas de compresión y encendido por chispa 
Aplicaciones de los motores de gas de alta compresión 
Capítulo 19. Accesorios e instalaciones auxiliares 
Engrase de los motores grandes 
Circuitos de refrigeración 
Circuitos de alimentación 
Sistemas de admisión de aire 
Sistema de escape 
Sistemas de arranque 
Circuitos de encendido de los motores de gas 
Sistemas de alarma y de parada 
Arranque automático y sistemas de regulación de la carga 
Capítulo 20. Utilización y entretenimiento 
Funcionamiento 
Modos operatorios 
Registros de utilización 
Investigación de averías 
Problemas fundamentales 
Vocabulario 
Índice alfabético 
fndíce snslítíco 
338 
343 
345 
349 
354 
366 
373 
373 
384 
394 
401 
407 
407 
409 
412 
417 
428 
437 
443 
443 
450 
462 
467 
472 
475 
478 
485 
489 
493 
493 
495 
499 
503 
509 
527 
535 
Motores Diesel 
y de gas 
de alta compresión 
Caterpillar Tractor 
Características particulares 
de los motores Diesel 
Introducción 
Este capítulo trata de cómo se reconoce un motor Diesel a primera 
vista, para lo cual se exponen los rasgos distintivos que diferencian a es­
tos motores de los otros tipos de motores. 
Una vez conocida la forma de distinguir un motor Diesel, veremos a 
continuación en qué se diferencian entre sí las distintas clases de moto­
res y las razones por las cuales son diferentes. 
Por último, trataremos de las distintas aplicaciones de los motores 
Diesel y de las diferentes formas en que éstos deben construirse para sa­
tisfacer las necesidades de cada una de dichas aplicaciones. 
Peculiaridades de los motores Diesel 
A la vista de un motor, es posible afirmar inmediatamente si se trata o 
no de un diesel. A primera vista, muchos de estos motores se asemejan a 
los motores de gasolina, pero es sencillo distinguirlos si se tienen presen­
tes tres diferencias fundamentales en lo que respecta a su funcionamien­
to. Estas son: primero, los motores Diesel encienden el combustible ex­
clusivamente mediante calor generado por la compresión, y por tanto 
carecen de sistema de encendido exterior; segundo, los motores Diesel 
aspiran sólamente aire al llenar los cilindros, y por tanto carecen de car­
burador; tercero, los motores Diesel introducen el combustible en los 
cilindros bajo la forma de chorro pulverizado a alta presión, y por tanto 
utilizan una bomba de inyección de combustible. 
Capítulo 
1 
2 
Figura 1·1. Motor Diesel rápido. 
(AIIis-Chalmers, Engine Div.l 
Características particulares de los motores Die!it11 
Tabla 1-1. Diferencias entre los motores diesel y los de gasolina 
Características Motor diesel 
Sistema ignición • • • No tiene sistema de ignición 
visible 
Carburación Los cilindros se llenan con 
aire sólo 
No tiene carburador 
Inyección combustible Tiene bomba de inyección 
para dispersar el combus· 
tibie dentro del cilindro 
a presión elevada 
Cada cilindro lleva un inyector 
Motor de gasolina 
Tiene bujías de chispa 
Tiene bobina o magneto 
Tiene carburador para hacer 
la mezcla de aire y gasolina 
antes de entrar en el cilindro 
No tiene bomba de inyección 
ni inyectores en los cilindros 
En el cuadro 1-1 se reseñan las diferencias fundamentales entre los 
motores diesel y los de gasolina. 
Observemos ahora las figuras 1-1 y 1-2, en las que se representan sen­
dos motores rápidos (muy revolucionados), uno Diesel y otro de gasoli­
na. Obsérvese la bomba de inyección de combustible en el Diesel, y el 
carburador y las bujías en el de gasolina. Existe otra diferencia muy 
importante entre los motores Diesel y los de gasolina y es que los prime-
Tubos de combustible 
Bomba de inyección 
de combustible 
Características particulares de los motores Diesel 
ros son de construcción más robusta, pues deben soportar presiones más 
elevadas, pero esto es apenas apreciable desde el exterior. 
Algunos modelos recientes de motores de vapor presentan un aspecto 
extraordinariamente parecido al de los motores Diesel, lo que no es sor­
prendente ya que los diseñadores de dichos motores copiaron delibera­
damente algunas de las características mecánicas de los motores Diesel. 
Sin embargo, el gran tubo de alimentación de vapor los delata, al igual 
que la ausencia de bomba de inyección. 
Diferencias entre los distintos motores Diesel 
Diferentes aplicaciones reclaman de los motores diferentes característi­
cas en lo que respecta a peso, velocidad, precio, regulación, clase de 
combustible, etc. Vamos a examinar estas características y a tratar de 
cuáles son las predominantes en cada aplicación concreta, como son la 
automoción, los grupos electrógenos móviles, los ferrocarriles o los gru­
pos motopropulsores marinos, así como los grupos electrógenos estáti­
cos. 
3 
Figura 1·2. Motor de gasolina rápi­
do. (Piymouth Div.,Chrysler Corp.) 
4 Características particulares de los motores Diesel 
Motores rápidos 
Primeramente, ha de entenderse bien la importante relación que exis­
te entre velocidad y peso. Cada vez que un pistón de un Diesel realiza 
una carrera motriz, o de explosión, se produce una cierta cantidad de 
energía. Ahora bien, la cantidad de potencia que produce el motor de­
pende de la frecuencia con que él mismo desarrolla dicha energía. En. 
otras palabras, la potencia de un motor se mide por la cantidad de ener­
gía que éste produce en un tiempo dado, es decir, por la rapidez con 
que la energía se genera, y por ello decimos que la potencia de un mo­
tor es la cantidad de energía que éste desarrolla en una unidad de 
tiempo. 
Consideremos, por ejemplo, dos motores iguales, uno de los cuales gi­
ra a velocidad doble que el otro. El motor que gira más deprisa realizará 
un número doble de carreras de explosión y por tanto desarrollará en un 
minuto una cantidad de energía doble que la desarrollada por el motor 
más lento; en consecuencia, su potencia será doble. 
Así, cuando se desea- obtener una potencia elevada de un motor par­
ticular, es preciso hacerlo funcionar tan rápido como lo permitan las 
condiciones de seguridad. Sin embargo, existe un límite a la velocidad 
de giro de todo motor. En efecto, a medida que la velocidad de giro 
aumenta, los pistones se deslizan más rápidamente a lo largo de las pare­
des de los cilindros y la resistenciade rozamiento crece; además, las 
fuerzas generadas por el movimiento, llamadas fuerzas de inercia, se ha­
cen mayores. 
Si la velocidad de giro, o régimen, sube demasiado, el exceso de resis­
tencia de rozamiento y de fuerzas de inercia puede causar el deterioro 
de las piezas del motor. Pero si los diámetros y las carreras de los pisto­
nes son más pequeños, las fuerzas de inercia y las resistencias de roza­
miento serán menores, y es por esta razón que los diseñadores de moto­
res rápidos construyen éstos con más cilindros pero más pequeños, con­
siguiendo así motores de mayor potencia y menor peso. Por tanto, 
cuando para una aplicación concreta se necesite un Diesel de poco,peso, 
éste deberá ser un motor rápido con más cilindros de menor tamai)o. 
Consumo de aire 
Cuanto más cantidad de aire y combustible se queme en los cilindros, 
tanta más potencia se obtendrá de un motor. Ahora bien, introducir 
una buena cantidad de combustible en un motor es cuestión bastante 
sencilla, pero si se quiere que el combustible se queme por completo, 
será necesario además introducir más aire y esto ya no es cuestión tan 
sencilla. 
El aire que nos rodea está sometido a una presión, que recibe el nom­
bre de presión atmosférica o presión barométrica y que se debe al peso 
de la capa de aire que circunda a la Tierra (un metro cúbico de aire pesa 
aproximadamente 1,34 kp). En el límite exterior de la atmósfera, el 
aire carece de presión, pero a medida que nos acercamos a la superfi­
cie terrestre, el peso del aire situado encima empuja hacia abajo cada 
vez con mayor presión, hasta que a nivel del mar la presión atmosférica 
llega a valer aproximadamente 1 kp por centímetro cuadrado (exacta-
Características particulares de los motores Diesel 
Válvula de admisión 
abierta 
Entrada de aire nuevo 
a los cilindros 
Cilindro 
Pistón 
Biela 
Cojinete 
del cigüeñal 
Manivela 
del cigüeñal 
Apoyo de 
bancada 
Durante el descenso del pistón, 
Cuando el pistón se encuentra 
en el punto más alto de su carrera, 
se abre la válvula de admisión 
y comienza la admisión de aire 
la válvula de admisión permanece abierta 
y el aire es admitido en el cilindro 
mente, 1,033 kp/cm2 
). Esta presión no es percibida por nosotros por­
que la presión interior del cuerpo humano es igual a la presión exterior, 
por lo que ésta queda contrarrestada. No obstante, es precisamente esta 
presión atmosférica lo que fuerza al aire a penetrar en los cilindros de 
un motor de cuatro tiempos ordinario de aspiración normal (con ali­
mentación de aire normal). 
