Funcionamiento de un motor de 4 tiempos ciclo Otto
Un motor de combustión interna es básicamente una máquina que mezcla oxígeno con combustible gasificado. Una vez mezclados íntimamente y confinados en un espacio denominado cámara de combustión, los gases son encendidos para quemarse (combustión). Debido a su diseño, el motor, utiliza el calor generado por la combustión, como energía para producir el movimiento giratorio que conocemos. El motor de combustión interna de 4 tiempos funciona de la siguiente manera: 1er tiempo: carrera de admisión . Se abre la válvula de admisión, el pistón baja y el cilindro se llena de aire mezclado con combustible. 2do tiempo: carrera de compresión. Se cierra la válvula de admisión, el pistón sube y comprime la mezcla de aire/gasolina. 3er tiempo: carrera de expansión. Se enciende la mezcla comprimida y el calor generado por la combustión expande los gases que ejercen presión sobre el pistón. 4to tiempo: carrera de escape. Se abre la vávula de escape, el pistón se desplaza hacia el punto muerto superior, expulsando los gases quemados .
Principio de funcionamiento de motor de dos tiempos ciclo Otto
El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos , es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Fase de admisión-compresión
El pistón se desplaza hacia arriba (la culata) desde su punto muerto muer to inferior, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras la cara superior del pistón realiza la compresión, en el cárter la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter tiene que estar sellado.. Fase de explosión-escape
Al llegar el pistón a su punto muerto superior se finaliza la compresión y se provoca la combustión de la mezcla gracias a una chispa eléctrica producida por la bujía. La expansión de los gases de combustión impulsa con fuerza el pistón que transmite su movimiento al cigüeñal a través de la biela. En su recorrido descendente el pistón abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combustión y la lumbrera de transferencia por la que la mezcla de aire-combustible pasa del cárter al cilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo. Es muy importante el buen diseño del tubo de escape, ya que el mismo en la etapa de compresión ayuda a mantener la mezcla dentro de la cámara de explosión y en la exhaustación ayuda a la pronta evacuación de los gases quemados.
Principio de funcionamiento de motor de dos tiempos ciclo Otto
El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos , es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Fase de admisión-compresión
El pistón se desplaza hacia arriba (la culata) desde su punto muerto muer to inferior, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras la cara superior del pistón realiza la compresión, en el cárter la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter tiene que estar sellado.. Fase de explosión-escape
Al llegar el pistón a su punto muerto superior se finaliza la compresión y se provoca la combustión de la mezcla gracias a una chispa eléctrica producida por la bujía. La expansión de los gases de combustión impulsa con fuerza el pistón que transmite su movimiento al cigüeñal a través de la biela. En su recorrido descendente el pistón abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combustión y la lumbrera de transferencia por la que la mezcla de aire-combustible pasa del cárter al cilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo. Es muy importante el buen diseño del tubo de escape, ya que el mismo en la etapa de compresión ayuda a mantener la mezcla dentro de la cámara de explosión y en la exhaustación ayuda a la pronta evacuación de los gases quemados.
Características y diferencias entre los motores de dos y cuatro tiempos
El motor de dos tiempos se diferencia en su construcción, del motor de cuatro tiempos Otto en las siguientes características:
Ambas caras del pistón realizan una función f unción simultáneamente, a diferencia del motor de cuatro tiempos en el que únicamente está activa la cara superior. La entrada y salida de gases al motor se realiza a través de las lumbreras (orificios situados en el cilindro). Este motor carece de las válvulas que abren y cierran el paso de los gases en los motores de cuatro tiempos. El pistón dependiendo de la posición que ocupa en el cilindro en cada momento abre o cierra el paso de gases a través de las lumbreras. El cárter del cigüeñal debe estar sellado y cumple la función de cámara de pre compresión. En el motor de cuatro tiempos, por el contrario, el cárter sirve de depósito de lubricante. La lubricación, que en el motor de cuatro tiempos se efectúa mediante el cárter, en el motor de dos tiempos se consigue mezclando aceite con el combustible en una proporción que varía entre el 2 y el 5 por ciento. Dado que esta mezcla está en contacto con todas las partes móviles del motor se consigue la adecuada lubricación.
Principio de funcionamiento de motor diesel 4 tiempos
En la primera carrera, la de admisión, el pistón sale hacia fuera, y se absorbe aire hacia la cámara de combustión. En la segunda carrera, la fase de compresión, en que el pistón se acerca. El aire se comprime a una parte de su volumen original, lo cual hace que suba su temperatura hasta unos 850 °C. Al final de la fase de compresión se inyecta el combustible a gran presión mediante la inyección de combustible con lo que se atomiza dentro den tro de la cámara cá mara de combustión, produciéndose la inflamación a causa de la alta temperatura del aire. En la tercera fase, la fase de trabajo, los gases producto de la combustión empujan el pistón hacia fuera, trasmitiendo la fuerza longitudinal al cigüeñal a través de la biela, transformándose en fuerza de giro par motor. La cuarta fase es, al igual que en los motores Otto, la fase de escape, cuando vuelve el pistón hacia dentro.
