Motorres de gas 10 min read

Motores de gas: una visión integral

Si quieres saber cómo funciona un generador de gas, dónde se utilizan y cómo sacarles el máximo provecho, ¡has llegado al lugar correcto!
24. Oct 2023
Team PowerUP
Gas engines - a comprehensive insight

En el mundo moderno de la tecnología de propulsión, los motores de gas siguen desempeñando un papel importante. Estos motores especializados, producidos por marcas como INNIO Jenbacher®, MWM®, MTU® o Caterpillar®, que utilizan gas como combustible, ofrecen una alternativa ecológica y eficiente a los motores de combustión tradicionales. Desde pequeñas unidades portátiles hasta grandes instalaciones industriales, los motores de gas se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones e industrias.

Este artículo proporciona una visión completa del funcionamiento, las ventajas y las aplicaciones de los motores de gas, destacando su creciente importancia en el panorama energético actual.

¿Quién inventó el motor de gas?


El motor de gas, a menudo denominado motor alternativo, ha experimentado un desarrollo significativo a lo largo de los años. Aunque es difícil atribuir la invención exacta de este motor a un solo individuo, ya que varios inventores en diferentes regiones estaban trabajando en conceptos similares, hay ciertas cifras clave e hitos que deben destacarse.

Los primeros inicios del motor de gas se pueden rastrear hasta el siglo XIX. Varios inventores e ingenieros realizaron experimentos con gases, principalmente con el objetivo de encontrar una fuente alternativa de propulsión a las máquinas de vapor que dominaban en esa época. El uso del gas como combustible fue particularmente atractivo debido a su reputación de ser una fuente de energía más limpia y eficiente, especialmente en comparación con combustibles sólidos como el carbón. Carl Benz, fundador de Mercedes Benz y MWM, es inevitablemente reconocido por inventar el motor de combustión interna tal como lo conocemos hoy.

Uno de los primeros modelos funcionales de un motor de este tipo se desarrolló en la década de 1860. La cilindrada jugó un papel crucial ya que definió el volumen en el que se encendía el gas para generar trabajo mecánico. Aunque algunos de los primeros modelos de motores de gas tenían defectos técnicos significativos, esto no disuadió a numerosos ingenieros de realizar nuevos avances y mejoras.

A lo largo de los años, los inventores de varios países han hecho contribuciones significativas al desarrollo del motor de gas. Estos avances e innovaciones han transformado el motor de gas en lo que es hoy: una fuente de energía fiable y eficiente que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones.

¿Quién fue Carl Benz?

Carl Benz, nacido el 25 de noviembre de 1844 en Mühlburg, que ahora es un distrito de Karlsruhe, fue un excepcional ingeniero e inventor alemán.

¿Cómo funciona un motor de gas?

El motor de gas, como muchos otros motores de combustión, convierte la energía química en energía mecánica, que luego se utiliza como fuerza motriz para diversas aplicaciones. El funcionamiento básico del motor de gas se basa en un ciclo continuo de admisión, compresión, encendido y escape.

Al iniciar el ciclo, una mezcla de gas y aire es aspirada hacia la cámara de combustión del motor. Este proceso se realiza mediante la formación de la mezcla, en la que el gas se combina con el aire en una proporción específica. Una vez introducida, la mezcla es sometida a compresión en la cámara de combustión. La compresión aumenta la temperatura y la presión de la mezcla, preparándola para la ignición subsiguiente.

La ignición de la mezcla comprimida puede ocurrir de dos maneras diferentes: a través de la ignición por chispa o autoignición. En un motor de gas, normalmente se utiliza la ignición por chispa, donde una bujía genera una chispa para encender la mezcla. Una vez encendida, la mezcla se quema, liberando energía. Esta energía impulsa el pistón, que a su vez pone en movimiento el cigüeñal del motor.

La etapa final del ciclo es la expulsión de los gases quemados de la cámara de combustión. Una vez que los gases quemados han sido expulsados, el ciclo comienza de nuevo.

El encendido es el componente crucial del motor de gas. Es de suma importancia que el encendido se produzca en el momento correcto y con el nivel de energía adecuado. Esto garantiza que el motor funcione de manera eficiente y que extraiga la máxima energía de la mezcla de gas y aire.

