Motor diésel vs nafta – Camionetas y análisis técnico

Introducción

Los motores nafteros de encendido por chispa (EC) y los diésel de encendido por compresión (CP) comparten arquitectura (block, tapa de cilindros, pistones, bielas, cigüeñal, levas y válvulas). Lo que cambia es cómo/cuándo se inicia la combustión y, en consecuencia, la entrega de torque (Nm), el régimen útil (rpm), la eficiencia térmica y la complejidad del pos-tratamiento de emisiones. En nafta, la combustión es por chispa: una bujía genera un arco que ioniza la mezcla aire/nafta e inicia una deflagración subsónica (frente de llama controlado). La ECU decide el caudal de combustible y avance de encendido, mientras el cuerpo de aceleración regula el aire. En diésel no hay bujía: se comprime aire hasta elevar su temperatura y se inyecta combustible cerca del PMS; la combustión arranca tras un breve retraso y continúa gobernada por la propia inyección. Al trabajar siempre con exceso de aire (λ≫1), la temperatura pico es menor que en mezcla estequiométrica (λ=1) y la eficiencia mejora, pero las presiones de combustión son más altas y exigen componentes más robustos que en un naftero (pistones, bielas, bancadas, etc.). En pickups: diésel para trabajo/remolque (alto par en baja y menor consumo a carga); nafta para uso urbano/recreativo (banda de rpm amplia y menor dependencia de DPF/SCR).

Motor diésel vs nafta

Motor nafta (EC)

El encendido es por chispa (bujía + sistema coil-on-plug). El arco >20 kV ioniza la mezcla y dispara una deflagración de frente de llama subsónico y uniforme. El sistema ofrece amplio margen para variar el avance con las rpm y sostener potencia en alta. Relación de compresión (RC): típicamente 10:1–12:1 en atmosféricos; en sobrealimentados se reduce para mitigar auto-detonación (knock) por mayor presión/temperatura de admisión. Control de carga: el cuerpo de aceleración regula el aire y la ECU dosifica combustible. La mariposa se usa para gobernar la depresión del colector y estrategias auxiliares (EGR electrónica en algunos casos). La combustión homogénea cerca de λ≈1 permite al catalizador de tres vías (TWC) reducir HC/CO/NOx. En GDI puede añadirse GPF según normativa.

Motor diésel (CP)

La combustión se produce por compresión con inyección directa cerca del PMS. La RC típica es 15:1–23:1. Retraso de encendido: tiempo entre inicio de inyección e inicio de combustión; la fracción premexicada puede generar un pico brusco de presión (traqueteo) si no está bien calibrada. Mezcla y λ: heterogénea/estratificada; el diésel siempre trabaja pobre (λ≫1). En ralentí puede rondar λ≈160:1; a plena carga permanece >1 (no opera estequiométrico en uso normal). Por las presiones máximas superiores y la fase inicial menos controlada, pistones, bulones, bielas, bancadas y block son más masivos y rígidos. Régimen y carrera: límite típico ≈4.500–5.000 rpm. La carrera larga favorece torque en baja y limita rpm máximas. Control de carga: el pedal comanda combustible (caudal, presión y timing de inyección). Las mariposas, cuando existen, son para EGR/apagado suave, no para regular carga. El MAF antes de la mariposa/EGR permite a la ECU ajustar %EGR e inyección.

Turbo

El diésel para obtener potencia útil debe generar mucho torque a bajas rpm, lo que exige quemar más combustible por ciclo. Como el diésel trabaja siempre pobre (λ≫1), solo puede inyectar ese extra de combustible si también entra más aire; de lo contrario aparece combustión imcompleta (humo/hollín), suben las temperatura de los gases de escape y se comprometen los y DPF. Por lo tanto el turbocompresor es esencial en el diesel: eleva la densidad del aire, permite inyectar más aire en el cilindro. A bajas vueltas el caudal volumétrico por minuto es bajo aunque la eficiencia volumétrica sea buena; el turbo compensa empujando aire a presión y, con intercooler, lo enfría para aumentar aún más la masa de oxígeno por ciclo. 

En el motor naftero el turbo se adopta por downsizing (menos cilindrada, mismo rendimiento con menor CO₂) o por performance. Su limitante es la auto ignición de la mezcla y las altas temperaturas en el cilindro.

Emisiones y pos-tratamiento (EGR/DPF/SCR/GPF)

Recirculación de gases de escape (EGR)

Por encima de ~1.200 °C el N₂ reacciona con O₂ y se forman NOx; con humedad se genera ácido nítrico. La EGR reintroduce parte de los gases (CO₂, H₂O, trazas de CO/HC/NOx) en la admisión para bajar temperatura de combustión y reducir NOx. Suele bypassearse en arranque/ralentí y cerrarse a plena carga para no penalizar rendimiento.