Funcionamiento de motor diesel a dos tiempos
El principio general del motor de dos tiempos es la reducción de la duración de los periodos de absorción de combustible y de expulsión de gases a una parte mínima de uno de los tiempos, en lugar de que cada operación requiera un tiempo completo. El diseño más simple de motor de dos tiempos utiliza, en lugar de válvulas de cabezal, las válvulas deslizantes u orificios En los motores de dos tiempos la mezcla de combustible y aire entra en el cilindro a través del orificio de aspiración cuando el pistón está en la posición más alejada del cabezal del cilindro. La primera fase es la compresión, en la que se enciende la carga de mezcla cuando el pistón llega al final de la fase. A continuación, el pistón se desplaza hacia atrás en la fase de explosión, abriendo el orificio de expulsión y permitiendo que los gases salgan de la cámara.
Diagrama P-V ciclo Otto
El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación del mismo:
E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga) A-B: compresión isoentrópica B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil C-D: fuerza, expansión isoentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante A-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante (renovación de la carga)
Un ciclo Diesel ideal se compone también de cuatro procesos:
Brarr;C Absorción de calor Qc en un proceso a presión constante, que se representa mediante una exponencial recorrida hacia la derecha. Éste es el único paso en que se diferencia del ciclo Otto. Puesto que en ambos casos tenemos exponenciales, es dificil distinguir ambos ciclos en un diagrama TS (mientras que en uno PV es evidente la diferencia). C→D Enfriamiento adiabático, al que corresponde un segmento vertical hacia
abajo.
D→A Cesión de calor | Qf | al foco frío a volumen constante, al que le
corresponde otra exponencial, ésta recorrida hacia la izquierda.
A→B Calentamiento adiabático desde el volumen máximo al mínimo. De
nuevo obtenemos un segmento vertical, ahora hacia arriba. Ciclo Diesel
Ciclo Diesel El ciclo Diesel es un motor de encendido de compresión (en lugar de la chispa de encendido) del motor. El combustible se pulveriza en el cilindro en p 2 (alta presión) cuando la compresión es completa, y no hay encendido sin una chispa. Un ciclo Diesel motor idealizada se muestra en la figura.
Ts -. El ciclo Diesel ideales (aire estándar diesel)
El ciclo diesel es el ciclo ideal para motores de encendido por compresión. La bujía se sustituye por el inyector de combustible en motores diesel. En el motor diesel, se supone que la adición de calor se produce durante un proceso de presión constante que comienza con el pistón en el punto muerto superior. El ciclo de aire diesel estándar consta de los siguientes procesos internamente reversibles en serie: 1. isentrópico de compresión 2. La presión constante adición de calor 3. Expansion isentrópica 4. Volumen constante rechazo de calor
Introducción
CABEZA DEL MOTOR: CULATA: Bueno la culata del motor es la parte en si que contiene los de mas componentes como las valvulas, entre otros, recordemos que esta esta hecha de aluminio con aleacion de otros materiales, esta es una de las partes mas calientes del motor y muy principal
MULTIPLE DE ADMISION: El múltiple de admisión es una especie de tubería por la cual es admitido el aire y va hacia las válvulas por las cuales cuando se abren, el aire entra a la cámara de combustión para ser quemado con la gasolina, esta pieza cuenta con un chicote el cual es controlado de tal forma con otras piezas como especie de cuerda de alambre para ser controlado con el pedal del acelerador.
MULTIPLE DE ESCAPE: El multiple de escape es otra especie de tuberia por la cual es conducido y de una manera expulsado los gases de la gasolina y el aire quemados.
FILTRO DE AIRE: El filtro de aire es para filtrar el aire y limpiarlo de impuresas como basuras pequeñas este filtro es practicamente para que el aire que va a ser admitido este limpio y asi no entre basura a la camara de combustión.
ARBOL DE LEVAS El arbol de levas es un tipo tubo o engrane el cual tiene varios topes ( levas ) de forma triangular este es el que hace que se muevan los balancines para darle un movimiento a las válvulas.
POLEA
DE
ARBOL
DE
LEVAS:
Esta polea es la que esta enlasada con la del cigueñal con la banda de distribucion para que tengan una cincronizacion y esten a tiempo tanto los pistones como las valvulas y estos no golpeen entre si, esta polea de arbol de levas tiene como dientes de engrane para acoplarce a la banda de distribución.