También es importante mencionar que existen diferentes tipos de motores de gas que emplean diversos sistemas de encendido y métodos de formación de mezclas. Por ejemplo, algunos utilizan la inyección directa, mientras que otros dependen de la formación de la mezcla en el conducto de admisión.

How does a gas engine work?


Comparación entre motores de gas y otros motores


Para comprender mejor las diferencias y similitudes entre los motores de gas y otros tipos de motores, echemos un vistazo más de cerca a sus respectivos modos de operación, ventajas y desafíos.

  • Motor de gas: Como se mencionó anteriormente, el motor de gas utiliza varios tipos de gases como combustible. Emplea predominantemente la ignición por chispa, donde una bujía enciende la mezcla de gas y aire. Los motores de gas son famosos por sus bajos niveles de emisión y, a menudo, proporcionan una mayor eficiencia, especialmente cuando se mejoran con tecnologías modernas como los turbocompresores.
  • Motores diésel: Los motores diésel utilizan combustible diésel y operan basándose en el principio de la ignición por compresión. Esto significa que el combustible diésel se enciende por la alta presión generada durante la fase de compresión, sin la necesidad de una fuente de ignición externa. Generalmente, se reconoce a los motores diésel por su robustez y suelen ofrecer una mayor eficiencia de combustible en comparación con los motores de gasolina. Sin embargo, tienden a emitir niveles más altos de óxidos de nitrógeno y partículas.
  • Motor de gasolina: este es el tipo de motor más utilizado para automóviles de pasajeros y se basa en motores de gasolina. Al igual que el motor de gas, utiliza la ignición por chispa a través de una bujía. En comparación con los motores diésel, los motores de gasolina son generalmente más silenciosos y emiten menos contaminantes, pero tienden a consumir más combustible y tienen una menor eficiencia.

La decisión entre un motor de gas y otros tipos de motores a menudo depende de varios factores, incluidos los requisitos específicos de la aplicación, los costos de combustible, las regulaciones ambientales y la disponibilidad de infraestructura de combustible.

Mientras que los motores de gas pueden dominar en ciertas áreas, como la generación de energía y las aplicaciones industriales, los motores diésel y de gasolina tienen sus propios nichos específicos, particularmente en el sector del transporte.


¿Qué tipos de motores de gas hay?

Los motores de gas (en alemán: Gasmotoren) están disponibles en una amplia variedad, casi tan extensa como los diversos tipos de gases en sí. Las diferencias se pueden clasificar según el tipo de gas utilizado, las aplicaciones específicas o las variaciones tecnológicas.

Según el tipo de combustible utilizado

  • Motores de biogás: estos motores utilizan el biogás como fuente de combustible que se produce a través de la descomposición anaeróbica de materiales orgánicos, que a menudo se encuentran en las plantas de biogás.
  • Motores de gas metano: utilizan metano, que a menudo es un componente principal del gas natural.
  • Motores para gas de vertedero: El gas de vertedero se produce a partir de la descomposición de residuos orgánicos en vertederos.
  • Motores para gas de madera: El gas de madera se genera a través del proceso de gasificación, que consiste en convertir la madera u otra biomasa en un gas combustible.
  • Motores de gas licuado de petróleo: estos motores utilizan combustibles derivados de refino de petróleo (como el propano o el butano) como fuente de combustible.
  • Motores de gas pobre: Utilizan gases pobre que se producen, por ejemplo, en la gasificación del carbón

Según la aplicación

Motores de gas estacionarios: estos motores se utilizan en instalaciones estacionarias, a menudo en la generación de energía o como generadores de respaldo.

Cogeneraciónes: Estos motores de gas están integrados en las aplicaciones para generar simultáneamente electricidad y calor, logrando así una mayor eficiencia.

Motores de gas estacionarios

Los motores de gas estacionarios están diseñados específicamente para instalaciones estacionarias y aplicaciones donde la movilidad no es esencial. Desempeñan un papel vital en diversas industrias y aplicaciones que requieren un suministro de energía fiable e ininterrumpido.

Generación de energía

Una de las aplicaciones más comunes de los motores estacionarios es la generación de energía. En este proceso, el gas se quema para alimentar un generador que produce electricidad.