Consideremos el caso del motor corriente de cuatro tiempos (fig. 1-3) 
y veamos cómo penetra el aire en el interior de los cilindros. Obsérvese 
que durante la carrera de admisión la válvula de admisión está abierta, 
de forma que parece como si el aire fuera arrastrado hacia el interior del 
cilindro. Esto es una manera muy simple de decir lo que pasa, pues en 
realidad el aire no es arrastrado en absoluto. Lo que realmente ocurre es 
que el pistón al descender crea un vacío parcial, o depresión, y la pre­
sión dentro del cilindro desciende por debajo de la existente en la at­
mósfera exterior. Con ello, la presión exterior (presión atmosférica) em­
puja al aire hacia el interior del cilíndro, llenándolo hasta, o casi, la vre­
sión atmosférica. Si la presión exterior fuese mayor que la atmosférica, 
los cilindros se llenarían a mayor presión y por tanto admitirían más 
cantidad de aire. Y esto es precisamente la misión de los sobrealimenta­
dores, dispositivos que incrementan la potencia de los motores introdu­
ciendo mayor cantidad de aire en los cilindros. 
Un sobrealimentador es sencillamente una bomba de aire que toma 
aire de la atmósfera circundante, lo comprime a mayor presión y des­
pués lo suministra a las válvulas de admisión del motor. Su nombre de 
sobrealimentador se debe a que proporciona al motor una alimentación 
de aire suplementaria, es decir lo sobrealimenta. 
En general, los sobrealimentadores pueden ser de dos tipos. El sobre­
alimentador Roots representado en la figura 1-4 es un compresor vo-
5 
Figura 1·3. Esquema de la carrera 
de admisión de un motor de cuatro 
tiempos. 
6 
Figura 1-4. Sobrealimentador (com­
presor) de un motor V-8 de dos 
tiempos. (General Motors Corp.) 
Características particulares de los motores Diesel 
lumétrico accionado por el motor, a través de una correa articulada o de 
engranajes, y que suele emplearse en motores de dos tiempos. Obsérvese 
en dicha figura 1-4 que el sobrealimentador, o compresor, está situado 
en este caso entre los cilindros y por encima de los mismos (es un motor 
en V de dos tiempos). 
Durante el funcionamiento, el aire penetra por la parte superior (lado 
de admisión), como consecuencia de la depresión creada por el giro de 
los rotores, y pasa por entre los lóbulos de éstos y por la caja del 
compresor hacia la salida de éste, o lado de presión, situado en el fondo 
del mismo. En esta ilustración, el pistón izquierdo se encuentra en el 
punto inferior de su carrera y ha dejado destapados los orificios de la 
camisa, de forma que el aire de alimentación puede expulsar al exterior 
los gases de escape a través de "las válvulas de escape que se encuentran 
abiertas. 
El pistón derecho se encuentra recorriendo la última parte de la ca­
rrera de explosión, los orificios de las camisas están a punto de quedar 
Características particulares de los motores Diesel 
destapados y las válvulas de escape a punto de abrirse, para permitir la 
entrada de aire del compresor. 
En la figura 1-5 se representa un sobrea:limentador centrífugo. Habi­
tualmente este tipo de sobrea:limentador es accionado por los gases a 
gran presión procedentes del escape del motor y suele conocerse bajo el 
nombre de turboalimentador. En funcionamiento, los turboalimentado­
res giran a velocidades muy elevadas, normalmente del orden de 40 000 
revoluciones, o más, por minuto (rpm). 
Con relación a la figura 1-5, se observará que un turboalimentador es­
tá constituido fundamentalmente por dos rodetes unidos por un eje. 
Ambos rodetes están dotados de paletas que les permiten actuar a la 
manera de ventiladores. Los gases calientes procedentes de los cilindros 
del motor inciden sobre uno de los rodetes haciéndolo girar y arrastran­
do así al otro rodete. Este segundo rodete aspira aire del exterior 
aumentando su presión antes de llenar con él los cilindros del motor. 
Resulta así que un peso de aire mayor puede combinarse con una canti­
dad de combustible mayor para obtener mayor potencia. 
Es preciso además mencionar que los sobrealimentadores se utilizan 
para dos funciones muy importantes. Una de ellas es obtener más po-
Salida del aire hacia 
los cilindros -~~~~ 
del motor 
7 
Entrada de los gases de escape calientes 
procedentes del motor 
Eje de unión 
Rodete 
Figura 1-5. Turboalimentador. (Ca· 
terpillar Tractor Co.) 
8 Características particulares de los motores Diesel 
tencia de un motor dado, alimentándolo con mayor cantidad de aire (y 
también con más combustible) de la que el mismo tomaría de la atmós­
fera en condiciones de aspiración normal; con ello, se consigue un mo­
tor de mayor potencia de las mismas dimensiones y casi del mismo pe­
so. La otra función es devolver parte de la potencia que pierden todos 
los motores cuando se separan de las proximidades del nivel del mar y 
se llevan a altitudes elevadas. 
Como la presión atmosférica disminuye al aumentar la altitud, dismi­
nuye consecuentemente la presión que fuerza la entrada del aire en los 
cilindros y el motor pierde potencia por falta de aire. (A 2 500 metros 
de altitud, la potencia de un motor es sólo el 7 5 por ciento de su poten­
cia a nivel del mar.) En estos casos, es esencial un sobrealimentador que 
aumente la baja presión atmosférica de las altitudes elevadas hasta su 
valor a nivel del mar, devolviendo así al motor la mayor parte de lapo­
tencia perdida. (No es posible que devuelva toda la potencia perdida, 
porque partede la potencia recobrada debe emplearse en accionar el 
sobrealimentador.) 
Motores Diesel para la automoción 
Aunque la palabra automoción se refiere a vehículos que pueden mo­
verse por sí mismos (autopropulsados), generalmente por motores pa-
Filtro de aceite del motor 
Figura 1-6. Diesel de la serie V-6-71 . 
(Detroit Diesel Allison Div ., Gene· 
ral Motors Corp .) 
Características particulares de los motores Diesel 
V entilador 
accion ado h idrául icamente 
F i l tro del aceite del motor 
Ai re de adm isión 
ra automoción se entiende únicamente motores que propulsan vehícu­
los que circulan por carreteras, tales como automóviles, camiones y au­
tobuses. 
Los camiones y los autobuses son vehículos mucho más pesados que 
los automóviles y, por tanto, los motores Diesel no son para estos últi­
mos proporcionalmente tan ventajosos respecto a peso y precio:" Ade­
más, autobuses y camiones se utilizan durante muchas más horas por 
año y están equipados con motores mucho mayores. Como resultado, 
los motores Diesel reducen el gasto invertido en combustible en tal can­
tidad, que compensan rápidamente su mayor precio respecto a los de 
gasolina. Por ello, actualmente no sólo se utilizan en camiones y auto­
buses, sino que su empleo en taxis se ha generalizado por completo 
(figs. 1-6 y 1-7). 
¿Cuál es el tipo de motores Diesel adecuado a esta aplicación? Prime­
ro, deben ser motores ligeros, lo que significa motores rápidos y de ci­
lindros pequeños. Segundo, han de ofrecer buen funcionamiento ato­
dos los regímenes, o sea, deben ser flex ibles. Además, deben producir 
poco humo y olores molestos en todas las condiciones de funcionamien­
to. Por último, deben estar diseñados para arrancar sin dificultades en 
tiempo frío. 
* Téngase en cuenta el origen de este libro. 
Compresor del aire 
de adm isión 
Bastidor 
9 
Figura 1-7. Diesel de dos tiempos 
de la serie V-6-71 . (Detroit Diesel 
Allison Div ., General Motors Corp.) 
10 
Figura 1-8. Tractor agrícola de 
tracción total propulsado por mo­
tor Diesel. (Deere & Company) 
Características particulares de los motores Diesel 
Dado el gran mercado existente para los motores Diesel de automo­
ción, se han realizado grandes esfuerzos para conseguir motores satisfac­
torios y son numerosos los fabricantes comprometidos en su construc­
ción,de forma que se ajusten a las distintas necesidades de potencia de 
los usuarios. 
Maquinaria agrícola 
En tiempos recientes, los agricultores se han convertido en grandes utili­
zadores de motores Diesel. Los tractores agrícolas propulsados por mo­
tores Diesel se emplean para arar, sembrar y cosechar, así como para 
otros trabajos. En la figura 1-8 se pone de manifiesto la tendencia hacia 
tractores de mayor tamaño y mayores potencias y posibilidades de trac­
ción; se trata de una máquina con tracción a las cuatro ruedas capaz de 
arrastrar un arado que abre a la vez ocho surcos de tierra de 40 cm de 
ancho. 
Durante la época de siembra, deben cubrirse grandes extensiones en 
un tiempo mínimo y con una mano de obra notablemente reducida. 
Así, la figura 1-9 ilustra un tractor agrícola con motor Diesel que arras­
tra una sembradora. 
