Identificacion Del Funcionamiento De Motores Internosde Combustion Interna

IDENTIFICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA.

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ENCENDIDO

POR CHISPA (EXPLOSIÓN). POR COMPRESIÓN (COMBUSTIÓN).

Por el método de ignición. Los motores de gasolina usan el sistema de ignición de chispa (eléctrico), en el cual se produce una chispa entre los electrodos de una bujía en el cilindro al final del ciclo de compresión, que enciende la mezcla de aire y combustible vaporizado. Los motores diésel usan el calor de compresión del aire para encender el combustible cuando se le inyecta al final del viaje de compresión. Como las relaciones de compresión de los motores diésel son mucho mayores que las de los motores de gasolina, se genera suficiente calor durante el tiempo de compresión para inflamar al combustible cuando se le inyecta.

CARACTERÍSTICAS TÍPICAS

Motor a Gasolina

Una relación promedio de aire/ combustible para una buena combustión es alrededor de 15 partes por peso de aire por una de combustible. Esto significa que por cada galón de gasolina quemada, se requiere de aire aproximadamente de 9,000 a 10,000 galones de oxígeno (34,000 a 38,000 litros). El aire está compuesto aproximadamente de 20% de oxígeno y 80% de nitrógeno.

Motor a Diésel.

Un motor diésel se reconoce fácilmente por la ausencia de componentes tales como bujías, cables de ignición, bobina y distribuidor, que se usan en los motores de gasolina.

El motor a diésel se reconoce fácilmente por la ausencia de componentes tales como bujías, cables y bobina de encendido, que son comunes en los motores a gasolina.

El motor diésel tiene un gran número de piezas comunes al motor de explosión con la excepción del sistema de encendido y alimentación.

Los motores a diésel operan en una relación mucho más amplia de aire-combustible, puesto que la admisión del aire no se regula en la mayoría de los motores a diésel. Las relaciones pueden estar en el rango de 20:1 y de 100:1. Este hecho, más la alta compresión del diésel, lo hace un motor muy eficiente.

En el motor a diésel de cuatro tiempos, las cuatro carreras ocurren en la misma secuencia como en el motor a gasolina descritas anteriormente. Sin embargo, sólo el aire se toma del cilindro en la carrera de admisión. El aire se comprime en forma mucho más extensa en la carrera de compresión alrededor de un veinteavo de su volumen original. Esto crea una mayor fricción entre las moléculas de aire, lo cual eleva la temperatura del aire en la cámara de combustión aproximadamente de 800 a 1,200°F (de 425 a 650°C). Esto es suficiente calor para encender el diésel cuando se inyecta cerca del final de la carrera de compresión. Consecuentemente, no se necesita un sistema de encendido por chispa.

COMPARACIÓN

Hay dos diferencias principales entre un motor de gasolina y uno diésel:

1. Un motor diésel requiere una relación de compresión mucho mayor, debido a que no tiene una bujía para iniciar la combustión, el calor generado al comprimir el aire en el cilindro es lo que provoca que se prenda el combustible diésel inyectado a alta presión.

2. En la carrera de admisión de un motor diésel, solamente se alimenta aire al cilindro, ya sea que el motor sea de aire aspirado o turbocargado. En un motor de gasolina, el cilindro toma una mezcla de aire y gasolina en la carrera de admisión y después la comprime. Luego, una bujía inicia la combustión de esta carga de combustible premezclada.

Ventajas.

1. Las dos cosas que juegan a favor de los diésel son una mayor economía de combustible y una vida más prolongada del motor. Ambas ventajas significan, si hablamos de la vida del motor, acabará ahorrando dinero con un diésel.

2. El motor diésel debe de ser construido mucho mas robustamente para poder resistir / soportar las proporciones de compresión cilíndrica, temperatura, etc.

3. Muchos de los motores diésel nuevos están eliminando estas desventajas como por ejemplo, el humo, ruido, vibraciones y costes. Incluso la velocidad y potencia están llegando a una posición cercana a los de gasolina.

4. Los motores diésel típicamente están diseñados para laborar muchas más horas y bajo condiciones mas adversas. También hay que mantener en cuenta que cualquier negligencia en el nivel de manutención preventiva en un motor diésel puede significar en un costo mucho mas elevado en términos de reparación correctiva vs un motor a gasolina.

5. Los motores diésel, no requieren trabajar a altas revoluciones para producir su potencia máxima "pico" y por ende si están diseñados para operar en periodos de tiempo PROLONGADOS lo cual resulta en una vida útil superior.