Esto se puede realizar tanto en plantas de energía más grandes como en unidades más pequeñas, como generadores de emergencia, que se utilizan para solventar cortes de energía o proporcionar electricidad en áreas remotas.

Plantas de cogeneración (CHP)

Los motores de gas estacionarios se utilizan comúnmente en plantas de calor y energía eléctrica combinadas. Estos sistemas emplean la cogeneración para generar tanto electricidad como calor, lo que conduce a eficiencias aumentadas.

En otras palabras, mientras se genera la energía eléctrica, el calor que normalmente se perdería como residuo se utiliza para calefacción u otros fines.

Accionamiento de máquinas industriales

En ciertas aplicaciones industriales donde se necesita una potencia constante y un alto par, los motores de gas estacionarios se utilizan como fuente de propulsión para las máquinas.

Motor de gas y planta de generación combinada de calor y energía eléctrica: ¿cuáles son los beneficios?

Una planta combinada de calor y energía (CHP) combina la producción de energía eléctrica y calor utilizable en una sola instalación, generalmente alimentada por un motor de gas. Este enfoque integrado de la producción de energía ofrece muchas ventajas.

Mayor eficiencia

Al combinar la generación de electricidad y la recuperación de calor en un sistema CHP (Combined Heat and Power), se puede lograr una eficiencia significativamente mayor en comparación con los métodos de producción separados. Esto significa que se consume menos combustible para generar la misma cantidad de energía.

Utilización óptima del biogás

Las plantas de cogeneración son especialmente eficaces cuando funcionan con biogás procedente de plantas de biogás. Esto permite la utilización sostenible de los productos de desecho, al mismo tiempo que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero.

Cogeneración

El principio de cogeneración en las plantas de CHP asegura que el calor residual generado durante la generación de energía no se desperdicie, sino que se aproveche para propósitos de calefacción o procesos industriales. Esto incrementa significativamente la eficiencia total del sistema.

Reducción de emisiones

Gracias a su combustión eficiente y a la utilización de combustibles más limpios como el metano o el biogás, los motores de gas en plantas de cogeneración generan menos emisiones nocivas en comparación con otras fuentes de combustible.

Flexibilidad y fiabilidad

Las plantas de cogeneración (CHP), particularmente aquellas equipadas con motores de gas, tienen la capacidad de responder de manera flexible a las fluctuaciones en la demanda de electricidad. Además, proporcionan una fuente fiable de energía durante los cortes de energía, especialmente cuando se combinan con generadores de respaldo.

Economía

Debido a la producción dual de calor y electricidad, los sistemas combinados de calor y electricidad (CHP) pueden ofrecer mayores beneficios económicos, particularmente cuando ambas formas de energía se pueden utilizar localmente. Esto puede resultar en una reducción de los gastos operativos y una mayor rentabilidad para las inversiones en sistemas de cogeneración.

¿Cómo se compara la eficiencia de un motor de gas con la de otros motores?

La eficiencia de un motor indica la proporción de la energía introducida en el combustible que se convierte en trabajo mecánico utilizable. Comparar la eficiencia de los motores de gas con otros tipos de motores es crucial para comprender su eficiencia y rentabilidad.

Motor
de gas

Los motores de gas, particularmente aquellos que utilizan tecnologías avanzadas como los turbocompresores, tienen el potencial de lograr mayores niveles de eficiencia, particularmente dentro de los sistemas de generación conjunta de calor y electricidad (CHP), o sea las plantas de cogeneración.

La combustión limpia de gas, especialmente metano y biogás, da como resultado una conversión más eficiente de energía y una reducción de las pérdidas de calor en la cámara de combustión. La utilización de tecnologías y componentes especializados, como los que ofrecen empresas como PowerUP, puede mejorar aún más la eficiencia de los motores de gas.

Motores diésel

Los motores diésel son conocidos por su alta eficiencia. Su capacidad de autoencendido y la capacidad de operar a presiones más altas a menudo resultan en una eficiencia superior en comparación con los motores de gasolina.

Sin embargo, el uso de diésel, que es un combustible líquido, puede tener implicaciones menos favorables en términos de emisiones e impacto ambiental en comparación con el gas.

Diesel Engine

Motor de gasolina

Los motores de gasolina, que se asemejan a motores de gas, generalmente tienen una eficiencia menor en comparación con los motores diesel. Esto se debe en parte a su sistema de encendido por chispa y a las limitaciones de temperatura y presión resultantes.