Por otra parte, al ir aumentando las potencias disponibles, la comodi­
dad del operario ha aumentado en importancia y en la figura 1-10 pue-
Características particulares de los motores Diesel 
de verse una operación de recolección en la cual el operario está senta­
do en una cabina a prueba de polvo y con aire acondicionado. 
La cosechadora de la figura 1-10 lleva tracción a dos ruedas. Sumo­
tor es un Diesel de seis cilindros y 6 600 centímetros cúbicos (cm3
) de 
cilindrada, cuya potencia es de 130 caballos de vapor (cv) a 2500 rpm. 
Otra máquina específica para grandes explotaciones agrícolas es la cose­
chadora de algodón que se representa en la figura 1-11, propulsada por 
11 
Figura 1-9. Tractor agrícola con 
tracción a dos ruedas propulsado 
por motor Diesel, arrastrando una 
sembradora. (Deere & Company) 
Figura 1-10. Cosechadora moderna 
accionada por motor Diesel. (Deere 
& Company) 
12 
Figura 1-11. Cosechadora de algo­
dón autopropulsada por motor Die­
sel. (Deere & Company) 
Características particulares de los motores Diesel 
un motor Diesel de seis cilindros y 5 390 cm de cilindrada y cuya po­
tencia a 2500 rpm es de 106,5 cv. 
Motores transportables 
Por diese[ transportable se entiende todo motor Diesel instalado sobre 
un montaje que pueda ser llevado de un lugar a otro; o sea, la máquina 
es transportable o móvil. La potencia generada por el motor puede ser 
empleada o no para trasladar la máquina, pero su función es suministrar 
a la máquina la potencia necesaria para que lleve a cabo la función para 
la cual fue diseñada. 
Pueden encontrarse motores Diesel en grúas, dragas, tractores, expla­
nadoras, excavadoras, niveladoras, palas rascadoras, compresores de aire, 
perforadoras y grupos electrógenos móviles. 
Los motores Diesel empleados en esta clase de trabajos son similares a 
los de automoción previamente tratados; ahora bien, como en estos ca­
sos suele ser necesaria mayor potencia, los motores Diesel móviles co­
rrespondientes acostumbran a ser de mayor tamaño, más pesados y algo 
más lentos. En los casos en que se necesita la misma potencia, los moto­
res Diesel móviles se asemejan mucho a los de automoción. Véanse figu­
ras 1-12 a 1-15. 
En la figura 1-12 puede verse un grupo electrógeno Carterpillar móvil 
instalado en su propio remolque, capaz de prestar servicio en todo lugar 
y en cualquier época. 
Características particulares de los motores Diesel 
El equipo motor de 1000 kW que acciona la planta móvil de asfaltado 
representada en la figura 1-13 está formado por cuatro grupos electró­
genos Diesel de 250 kW cada uno. Los motores Diesel son Allis-Chal­
mers modelo 2500, turboalimentados y con enfriadores intermedios. 
13 
Figura 1·12. Grupo electrógeno mó­
vil (falta la tapa). (Caterpillar Trac­
tor Co.) 
Figura 1·13. Cuatro grupos electr6· 
genos Diesel. (AIIis-Chalmers, Engi­
ne Div.) 
14 
Figura 1-14. Pala excavadora de ac­
cionamiento hidráulico. (Deere & 
Company). 
Figura 1-15. Retroexcavadora de 
servicio pesado movida por un Die­
sel. (Deere & Company) 
Caracterfsticas particulares de los motores Diesel 
Características particulares de los motores Diesel 
En la figura 1-14 se representa una máquina excavadora accionada hi­
dráulicamente como las utilizadas en la construcción de edificios y ca­
rreteras, minería y otras muchas actividades. Esta máquina está dotada 
de un diese! de seis cilindros y 6620 cm3 de cilindrada, cuya potencia 
es de 148 cv a 2200 rpm. 
La retroexcavadora de oruga de la figura 1-15 puede abrir grandes 
zanjas con la mayor facilidad. La potencia es suministrada por un Diesel 
de seis cilindros de 6620 cm3 de cilindrada que desarrolla 177 cv a 
2100 rpm. 
Es obvio que el motor Diesel puede constituir la planta motriz gene­
ral de cada máquina, o puede tratarse de un motor independiente mon­
tado sobre remolque, cuya única misión sea generar energía eléctrica. 
En algunos casos, el Diesel puede ser empleado como medio de locomo­
ción y para accionar un mecanismo independiente. 
Motores de ferrocarril 
Prácticamente, todas las locomotoras que actualmente se construyen es­
tán equipadas con motores Diesel. Las locomotoras pueden ser de cua­
tro clases: locomotoras de línea, tanto para trenes de carga como de 
pasajeros, locomotoras de maniobra y locomotoras de doble servicio 
(línea y maniobra). En las locomotoras de maniobra y de doble servicio 
se emplean motores Diesel de 600 a 1200 cv, mientras que en las de 
línea se emplean motores de 1800 a 3400 cv. 
En la mayoría de los casos, el motor acciona generadores eléctricos 
que alimentan ele corriente a motores eléctricos situados en las ruedas; 
15 
Figura 1-16. Dos motores Diesel de 
1140 cv ( 1550 kW) en proceso de 
instalación sobre el bastidor de una 
locomotora de pasajeros. (Generai 
Motors Corp.)16 
Figura 1·17. Colocación de un mo­
tor de 4866cv (6612 kw) sobre lo­
comotora. (Colt Industries, Fair­
banks Morse Motor & Generator 
Operation) 
Características particulares de los motores Diesel 
por ello, estas locomotoras suelen conocerse como diesel-eléctricas. Las 
principales ventajas del accionamiento eléctrico es que evita engranajes 
de transmisión, facilita el mando y proporciona una gran potencia de 
arrastre cuando el tren arranca. 
Los motores Diesel que se utilicen en las locomotoras no deber ser 
excesivamente pesados; por tanto, han de tener mayor número de cilin­
dros y funcionar a velocidades moderadamente rápidas. Podría decirse 
que deben ser híbridos de los motores estacionarios, que son lentos, y 
de los motores rápidos de automoción. 
En la figura 1-16 pueden verse dos motores de doce cilindros y 1140 
cv en proceso de instalación sobre el bastidor de una locomotora de pa­
sajeros, y en la figura 1-17 cómo se coloca un motor de 4866 cv sobre su 
locomotora. 
Los ferrocarriles utilizan también unidades automotoras Diesel para 
recorridos por líneas de tráfico poco denso. La característica propia de 
los automotores es que cada vagón automotor lleva instalada su propia 
planta motriz y, por tanto, un solo vagón puede moverse a sí mismo. 
Los motores que utilizan son del mismo tipo que los de automoción y a 
veces están unidos a las ruedas mediante accionamientos eléctricos, co­
mo en el caso de las locomotoras diesel-eléctricas; otros modelos em­
plean transmisiones hidráulicas muy parecidas a las que se usan en los 
automóviles de cambio automático. 
Csracterísticas particulares de los motores Diesel 
Muchas empresas industriales emplean pequeñas locomotoras Diesel 
de maniobras para mover vagones de carga en sus propias estaciones de 
clasificación. Estas locomotoras utilizan motores similares a los de los 
equipos móviles que ya hemos tratado. 
Motores marinos 
Los motores Diesel se utilizan para propulsar toda clase de embarcacio­
nes, desde botes hasta buques de alta mar. Entre ambos, se encuentran 
remolcadores, gabarras, etc. Ejemplos de buques equipados con motores 
Diesel de gran potencia son los rompehielos de la Guardia Costera nor­
teamericana, con una potencia total de 13180 cv, y los buques nodriza 
para submarinos de la Armada norteamericana con motores de 15 715 cv. 
Los motores Diesel marinos varían notablemente en tamaño y clase. 
No obstante, todos ellos poseen una característica que los distingue de 
los que se utilizan en tierra firme: han de ser capaces de invertir las héli­
ces que propulsan. En embarcaciones pequeñas, como lanchas de motor 
intraborda, la inversión se consigue generalmente mediante engranajes 
inversores corrientes, como los habituales de las lanchas motoras de 
17 
Figura 1·18. Diesel marino turbo­
alimentado en foso. (White Die­
sel Engine Div.) 
18 
Figura 1-19. Uno de los dos moto­
res Diesel de diez cilindros y pisto­
nes contrapuestos de un remolcador 
fluvial. (Colt Industries, Fairbanks 
Morse Motor & Generator Opera­
tions) 
Características particulares de los motores Diesel 
gasolina. Los motores empleados en estos casos son del tipo de automo­
ción, pero deben llevar la instalación necesaria de refrigeración por agua 
salada cuando hayan de utilizarse en aguas costeras. 
La inversión de los motores marinos de tamaño medio y de gran ta­
maño se consigue frecuentemente dotando a los motores de un juego de 
levas adicional para accionar las válvulas y, de esta forma, pueden girar 
en ambos sentidos. Estos son los llamados motores de inversión directa. 
Otros motores marinos de gran tamaño accionan eléctricamente las 
hélices, disposición que no sólo facilita la inversión, sino que además 
permite utilizar un motor que gire más deprisa que la hélice. Con el mis­
mo propósito de poder emplear motores más rápidos de menor tamaño 
y más ligeros, a veces también se emplean engranajes reductores combi­
nados con motores de inversión directa. 
