Motores de combustión interna

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Contexto social de la profesión

Ensayo

Alumno: Angel Fernando Mendoza Alonso         

Matrícula: 1743983

Carrera: IMA        

Hora: Martes N4-N6

Grupo: 040

Introducción

El motor de combustión interna ha evolucionado mucho desde los inicios hasta la actualidad, hoy en día es el motor más utilizado del mundo para el transporte. Esto parece increíble ya que desde los comienzos de esta tecnología donde nadie se interesaba por el producto, debido a que en ese entonces lo más utilizado era la máquina de vapor la cual ya había desplazado la utilización de animales como pieza clave para la movilidad de vehículos.

El motor de combustión interna ha mejorado en diversos aspectos, el rendimiento de los motores ha evolucionado desde el orden del 10% que alcanzaban los primeros motores, hasta el 35% o 40% que se alcanzan hoy en día según el ciclo que use cada motor. El rendimiento de los motores no es el único aspecto que se ha mejorado, sino que a base de nuevas tecnologías aplicadas, diferentes aplicaciones electrónicas, mejoras en los combustibles, materiales más ligeros y resistentes, entre otros factores, se han conseguido potencias inimaginables en estos motores térmicos.

Con las nuevas tecnologías se ha mejorado también la vida de estos motores, donde hoy en día con la electrónica se intenta optimizar el motor omitiendo algunas piezas móviles que pueden causar problemas como averías o desgaste del mismo, también de esta manera se consigue que el mantenimiento del motor sea reducido considerablemente, haciendo de éstos, máquinas más accesibles y en pro de la producción se ha conseguido abaratar costos en su mantenimiento.

Justificación

El objetivo de este ensayo es el de dar una idea lo más entendible a cualquier publico posible, sobre los motores de combustión interna, de su funcionamiento interno y ver cómo es que han evolucionado gracias a los  avances tecnológicos aplicados a éstos.

Para entender correctamente qué son los motores de combustión interna y su funcionamiento a partir de este ensayo, no hace falta tener conocimientos técnicos acerca de la mecánica automotriz o sobre algunos conocimientos en relación, quizá se pueda dificultar un poco el entendimiento pero se tratará de exponer la información lo más claro posible.

El ensayo se centra en los motores de combustión interna, y en especial en los motores Otto y Diésel, ya que son los motores de combustión interna más utilizados hoy en día. En este trabajo se tratará de abordar por igual todos los temas; que todos los temas se extienden por igual dependiendo siempre de la importancia que tienen para entender el resto de apartados.

También se expondrá un poco sobre la historia de los motores de combustión interna y se darán los conceptos básicos para entender el funcionamiento del motor. Como último estará la práctica del apartado de mantenimiento de un motor, donde se darán el procedimiento a seguir para el mantenimiento básico de un motor de 4 tiempos de un automóvil.

Quizá habrá lectores con más experiencia sobre el tema que pudieran no estar de acuerdo con lo que se expone aquí, pero este ensayo se hace con la finalidad de dar más difusión a lo que son los motores de combustión interna.

Un poco de historia

Si bien estamos entrando en la era de las nuevas tecnologías con motores híbridos, eléctricos y solares, por el avance tecnológico que tenemos en el país aún tardaran unos cuantos años más en desplazar al motor de gasolina. Entonces, estaría bien que sepamos sobre el surgimiento de este propulsor que para muchos seguirá manteniéndose vivo en la industria automotriz.

La historia del motor de combustión interna o a explosión, como también se le conoce, comienza luego de la invención de la máquina a vapor que funcionaba mediante la generación de combustión externa. En cambio, el motor a gasolina obtenía su funcionamiento mediante la combustión interna que se da por la mezcla de aire con el combustible.

Oficialmente, el primer motor de combustión interna fue construido en 1860 por un ingeniero belga llamado Etienne Lenoir  (12 de enero de 1822 -  4 de agosto de 1900), este propulsor consumía gas de alumbrado pero apenas podía utilizar sólo un 3% de la energía que se producía. Una década y media después habría una pequeña evolución desarrollada por el alemán Nikolaus Otto (10 de junio de 1832 - 26 de enero de 1891), que en 1876 implementó el funcionamiento con el ciclo de cuatro tiempos.

