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Motor TDI (Letras de reconocimiento de motor AFN) de un Passat 35i Bj. 1996, la última versión de la primera generación, todavía con bomba de distribución, 1,9 l, 81 kW/110 PS
TDI en un Luftlandepanzer Wiesel 2 del Ejército Federal Alemán
Motor TDI 1,9 (Bomba-Inyectores) construido transversalmente en un Golf IV

Turbo inyección directa o TDI (en inglés, Turbocharged Direct Injection o Turbocharged Diesel Injection) es un tipo de motor con cámara de combustión en la cabeza del pistón dotado de turbo. El concepto de inyección directa se remonta al mismo origen del motor diésel. Su mayor ventaja es que existe menor pérdida de energía al ser la cámara de combustión más reducida, lo que minimiza la pérdida de calor hacia las paredes del cilindro o hacia las de la cámara de combustión como sucede en los modelos con precámara. Esto se traduce en un mayor y mejor rendimiento (el calor que se pierde es energía perdida), lo que repercute en un mejor consumo y arranque en frío.

Turbo denomina el sistema de sobrealimentación que monta una turbina en el escape, la cual gira al incidir sobre ella los gases de escape, y en la admisión un compresor unidos por un eje, el cual se encarga de forzar la entrada de aire en los cilindros.

Si bien su uso fue extendido desde un primer momento en grandes motores diésel, su aplicación en motores diésel para automóviles no llegó hasta 1987, cuando el Fiat Croma con denominación TDiD se convirtió en el primer automóvil del mundo con motor turbo diésel de inyección directa.[1]

Es además la marca registrada para los motores diésel del grupo automovilístico Volkswagen. Estos motores tienen inyección directa y un turbocompresor. La familia de motores TDI está presente en vehículos de las marcas Volkswagen, Audi, SEAT y Škoda. De igual forma se utilizaron en los proyectos conjuntos VW-Ford Ford Galaxy así como el Volvo 850 TDI. Otros usuarios fueron Mitsubishi (Grandis y Lancer) y Chrysler (entre otros en el Sebring). Por el contrario, los trabajos que se ofrecieron con la abreviación SDI por parte de Volkswagen son motores diésel con inyección directa, pero sin turbocargador (motor atmosférico diésel). El equivalente tecnológico del TDI en motores a gasolina se denomina TSI.

CaracterísticasEditar

Los cilindros de los motores TDI no tienen antecámara (inyección indirecta) o cámara en forma de remolino; las bujías de precalientamiento están predispuestas en la cámara de combustión, que se encuentran normalmente en cavidades circulares en las cabezas de los pistones. La superficie reducida de la cámara de combustión en comparación con los motores con antecámara o cámara en forma de remolino posibilita pérdidas de calor más reducidas y con ello un mejorado grado de eficiencia. Además en los cilindros no existe ninguna sobreintensidad recortada (con pérdidas) como en los dos tipos de cámaras mencionadas. Por lo tanto estos motores tienen un consumo considerablemente reducido. El principio ocasiona un significativo incremento de la presión y con ello un notable ruido de motor más alto. De manera general todos los motores turbo diesel tienen una cierta debilidad al arrancar que se atribuye al impulso de carga del turbocargador de los gases de escape que aún no está posicionado. Esta propiedad denominada "turbolag" es notable en las velocidades del motor entre el régimen de ralentí del motor desde cerca de las 1000 rpm y la eficacia del turbocargador a unos 1300 rpm. En los motores TDI el número de revoluciones máximo regularmente alcanza cerca de 1800 hasta 2200 revoluciones por minuto.

Inyectores piezoeléctricosEditar

 
Motor TDI en un Volkswagen Tiguan

En la actualidad las regulaciones que tienen que ver con las emisiones se han vuelto cada vez más estrictas, a la par que los clientes demandan motores más silenciosos con mejor potencia, lo que ha llevado a que diversas marcas estén usando inyectores piezoeléctricos que son unas 10 veces más rápidos de respuesta que los convencionales, lo que hace que dentro de cada ciclo de explosión se produzcan varias inyecciones de pequeñas cantidades de combustible aumentando la suavidad de funcionamiento y reduciendo aún más el consumo. El número de inyecciones por ciclo con este tipo de inyectores puede alcanzar el número de cinco, aunque la mayoría de los fabricantes solo realizan tres de momento.[2]

Estos inyectores trabajan a la inversa que los mecheros “magiclik”, en estos una tensión mecánica sobre el material piezoeléctrico se traduce en una corriente eléctrica; en los inyectores es al contrario, una tensión eléctrica producirá un movimiento que actuará sobre la aguja del inyector. En los inyectores de diesel, los cristales piezo alteran sus estructuras en menos una milésima de segundo al expandirse ligeramente cuando se aplica un voltaje eléctrico. Cientos de obleas piezo, apiladas una sobre otra en un inyector se expanden, y cuando lo hacen, ocurre un movimiento linear que se transmite directamente a una aguja del inyector sin necesidad de ningún enlace mecánico entre ellos.[2]

GasolinaEditar

Los sistemas de inyección directa de gasolina tratan de conseguir también un menor consumo al ser capaces de crear una mezcla estratificada, esto es la clásica de 14:1 cerca de la bujía para que pueda inflamarse con facilidad, y menor a medida que nos alejamos de ella, hasta ser solo aire cerca de las paredes del cilindro. Hasta aquí todo igual que en un diésel a no ser por la presencia de la bujía, pero esta forma de trabajo genera una gran cantidad de óxidos de nitrógeno que es un contaminante muy tóxico (haciendo que estos motores, sin filtro antipartículas, contaminen 10 veces más que un diésel euro 5 dotado de filtro antipartículas), los cuales deben ser eliminados mediante un tipo especial de catalizador del tipo acumulador; este retiene dichos óxidos hasta que se satura, cuando esto ocurre una sonda situada detrás de él detecta dichos óxidos, y en ese momento la electrónica hace que el motor trabaje con una mezcla rica en gasolina, lo que calienta el catalizador, esto unido a una pequeña cantidad de combustible que llega a él reduce los óxidos, quedando solo nitrógeno.

GaleríaEditar

Emblema TDI en un Golf VII.  
Fiat Croma, primer automóvil diésel de inyección directa  

Véase tambiénEditar

ReferenciasEditar

  1. Gruden, Dusan (2003). Traffic and Environment (en inglés). Springer. p. 294. ISBN 9783540000501. Consultado el 27 de noviembre de 2010. 
  2. a b «WHAT ARE PIEZO DIESEL INJECTORS AND HOW DO THEY WORK?». www.slturbodiesel.com (en inglés). Sealand Marketing. 6 de enero de 2018. Consultado el 15 de octubre de 2019.