En las figuras 1-18 a 1-20 se muestra claramente la amplia gama de 
tamaños y tipos de motores Diesel marinos. 
Características particulares de los motores Diesel 
Motores estáticos 
Los motores Diesel que se utilizan para instalaciones fijas suelen mon­
tarse sobre bases que descansan en el suelo y, por tanto, su peso no es 
cuestión primordiaL Tampoco es tema de preocupación el espacio que 
ocupen, aunque puede haber excepciones, como en el caso de un grupo 
electrógeno que haya de instalarse en un espacio reducido situado en el 
sótano de un edificio de oficinas urbano de dimensiones modestas, o 
cuando los apoyos de la base deban ser a prueba de vibraciones. 
Motores de servicio continuo 
Una aplicación muy corriente de los motores estáticos es accionar ge­
neradores eléctricos que producen un suministro ininterrumpido de 
energía eléctrica. Ejemplos característicos de este caso son las centrales 
eléctricas, tanto públicas como privadas. Aquí interesa especialmente 
una gran confiabilidad, un consumo de combustible reducido, repara­
ciones baratas, una vida prolongada y una buena regulación. 
La razón para ello es que tales motores deben funcionar muchas ho­
ras al día, durante muchos años, por lo que deben ser de confiabilidad 
absoluta, ya que una parada imprevista puede interrrumpir un suminis­
tro eléctrico de importancia. Estos motores, como funcionan casi todo 
el tiempo, consumen gran cantidad de combustible y, por tanto, su 
rendimiento ha de ser lo más alto posible. Por otra parte, deben consu-
19 
Figura 1-20. Diesel marino de doce 
cilindros y 10950 cv (14877 kW) de 
potencia fotografiado en el taller. 
(Nordberg Manufacturing Co.) 
20 
Figura 1·21. Central eléctrica mu­
nicipal de Columbus, Wisconsin . 
(Worthington Corp .) 
Características particulares de los motores Diesel 
mir una cantidad de combustible mínima por unidad de energía produ­
cida, para que al final del año el ahorro total de combustible ascienda a 
una buena cantidad. 
Lo mismo puede decirse· respecto al precio de las reparaciones. Si es­
tos motores se desgastaran rápidamente, necesitarían reacondiciona­
mientos frecuentes y se precisan motores capaces de funcionar mucho 
tiempo sin grandes reparaciones ni operaciones de entretenimiento. 
Todos estos factores facilitan que el precio de la energía eléctrica 
producida se mantenga bajo, y ésta es la razón por la cual se instalan es­
tos motores, pues de lo contrario los propietarios adquirirían la electri­
cidad a las compañías suministradoras. 
El tipo de Diesel que mejor cumple las condiciones anteriores es un 
motor robusto de velocidad baja o media, de piezas sobredimensiona­
das y cuyo sistema de inyección de combustible esté concebido para 
consumir la menor cantidad posible de éste. Tales motores tienen un 
precio de compra superior al de los motores ligeros, pero la diferencia 
queda justificada por su menor costo de funcionamiento. 
Este tipo de motor está siempre equipado con buenos regulado­
res. Un regulador es un mecanismo que mantiene constante la velocidad 
de funcionamiento del motor, aun cuando la carga sobre el mismo va­
ríe. Ello lo consigue haciendo variar la cantidad de combustible que lle-
Características particulares de los motores Diesel 
ga a los cilindros. Cuanto más preciso sea un regulador, tanto más preci­
so será el control que ejerza sobre el combustible al hacer frente a las 
variaciones de la carga. 
En la mayoría de las instalaciones cuyos motores están dedicados a la 
producción de energía eléctrica son muy frecuentes las variaciones de la 
carga y, de no disponer de regulador, estas variaciones de la carga oca­
sionarían variaciones de la tensión y de la frecuencia de la corriente pro­
ducida. Así pues, es preciso dotar a la instalación de un buen dispositivo 
de regulación que mantenga siempre constante la velocidad del motor. 
21 
Figura 1·22. Grupo electrógeno Die· 
set de emergencia del Hospital 
de Cleveland, Ohio. Esta formado 
por un Diesel de ocho cilindros queacciona un generador de corriente 
alterna de 750 kW a 900 rpm. (Chi· 
cago Pneumatic Tool Co.) 
22 
Figura 1·23. Diesel conectado por 
correas a u na desmotadora de al­
godón. (Waukesha Motor Ca.) 
Características particulares de los motores Diesel 
En la figura 1-21 puede verse un grupo de motores Diesel utilizados pa­
ra generar energía eléctrica. 
Motores de funcionamiento discontinuo 
Y a hemos tratado de la aplicación habitual de los motores Diesel a la 
producción de energía eléctrica, en que los motores se mantienen en 
funcionamiento ininterrumpidamente durante largos periodos de tiem­
po. Sin embargo, no todos los grupos generadores deben funcionar con­
tinuamente, tal es el caso de 'los grupos de reserva o de emergencia. En 
la figura 1-22 puede verse un ejemplo de esta clase de motores. 
Características particulares de los motores Diesel 
Estos grupos generadores suelen instalarse en centrales telefónicas, 
hospitales y aeropuertos cuyo suministro normal procede de la red de 
distribución pública. La misión del grupo Diesel es suministrar corrien­
te únicamente cuando se interrumpa el suministro normal. En conse­
cuencia, sólo se recurre a los grupos de emergencia a intervalos infre­
cuentes y raramente funcionan muchas horas durante un año. 
Por tanto, los grupos de emergencia no necesitan los motores de bajo 
consumo y larga vida de los grupos de funcionamiento continuo. Ello 
quiere decir que suelen utilizarse para estos grupos motores más ligeros 
y baratos del tipo de automoción. 
Otros tipos de suministro eléctrico presentan diferentes condiciona­
mientos en lo que respecta a espacio disponible, horas de funcionamien­
to, naturaleza de la carga, etc. Como consecuencia, podemos afirmar 
que ~ unos casos u otros, se han utilizado prácticamente todos los ti­
pos de motor Diesel para la producción de energía eléctrica. 
Accionamientos mecánicos 
Son muchos los motores Diesel que se emplean, no para producir 
energía en forma de electricidad, sino para accionar máquinas mecánica-
Cilindros del motor de gas 
Cilindros del compresor de gas 
23 
Figura 1·24. Motor de gas con com­
presor incorporado de una esta­
ción de bombeo de un gasoducto. 
(lngersoii-Rand Co.) 
24 Características particulares de los motores Diesel 
mente, bien a través de una conexión directa al eje del motor o a través 
de correas o cadenas (fig. 1-23). Algunos de estos motores se pensaron 
para funcionamiento continuo y otros para funcionamiento intermiten­
te; por consiguiente, en estas aplicaciones se utilizan todos los tipos de 
motores, según el tiempo de funcionamiento; y así, se eligen motores 
lentos y robustos de bajo consumo para servicio continuo y motores li­
geros y baratos para servicio intermitente. 
En las estaciones de bombeo de los oleoductos se instalan motores 
Diesel directamente conectados a las grandes bombas que impulsan el 
petróleo por las tuberías, a través de centenares o miles de kilómetros, 
desde los pozos a las refinerías. Para estas instalaciones se emplean mo­
tores de servicio pesado de funcionamiento muy seguro, ya que deben 
funcionar a plena carga ininterrumpidamente durante meses. 
Motores de gas de alta compresión 
En muchos países, el gas natural es el combustible menos caro. En el 
mismo caso se encuentra el gas de cloaca, que es un subproducto de las 
plantas de tratamiento de aguas negras utilizado por muchos munici­
pios. Este gas es barato y produce un buen rendimiento cuando se que­
ma en los modernos motores de gas de alta compresión desarrollados a 
partir de los motores Diesel. A este tema se dedica el capítulo 18. 
En Norteamérica, los numerosos gasoductos que atraviesan el país 
son servidos por miles de estos motores de gas. En estas instalaciones, el 
motor y el compresor que impulsa al gas por la tubería, suelen estar inte­
grados en un solo grupo común, tal como el representado en la figura 
1-24. 
Compruebe sus conocimientos 
Las preguntas siguientes le darán ocasión de comprobar lo que ha aprendido en este 
capítulo. Si lo ha leído con atención, podrá contestar a todas las preguntas. Si en­
cuentra alguna dificultad, léalo de nuevo y retenga toda la información antes de 
proseguir. 
l . ¿Por qué los motores Diesel son de construcción más pesada que los de gasolina? 
2. ¿Por qué los motores Diesel rápidos suelen tener los cilindros pequeños y en 
mayor número que los motores Diesel lentos? 
3. ¿Qué problemas de fabricación aparecen en lo que respecta a la velocidad de 
los pistones? 
4. ¿Qué es la inercia y de qué forma afecta a los motores? 
5. ¿Qué significa "presión atmosférica"? 
6. ¿Qué quiere decir que un motor Diesel es de aspiración normal? 
7. ¿Cuál es la función de los sobrealirnentadores? 
