Guía de solución de problemas de motores de combustión interna

Solución de la guía

3- Actividades de aprendizaje:

Debemos preguntarnos lo siguiente

 ¿Sabe usted cómo funciona un motor de cuatro tiempos?

Un motor de explosión con ciclo de 4 tiempos se compone por un cilindro, una biela, un cigüeñal al menos dos válvulas una bujía y muchos otros componentes que hacen que todo trabaje de forma coordinada.

 ¿Diferencia de funcionamiento entre un motor de gasolina y diesel?

 Lo primero será la relación de compresión mucho mayor en los motores diesel a necesidad de que el aire comprimido alcance mayor temperatura hasta poder lograr encender el combustible

 El sistema de alimentación de combustible trabaja a presiones mucho más altas en los motores diesel en comparación con los motores gasolina

 Debido a que los motores diesel poseen mayor compresión sus elementos internos deben ser más resistentes a fin de poder soportar tales presiones

 Aunque los dos motores poseen bujías estas se diferencian en el uso, pues en los motores gasolina son usadas como medio para introducir una chispa al final de la fase de compresión con la finalidad de iniciar la combustión, mientras en los motores diesel las bujías adquieren en pocos segundos altas temperaturas que ayudan a calentar el aire más que todo en situaciones de arranque en frió.

 ¿Identifica cuál es el orden de los cuatro tiempos del ciclo de Otto?

 Tiempo 1: ADMISIÓN

En el primer tiempo una mezcla de gasolina y aire va a entrar en la cámara de combustión del cilindro. Para ello el pistón baja del punto superior del cilindro al inferior, mientras que la válvula (o válvulas) de admisión se abre y deja entrar esa mezcla de gasolina y aire al interior del cilindro, para cerrarse posteriormente.

La gasolina es combinada con aire ya que, de por sí, la gasolina sola no ardería y necesita oxígeno para su combustión.la relación teórica es un gramo de gasolina por 14,8 gramos de aire, pero depende de muchos factores, como por ejemplo de la densidad de ese aire.

 Tiempo 2: COMPRESIÓN

En el segundo tiempo, con el pistón en su posición más baja y la cámara de combustión llena de gasolina y aire, la válvula de admisión se cierra y deja la cámara cerrada herméticamente. La inercia del cigüeñal al que está unida la biela del pistón hará que el pistón vuelva a subir y comprima así la mezcla.

La gasolina y el aire se comprimen dentro de una cámara hermética y, al reducirse de tal manera el espacio, las moléculas chocan entre sí aumentando la temperatura de la mezcla. La gasolina y el aire están listos para el tercer tiempo: la combustión

 Tiempo 3: COMBUSTIÓN

En el tercer tiempo, con el pistón en su posición más alta y comprimiendo la mezcl

Gasolina y aire, es cuando entra en acción la bujía.

Es en este preciso momento, con la mezcla comprimida y a una alta temperatura, cuando la bujía genera una chispa que hace explotar violentamente esa mezcla. La combustión hace empujar el pistón hacia abajo con fuerza y la biela y el cigüeñal se encargan de convertir ese movimiento lineal del pistón, de arriba a abajo, en un movimiento giratorio

 Tiempo 4: ESCAPE

En el cuarto tiempo, el último de este proceso y que significará la cuarta carrera del pistón y la segunda vuelta del cigüeñal, el pistón se encuentra en su parte más baja de nuevo y con la cámara de combustión llena de gases quemados productos de la combustión de la gasolina y el aire

El pistón vuelve a subir en este cuarto tiempo y al hacerlo empuja esos gases hacia arriba para que salgan por la válvula de escape que se abre con el fin de dejarlos salir y volver a dejar la cámara del cilindro vacía. No como durante la compresión, que permanecía cerrada.

Es ahora, con el pistón de nuevo en la parte superior cuando se inicia el ciclo de nuevo desde el principio. El pistón volverá a bajar mientras que la válvula de admisión se abre y deja pasar una nueva mezcla de gasolina y aire, y así una y otra vez.

El ciclo de un motor de 4 tiempos parece sencillo pero imagina llevas tu moto a 6.000 rpm, eso significa que este ciclo sucede unas 50 veces por segundo, es decir, 50 explosiones por segundo, lo que se traduce en 100 giros del cigüeñal por segundo. Algo que cuesta imaginar, y más aún si imaginamos el motor de una moto deportiva girando a 14.000 revoluciones por minuto

 Reconoce cuál es el orden de encendido de un motor de cuatro tiempos y cuatro cilindros?

ADMISION: pistón baja y entra combustible por la válvula de admisión

COMPRESION: pistón sube y el combustible y el aire se comprimen las válvulas están cerradas

EXPLOSION: La mezcla del combustible y aire explota. Como las válvulas están cerradas el pistón baja

ESCAPE: pistón sube y expulsa los gases quemados por la válvula de escape

 ¿Sabe que es PMS y PMI?

PMS : (PUNTO MUERTO SUPERIOR) se refiere en el movimiento del pistón cuando este está en el punto más alto de su carrera, lo más cerca de la culata donde se realiza la explosión

PMI: (PUNTO MUERTO INFERIOR) se refiere en el movimiento del pistón cuando este está en el punto más bajo de su carrera, lo más cerca del cigüeñal, entre en punto ascendente y descendente.

 ¿Identifica cual es el pistón y qué función cumple ¿

FUNCION:

Su función principal es la de constituir la pared móvil de la cámara de combustión, transmitiendo la energía de los gases de la combustión a la biela mediante un movimiento alternativo dentro del cilindro. Dicho movimiento se copia en el pie de biela, pero se transforma a lo largo de la biela hasta llegar a su cabeza apretada al muñón del cigüeñal, en donde dicha energía se ve utilizada al movilizar dicho cigüeñal. De esta forma el pistón hace de guía al pie de biela en su movimiento alternativo.

