I.
INTRODUCCIÓN
Desde que se dieron los primeros indicios de la aplicación de motores de combustión interna, a la época actual, vemos que el desarrollo se ha venido centrando en el perfeccionamiento de las factorías para producir más y mejores motores, e igualmente se ha venido desarrollando paralelamente materiales, lubricantes, procesos de fabricación e igualmente modificaciones al funcionamiento, que si bien lo son, hasta ahora nunca ha tocado la forma como transcurre el ciclo de funcionamiento. funcionamiento. El diseño propuesto hace mas de 115 años por el Señor Federico Augusto Otto se ha depurado a tal punto que se ha llegado al limite de los rendimientos mecánico y cualitativo; todo esto producto de ingeniosos destellos creativos y muchísimas horas de labor. Aun así el rendimiento orgánico del conjunto apenas si alcanza un incipiente cuarenta por ciento. Claro que recordando el quince por ciento de rendimiento de la majestuosa maquina a vapor, notamos un gran avance. Así, hoy día, los automóviles se vean ''absolutamente modernos'' en su interior no dejan de llevar un motor en el que su ciclo de funcionamiento fue diseñado en el siglo antepasado (la creación del motor con ciclo de funcionamiento funcionamiento de cuatro carreras entró en práctica real en parís en 1883.) y hasta ahora nadie inexplicablemente ha mejorado (me refiero a motores de combustión interna).+ Es por todo lo anterior, que me he entusiasmado en tratar de aportarle a todo este proceso de lograr obtener mejores performances a los motores que fueron inventados en el siglo antepasado; en la parte que se ha mantenido inmutable desde su creación la forma en que transcurre el ciclo de funcionamiento.
II.
OBJETIVO
III.
Conocer el funcionamiento de un motor de combustión interna
DESARROLLO DEL TEMA MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA Tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. Se utilizan motores de combustión interna de cuatro tipos: el motor cíclico Otto, el motor diesel, el motor rotatorio y la turbina de combustión. El motor cíclico Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica. El motor diesel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf Christian Karl Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo. Se emplea en instalaciones generadoras de electricidad, en sistemas de propulsión naval, en camiones, autobuses y algunos automóviles. Tanto los motores Otto como los diesel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos.
FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y CINEMÁTICA DEL MOTOR Un motor de combustión interna basa su funcionamiento, como su nombre lo indica, en el quemado de una mezcla comprimida de aire y combustible dentro de una cámara cerrada o cilindro, con el fin de incrementar la presión y generar con suficiente potencia el movimiento lineal alternativo del pistón.
Figura: El motor de combustión interna
Este movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigüeñal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisión de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehículo a la velocidad deseada y con la carga que se necesite transportar. Mediante el proceso de la combustión desarrollado en el cilindro, la energía química contenida en el combustible es transformada primero en energía calorífica, parte de la cual se transforma en energía cinética (movimiento), la que a su vez se convierte en trabajo útil aplicable a las ruedas propulsoras; la otra parte se disipa en el sistema de refrigeración y el sistema de escape, en el accionamiento de accesorios y en perdidas por fricción. En este tipo de motor es preciso preparar la mezcla de aire y combustible convenientemente dosificada, lo cual se realizaba antes en el carburador y en la actualidad con los inyectores en los sistemas con control electrónico. Después de introducir la mezcla en el cilindro, es necesario provocar la combustión en la cámara de del cilindro por medio de una chispa de alta tensión que la proporciona el sistema de encendido.
EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA En un motor el pistón se encuentra ubicado dentro del cilindro, cuyas paredes le restringen el movimiento lateral, permitiendo solamente un desplazamiento lineal alternativo entre el punto muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI); a dicho desplazamiento se le denomina carrera (ver figura).
Figura: El conjunto móvil .