8. ¿Cuál es la diferencia entre un sobrealirnentador y un turboalirnentador? 
9 . ¿Cuál es la razón de la importancia de los turboalirnentadores en las altitudes 
elevadas? 
10. Mencionar algunas de las características propias de los distintos tipos de moto­
res Diesel que los hagan más adecuados para funcionamiento continuo, funcio­
namiento intermitente, automoción, ferrocarriles, aplicaciones marinas y trac­
tores agrícolas. 
Funcionamiento de los motores Diesel 
Introducción 
Este capítulo tiene por objeto avanzar un poco en el estudio de los mo­
tores Diesel y de gas de alta compresión. Para ello, se tratan los princi­
pios mecánicos en que se basa su funcionamiento y se resaltan más las 
diferencias que distinguen a estos motores de los de gasolina. A conti­
nuación, vuelve a tratarse de las distintas maneras de utilización de los 
motores Diesel. El conocimiento de estos temas nos permitirá estudiar 
en su momento los motores de alta compresión que queman combusti­
bles gaseosos y que tanto se asemejan a los motores Diesel. 
A lo largo del capítulo se recogerán los significados de algunos térmi­
nos y expresiones frecuentes, como son combustión interna, compre­
sión, dos tiempos y cuatro tiempos. Para finalizar, se incluye una breve 
reseña histórica acerca de los motores Diesel. 
Dejando momentáneamente de lado la definición técnica de motor 
Diesel, nos limitaremos a decir sencillamente que estos motores son má­
quinas destinadas a producir energía a partir de la combustión de aceite 
pesado en una masa de aire, la cual ha sido previamente comprimida 
hasta alcanzar una presión suficientemente elevada. Por el hecho de ser 
una máquina destinada a producir energía recibe el nombre de motor; 
por otra parte, como la combustión tiene lugar en el interior del motor, 
se dice que se trata de un motor de combustión interna. En contraste, 
en los motores de vapor se quema el combustible en el exterior de la 
máquina y por ello se llaman motores de combustión externa. En am­
bos casos, el calor es convertido en energía mecánica. 
Partes fundamentales 
Todos los motores Diesel deben constar de algunas partes esenciales co­
munes con el fin de que puedan realizar los procesos de comprimir el 
Capítulo 
2 
25 
26 Funcionamiento de los motores Diesel 
Motor Diesel Mercedes-Benz modelo 240-D . 
Funcionamiento de los motores Diesel 
aire, introducir el combustible en el seno del mismo y producir energía 
(véase fig. 2-1). Deben tener una camisa redonda o cilindro, por cuya 
pared interior, o calibre, se desliza un émbolo ceñidamente ajustado a 
la misma, que recibe el nombre de pistón y que se mueve realizando un 
movimiento alternativo cada una de cuyas partes se llama carrera. El 
pistón está unido a un mecanismo que controla su movimiento y que en 
los motores corrientes es un mecanismo de manivela. Este mecanismo 
está compuesto de una barra redonda o eje que gira por el interior de 
guías circulares llamadas cojinetes y que es solidario de una manivela 
que describe un movimiento circular cuando el eje gira. 
En un mecanismo de manivela se incluye también una pieza llamada 
biela que enlaza la manivela con el pistón. La biela es una pieza en for­
ma de barra recta dotada de cojinetes en cada extremo. Los mecanismosde manivela (que se emplean también en muchos otros tipos de máqui-
Válvulas 
de admisión 
Conducto 
Cigüeñal para 
seis ci 1 indros 
(Orden de encendido 
1-5-3-6-2-4) 
Seguidor de leva articulado 
Biela y 
,._ ___ cojinete de biela 
27 
Figura 2-1. Algunas de las partes 
principales de los motores Diesel. 
28 
Figura 2-2. Funcionamiento de un 
mecanismo de manivela. 
Funcionamiento de los motores Di11sef 
Comienza Comienza 
Pistón la carrera Pistón Pistón la carrera Pistón Pistón 
en el descendente próximo en el ascendente próximo nuevamente 
PMS del pistón al PMI PMI del pistón al PMS en el PMS 
nas) son dispositivos cuya misión es convertir el movimiento alternativo 
de un pistón, producido por la expansión de un gas, en el movimiento 
giratorio de la manivela conectada al eje o cigüeñal. La energía mecáni­
ca desarrollada por el motor es llevada al exterior a través de una trans­
misión. En la figura 2-2 se representa esquemáticamente el funciona­
miento de un mecanismo de manivela. 
Son asimismo necesarias otras partes muy importantes. Así, para per­
mitir el paso de aire a los cilindros y también para dejar salir los gases 
quemados una vez aprovechados, se utilizan válvulas y lumbreras. Ade­
más, para introducir el aceite pesado de combustión en forma de chorro 
finamente dividido es precisa una tobera de pulverización o inyector de 
combustible. Para conseguir esto, el aceite pesado debe ser impulsado a 
presión, lo que se consigue mediante la bomba de inyección de combus­
tible. 
Naturalmente, aun los motores Diesel más sencillos tienen otras par­
tes, además de las que acaban de mencionarse, de las que trataremos 
más adelante. Por ahora, sólo nos ocuparemos de lás partes fundamen­
tales. 
Proceso en el interior del motor 
Veamos ahora, paso a paso, lo que ocurre en el interior de un motor. En 
primer lugar, debe introducirse aire dentro de cada cilindro, ya que nin­
gún combustible arde en ausencia de aire. 
La combustión es un proceso en el cual un combustible reacciona 
con el oxígeno contenido en el aire. Este proceso es de naturaleza quí-
Funcionamiento de los motores Diesel 
mica, lo que significa que cuando el combustible y el oxígeno reaccio­
nan bajo las condiciones adecuadas se transforman en otras sustancias. 
Una vez que haya sido introducido el aire, éste debe ser comprimido 
hasta una presión elevada. Las razones por las cuales el aire ha de ser 
comprimido son dos. Una de ellas es que si la mezcla combustible se 
comprime a alta presión antes de que comience a quemarse, se conse­
guirá así más cantidad de energía. (En el capítulo 11 se explicará deta­
lladamente esta cuestión.) La otra razón es que cuando el aire (o cual­
quier otro gas) es comprimido, su temperatura aumenta de forma que 
cuanto mayor es la presión tanto mayor es la temperatura. En los mo­
tores Diesel el aire se comprime hasta que se calienta suficientemente 
para inflamar el aceite pesado que se introduce dentro de él en forma de 
chorro pulverizado. 
Existe una diferencia esencial entre los motores Diesel y los de gaso­
lina. En estos últimos, se hace uso de una chispa para inflamar la mezcla 
combustible, mientras que en los motores Diesel el combustible se in­
flama por sí mismo como consecuencia de su contacto con el aire, aire 
que está a gran temperatura porque ha sido previamente comprimido a 
una presión elevada. 
Seguidamente, debe introducirse el combustible dentro del cilin­
dro en forma de chorro muy pulverizado. Ello se lleva a cabo después 
de que el aire haya sido comprimido y por tanto calentado hasta una 
temperatura muy alta. La causa de que el combustible deba encon­
trarse en forma de chorro pulverizado reside en que debe formar 
una nube de pequeñas gotas que se dispersen bien en el seno del aire, 
con lo cual se consigue una mezcla íntima, u homogénea, de combusti­
ble y aire, lo que es condición para que la combustión sea rápida y com­
pleta. (Todo ello debe ocurrir con tal rapidez que no pueden desperdi­
ciarse ni siquiera décimas de segundo.) 
Una vez que el combustible ha sido dispersado en el seno del aire la 
combustión tiene lugar inmediatamente, generándose una enorme canti­
dad de calor. Este calor es recibido por la propia mezcla combustible en 
proceso de combustión que tratará de dilatarse y empujará al pistón. 
Este, a su vez, transmitirá el impulso a la manivela del cigüeñal a través 
de la biela, lo que ocasionará el giro del cigüeñal y de esta forma se ce­
derá energía mecánica a la máquina a la cual se encuentre conectado el 
motor. 
Por último, cuando el motor haya finalizado su carrera de combus­
tión y los gases contenidos en el cilindro hayan perdido presión, los ga­
ses consumidos deben ser expulsados al exterior produciéndose el es­
cape. 
Ciclo completo 
Cuando el cilindro haya quedado limpio de gases consumidos, se en­
contrará en condiciones de recibir una carga de aire nuevo y comenzar 
nuevamente el ciclo. Un ciclo es, pues, una secuencia completa de fases 
separadas. 
Veamos ahora el significado de las expresiones cuatro tiempos y dos 
tiempos, de uso tan corriente. En realidad, debería hablarse de motores 
de cuatro carreras y de motores de dos carreras, lo que sería más exac-
29 
30 Funcionamiento de los motores Diesel 
to. No obstante, prácticamente todo el mundo utiliza las expresiones ci­
tadas en primer lugar. 
En los motores de dos tiempos, un ciclo completo tiene lugar a tra­
vés de dos carreras de pistón (o sea, una carrera ascendente y otra des­
cendente). En los motores de cuatro tiempos, un ciclo completo tiene 
lugar a través de cuatro carreras de pistón (una ascendente, una descen­
dente, una ascendente y una descendente). Estos términos son aplica­
bles a todos los motores de combustión interna, no sólo a los Diesel. 