BALANCINES: Los balancines son metales curbos los cuales son los que mueven a las valvulas y puedan subir y bajar para que sea admitido el aire a la camara de conbustion junto con la gasolina
BUSOS: Los busos complementan son metales de forma cilindrica el cual se tiene que calibrar y van en una cabidad para el funcionamiento de la cabeza del motor en cuanto a las válvulas.
VALVULAS: Esta es un metal el cual esta formado para tapar , hay de dos tipos: ADMISION: La de admision, como lo dice su nombre admite aire a la camara de conbustion, esta para que no se fugue el aire tiene un movimiento recto en el cual baja para admitir y sube para cerrar, esto lo hace por que cuenta con
un resorte y para que no se salga con seguros ESCAPE: Al igual que la de admison cuenta con lo mismo, solo que esta sube para que se escapen los gases de la camara de conbustion y sierra para que al admitir no se escape nada. INYECTORES: Los inyectores son los que se encargan de subministrar o inyectar el combustible ya sea gasolina ( esta es inyectada en chorro ) o el Diesel ( este es inyectado como mas gaseoso o en aerosol ) claro tienen sus diferencias, por ejemplo el motor a diesel no usa bujias. Estos estan sujetados y de cierto modo alineados con un tubo llamado flauta de inyectores:
BUJIAS: Las bujias son las que dan el chispaso para que explote el combustible y el aire que esta alojado en la camara de conbustion , estas se tiene que cambiar en la afinacion que se le debe de hacer a un auto cada seis meses, estas funsionan con el distribuidor, que tiene la vovina o vovinas ( esto varia en cada auto ) de hai van las bujias con los cables de las bujias por los cuakles pasa la corriente con la cual la utiliza la bujia para dar el chispaso y eso es lo que hace que se queme el combustible, en el caso del motor a diesel no tiene bujias, el combustible se quema por que los pistones son mas grandes, por la fuerza y el gran calor que lleva ( debemos de recordar que para que explote el diesel se tiene que calentar no es igual que la gasolina )
CABLES
DE
BUJIAS:
Los cables de las bujias son por los que pasa la corriente que ocupan las bujias para dar el chispaso y quemar el combustible con el aire que esta alojado en la camara de combustion, los cuales estan aislados a parte de plastico con otros
materiales:
JUNTA DE ACEITE Y ANTICONJELANTE DE LA CABEZA DEL MOTOR: La junta es una especie de placa hecha de varios materiales como el plastico la cual hace un mejor cellado entre la cabeza del motor y el bloque para
evitar que pase el anticonjelante y el aceite a la camara de combustion:
BLOQUE
DEL
MOTOR
O
MONOBLOCK:
BLOQUE: El bloque es la parte mas grande del motor en la que estan incluidas varias piezas, en el cual bienen los cilindros:
CIGUEÑAL: El cigueñal es una parte pesada que va en la parte baja del bloque antes del carter, este lo hacen jirar las bielas con los pistones, este cuando se hace una reparacion en la que es necesario bajarlo, no se debe de acostar por que de ser asi se enchueca:
RETEN
DE
CIGUEÑAL:
El reten de cigueñal es un tipo cople el cual sella la parte circular que sale del bloque para jirar del lado de la distribucion:
BANCADAS: Las bancadas son piezas que tiene una parte en forma de medio circulo las cuales retienen al cigueñal, estan en un cierto numero dependiendo del motor:
BIELAS: Las bielas son metales los cuales van sujetados con un seguro o bulon a los pistones para que al subir y bajar le den el movimiento al cigueñal ( estas ban sujetas al cigueñal a la ves que van sujetas a los pistones, estan con tornillos ) estan para que enbonen con el cigueñal tienen sus tapas las cuales rodean a las partes del cigueñal para que esten las buelas sujetas al ciguela, estas tapas tiene unos especies de anillos que van al rededor de las tapas llamados metales:
PISTONES: Los pistones es una pieza metalica cilindrica la cual sube y baja con las bielas para formar el ciclo otto ( admision, compresion, explosion y escape ) en el cual tiene 2 fases que es punto muerto superior ( cuando esta arriba el piston ) y punto muerto inferior ( cuando esta abajo el piston ) . De este hay de varios tipos como concavo, semi plano y plano, por lo regular el plano son de modificaciones para mejorar la compresion, aunque no a todos los motores les queda. El piston cuenta con varias partes la falda del piston y los anills, tiene tres anillos, el de aceite, el anillo superior de compresion y el segundo anillo de compresion
CILINDROS: El numero de cilindros varia en cuanto 1,2,3,4,5,6,8,10,12 y su tamaño igual varia por ejemplo un motor de 6 en linea o 6 en v, un motor de 4 en linea, y su tamaño dependiendo del caballaje. Por esta parte pasa el pisto y es
quemado
el
combustible
con
el
aire:
CAMISAS: Las camisas son la cavidad por donde pasa el liquido refrijerante ya sea agua o anticonjelante, esto es asi para enfriar el motor, de estas hay dos tipos de camisas secas las cuales estan de una forma cubierta y solo con un orificio y pasa por dentro de una forma individual, o de camisas umedas por las cuales estan de forma junta como
se ve en la primera imajen y de la segunda imajen es de camisas secas:
BOMBA
DE
ACEITE:
La bomba de aceite es la que se encarga de bombear el aceite para que pase por el motor, esta costa de una tipo elise que esta adentro de la bomba y por fuera una coladera chica para impedir el paso de las basuras grandes:
FILTRO
DE
ACEITE:
El filtro de aceite es el que limpia el aceite para evitar que este recorra el motor con basura u otros, pero es dificil que el aceite se mantenga asi por que recordemos que pasa por todo el motor:
BOMBA
DE
AGUA:
La bomba de agua es para bombear el liquido refrijerante ya sea agua o anticonjelante para que este pueda recorre el motor y asi mismo enfriarlo, esta en su interior tiene una pequeña elise la cual es la que inpulsa el liquido refrijerante, lo que la impulsa a esta es la banda de impulsion:
BANDA
DE
IMPULSION:
La banda de impulsion es una banda que no tiene diente de engrane como la de distribucion si no que tiene rayas que enbonan con la polead de impulsion, esta banda es para que tenga movimiento a su vez el motobentilador y la bomba de agua:
MOTO
VENTILADOR:
El moto ventilador es un motor pequeño que le da movimiento a la banda de impulsion y esta a su vez a la bomba de agua ( como la banda de distribucion tiene su tensor al igual que esta ) :
Pasos
básicos
para
la
afinación
de
un
auto
Los motores requieren de una afinación cada 6 meses (aproximadamente) para mantenerlos en buen estado. En términos generales, la afinación consiste en algunos procedimientos muy estándares de cambios de piezas y líquidos, hay otros de ajuste. En concreto, una afinación consiste en lo siguiente: • Lavado de inyectores
• Cambio de filtro de gasolina • Cambio de filtro de aire • Cambio de bujías • Revisión y corrección de tiempo básico de encendido • Limpieza de cámara de filtro de aire Sería bueno, antes de avanzar más, preguntarnos para qué sirve afinar el coche. La respuesta, no por obvia deja de ser necesaria: la afinación forma parte del mantenimiento del motor, especialmente de las partes que más rápidamente se desgastan por el uso porque son las que están expuestas a mayor movimiento o mayor suciedad. Además, se hace porque permite disminuir la cantidad y calidad de los gases tóxicos que un motor emite a la atmósfera mientras circula. Finalmente, deja el coche a punto para una conducción segura y sin riesgos de fallas mecánicas en el motor. Por supuesto que para afinar el automóvil es necesario comenzar por levantar el coche y después la tapa del cofre. Hecho esto, es necesario ubicar el carter para quitarle el tapón. El carter se encuentra, por lo general, en la parte de abajo del motor, es la única tapa (cuadrada) que se puede quitar. Lo primero que se hará es sustituir algunas piezas que van en ese lugar: el filtro del motor y el filtro del aire. Debes esperar un buen tiempo, una vez que has quitado el filtro del aceite, para que escurra todo el aceite que tiene el coche. Cuando esto ha ocurrido, entonces puedes poner aceite nuevo y colocar el nuevo filtro. Para el caso del filtro de aire, el procedimiento es tan sencillo como quitarlo y poner uno nuevo. Ahí mismo se continua cambiando las bujías y los cables. Es importante que se cambien todas las bujías y reemplazarlas de acuerdo a su tipo, y de esto dependerá si se calibran o no. Por ejemplo las bujías de dos o más electrodos ya viene calibradas, como también las de platino y doble platino, los cuales en caso de ser necesario tendrán que calibrarse con un calibrador especial de alambre. Debes recordar que dependiendo de la apertura de la bujía se modifica la calidad del encendido y, por tanto, el consumo de gasolina en el proceso de arranque del motor. Calibradas las bujías se sustituyen los cables viejos por los nuevos. Ahí debes tener muchísimo cuidado en no perder la numeración de los cables, pues de lo contrario te pasarás horas tratando de encontrar cuál es la forma correcta de conectarlos. Para cambiar el filtro de gasolina es necesario que lo busques en la parte de arriba del motor a un lado de las poleas. Con él no tienes que hacer nada más que quitarlo y sustituirlo por un filtro nuevo. El lavado de los inyectores de gasolina que hoy utilizan prácticamente todos los modelos estándar de automóviles es un poco más complicado y requiere de cierto equipo especial. Finalmente, no queda sino poner a tiempo la máquina. No es tan difícil como parece. Para empezar debes detectar la tapa del distribuidor donde van la escobilla, los