Un pistón es una pieza que forma parte del mecanismo de funcionamiento de un motor. También conocido como émbolo, se trata de un elemento que se mueve de forma alternativa dentro de un cilindro para interactuar con un fluido.

1-Consulte la historia y evolución del automóvil y presente resumen del tema.

Evolución del automóvil Algún tiempo después, una empresa francesa, llamada Panhard et Levassor, comenzó su propia producción y venta de vehículos. En 1892, Henry Ford produjo su primer Ford en América del norte. Los ingleses demoraron un poco más en comparación con otros países europeos debido a la Ley de bandera roja (1862). La legislación imponía a los vehículos transitar solamente con una persona en su frente, sosteniendo una bandera roja como señal de advertencia. El Lanchester fue el primer coche inglés y, después de él, vinieron otros como Subean, Humber, Riley, Singer, Lagonda. En el año 1904, el primer Rolls-Royce con un radiador que no va a través de cualquier transformación. Europa siguió con su flota de coches: en Francia (De Dion Bouton, Berliet, Rapid), en Italia (Fiat, Alfa Romeo), en Alemania (Mercedes-Benz), Suiza y España partieron para una línea más potente y lujosa: el Hispano-Suiza. Después de la Primera Guerra Mundial, los fabricantes siguieron una línea de producción más barata, los automóviles aquí serían más compactos y fabricados en serie. Tanto Henry Ford, en los Estados Unidos, como William Morris, en Inglaterra, produjeron modelos como el Ford, el Morris y el Austin. Estos tuvieron una salida impresionante de las fábricas. Impresionados con el resultado, más tarde otras fábricas comenzaron a producir vehículos con el mismo sistema, es decir, fabricación en serie. Este sistema de producción quedó siendo conocido como Fordismo.

2-Investigue quien fue Nicolás Otto y cuál fue su aporte en la evolución del motor de cuatro tiempos

Nicolaus August Otto (Colonia, 10 de junio de 1832 - 26 de enero de 1891) fue un ingeniero alemán, que diseñó el motor de combustión interna junto con Etienne Lenoir, justo 8 años después de Alphonse Beau de Rochas. Otto fue el primero en convertirlo en algo práctico.

Se fue a Italia, donde se interesó por las máquinas de gas del ingeniero e inventor belga Etienne Lenoir. Inició su carrera profesional como comerciante, aunque pronto la abandonó para irse a la fabricación de máquinas motrices de combustión.

A pesar de no tener una información técnica sólida, Otto fabrica su primera máquina en1867. En 1869 fundó una empresa junto con el industrial alemán Eugen Langen. Siete años más tarde, Otto abrió otra fábrica en Deutz, cerca de Colonia.

Realizó notables estudios sobre el motor de gas y en 1872 llevó a la práctica la construcción del motor de combustión interna de cuatro tiempos. De este modo creó una máquina motriz estática a partir de la cual desarrollaría el motor Otto. Éste se hizo famoso en todo el mundo como máquina para el accionamiento de vehículos, trenes, barcos y aviones. Este motor sirvió de base para la invención del motor diesel.

3-Describa con sus propias palabras que sucede en cada uno de los tiempos

4-En la siguiente grafica determine:

 Qué tiempo está realizando cada uno de los cilindros.

 Cuál es la duración en grados de cada uno de los tiempos o ciclos.

 Cuál es la duración en grados del ciclo total.

 El pistón dentro de cilindro en que ubicación se encuentra.

5- En la siguiente imagen ubique las partes del pistón y de la biela y su función.

6-Complete el siguiente cuadro

1 2 3 4

ADMISIÓN

COMPRESIÓN

EXPANSIÓN

ESCAPE

7- En la siguiente sopa de letras buscar 20 nombres de elementos o partes del motor

C I G U E Ñ A L B T Y N K Ñ P Z A Q Q W W C Z P C

A M C T J I S B C S R M C F U A Q E K M P V E W O

R H S R E O A F S G U I A S M Q T Y L I B X R Q T

T G D W D L V H B D E E S D E W 5 R S Q E S 6 W A

E T W Q E K F 0 R N D D Q E W C G T J W D D Q V T

R E Y W L I G S C S S B U R Q D O Q M 6 S G U V S

R D J U E U H A V J F P E M S N U A Y J A R Y B O

T C K I V Y J L V K G O T O A E J 1 H H Z 6 T B M

G M L O A T U U N Ñ T I E G L G N V N K 0 Y R U R

B Ñ O L S G T V M Q J U S A 8 T T D V L P J J K E

C L P K N H E L G S U J A T U Y R N 3 O O K N I T

V J Ñ J D R R A I P I T Q S R H Q Y E P Y U E L K

M H X H F F V V M N L B W A B G E K F B H Q T P L

K N O L U B B A V I P V 2 V A L V U L A S A I N P

L T X J Z W N P W C Ñ F D Z M H R J E T L 1 E L O

A E C F X E A A R N 0 A S I M A C O A A K X C Q I

S Q V S A R L T Q A F L G G S F F P C L O C A H U

O A G A S E S 7 2 L A J T R X R G Ñ 3 U I B E N T

P R R I R A J T A S N U T 9 B B L R C U N D W A

Ñ Y H B B E Q G O B V S N N I 1 R N E C 4 M A 2 D

V F R U G U E 2 C E D A F U Y Y Y M T S W K B 2 A

D E L L E U M 5 V D S N M B L O Q U E N Q L M R C

A T G U B O F R E E E Y O J Y B Q B G G U O O G N

W R H G V I R E 7 J N E L K T M W N N M J P B K A

R C K B K Y B N 9 E Y D P O E N R M H L M 0 M L B

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