Motor de combustión interna alternativa

Máquinas térmicas. Energía cinética. Partes: cilindro, pistón, biela, carrear. Tipos de motores: dos y cuatro tiempos

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MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVA

Motor de combustión interna alternativa

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVA (MCIA)

Las máquinas térmicas son aquellas que usan la energía térmica para producir movimiento. Ésa energía térmica proviene de la combustión de elementos químicos, transformando la energía térmica en energía cinética mediante la combustión. Con éstas características encontramos los motores de combustión interna alternativa.

PARTES DEL MCIA

  • CILINDRO: Pieza exterior fija, dentro de la cual se realiza la explosión de la mezcla de aire y combustible.

  • PISTÓN: Pieza móvil, que se desliza, en sentido ascendente / descendente, por el interior del cilindro. Su misión es convertir la energía térmica en energía cinética, ya que cuando se produce la combustión, los gases hacen que éste se desplace con fuerza hacia abajo y mediante un mecanismo (biela-manivela-cigüeñal) vuelve de nuevo hacia arriba produciéndose un movimiento rectilíneo.

  • BIELA: Ésta pieza, junto con la manivela y el cigüeñal, transforma el movimiento rectilíneo del pistón en movimiento circular.

  • CARTER DEL MOTOR: Es el mecanismo formados por el conjunto de la biela, manivela y cigüeñal.

  • CULATA / CAMISA: Compone la parte superior del cilindro.

  • P.M.I.: (Punto muerto inferior) Es cuando el pistón está en su punto mas bajo.

  • P.M.S.: (Punto muerto superior) Es cuando el pistón está en su punto mas alto.

  • CARRERA: El recorrido del pistón del punto muerto superior al inferior.

  • En los costados superiores del cilindro existen dos conductos: uno de admisión, para que se introduzca la mezcla y otro de escape para evacuarla al exterior cuando ya se ha quemado, éstos dos conductos se cierran con válvulas.

  • Según el tipo de motor, puede existir o no una bujía en el cilindro, en la que se produce, en el momento adecuado, la chispa eléctrica que quema la mezcla de aire-combustible.

TIPOS DE MOTORES

Existen distintos tipos de máquinas de combustión interna que se diferencian en las condiciones de combustión y en el número de carreras que efectúa el pistón en un ciclo completo.

Motores de dos y cuatro tiempos

Según como realizan los ciclos de trabajo se pueden clasificar en motores de dos o de cuatro tiempos

Un ciclo de trabajo se compone de cuatro fases:

      • Admisión (se introduce el aire y el combustible al interior del cilindro)

      • Compresión (se juntan el aire y el combustible y forma la mezcla)

      • Combustión-expansión (la mezcla se calienta, bien por compresión o bien por una chispa eléctrica, se quema y se producen los gases que mueven el pistón)

      • Escape (se liberan los gases producidos en la combustión de la mezcla)

Un motor de dos tiempos realiza éstas cuatro fases en dos carreras, es decir, en una subida y una bajada del pistón a través del cilindro, mientras que un motor de cuatro tiempos lo realiza en dos subidas y dos bajadas.

MOTOR DE DOS TIEMPOS

Motor de combustión interna alternativa

MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

Motor de combustión interna alternativa

GRÁFICO DEL CICLO DE TRABAJO MOTOR CUATRO TIEMPOS

Motor de combustión interna alternativa

Diferencias entre los motores de dos y cuatro tiempos:

  • Espacio (El de cuatro tiempos ocupa menos espacio)

  • Consumo (El de dos tiempos consume menos)

  • Peso (El de cuatro tiempos es más pesado)

Según el tipo de combustión, los motores se pueden clasificar en:

Motores de encendido provocado (MEP)

Éste tipo de motores necesitan algún tipo de mecanismo para poder calentar la mezcla y que se produzcan los gases que accionan el movimiento del pistón. Esto se consigue gracias a la bujía, una pieza que se coloca en la parte superior del cilindro y produce una chispa eléctrica, lo que causa la ignición.

Motores de encendido por compresión o Diesel

En éste tipo de motores la compresión es tan elevada que no es necesario ningún tipo de mecanismo, ya que la mezcla al estar sometida a tanta presión se produce la combustión. Éste tipo de motores llevan unos precalentadores para garantizar el arranque del motor, son sobretodo necesarios en días fríos.

Notas

Motor de inyección

Hoy en día la normativa de medio ambiente exige que los gases expulsados al aire no sean tan contaminantes. Por ello se creó un sistema mediante el cual el combustible se inyecta “gota a gota”, lo que además beneficia al usuario ya que se consume menor cantidad de combustible.

Múltiples cilindros

En los motores no solo hay un único cilindro, sino varios y en los barcos son de grandes proporciones. En éstos sistemas cada cilindro es independiente, es decir, cada uno va en una fase distinta del ciclo de trabajo:

Ejemplo:

Cilindro 1: Fase de Aspiración

Cilindro 2: Fase de Compresión

Cinco cilindros Cilindro 3: Fase de Combustión

Cilindro 4: Fase de Expansión

Cilindro 5: Fase de Escape