Sin embargo, las tecnologías avanzadas, como la inyección directa y la formación precisa de la mezcla de combustible y aire, pueden mejorar significativamente la eficiencia de los motores de gasolina.

Es importante enfatizar que la eficiencia no es el único criterio para seleccionar un motor. Factores como los costos de combustible, la disponibilidad de repuestos, las regulaciones ambientales y los requisitos específicos de la aplicación también desempeñan un papel crucial en el proceso de toma de decisiones.

Suscríbase a la carta de innovación PowerUP

Reciba las últimas innovaciones y actualizaciones relacionadas con motores de gasolina en su bandeja de entrada cada mes.

Por favor, activa JavaScript en tu navegador para completar este formulario.

¿Quiénes son los mayores fabricantes de motores de gas?

La producción de motores de gas es un campo altamente especializado en el que algunas empresas han alcanzado una posición dominante debido a su experiencia técnica, calidad e innovación.

MAN®

MAN® es una empresa reconocida a nivel mundial en el campo de la fabricación de motores. Tiene una larga tradición en el desarrollo y producción de motores de combustión y también está activo en la industria de motores de gas. Los motores de gas MAN® son reconocidos por su fiabilidad y eficiencia.

INNIO Jenbacher®

INNIO Jenbacher® se ha consolidado como uno de los principales fabricantes de motores de gas. Sus motores son especialmente buscados en plantas de cogeneración (CHP) y otras aplicaciones estacionarias.

MWM®

MWM® significa Motoren-Werke Mannheim y es otro jugador importante en el campo de los motores de gas. La compañía ofrece una amplia gama de motores de gas que se pueden operar tanto con metano como con biogás.

Caterpillar®

Como uno de los mayores fabricantes de equipos de construcción en todo el mundo, Caterpillar® también ha ampliado significativamente su presencia en el segmento de motores de gas, especialmente a través de la adquisición de MWM®.

Los motores de gas Caterpillar® son conocidos por su construcción duradera y su alto rendimiento, lo que los hace adecuados para diversas industrias, desde la generación de energía hasta el transporte marítimo. La compañía pone un fuerte énfasis en la sostenibilidad y ofrece motores que pueden funcionar con gases renovables.

Hay muchos otros fabricantes de motores de gas en todo el mundo. Algunos se especializan en combustibles específicos, como el gas licuado de petróleo (GLP), el gas de vertedero o el gas de madera. Otros se concentran en rangos de potencia o aplicaciones particulares, como la generación de energía o las aplicaciones estacionarias.

Fabricantes de motores de gas: una descripción general

Como alternativa a los motores diésel tradicionales, los motores de gas ofrecen una solución limpia y efectiva para diversas aplicaciones industriales. ¡Conozca más sobre los principales fabricantes de motores de gas!

Gas Engine Manufacturers – Who are the Big Players?

Motores de gas
a prueba de futuro con PowerUP

En PowerUP, nos especializamos en proporcionar soluciones personalizadas para motores de gas. Esto incluye actualizaciones de motores de gas, revisión completa de motores de gas y reparaciones de motores de gas. Como un proveedor de servicios independiente de los fabricantes, ofrecemos una amplia gama de piezas de repuesto y servicios para diferentes marcas de motores de gas, tales como INNIO, MWM® y Caterpillar.

Nuestra cartera incluye no solo la reparación rápida y experta de motores, sino también servicios como actualizaciones que mejoran el rendimiento y revisiones de condición para prolongar la vida útil de sus motores. Nuestra experiencia en varias marcas nos permite ofrecer un alto grado de flexibilidad y adaptabilidad para satisfacer los requisitos específicos de nuestros clientes.

Además, vendemos motores de gas reacondicionados, proporcionamos motores de reemplazo durante las revisiones u otros, y ofrecemos motores de gas en alquiler y nuestra solución completa de contenedores de motores de gas PUPGEN. Infórmese más sobre las ventajas de estar con PowerUP y póngase en contacto con nuestro especialista para hablar sobre sus necesidades.

Related articles

Get your quote!

Looking for a tailored solution for your gas engine needs?
Request a quote from us today.
Let’s take the next step towards optimizing your operations!