Evolución de la tecnología en los transportes

Título: Evolución de la tecnología en los transportes

Nombre del Alumno: Axell Centeno García

Grupo: PR6AB2

Nombre del profesor: Juan José Romero García

Fecha de entrega: miércoles 13 de octubre de 2021

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ÍNDICE.

INTRODUCCIÓN.

La industria del transporte es una de las más dinámicas, por su contacto continuo y directo con la sociedad. Es flexible, se adapta y evoluciona constantemente, con la intención de satisfacer nuevas necesidades. Y es por ello, que la historia del transporte también puede entenderse como reflejo de la evolución social.

En materia económica, la industria del transporte es un factor muy importante pues a través de ellos, los productos y servicios pueden llegar hasta su consumidor final, garantizando siempre un menor esfuerzo para el ser humano a la hora de comerciar.

Después de más de cien años de historia, el motor de combustión interna, una evolución de la máquina de vapor que revolucionó el transporte en el siglo XX, parece tener los días contados. El problema está en la alta emisión de gases, que suponen un grave problema a la salud y al medio ambiente, pero entendamos que la importancia del transporte es tal, que simplemente la creación de carreteras y vías de comunicación (infraestructura para el transporte) es una garantía para el desarrollo de las naciones.

El futuro es muy prometedor, de hecho, la revolución de los transportes ya ha iniciado. Ahora el transporte ferroviario de alta velocidad, de levitación magnética e incluso manejado en forma automática, competirá con ventaja en largas distancias con el transporte aéreo con el mérito de prescindir casi por completo de personal de operación.

        El presente trabajo realiza en el primer capítulo una comparativa entre los diversos sistemas de transporte relacionados con la operación del motor de combustión interna, para entender los beneficios o desventajas de su implementación. El primer apartado (2.1) nos hablará de los antecedentes del motor de combustión interna, así como su funcionamiento. Los apartados 2.2, 2.3 y 2.4 están dedicados a un tipo de transporte en específico, mostrándonos su evolución y como influye el motor de combustión interna en esta. El apartado 2.2 nos habla del transporte terrestre, mientras que el apartado 2.3 analiza el transporte acuático, con una gran aportación para la creación de nuevas máquinas con el uso del motor de combustión interna. Y en el apartado 2.4 se aborda la llegada del transporte aéreo gracias al motor de combustión, en la búsqueda de cumplir el sueño del ser humano, volar.

        En el Capítulo 2, el enfoque será el futuro, si bien, el transporte nos facilita mucho el traslado de personas, bienes y mercancías, pero la manera en la que contamina es impresionante, por ello, en el apartado A estudiaremos las causas y consecuencias de la contaminación, ¿qué implica el uso del motor de combustión interna para el medio ambiente? Y en el apartado B, contrastaremos con la visión a futuro de transportes más limpios, rápidos y cómodos, y cómo lograrlos.

        Por último, se encuentran las conclusiones, comentarios y recomendaciones, a las que se llegaron gracias a la recopilación y análisis de la información de los temas anteriores.

CAPÍTULO 1. APLICACIONES DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

1. EL MOTOR DE COMBUSTIÓN ELÉCTRICA.

Hasta el Siglo XVIII el hombre contaba sólo con su energía, la de los animales, la del viento y el agua para trasladarse o transportar sus cargamentos. Sin embargo, poco a poco el ser humano fue diseñando diversos artilugios que le facilitaran su movimiento.

Hoy en día podemos trasladarnos no solo por tierra y mar, sino también por el aire a casi todos los lugares del mundo. Además, muchas cosas que usamos, comemos o vestimos vienen de algún otro lugar del mundo que no es el de nuestra residencia, llegando a nuestras manos por medio de algún transporte.  

La llegada del siglo XIX trajo consigo una revolución en el terreno de los transportes dado que el hombre aprendió a utilizar el vapor. Este gran cambio se logró gracias a James Watt, pues en 1769 inventó la máquina de vapor.

Años más tarde, se empieza a dar el perfeccionamiento de herramientas y de las máquinas, lo que, sumado al conocimiento del petróleo y los combustibles, le abre el horizonte al hombre para construir la máquina de combustión de vapor o de combustión externa, que requería de una caldera para su funcionamiento, y su tamaño limitó las aplicaciones de la máquina de vapor en los medios de transporte.

Entre las ventajas que traía la máquina de vapor, encontraron la posibilidad de transportar cargas más pesadas, así como realizar los trayectos de noche y sin depender del estado físico de los animales.

La máquina de vapor es un dispositivo que convierte la energía térmica del calor que produce un combustible en trabajo mecánico. Para lograrlo, la caldera calienta agua hasta que esta se convierta en vapor. El vapor sube por las tuberías y genera presión, la cual es usada después para mover un pistón dentro de un cilindro. El pistón se conecta a la biela para transformar el movimiento de traslación a movimiento de rotación.

Con el avance en el estudio de la energía y de las propiedades termodinámicas de los gases, el ingeniero Wilhelm Schmidt, en Alemania, pudo establecer en 1816 las condiciones teóricas y los procesos básicos para el funcionamiento de los motores de combustión interna.

El motor de combustión interna se entiende como una evolución de la máquina de vapor, pero, a diferencia de este último, el cual aprovecha la presión del vapor de agua que se genera en la combustión externa, el trabajo se obtiene por la combustión interna de una mezcla de aire y combustible.

Según Marínez, Gil (2004): “El motor de combustión interna es el encargado de transformar la energía térmica que le proporciona el combustible en energía mecánica. Estos motores se llaman de combustión interna porque realizan su trabajo en el interior de una cámara cerrada mediante la aportación del calor producido al quemarse el combustible. En este caso la presión de los gases de la combustión y el calor generado en el interior, provocan el movimiento de un mecanismo que se aprovechara como fuente de energía”. 

Cuando el motor está en funcionamiento, atraviesa un ciclo de cuatro tiempos: admisión, compresión, combustión y escape. Durante el primer tiempo, la admisión, se abre una válvula y el cilindro se llena de combustible nuevo y de aire. Después, durante la compresión, el pistón se mueve hacia la parte superior del cilindro. El pistón genera presión cuando comprime el combustible y el aire en un espacio cada vez más reducido con ambas válvulas cerradas. Cuando el pistón sube al máximo, la bujía produce una chispa que enciende el combustible. A continuación, en el tiempo de combustión, el combustible se quema y produce una explosión que obliga al pistón a bajar nuevamente. Durante el último tiempo, el escape, se abre una segunda válvula y el pistón vuelve a subir. El pistón empuja los gases calientes del combustible quemado fuera del cilindro.

El pistón está conectado a una parte del motor que se denomina cigüeñal, ubicada fuera del cilindro. Cuando el pistón se mueve hace girar el cigüeñal. El cigüeñal está conectado a otras partes que ponen la máquina en funcionamiento.

Otros tipos de motores de combustión interna son el de dos tiempos, el diésel, los motores rotativos y las turbinas de gas. Los motores de dos tiempos tienen un ciclo de dos tiempos en lugar de cuatro. En los motores diésel lo que enciende el combustible es agua caliente en lugar de una bujía. Los motores rotativos tienen una pieza giratoria en lugar de un pistón. Las turbinas de gas, que se usan en los aviones a reacción, constantemente toman aire desde el frente del motor. Los gases se eliminan por la parte trasera del motor.

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