Desventajas.

1. Los motores diésel tienden a ser más caros que los de gasolina.

2. Debido a su peso y su tasa de compresión, suelen tener un rango de RPM más bajo que los de gasolina. Esto hace que los diésel sean más lentos en términos de aceleración.

3. Los motores diésel tienen que inyectar el combustible, y en el pasado los inyectores de este tipo eran más caros y menos fiables.

4. Los motores diésel tiene tendencia a producir más humos y olores.

5. Lo diésel son más difíciles de arrancar en temperaturas frías.

6. Los motores diésel hacen más ruido y tienden a vibrar.

7. Cambios de aceite en los motores diésel son más costosos debido a la capacidad del carter y el tamaño de los filtros (más grande). En adición, filtros de combustible y separadores de agua deben de ser cambiados más frecuentemente. También hay tener presente que los motores diésel no requieren "tune up" según lo requieren los motores a gas. Solamente hay que cotizar el precio de una bomba de inyección para darse cuenta de lo costas que son. De nuevo, mantenimiento preventivo juega un papel muy importante.

8. Cuando la temperatura baja (especialmente a sub-cero) algunos motores diésel demoran en arrancar. Equipando un motor diésel con un calefactor de block (block heater) ayuda a mitigar este problema. No obstante, y según donde este situado este motor, puede ser un poco complicado encontrar una fuente de suministro eléctrico para poder mantener energizado el calefactor.

Evolución

Actualmente se está utilizando el sistema common-rail en los vehículos automotores pequeños. Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor, menor ruido (característico de los motores diésel) y una menor emisión de gases contaminantes. Mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de la precámara para los motores de automoción, con la que se consiguen prestaciones semejantes a las de los motores de gasolina, presenta el inconveniente de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamente desaparece.

CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUCCIÓN

El motor diésel debe producir la potencia necesaria para impulsar al vehículo o tractor bajo condiciones variables de velocidad, carga y medio ambiente.

El tamaño del motor se determina según el tamaño y tipo del vehículo, así como la carga y necesidades de operación de la unidad.

Existen en operación motores diésel tanto de dos como de cuatro tiempos, y se fabrican de varios cilindros con pistones reciprocantes, con dos, tres, cuatro, cinco, seis, ocho o más cilindros.

Sin importar el tipo de motor que se use, los requisitos de operación son muy rigurosos. En muchos tipos de servicio, constantemente se cambia la velocidad y la carga durante la operación; también el motor está expuesto a variaciones extremas de temperaturas tanto estacionales como regionales. Todos estos factores se consideran en el diseño, operación y mantenimiento del motor diésel.

Los motores diésel se usan en unidades tales como autobuses, camiones de carga, equipo minero, equipo de construcción, equipo agrícola, locomotoras, barcos y botes, generadores de electricidad y en equipo de bombeo e irrigación.

El pistón móvil del cilindro se conecta a un extremo de una biela, y el otro extremo de ésta se fija a la parte excéntrica de un cigüeñal. A medida que se fuerza al pistón hacia abajo, esta fuerza se transfiere al cigüeñal y lo hace girar. El movimiento reciprocante (hacia adelante y hacia atrás, o hacia arriba y hacia abajo) del pistón se convierte en movimiento rotatorio (de giro) del cigüeñal, que proporciona la potencia para mover al vehículo.

COMPONENTES BASICOS DEL MOTOR A DIESEL

El motor básico de un cilindro consta de un cilindro (bloque del motor) un pistón móvil dentro de este cilindro una biela de conexión fijada en su parte superior al pistón y en su extremo inferior a un cigüeñal un árbol de levas para operar las dos válvulas (de entrada y de escape) y una cabeza de cilindro. Se fija un volante a uno de los extremos del cigüeñal y el otro extremo tiene un engrane para impulsar el engrane del árbol de levas el cual tiene el doble del tamaño del engrane del cigüeñal en los motores de cuatro tiempos. En los motores de dos tiempos el cigüeñal y el árbol de levas giran a la misma velocidad.

COMPONENTES BASICOS DEL MOTOR A GASOLINA

El motor básico consiste de un cilindro (monobloc) un pistón móvil dentro de este cilindro una biela sujeta en el extremo superior al pistón yen el extremo inferior a la porción doblada del cigüeñal. Un árbol de levas para operar las dos válvulas (admisión y escape) y una cabeza de cilindro.

Un volante está sujeto a un extremo del cigüeñal. El otro extremo del cigüeñal tiene un engrane para

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