Otto había creado una máquina que se encendía por chispa externa y accionamiento por pistones alternativos, pero debido a su gran tamaño no podía utilizarse en automóviles. Sin embargo, el nombre de este motor fue patentado con el apellido de su fundador, Otto, aunque todo el mundo lo conoce como motor de gasolina.

Apenas dos años después aparece una nueva evolución, esta vez con un ciclo de dos tiempos, fue realizada por el escocés Dugald Clerk (31 de marzo de 1854 -  12 de noviembre de 1932), quien logró realizar el primer motor satisfactorio en 1878.

Hubo que esperar unos años más, para que en 1885 Daimler montara el motor de gasolina de alta velocidad, que fuera desarrollada por otro ingeniero alemán, Wilhelm Maybach pero sobre una motocicleta, comenzando la historia de la moto.

Al año siguiente, en 1886 Karl Benz (25 de noviembre de 1844 - 4 de abril de 1929), consiguió la patente alemana número 37435 de lo que se considera el primer automóvil, aunque bastante diferente de como hoy los conocemos. Este primer vehículo era de tres ruedas, con chasis tubular impulsado por un motor monocilíndrico, ubicado en posición horizontal, de 954 cm³ y una potencia declarada de 2/3 CV a 250 rpm. Pocos meses después, nuevamente Gottlieb Daimler volvería a escribir la historia, esta vez al construir el primer automóvil propulsado pero de cuatro ruedas y dos velocidades de transmisión.

No es hasta 1989 que la asociación Daimler-Maybach lograra comercializar el primer automóvil propulsado por un motor de dos cilindros en V que incorporaba una caja de cambios de cuatro marchas.

También hubo otra variante de motorización, esta vez introducida en 1892 por otro alemán, Rudolf Diesel (18 de marzo de 1858 - 29 de septiembre de 1913), que inventó un propulsor de auto ignición que funcionaba con combustibles pesados, siendo lo que hoy conocemos como motor diesel. A diferencia del motor a gasolina, el diesel era más grande y lento, al mismo tiempo que dada a su compleja construcción conllevaba altos costos de producción. Los primeros motores diesel sencillos eran incómodos por su elevado nivel acústico y no tenían un buen comportamiento al acelerar como sí lo hacían los de variante a gasolina. Fue recién en 1923 que un motor diesel, de estas características ya mejoradas, se introdujo en un camión.

El primer motor de seis cilindros en línea de 8,8 litros se denominó Spyker 60 HP construido por Jacobus y Hendrik-Jan Spijker en 1903, aunque por aquella época todavía no se había introducido en serie. Ya un año antes, el motor de combustión interna a gasolina mostraba su mayor rendimiento al comenzar a marcar récords de velocidad absolutos sobre los impulsores eléctricos y a vapor, que seguían siendo más fáciles de manejar ya que no sufrían tantas averías dado a su mantenimiento menos complejos. Lógicamente, estos impulsores carecían de embrague y caja de cambios. A mediados de esta década, en 1957 nuevamente un alemán de nombre Felix Wankel fabricó el primer motor de pistón rotativo.

También el motor diesel mostró un avance significativo, logrando que en la década de los 70 comenzara a ser un propulsor rentable, más chico que su antecesor ya fabricado con mejores materiales desarrollados para automóviles utilitarios y no sólo para grandes transportes.

Como todos saben, las diversas crisis económicas, del petróleo, ecológicas han provocados altibajos en la industria que afortunadamente siempre ha encontrado soluciones y alternativas para seguir adelante. Esto ha provocado mucha experimentación que han dado como resultado la evolución del motor con tecnologías híbridas y eléctricas para encontrar una solución a la polución del planeta, sin embargo el propulsor de combustión interna sigue sobreviviendo a todo ello.

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