CLASIFICACIONES FUNDAMENTALES DE LOS MOTORES

CLASIFICACIONES FUNDAMENTALES DE LOS MOTORES:

Según la forma de encendido de la Mezcla:

MOTORES DE ENCENDIDO PROVOCADO (MEP), GASOLINA O MOTORES “OTTO”

Son aquellos en los que la fase de COMPRESIÓN se realiza con la mezcla AIRE - COMBUSTIBLE. Al comprimir también el combustible podría originarse el AUTOENCENDIDO incontrolado del mismo. Antes de que esto ocurra, el encendido ha de provocarse artificialmente mediante una bujía. También se les llama “motores de explosión”.

MOTORES DE ENCENDIDO POR COMPRESIÓN (MEC) GASOIL O MOTORES “DIESEL”

Son aquellos en los que la fase de COMPRESIÓN se realiza SÓLO con AIRE. En estos motores, el aire filtrado pasa directamente a los cilindros donde se comprime produciéndose una elevación de su temperatura. A continuación se inyecta el combustible, que se inflama espontáneamente. También se les llama “motores de combustión” debido a que el combustible se va quemando según se va introduciendo en el cilindro.

Según el funcionamiento y realización del ciclo:

MOTORES DE 4 TIEMPOS

Los motores de cuatro tiempos, que pueden ser MEP o MEC, son los que utilizan 4 CARRERAS del PISTÓN para realizar las 4 FASES características. 2 GIROS completos del CIGÜEÑAL.

MOTORES DE 2 TIEMPOS

También pueden ser MEP o MEC. Las 4 FASES características se realizan en SÓLO 2 CARRERAS del ÉMBOLO. 1 GIRO completo del CIGÜEÑAL.

CICLO TEÓRICO DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

CICLO OTTO CICLO DIESEL

Q1

P 4 P 3 4

Q1

3 W 5 W 5

1 2 Q2 1 2 Q2

V V

PMS PMI PMS PMI

Consideremos como primera hipótesis simplificativa la ausencia de rozamiento interno (Wr = 0) en los procesos termodinámicos, esto supone una gran lentitud del pistón.

Se representan los cuatro procesos fundamentales en los diagramas P-V. El ÁREA 2,3,4,5,2 representa el TRABAJO TEÓRICO obtenido cada vez que se realizan en el motor los cuatro procesos fundamentales.

A causa de la lentitud fijada, cada proceso ocupa una carrera del pistón.

ADMISIÓN (Primera carrera del PISTÓN) El PISTÓN BAJA desde el PMS al PMI. La VÁLVULA de ADMISIÓN está ABIERTA durante toda la carrera. La línea 1-2 representa la admisión. En los motores MEP se introduce la mezcla de AIRE-COMBUSTIBLE y en los motores MEC SÓLO hay AIRE.

COMPRESIÓN (Segunda carrera del PISTÓN) El PISTÓN SUBE desde el PMI al PMS. Las válvulas están CERRADAS durante toda la carrera, y el sistema que quedó dentro se COMPRIME. La línea 2-3 representa la compresión. Teóricamente puede considerarse isoentrópica.

COMBUSTIÓN - EXPANSIÓN (Tercera carrera del PISTÓN) El PISTÓN BAJA desde el PMS al PMI. Al final de la SEGUNDA CARRERA (punto 3) se provoca el ENCENDIDO (chispa) en los MEP o comienza la INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE en los MEC. La COMBUSTIÓN, por la lentitud supuesta, es a VOLUMEN CONSTANTE en los OTTO (línea 3-4). En los DIESEL, suponiendo que se llega a la presión máxima a través de la compresión, la COMBUSTIÓN es a PRESIÓN CONSTANTE (línea 3-4). Después de la combustión viene la EXPANSIÓN (línea 4-5) que puede considerarse isoentrópica.

ESCAPE (Cuarta carrera del PISTÓN) El PISTÓN SUBE desde el PMI al PMS. Al final de la TERCERA CARRERA se ABRIRÁ la VÁLVULA de ESCAPE. Por la lentitud supuesta, la PRESIÓN DENTRO del CILINDRO disminuirá hasta el valor de la atmosférica, a VOLUMEN CONSTANTE “V” desde 5 hasta 2. Los gases que aún queden dentro son BARRIDOS durante la cuarta carrera. La línea 2-1 representa el BARRIDO TEÓRICO.

CICLO REAL DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

A causa de la velocidad finita del PISTÓN, la realidad es muy diferente (tanto más cuanto más revolucionado sea el motor) y más si tenemos en cuenta que las VÁLVULAS NO ABREN NI CIERRAN INSTANTÁNEA sino GRADUALMENTE y además NO lo hacen en el PMS o PMI.

P 4

E

3 E´

D 5

W(+) F

1 A W(-) C 2

B-G

CARRERA ÚTIL V

PMS q=Vu PMI

La figura representa el diagrama real o indicado. El ÁREA de la parte del diagrama recorrida en el sentido de las agujas del reloj representa el TRABAJO INDICADO obtenido cada 2 REVOLUCIONES. El ÁREA de la parte del diagrama recorrida en sentido contrario representa el TRABAJO UTILIZADO (negativo) para renovar la carga; se le llama PÉRDIDA POR BOMBEO en procesos de ADMISIÓN + ESCAPE.

Así pues, en realidad, los procesos NO se ajustan a UNA CARRERA COMPLETA del PISTÓN.

ADMISIÓN ( ): Para que la VÁLVULA de ADMISIÓN esté abierta, durante la primera carrera, su APERTURA ha de comenzar antes (de 10º a 15º dependiendo de las menores o mayores revoluciones del motor). A este ángulo se le llama Adelanto de la Apertura de la Admisión (A.A.A).

PMS

A.A.A R.C.E

A E B

(chispa) D G

E´

F

C

R.C.A A.A.E

PMI

Si RETRASAMOS el CIERRE de la VÁLVULA de ADMISIÓN, seguiría cargándose el CILINDRO a causa de la inercia del flujo en el conducto de admisión. El ÁNGULO de RETRASO en el CIERRE es del orden de 45º a 65º y se le llama Retraso del Cierre de la Admisión R.C.A.

La línea de ADMISIÓN real seria ABC que

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