Tanto el movimiento del pistón como la presión ejercida por la energía liberada en el proceso de combustión son transmitidos por la biela al cigüeñal. Este último es un eje asegurado por los apoyos de bancada al bloque del motor, y con unos descentramientos en cuales se apoyan las bielas, que son los que permiten que el movimiento lineal del pistón transmitido por la biela se transforme en un movimiento circular del cigüeñal. Este movimiento circular debe estar sincronizado principalmente con el sistema de encendido y con el sistema valvular, compuesto principalmente por el conjunto de válvulas de admisión y de escape, cuya función es la de servir de compuerta para permitir la entrada de mezcla y la salida de gases de escape Normalmente las válvulas de escape son aleadas con cromo con pequeñas adiciones de níquel, manganeso y nitrógeno, para incrementar la resistencia a la oxidación debido a las altas temperaturas a las que trabajan y al contacto corrosivo de los gases de escape.
FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR TÍPICO DE GASOLINA DE CUATRO TIEMPOS CICLOS DE TIEMPO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA Los motores de combustión interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro tiempos, siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los más comúnmente utilizados en los coches o automóviles y para muchas otras funciones en las que se emplean como motor estacionario Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman un motor de combustión interna, pasamos a explicar cómo funciona uno típico de gasolina.
Como el funcionamiento es igual para todos los cilindros que contiene el motor, tomaremos como referencia uno sólo, para ver qué ocurre en su interior en cada uno de los cuatro tiempos:
Admisión
Compresión
Explosión
Escape
C i c l o s d e t i em p o s d e u n m o t o r d e c o m b u s t i ó n i n t er n a : 1. Ad mis ión. 2. Com presión . 3. Expl osi ón. 4. Escape
FUNCIONAMIENTO. Primer tiempo Admisión.- Al inicio de este tiempo el pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior). En este momento la
válvula de admisión se encuentra abierta y el pistón, en su carrera o movimiento hacia abajo va creando un vacío dentro de la cámara de combustión a medida que alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), ya sea ayudado por el motor de arranque cuando ponemos en marcha el motor, o debido al propio movimiento que por inercia le proporciona el volante una vez que ya se encuentra funcionando. El vacío que crea el pistón en este tiempo, provoca que la mezcla aire-combustible que envía el carburador al múltiple de admisión penetre en la cámara de combustión del cilindro a través de la válvula de admisión abierta.
Segundo tiempo Compresión.- Una vez que el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), el árbol de leva, que gira sincrónicamente con el cigüeñal y que ha mantenido abierta hasta este momento la válvula de admisión para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra. En ese preciso momento el pistón comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se encuentra dentro del cilindro.
Tercer tiempo Explosión.- Una vez que el cilindro alcanza el PMS (Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustible ha alcanzado el máximo de compresión, salta una chispa eléctrica en el electrodo de la bujía, que inflama dicha mezcla y hace que explote. La fuerza de la explosión obliga al pistón a bajar bruscamente y ese movimiento rectilíneo se transmite por medio de la biela al cigüeñal, donde se convierte en movimiento giratorio y trabajo útil.
Cuarto tiempo Escape.- El pistón, que se encuentra ahora de nuevo en el PMI después de ocurrido el tiempo de explosión, comienza a subir. El árbol de leva, que se mantiene girando sincrónicamente con el cigüeñal abre en ese momento la válvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la explosión, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistón, atraviesan la válvula de escape y salen hacia la atmósfera por un tubo conectado al múltiple de escape.
De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarán efectuándose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta tanto se detenga el funcionamiento del motor.
IV.
CONCLUSIONES Podemos decir que los motores de combustión interna han sido un invento que revoluciono la forma de vida del humano, sin embargo los cambios que han surgido recientemente han creado nuevas necesidades, en las cuales sea más eficiente y menos contamínate, aunado a la carencia de combustible para este, a pesar de que las soluciones a estos problemas se han visto ralentizadas por diversas circunstancias si han surgido avances, cabe mencionar que el principio de cómo funciona este motor, se ha preservado en las diversas soluciones, tal y como el biodiesel o el de quema de hidrogeno y aunque en cuestión de eficiencia deja mucho que desear sin él sería difícil que hubiéramos tenido tantos avances. Podemos concluir diciendo que a pesar de las desventajas este motor persistirá y lo seguiremos viendo y utilizando en el futuro.
V.
BIBLIOGRAFÍA
http://html.rincondelvago.com/motores-de-combustioninterna_3.html http://www.banrepcultural.org/node/92121 http://www.taringa.net