Motores Diesel de cuatro tiempos 
En la sección anterior, se ha descrito lo que ocurre en cada una de las 
fases que tienen lugar dentro de un motor Diesel cuando éste describe 
un ciclo completo. Pasemos ahora a examinar cómo se suceden las dis­
tintas fases de un ciclo, con lo que sabremos cómo funciona un motor 
Diesel. 
En la figura 2-3 se representan de forma elemental y esquemática las 
piezas móviles fundamentales de un motor Diesel elemental de cuatro 
tiempos y de un solo cilindro. (La gran mayoría de los motores Diesel 
tienen más de un cilindro, pero todos ellos trabajan de la misma forma.) 
La figura consta de varias partes, cada una de las cuales se refiere al mis­
mo motor, aunque las piezas móviles se encuentran en posiciones dife­
rentes. Examinando por orden las distintas posiciones, veremos cómo 
funciona el motor. 
Carrera de admisión 
Comenzando por la figura 2-3A, vemos que el pistón se encuentra en 
el extremo superior del cilindro (punto muerto superior, PMS) y dis­
puesto para aspirar una carga de aire. La válvula de admisión está abier­
ta y la otra válvula está cerrada. El cigüeñal está girando hacia la dere­
cha y hacia abajo y arrastra consigo a la biela, y ésta, a su vez, arrastra 
consigo al pistón. De esta forma, el pistón desciende por el interior del 
cilindro, tal como se muestra en la figura 2-3B, y aspira una carga de ai­
re nuevo a través de la válvula de admisión. 
Cuando el pistón llega al extremo inferior de su carrera (punto muer­
to inferior, PMI), la válvula de admisión se cierra, como se indica en la 
figura 2-3C. En este momento, el cilindro se encuentra lleno de aire 
nuevo. En las figuras 2-3A, By C se representa el inicio, el punto medio 
y el final de la carrera de admisión. Esta carrera se llama también carre­
ra de aspiración (sólo en los motores no sobrealimentados). 
Carrera de compresión 
La figura 2-3C muestra asimismo la posición en la cual el pistón se 
encuentra a punto de iniciar la compresión de la carga de aire. Cuando 
la manivela gira hacia ·la izquierda y hacia arriba, igualmente la biela 
empuja hacia arriba al pistón, tal como se representa en la figura 2-3D. 
Ahora ambas válvulas están cerradas y e~ aire no puedeescaparse,y por 
Funcionamiento de los motores Diesel 
tanto se reduce el espacio que ocupa. Con ello, aumenta la presión del 
aire y también su temperatura, por lo que cuando el pistón llegue al ex­
tremo superior de su carrera (fig. 2-3E) el aire ocupará sólo 1/16 aproxi­
madamente del espacio que ocupaba inicialmente y su temperatura se 
habrá elevado a unos 550 oC o más. El proceso, que se representa en las 
figuras 2-3C, D y E, recibe el nombre de carrera de compresión. 
Carrera de combustión 
En este momento, el aire se encuentra a tal temperatura que automá­
ticamente inflamará al combustible cuando éste sea pulverizado y dis­
persado en su seno. En la figura 2-3E se representa la entrada del chorro 
de combustible a través de la tobera de inyección. Al mezclarse íntima­
mente con el aire, el combustible se quema con gran rapidez y este pro­
ceso de combustión engendra más calor, calentándose aún más la mez­
cla combustible. Como esta masa de gases calientes está confinada entre 
el pistón y el cilindro, su presión aumenta también y esta presión se 
transmite a la superficie superior del pistón impulsándolo hacia abajo en 
la carrera motriz, o de combustión. 
En el instante en que el pistón llega a la posición representada en la 
figura 2-3F, la totalidad del aceite pesado ha sido pulverizada y ha ter­
minado de quemarse. Entonces, los gases calientes ocuparán un espacio 
mayor (puesto que el pistón ha descendido), y por tanto puede decirse 
que están en expansión. Por ello, a veces esta carrera se llama también 
carrera de expansión. 
El pistón continúa descendiendo bajo el impulso de los gases calien­
tes en expansión, pero éstos pierden presión y se enfrían. Mientras tan­
to, la presión de los gases sobre el pistón se habrá estado transmitiendo 
a la manivela a través de la biela y la fuerza ejercida sobre la manivela 
habrá obligado a girar al cigüeñal. 
Poco antes de que el pistón alcance el punto muerto inferior de la ca­
rrera de combustión, la válvula de escape es abierta mecánicamente y 
los gases consumidos, con la mayoría del calor y de la presión perdidos 
a causa de la expansión, comienzan a salir por la válvula de escape. (Ge­
neralmente, los gases consumidos son lanzados al exterior.) Véase la fi­
gura 2-3G. Con esto finaliza la carrera de combustión, que se inicia con 
el pistón en el punto muerto superior, tal como se representa en la figu­
ra 2-3D. 
Carrera de escape 
Cuando la válvula de escape se abre al final de la carrera de combus­
tión, los gases consumidos del interior del cilindro salen al exterior sólo 
hasta que su presión cae hasta un valor ligeramente superior al de la pre­
sión del aire exterior. El cilindro permanece lleno de gases de combus­
tión que deben vaciarse para dejar sitio a la carga de aire nuevo siguien­
te. Esto se realiza en la carrera siguiente, que se representa en la figura 
2-3H, en la cual el pistón se eleva mientras la válvula de escape está 
abierta. Cuando el pistón alcance el punto muerto superior, los gases 
31 
32 
Figura 2-3. Funcionamiento de un 
motor Diesel de cuatro tiempos. 
(En A, B y C se representa la carre­
ra de admisión ; en D, la de compre­
sión ; 
Válvula de admisión 
abierta 
(A) 
Funcionamiento de los motores Diesel 
Entrada de aire nuevo 
al cil indro 
Cilindro 
Pistón 
Biela 
Brazo 
de manivela 
Cojinete 
del cigüeñal 
Apoyo de bancada 
( B) 
Con el pistón en el PMS, El pistón desciende, 
la válvula de admisión está abierta 
y empieza a entrar aire 
Cilindro lleno 
re) 
Con el pistón en el PM 1, 
las válvulas cerradas 
y finalizada la entrada de aire, 
empieza la compresión 
la válvula de admisión está abierta 
y el aire es admitido en el cilindro 
Aire sometido 
a compresión 
( Dl 
El pistón asciende 
con las válvulas cerradas 
y el aire es comprimido 
Entre las vistas A, By C se representa la carrera de admisión 
Funcionamiento de los motores Diesel 
Tobera de inyección 
lanzando un chorro de 
de aceite pesado 
33 
Mezcla 
en combustión se expansionan 
contra el pistón 
(E) 
El pistón está en PMS, 
ambas válvulas están cerradas 
y el inyector lanza un chorro 
de combustible pulverizado 
en el seno del aire caliente 
Salida del cilindro 
( F) 
El pistón desciende, 
las válvulas están cerradas 
y los gases calientes 
empujan el pistón hacia abajo 
Expulsión del cilindro 
.A:' de los gases consumidos 
Válvula de escape Válvula de escape 
abierta 
(Gl 
Con el pistón en el PM 1 
y la válvula de escape abierta, 
los gases consumidos inician el escape 
( H l 
Al descender el pistón 
con la válvula de escape abierta, 
los gases consumidos 
son impulsados hacia el exterior 
durante la carrera de escape 
Figura 2-3 (cont.) en E y F, la de 
combustión; en G y H, la de escape. 
34 Funcionamiento de los motores Diesel 
consumidos habrán sido expulsados en su totalidad y habrá finalizado la 
carrera de escape. 
De esta forma termina un ciclo. La válvula de admisión se abrirá nue­
vamente y el motor volverá a estar en la posición representada en la fi­
gura 2-3A, dispuesto a comenzar otro ciclo. 
El volante de inercia 
Hablaremos ahora de una pieza de gran importancia para los motores 
Diesel : el volante de inercia. Se trata de un disco circular de gran peso 
unido rígidamente al cigüeñal y cuya función es mantener la suavidad 
del giro del motor entre una carrera de combustión y la siguiente. Ya se 
habrá observado que es únicamente durante la carrera de combustión 
cuando el pistón entrega energía mecánica al cigüeñal; durante las otras 
carreras, el cigüeñal debe devolver energía mecánica al pistón para que 
aspire aire, lo comprima y expulse los gases consumidos al exterior. 
El volante de inercia devuelve al pistón parte de la energía producida 
por el motor adquiriendo una pequeña cantidad de velocidad adicional 
durante la carrera de combustión y cediéndola después durante las otras 
carreras. Como todo objeto en movimiento, al girar más deprisa adquie­
re energía cinética, que es una forma de energía mecánica, y cuando 
pierde velocidad cede dicha energía. 
Relación de compresión 
Como ya se habrá observado, el proceso de la compresión del aire den­
tro del cilindro antes de la inflamación del combustible es esencial no 
sólo para los motores Diesel, sino también para los de gasolina. Cabe, 
pues, pensar acerca de cómo puede medirse esta compresión y así ha­
blaremos de la relación de compresión. 