Filtro de partículas (DPF, diésel)

Atrapa PM/hollín. La regeneración eleva la temperatura del DPF (postinyecciones/estrategias térmicas o temperatura natural en ruta). Cortes frecuentes y trayectos cortos interrumpen la regeneración y elevan la carga de hollín.

Reducción catalítica selectiva (SCR, diésel)

Dosifica urea (AdBlue/DEF) en el escape para convertir NOx en N₂ y H₂O. Requiere depósito y dosificador dedicados (p. ej., sistema típico de pickups Euro 6).

Tecnologías de combustión avanzada (nafta)

El HCCI (encendido por compresión de carga homogénea) busca eficiencias cercanas al diésel con bajas emisiones de NOx/PM. Se prepara una mezcla pobre homogénea (λ>1; AFR base 14–14,6:1) y se comprime hasta la autoignición cuasi simultánea en el volumen. La mezcla muy pobre no enciende fácil con bujía, por lo que pueden usarse recintos/pre-chambers o estrategias de control térmico. El reto es estabilizar el “punto de encendido” y los transitorios.

Aplicaciones prácticas

En condiciones comparables, un diésel moderno logra eficiencias pico superiores a un naftero equivalente gracias a RC altas y operación magra. Por litro, el diésel contiene más carbono que la nafta, pero al usar menos litros por kilómetro su huella de CO₂ por km puede ser menor; la brecha se achicó con nafteros turbo GDI que aplican Miller/Atkinson y desactivación de cilindros. El diésel usa RC altas (≈15:1 a >20:1) y carreras de pistón largas: privilegia el torque a bajas rpm y suele cortar a ~4.500–5.000 rpm. La nafta, con RC moderadas en atmosféricos (≈10–12:1; menores en turbo por autoignición) y control fino de chispa, puede girar más alto (≈6.000–7.000 rpm en pickups). La potencia es Torque×rpm: un naftero con menos par puede igualar/superar potencia a base de vueltas, mientras un diésel entrega empuje útil desde abajo. Diésel si: remolcás/cargás con frecuencia; hacés ruta sostenida (autonomía); tenés acceso a S10 (Grado 3) y tiempo para completar regeneraciones del DPF (tramos ≥20–30 min). Nafta si: uso urbano con trayectos cortos/arranques frecuentes; priorizás respuesta en alta y menor NVH al ralentí; buscás menor complejidad de pos-tratamiento y menor dependencia de la logística de S10/urea.

Mantenimiento

Diésel (con DPF/SCR)

Combustible: siempre S10/Grado 3. Regeneración DPF: completar ciclos; no apagar ante solicitud de la ECU. Si se interrumpe repetidamente, realizar regeneración asistida y revisar causas (sensores de presión diferencial/temperatura, fugas). EGR: limpiar válvula/enfriador ante síntomas (tironeos, humo, códigos). Urea (SCR): mantener nivel y especificación ISO 22241; evitar contaminación/mezclas. Filtro de combustible/sedimentador: drenar según manual y acortar intervalos en uso severo (polvo, barro, vadeos).

Nafta

Mantenimiento predecible (bujías, bobinas, filtros y aceite por tiempo/km). Consumo mayor en carga sostenida vs diésel; en urbano puede ser competitivo. En GDI/GPF, respetar aceites y filtros acordes para minimizar depósitos y proteger el filtro.

Conclusión

Para trabajo real (carga, remolque, ruta) el diésel es la opción más eficiente y con mejor par útil si hay acceso a S10 y se gestionan correctamente DPF/SCR/EGR. Para uso urbano/recreacional, la nafta ofrece simplicidad operativa, respuesta lineal y menor dependencia del pos-tratamiento. La decisión final debe contemplar logística de combustible/urea, perfil de trayectos y costos de mantenimiento del servicio oficial local.

IgnacioS.

Glosario de siglas

EC: Encendido por Chispa (Spark-Ignition). CP: Encendido por Compresión (Compression-Ignition). ECU: Unidad de Control del Motor. λ (lambda): relación aire/combustible relativa a estequiométrico (=1). EGR: Recirculación de Gases de Escape. DPF: Filtro de Partículas diésel. SCR: Reducción Catalítica Selectiva (con urea). AdBlue/DEF: Urea automotriz para SCR. TWC: Catalizador de tres vías. GDI: Inyección directa de nafta. GPF: Filtro de partículas para nafta. PMS/PMI: Punto Muerto Superior/Inferior. HCCI: Encendido por compresión de carga homogénea. TCO: Costo total de propiedad.