Ingenieria Industrial

MOTORES DE COMBUSTION INTERNA:

Un motor es una máquina que transforma la energía química (presente en los combustibles), en energía mecánica.

El motor, para poder funcionar adecuadamente, requiere de la formación de una mezcla aire - combustible, que es introducida en cada cilindro, comprimida e inflamada, generará la presión necesaria dentro de dicho cilindro para mover el pistón, el pistón por medio de una biela hace girar el cigüeñal, y a la vez hace mover un volante de inercia y este comunica el giro las ruedas, pasando por la caja de velocidades y el diferencial, produciéndose el desplazamiento del pistón .Cómo resultado de la presión del cilindro, es necesario expulsar los gases quemados, reemplazarlos por mezcla fresca y reiniciar el ciclo. Los tipos de motores generalmente empleados en el automóvil, son motores de combustión interna

Podemos mencionar dos tipos clásicos de motores de combustión interna:

Motores a nafta o de explosión (ciclo Otto) : en el cual la combustión de la mezcla y el aire se realiza en forma explosiva con la necesidad de una chispa, la cual se encarga de suministrar el sistema de encendido, por eso se lo conoce cómo motor a explosión.

Motor a gasoil o de combustión (ciclo diesel) : en el cual se realiza la compresión solamente del aire y luego una inyección de un aceite pulverizada lo que produce una combustión más lenta.

 Motores a nafta o de explosión (ciclo Otto)

Elementos de que consta el motor:

Los elementos de que consta el motor son comunes a los dos tipos que existen: de explosión y de combustión. Actualmente existen pequeñas diferencias, al conseguirse grandes resistencias en los materiales y poco peso.

Estos elementos se pueden dividir en dos grandes grupos: Fijos y Móviles.

Elementos fijos de un motor

• Bloque de motor, bloque motor, bloque de cilindros o monoblock : es una pieza fundida en hierro o aluminio que aloja los cilindros de un motor de combustión interna así como los soportes de apoyo del cigüeñal. El diámetro de los cilindros, junto con la carrera del pistón, determina la cilindrada del motor.

• Cilindro : son unas oquedades cilíndricas donde se desplazará el pistón realizando un movimiento lineal alternativo entre sus dos posiciones extremas (P.M.S. punto muerto superior y P.M.I. punto muerto inferior).

• Culata : constituye la tapa del bloque de motor. Se la coloca abulonada sobre este, interponiendo entre ambos una junta de cobre y amianto o de material blando, que permita adaptarse a las imperfecciones del bloque.

• Cárter: sirve de apoyo a los cilindros y soporta los demás órganos del motor. La parte inferior sirve de deposito del aceite lubricante, por lo que debe poseer una boca para el llenado y otra de vaciado. Se lo construye de fundición.

Elementos móviles de un motor

 Pistón: elemento que recibe directamente la fuerza de expansión de los gases durante la combustión, que le obliga a desplazarse con un movimiento lineal alternativo entre sus dos posiciones extremas (PMS - PMI). Además permite transmitir a la biela la fuerza producida en el interior del cilindro durante la expansión de los gases, evitar la fuga de gases así como el paso de aceite a la cámara de combustión. Son construidas de aluminio o aleaciones livianas.

 Bielas: Es el elemento que sirve de unión entre el pistón y el cigüeñal .Son construidas de acero y su misión es la de transformar el movimiento lineal del pistón en movimiento rotativo. Está sometida a grandes esfuerzos, tales como tracción, flexión y compresión. En ella se pueden distinguir tres partes: pie, cuerpo y cabeza. Son de acero

 Cigüeñal : Es un eje denominado también árbol motor. Su misión es la de convertir el movimiento lineal del pistón, en movimiento giratorio, para transmitirlo posteriormente a las ruedas a través del sistema de transmisión. Es de acero especial y con las superficies de rozamiento pulidas. En un extremo del cigüeñal se encuentra el volante de inercia y en el otro, un piñón que transmitirá movimiento al árbol de levas.

 Volante de inercia: es una rueda pesada de fundición de acero, colocada en uno de los extremos del cigüeñal y cuya función es la de coodinar el funcionamiento de este eje (cigüeñal). En automóviles y motocicletas, dicho volante será liviano para permitir aumentar la rapidez de la aceleración, en cambio en tractores y camiones de carga pesada, se colocan volantes grandes que facilitan el arranque de los mismos.

 Árbol de levas : es el órgano encargado de producir la apertura y cierre de las válvulas de admisión y de escape. Este árbol recibe el movimiento de rotación del cigüeñal, debiendo girar en los motores de cuatro tiempos a la mitad de la velocidad de este eje.

 La transmisión del movimiento entre estos dos arboles, se efectúa por medio de ruedas dentadas, por una cadena, o por una correa dentada, en todos los casos el numero de dientes del árbol de levas, será el doble de dientes que el piñón del cigüeñal.

CICLO DE OTTO:

MOTOR DE 4 TIEMPOS

Generalmente se lo denomina de 4 tiempos cuando completa el ciclo con 4 movimientos del pistón:

1º tiempo (Admisión) : el pistón se desplaza hasta el PMI y la válvula de admisión permanece abierta, permitiendo que se aspire la mezcla de combustible y aire hacia dentro del cilindro (esto no significa que entre de forma gaseosa).

2º tiempo (Compresión) : las válvulas permanecen cerradas y el pistón se mueve hacia el PMS, comprimiendo la mezcla de aire y combustible. Cuando el pistón llega al final de esta fase, la bujía se activa y enciende la mezcla.

3º tiempo (Expansión): se produce la combustión de la mezcla, liberando energía que provoca la expansión de los gases y el movimiento del pistón hacia el PMI. Se produce la transformación de la energía química contenida en

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