En la figura 2-4A se representa un pistón en el punto muerto inferior, 
a punto de iniciar la carrera de compresión. El volumen del cilindro tie­
ne entonces su valor máximo. En la figura 2-4B se representa el mismo 
pistón en el punto muerto superior y el volumen del cilindro ha queda­
do reducido a su valor mínimo tras haber sido comprimido el aire que 
contiene. 
La relación de compresión es el cociente entre el volumen total del 
cilindro y el volumen mínimo. Estos volúmenes podrían medirse llenan­
do completamente el cilindro de aceite y midiendo luego esta cantidad 
de aceite. Por ejemplo, si el volumen total del cilindro fuese 1600 cen­
tímetros cúbicos (pistón en el PMI) y el volumen mínimo fuese 100 
centímetros cúbicos (pistón en el PMS), la relación de compresión sería 
1600 a 100, o sea, 16 a l. En otras palabras, cuando el pistón se encuen­
tra en el punto muerto superior, el aire que contiene habrá sido compri­
mido a 1/16 de su volumen original. 
Motores Diesel de dos tiempos 
Al comienzo de este capítulo hemos tratado del funcionamiento de los 
motores Diesel de cuatro tiempos. Recordemos que se necesitan cuatro 
Funcionamiento de los motores Diesel 
(A) ( 8) 
Pistón en el PM 1: Pistón en el PM S: 
el volumen del cilindro es máximo el volumen del cilindro es mínimo 
carreras completas del pistón para tener un ciclo completo: admisión, 
compresión, combustión y escape. Como por cada vuelta completa, o 
revolución, del cigüeñal tienen. lugar dos carreras, se necesitan dos revo­
luciones para completar un ciclo. Así pues, sólo hay unacarrera motriz 
por cada dos vueltas del cigüeñal. 
La idea básica de los motores de dos ciclos es conseguir tin ciclo com­
pleto únicamente con dos carreras del pistón, es decir, con sólo una 
vuelta del cigüeñal. Entonces, un motor de dos tiempos que funcione al 
mismo régimen (revoluciones por minuto) que un motor de cuatro tiem­
pos producirá el doble de carreras motrices. Así, puede obtenerse más 
potencia sin variar el tamaño de los cilindros, o bien disminuir el peso 
del motor para una potencia igual. 
Función de la bomba de aire 
Las dos carreras absolutamente esenciales en el funcionamiento de un 
motor Diesel son las de compresión y combustión. Las otras dos son ca­
rreras "perdidas" que convendría eliminar. Durante estas dos carreras, 
el pistón de un motor de cuatro tiempos actúa en realidad como una 
bomba de aire. 
Para eliminar las carreras de bombeo, en los motores de dos tiempos 
se utiliza una bomba de aire independiente que aspira aire atmosférico y 
lo comprime para alimentar a cada cilindro. A veces, esta bomba de aire 
independiente de los motores de dos tiempos es un soplador rotatorio 
y puede ser confundido con el sobrealimentador de un motor de cuatro 
tiempos (en un capítulo posterior se trata esta cuestión). Sin embargo, 
hay una diferencia muy importante: un sobrealimentador no es sino un 
accesorio añadido para incrementar la potencia de un motor, en tanto 
que los motores de dos tiempos deben utilizar bomba de aire o de lo 
35 
Figura 2-4. Significado de la rela· 
ción de compresión. 
36 
Figura 2-5. Componentes de un 
motor de dos tiempos con soplador 
rotatorio. (General Motors Corp.) 
Funcionamiento de los motores Diesel 
Lumbreras 
contrario no dispondrán de aire en absoluto. Las bombas de alimenta­
ción de aire de los motores de dos tiempos se construyen de muchas 
formas, que aquí no se detallan y que se tratan en el capítulo 13. 
Motores de dos tiempos con escape por 
válvulas en la culata 
Veamos ahora el funcionamiento de un motor de dos tiempos carac­
terístico. En la figura 2-5 se representa la disposición de sus piezas. En 
este motor se emplea un soplador rotatorio que toma aire del exterior y 
lo introduce en una cámara de baja presión, o colector de aire. El sopla­
dor está compuesto por dos engranajes apareados que giran en el inte­
rior de una envuelta o cárter. Cuando los engranajes giran, el aire reco­
gido en el orificio de entrada del soplador es transportado hacia los ori­
ficios de descarga a través de los espacios comprendidos entre los engra­
najes y la pared interior del cárter, descargándose a la presión deseada. 
Como en los motores de cuatro tiempos, hay dos válvulas en la cula­
ta, pero en este caso las dos son válvulas de escape, y no una de escape 
y la otra de admisión. 
Para permitir la entrada del aire al interior del cilindro se practica en 
la pared del mismo una fila de orificios, llamados lumbreras. Estas lum~ 
Funcionamiento de los motores Diesel 
breras de admisión permanecen tapadas por el pistón la mayor parte del 
tiempo, pero quedan al descubierto cuando el pistón se acerca al extre­
mo inferior de la carrera. Además, las lumbreras están comunicadas con 
la salida del soplador a través del colector de aire. 
Supongamos (fig. 2-6) que el pistón se encuentra en el punto muerto 
inferior, a punto de iniciar la carrera ascendente. Las lumbreras de ad­
misión están abiertas y también las válvulas de escape. De esta forma, el 
aire impulsado hacia el interior a través de las lumbreras expulsa los ga­
ses de escape que quedan del ciclo anterior, a través de las válvulas de 
escape. 
Cuando el pistón ha recorrido aproximadamente un cuarto de la ca­
rrera ascendente, las válvulas de escape se cierran y las lumbreras de ad­
misión quedan tapadas. En este momento, habrá sido expulsada la tota­
lidad de los gases quemados y el cilindro estará lleno de aire nuevo. El 
resto de la carrera ascendente (fig. 2-7) es una carrera de compresión 
que sirve para reducir el volumen del aire a un pequeño espacio situado 
en la parte superior del cilindro. 
Inmediatamente antes de que el pistón alcance el punto muerto su­
perior, el inyector introduce un chorro de combustible pulverizado en 
la cámara de combustión que está llena de aire comprimido caliente. La 
inflamación y expansión ocurren como en los motores de cuatro tiem­
pos y el pistón inicia su carrera motriz (fig. 2-8). Aproximadamente a 
tres cuartos del recorrido descendente, se abren las válvulas de escape y 
los gases quemados (que aún están a presión) comienzan a salir. Cuando 
el pistón desciende aún más, él mismo destapa las lumbreras de admi­
sión entrando aire nuevo a presión dentro del cilindro (fig. 2-9). Como 
al principio, este aire empuja hacia el exterior los gases quemados, es 
decir los barre, y además llena el cilindro. Finalmente, el pistón llega al 
punto muerto inferior y se completa un ciclo en una sola revolución. 
Puede observarse que las carreras de compresión y combustión no se 
diferencian mucho d,e las correspondientes a los motores de cuatro tiem­
pos. Sin embargo, el escape y la admisión ocurren de manera más o me­
nos superpuesta y en un intervalo de tiempo mucho más corto. Efecti­
vamente, al no poder emplearse el pistón para expulsar los gases consu­
midos, es preciso barrerlos con aire a presión y al no poder emplearse el 
pistón para aspirar aire nuevo, éste ha de ser impulsado hacia el interior; 
de ambas funciones se cuida el soplador. 
Motores de dos tiempos con escape por lumbreras 
No todos los motores Diesel de dos tiempos utilizan válvulas de esca­
pe y tampoco se emplean siempre sopladores rotatorios para la alimen­
tación de aire. Muchos motores de dos tiempos tienen dos filas de lum­
breras. Una de ellas es la de las lumbreras de admisión, por las que pene­
tra el aire, y la otra la de las lumbreras de escape, por las que salen los 
gases quemados. Véase la figura 2-10. · 
Las lumbreras de escape, al igual que las de admisión, están situadas 
en la parte inferior del cilindro y son destapadas por el pistón cuando 
éste se encuentra cerca del punto muerto inferior. No obstante, las lum­
breras de escape están algo más altas que las de admisión; por consi­
guíente, cuando el pistón desciende destapa primero las lumbreras de 
37 
38 
Figura 2-6. Motor de dos tiempos; 
admisión y escape. (General Motors 
Corp .) 
Figura 2-7. Motor de dos tiempos; 
compresión . (General Motors Corp.) . 
Funcionamiento de los motores Diesel 
Figura 2-8. Motor de dos tiempos; 
carrera de combustión. (General 
Motors Corp .) 
Figura 2-9. Motor de dos tiempos; 
escape y admisión. (General Motors 
Corp.). 
Funcionamiento de los motores Diesel 
(A) 
Conducto 
de transferencia 
Válvula de barrido 
cerrada 
Cárter del cigüeñal 
(8) 
escape, dejando salir parte de los gases quemados antes de que comience 
la entrada de aire nuevo por las lumbreras de admisión. Esta descarga de 
gases quemados reduce la presión en el interior del cilindro, y por tanto 
permite la entrada de aire nuevo con mayor facilidad. 
