Diseño De Maquinas

INTRODUCCIÓN

El motor ciclo Otto o también llamado motor de combustión interna fue creado por el alemán Nicolaus Otto en el año 1976 el cual realiza cuatro tiempos : que son Admisión el cual se lleva a cabo la inyección de aire combustible por medio de un vacio que provoca el pistón al pasar del PMS (Punto muerto superior ) al PMI (Punto muerto inferior) en el cual la válvula de escape se encuentra cerrada, el siguiente tiempo es el de compresión en el cual el pistón pasa del PMI (Punto muerto inferior) al PMS (Punto muerto superior comprimiendo la mezcla aire combustible , ya que concluyo este tiempo inicia el tiempo de explosión o expansión el cual esta comprimida la mezcla aire combustible por el pistón entonces se acción una chispa eléctrica generada por una bujía el cual provoca una explosión haciendo que el pistón baje con mayor fuerza del PMS al PMI, e ahí q ahora empieza el tiempo de escape en el cual la válvula de admisión se encuentra cerrada y la válvula de escape se abre así permitiendo la salida de los gases dilatados que son empujados por el pistón. El motor de ciclo Otto es considerado un motor de explosión mientras que el diesel es considerado un motor térmico. Al igual este mismo proceso lleva el motor ciclo diesel pero en vez de tener una chispa eléctrica tiene una inyección de combustible a presión mezclado con aire el cual se combustiona por calor que este es generado por una bujía incandescente que haciende su temperatura a 1000°C. La temperatura que genera el motor ciclo Otto es de 1000°C a lo que el motor ciclo diesel es mayor a los 1000°C el cual para ello está diseñado el monoblock de este motor para soportar estas altas temperaturas.

En el motor ciclo Otto lo que tenemos como resultado es mejor aceleración mientras que en el motor ciclo diesel tenemos mejor fuerza a lo que este se ocupa para camiones de transporte de carga y el motor de gasolina también se puede manejar para carga pero inferior a la que el diesel puede arrastrar y volviendo con el motor diesel su funcionamiento básico es para transportar civiles en autos compactos.

Ciclo Otto

Historia

El motor de combustión interna es una evolución de la máquina de vapor, con la diferencia de que los motores de ciclo Otto utilizan una mezcla de aire y combustible, quemada mediante una combustión interna, y la máquina de vapor utiliza la presión del vapor de agua procedente de una combustión externa.

El primer motor de combustión interna fue construido por el francés Etienne Lenoir en 1863, pero fue Nikolaus Otto el que lo perfecciono hasta crear en 1976 el primer motor de 4 tiempos, también llamado de ciclo Otto en su honor. En 1886 Karl Benz aplica este motor sobre un carruaje de 3 ruedas y Daimler monta el motor de Maybach, basado en el motor de ciclo Otto, en un carruaje de 4 ruedas.

El motor de encendido por chispa está basado en principios teóricos enunciados por BEAU DE Rochas, según los cuales la combustión se verifica a volumen constante, y fue realizado prácticamente por el alemán OTTO, en 1862.

A la categoría de encendido por chispa pertenece la mayor parte de los motores de automovilismo, una gran parte de los motores para tracción industrial, todos los motores para motociclos y aeronaves y una buena parte de los motores para aplicaciones náuticas y agrícolas.

Los motores de encendido por chispa funcionan a 4 o a 2 tiempos, pero el ciclo de 2 tiempos es poco usado a causa de las pérdidas de mezcla que se producen a través del escape y del consiguiente elevado consumo del combustible.

Motor ciclo Otto

Definición

El motor de ciclo Otto se caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (normalmente gasolina dispersa en aire). El motor Otto es un motor alternativo. Esto quiere decir de que se trata de un sistema pistón-cilindro con válvulas de admisión y de escape para controlar el flujo de mezcla que entra y sale del cilindro en el caso del motor de cuatro tiempos, o mediante admisión por láminas, por válvula rotativa o por falda de pistón en los motores de dos tiempos.

Los motores de cuatro tiempos (admisión, compresión, combustión y expulsión) son más complejos que los de dos tiempos, realizando la admisión de la mezcla y la expulsión de los gases mediante válvulas.

La eficiencia de un motor de este tipo depende de la relación de compresión, proporción entre los volúmenes máximo y mínimo de la cámara de combustión.

Motor ciclo Otto

Funcionamiento

Los cuatro ciclos que realiza el motor ciclo Otto son los siguientes:

Carrera de 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.

Carrera de 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.

Carrera de expansión o 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.

Carrera de 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.

Partes fundamentales de un motor a gasolina

Cabeza de motor

Constituye una pieza de hierro fundido (o de aluminio en algunos motores), que va colocada encima del bloque del motor. Su función es sellar la parte superior de los cilindros para evitar pérdidas de compresión y salida inapropiada de los gases de escape.

En la cabeza de motor se encuentran situadas las válvulas de admisión y de escape, así como las bujías. Posee, además, dos conductos internos: uno conectado al múltiple de admisión (para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en la cámara de combustión del cilindro) y otro conectado al múltiple de escape (para permitir que los gases producidos por la combustión sean expulsados al medio ambiente). Posee, además, otros conductos que permiten la circulación de agua para su refresco.

La cabeza del motor está firmemente unida al bloque del motor por medio de tornillos. Para garantizar un sellaje hermético con el bloque, se coloca entre ambas piezas metálicas una “junta de cabeza de motor”, constituida por una lámina de material de amianto o cualquier otro material flexible que sea capaz de soportar, sin deteriorarse, las altas temperaturas que se alcanzan durante el funcionamiento del motor.

Monoblock

En el monoblock están ubicados los cilindros con sus respectivas camisas, que son barrenos o cavidades practicadas en el mismo, por cuyo interior se desplazan los pistones. Estos últimos se consideran el corazón del motor.

La cantidad de cilindros que puede contener un motor es variable, así como la forma de su disposición en el monoblock. Existen motores de uno o de varios cilindros, aunque la mayoría de los coches o automóviles utilizan motores con bloques de cuatro, cinco, seis, ocho y doce cilindros, incluyendo algunos coches pequeños que emplean sólo tres.

El monoblock del motor debe poseer rigidez, poco peso y poca dimensión, de acuerdo con la potencia que desarrolle.

Cárter

El cárter es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que permite lubricar el cigüeñal, los pistones, el árbol de levas y otros mecanismos móviles del motor.

Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de aceite extrae el lubricante del cárter y lo envía a los mecanismos que requieren lubricación.

Existen también algunos tipos de motores que en lugar de una bomba de aceite emplean el propio cigüeñal, sumergido parcialmente dentro del aceite del cárter, para lubricar “por salpicadura” el mismo cigüeñal, los pistones y el árbol de levas.

Filtro de aire

Su función es extraer el polvo y otras partículas para limpiar lo más posible el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cámara de combustión de los cilindros del motor.

Carburador

Mezcla el combustible

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