Motor de combustión interna vs. Motor eléctrico Marco Teórico

En México es muy común hacer alusión a la llegada de los automóviles eléctricos, la falta de combustible para los de combustión interna y la contaminación ambiental que éstos provocan. Dentro de lo anterior se utilizan términos o conceptos que muchas veces son desconocidos para la población en general o se tiene una idea errónea del significado de los mismos, lo cual termina creando debates confusos y generando información incorrecta, lo cual afecta mucho la visión que tiene la sociedad sobre los temas de autos eléctricos y sus beneficios, pues no les permite ver el panorama completo.

        Para la correcta interpretación de los resultados de esta investigación es esencial definir los conceptos a utilizar. Primeramente, Contreras y Sánchez definen en 2010 dentro de su tesis Diseño y construcción de un barco de prácticas en motores eléctricos como   “Motores que transforman la energía eléctrica en mecánica. La acción se desarrolla introduciendo una corriente en la máquina por medio de una fuente externa, que interacciona con el campo produciendo un movimiento de la máquina; aparece entonces una f.e.m. inducida que se opone a la corriente y que por ello se denomina fuerza contraelectromotriz. En consecuencia, el motor necesita una energía eléctrica de entrada para producir la energía mecánica correspondiente”. De igual forma, Alonzo categoriza, dentro de su tesis Generalidades de los motores eléctricos en 2016, los motores eléctricos dentro de tres grandes categorías: de corriente alterna, de corriente directa y universal, lo cual reduce el número de motores a investigar y debatir dentro de la investigación.

Finalmente, Grupo CIPSA;dentro de su sección de noticias 2019; enlista las ventajas de los motores eléctricos: no generan emisiones en comparación con la gran cantidad que emiten los motores movidos por gasolina, genera un ahorro al no tener que gastar en combustible fósil sino que se invierte el dinero en una energía renovable mucho más barata y éstos producen cero ruido al no involucrar ningún tipo de proceso interno que emita sonido. Lo anterior los deja en una posición más elevada en la preferencia dentro de la población.

Es por lo anterior que en la presente investigación, motores eléctricos, se entiende como aquellos motores que funcionan en base a la Ley de Faraday; puesto que es lo que tienen en común los tres tipos de motores eléctricos que se usarán como referencia dentro de la investigación;, que producen energía para mover un vehículo y que tienen como ventaja la no producción de gases como el CO2 y que emiten cero ruido al no incluir procesos que emitan sonido; debido a que esas son las bases de su creación y los beneficios por los que debería ser conocido dentro de la sociedad y al ser una innovación tecnológica con diferentes categorías podría ser confundida y causar un malentendido dentro del público. Por ello damos por definida la palabra motor eléctrico para su futuro uso dentro de la investigación presente.

Como contexto, acorde a Roman en su libro Funcionamiento de motores de combustión interna Los distintos tipos de motores son nombrados por los ingenieros que les dieron forma, así existen los Motores de Otto, encendidos por chispa y los Motores Diesel, encendidos por compresión.

        De la misma forma, Martínez en su tesis Motores de combustión interna explica que  el motor tiene una finalidad la cual es realizar un trabajo de forma más eficaz posible. El motor de combustión interna fue ideado para reemplazar a la máquina de vapor, en su caso se realiza un trabajo por medio de  lo anterior causado por una explosión generada por una energía interna que se manifiesta con aumento de presión y de temperatura.

Según Gutiérrez A. en su publicación dentro de Autolab Un motor de combustión interna obtiene la energía mecánica que requiere para moverse a partir de la energía química que se produce por el combustible que arde dentro de una cámara.

Una primera clasificación será la de diésel y gasolina, que son los llamados motores alternativos, porque el fluido desarrolla un trabajo sobre una superficie móvil que se desplaza en movimientos rectilíneos:

– Motor de explosión ciclo Otto. Es el motor de gasolina convencional de cuatro tiempos, lleva ese nombre por su inventor Nikolaus August Otto y funcionan con una base termodinámica que se encarga de convertir en energía mecánica la energía química de la ignición que viene de la mezcla de aire y combustible.

– Motores diésel. Su nombre se debe a su inventor Rudolf Diésel, el combustible que utiliza es el gasoil (popularmente conocido también por Diésel) o su variante ecológica llamada biodiesel. Este motor se enciende por compresión y sin el uso de chispa.

        De la misma forma Martínez-Gracida en su publicación ¿Cómo funciona un motor de combustión interna? establece que en un auto, el motor es un mecanismo que transforma energía mecánica y produce movimiento. El más popular es el de combustión interna, de los cuales se utilizan dos: el de gasolina y el de diésel.

Motor de gasolina: Convierte energía química en mecánica. Se provoca el encendido cuando la gasolina se mezcla con el aire dentro de la cámara de combustión y se produce una chispa eléctrica.

Motor de diésel:  Se enciende por compresión. Su particularidad es que se enciende sin necesidad de la chispa eléctrica, pues sólo necesita alcanzar una alta compresión dentro de la cámara.

Además Miguel M. establece en su publicación ¿Cómo funciona un motor de combustión interna?  que generalmente un motor de combustión interna tiene 4 fases por las que pasa al realizar un ciclo completo, éstas cuatro fases ocurren en milésimas de segundo, su potencia depende del motor que se esté utilizando:

Ciclo de admisión: El pistón baja dentro del cilindro aspirando una mezcla de oxígeno y combustible por la válvula de entrada, mientras que la válvula de salida está cerrada. El oxígeno aumenta la fuerza de la explosión

Ciclo de compresión: Las válvulas de entrada y salida se encuentran cerradas. El pistón sube, comprimiendo la mezcla de combustible y oxígeno, así la explosión es mayor.

Ciclo de explosión: Es el punto del ciclo con mayor presión. La bujía produce una pequeña chispa en la mezcla. Se produce la explosión que hace bajar al pistón, produciendo el movimiento

...