Motores de dos tiempos con barrido en el cárter 
En lugar de sopladores rotatorios, muchos motores hacen uso de lo 
que se llama barrido en el cárter. Esto quiere decir que tales motores 
utilizan el lado interior del pistón para que éste actúe como bomba de 
aire que aspire e impulse aire hacia el interior y el exterior del cárter del 
cigüeñal. 
En la figura 2-10 se representa un motor dotado de lumbreras de ad­
misión y de escape y que funciona con barrido en el cárter. En la figura 
2-lOA se representa el instante en que el combustible inyectado acaba 
de quemarse y la presión de los gases de la combustión empuja al pistón 
hacia abajo. Cuando el pistón se acerque al punto muerto inferior desta­
pará las lumbreras de escape, comenzando los gases consumidos a aban­
donar el cilindro. Cuando el pistón descienda un poco más, destapará 
las lumbreras de admisión y el aire a baja sobrepresión procedente del 
cárter fluiráa través del cilindro lanzando al exterior el resto de los ga­
ses quemados y llenando el cilindro de aire nuevo. 
En la figura 2-lOB se representa al pistón desplazándose hacia arriba 
y a punto de tapar las lumbreras, tanto de admisión como de escape. 
Cuando las lumbreras hayan quedado tapadas, el pistón comprimirá el 
aire atrapado y, justo antes de que llegue al punto muerto superior, se 
Válvula de barrido 
abierta 
39 
Figura 2-10. Motor con barrido en 
el cárter y lumbreras de admisión y 
escape. (Colt Industries, Fairbanks 
Morse Motor & Generator Opera· 
tion) 
40 Funcionamiento de los motores Diesel 
inyectará el combustible y comenzará la inflamación cuando llegue al fi­
nal de la carrera. De esta forma se completa un ciclo en dos carreras. 
Características generales de los motores Diesel 
Ya se habrá observado que en lo que respecta al funcionamiento, los 
motores Diesel presentan muchos rasgos comunes con los motores de 
gasolina. Antes de ocupamos de las diferencias entre ambas clases de 
motores, veamos en qué aspectos se parecen. 
Ambos tipos de mo~ores funcionan con combustibles líquidos; inclu­
so en ciertos casos particulares pueden utilizar exactamente el mismo 
combustible. Así, los motores de gasolina se construyen para que fun­
cionen con queroseno, al igual que los motores Diesel. La gasolina, el 
queroseno y el combustible Diesel (aceite pesado o gasoil) se obtienen 
todos del petróleo bruto (o crudos de petróleo) y entre ellos se distin­
guen principalmente por la volatilidad, o facilidad con que pueden pasar 
del estado líquido a vapor. Así, la gasolina es muy volátil, es decir, se 
evapora, o vaporiza, a temperatura baja, mientras que el queroseno n~­
cesita más calor para vaporizarse y el aceite pesado aún más. 
Ambos tipos de motores son motores de combustión interna, es decir, 
queman el combustible en el interior de los cilindros. La mayoría de los 
motores de gasolina y muchos motores Diesel, funcionan con ciclos de 
cuatro tiempos: el pistón realiza una carrera de aspiración (descenden­
te), una carrera de compresión (ascendente), una carrera motriz (des­
cendente) y una carrera de escape (ascendente). 
Ocupémonos de nuevo de las diferencias principales entre los moto­
res de gasolina y los Diesel. Los motores Diesel carecen de sistema de 
encendido, o sea no tienen bujías que reciban corriente de alta tensión 
procedente de un distribuidor, ni bobina, avance del encendido, batería 
o magneto. Ninguno de estos dispositivos son necesarios en los motores 
Diesel, porque el encendido del combustible se lleva a cabo por simple 
contacto con aire muy caliente que ha sido previamente comprimido a 
muy alta presión dentro del cilindro. 
Un motor Diesel aspira hacia el interior de cada uno de sus cilindros 
únicamente aire, comprimiéndolo durante la carrera de compresión an­
tes de que el combustible penetre en el cilindro. Por otra parte, en los 
motores de gasolina, el aire se mezcla con el combustible dentro de un 
carburador, exterior a los cilindros, y antes de que penetre en éstos, a 
través de las válvulas de admisión, durante la carrera de aspiración. 
Además, la compresión en los motores Diesel es muy superior a la 
compresión de los motores de gasolina. En los motores de gasolina, la 
relación de compresión está limitada por el hecho de que el combusti­
ble es también comprimido junto con el aire y si la mezcla de aire y ga­
solina se comprime excesivamente, ésta puede calentarse tanto que se 
inflame por sí misma prematuramente. En otras palabras, la mezcla pue­
de sufrir un preencendido antes de que el pistón finalice la carrera de 
compresión, lo que frenaría el móvimiento del mismo. Incluso una com­
presión sólo ligeramente superior a la correcta puede ser causa de deto­
nación, puesto que parte de la mezcla puede quemarse antes de que la 
llama producida por la chispa llegue hasta ella. 
Funcionamiento de los motores Diesel 
Como veremos más adelante, una mezcla de aire y combustible deter­
minada produce tanta más energía cuanto más haya sido comprimida. 
Por tanto, el rendimiento de un motor de gasolina, o sea, la cantidad de 
energía que produce a partir de una cantidad de combustible dada, está 
limitado por la relación de compresión permitida, que es aproximada­
mente 9 a 1 (algo más si se emplea una gasolina extra muy etilada). 
La compresión de los motores Diesel no está limitada por la posibili­
dad de preencendido, ya que en los cilindros se comprime aire solamen­
te. Por tanto, la relación de compresión de los motores Diesel es del or­
den de 16 a 1 y pueden extraer mayor rendimiento del combustible. 
Los combustibles que emplean los motores Diesel son líquidos menos 
volátiles y más pesados que la gasolina. En el caso de los motores de ga­
solina, el combustible debe ser más volátil, ya que sólo un líquido que 
se vaporice a baja temperatura podrá mezclarse uniformemente con la 
rápida corriente de aire que atraviesa el carburador. 
Los motores Diesel están dotados de bombas de combustible y tobe­
ras de inyección para introducir el gasoil en los cilindros en forma de 
chorro pulverizado. Por otra parte, en los motores de gasolina, el aire y 
el combustible se mezclan en el carburador. 
Para una misma potencia, los motores Diesel son más pesados que los 
de gasolina puesto que trabajan contra presiones mayores, y consecuen­
temente sus piezas han de ser más robustas. (Para los mismos materiales, 
se consiguen mayores resistencias con piezas más gruesas y, por tanto, 
más pesadas.) 
Ventajas de los motores Diesel 
Podemos preguntarnos por qué se utilizan los motores Diesel con tanta 
generalidad. Ello no es simplemente porque sean productores de ener­
gía, ya que existen otras muchas formas de producir energía. Así, ade­
más de motores Diesel, existen motores de gasolina, turbinas de gas, 
motores de vapor, turbinas de vapor y turbinas hidráulicas, mencionan­
do sólo algunas de las posibilidades. Todos estos mecanismos reciben el 
nombre genérico de máquinas motrices o generadoras. 
La energía puede conseguirse también comprándola en forma de elec­
tricidad transportada a través de tendidos eléctricos; esta forma de ener­
gía ha sido originalmente producida por una máquina generadora y des­
pués convertida en electricidad. Así pues, la cuestión está claramente 
planteada si nos preguntamos por qué, a la vista de la variedad de fuen­
tes de energía, los motores Diesel suelen ser preferidos muy a menudo a 
las otras. A veces, es posible encontrar una respuesta con facilidad; en 
otros casos, es preciso un estudio técnico profesional. 
Este texto no tiene por objeto exponer cuál es el trabajo profesional 
de los ingenieros, por lo que nos limitamos a reseñar las principales ven­
tajas de los motores Diesel con relación a otras máquinas generadoras y 
para determinadas aplicaciones. 
Consumo reducido. El motor Diesel constituye uno de los motores 
térmicos de rendimiento más elevado. A excepción de las turbinas de 
vapor de gran tamaño y alto rendimiento, obtiene más energía del com­
bustible que consume que cualquier otra máquina motriz. Su consumo 
41 
42 Funcionamiento de los motores Diesel 
de combustible es muy inferior al del motor de gasolina: es, pues, un 
motor de gran economía. 
Combustible relativamente barato. Los combustibles que emplea el 
motor Diesel tienen un precio inferior al de las gasolinas. 
Economía con poca carga. El motor Diesel ofrece un buen rendi­
miento no sólo cuando trabaja a plena carga, sino también cuando tra­
baja a carga reducida o media (que es como trabajan casi todos los mo­
tores la mayor parte del tiempo). Funcionando a media carga, el motor 
Diesel consume únicamente un 10% más de combustible de lo que con­
sume cuando funciona a plena carga. El rendimiento de otros motores 
disminuye notablemente cuando la carga se reduce . 
Mayor seguridad. El aceite pesado no es explosivo y es mucho menos 
inflamable que la gasolina. En realidad, se necesita un cierto esfuerzo 
para hacer