motores de combustión interna
Introducción
El
propósito de un motor de combustión interna es la producción de potencia
mecánica a partir de la energía química contenida en el combustible mediante
quemando u oxidando dicho combustible dentro del motor, es por ello que desde
tiempos inmemorables la aplicación de los motores de combustión interna se han
centrado en el mejoramiento de las mismas hoy en día son equipos muy utilizados
sobre todo en los automóviles, por mas moderno que lleguen a ser un automóvil no
deja de contener un motor siendo el principal componente, por lo tanto a
continuación se dará una breve explicación sobre motores de combustión interna.
Desarrollo
Desde
que el inventor francés Denis Papin en el año 1687 construyera su primera
máquina de vapor capaz de moverse por si sola, hasta el triunfo del ingeniero
James Watt con su otra máquina de vapor con un notable y mejorable rendimiento,
hubieron muchas modificaciones, que cada vez mejoraban más esta tecnología,
pero había otro competidor que iba a llegar mucho más lejos, el motor de
combustión interna
A
mediados del siglo XIX la máquina de vapor funcionaba bien, pero tenía el
problema de su gran volumen para la aplicación en vehículos. Se necesitaba un
motor que combinase el hornillo, la caldera y el cilindro de la máquina de
vapor en una unidad pequeña y ligera. La máquina de combustión interna en la
cual el combustible inyectado, mezclado con aire, se hace estallar para mover
un pistón dentro de un cilindro, resultó ser la solución más adecuada.
Principios
Termodinámicos
La
finalidad de un motor es la de realizar un trabajo lo más eficazmente posible,
para eso varias personas idearon el motor de combustión interna que remplazaría
a la máquina de vapor, de esta manera optimizarían el mundo del motor.
En
el caso de los motores de combustión interna, el trabajo a realizar se consigue
gracias a una explosión, esa explosión se consigue gracias a la energía interna
del combustible que se enciende.
Todo
combustible tiene una energía interna que puede ser transformada en trabajo,
entonces, en los motores de combustión interna, la energía utilizada para que
el motor realice un trabajo es la energía interna del combustible.
Esta
energía interna se manifiesta con un aumento de la presión y de la temperatura
(explosión), que es lo que realizará un trabajo.
Supongamos
que tenemos un cilindro dentro del cual hay un combustible mezclado con aire
repartido por todo su volumen, en el momento que lo calentamos, hacemos
reaccionar dicho combustible con el oxígeno del aire y, por tanto, aumenta la
presión y la temperatura del gas, expandiéndose y presionando al pistón con una
fuerza F y desplazándolo hacia abajo.
Esa
fuerza F hace desplazar al pistón una distancia, por lo tanto tendríamos un
trabajo realizado.
Este sería el funcionamiento básico de un
motor de combustión interna, donde un combustible reacciona dentro de un
cilindro y hace desplazar un pistón para realizar un trabajo.
Componentes
básicos de motor
El
motor de un vehículo aprovecha la fuerza expansiva de los gases de la combustión
en el interior de un cilindro para proporcionar el giro a las ruedas que mueven
el vehículo.
Los motores de estas características
se denominan de combustión interna y un ejemplo es la figura 4. Dentro de este
grupo se diferencian lo de encendido por chispa (M.E.P.)
y los mores por compresión (M.E.C.).
se
representan los elementos de un motor de explosión, donde el cilindro
alberga en su interior un pistón que se ajusta perfectamente a sus
paredes por medio de unos aros o segmentos, evitando posibles fugas. Al pistón
se le une la biela por medio de un eje, de manera que pueda bascular en él. Su
extremo inferior se acopla al codo del cigüeñal, cuando esta gira el pistón se
desplaza con sucesivos movimientos ascendentes y descendentes.
El cilindro se
cierra por su parte superior a través de la culata,
en la que se alojan válvulas: una de ellas se le denomina de admisión y abre
o cierra el paso con el cilindro. La otra válvula se le denomina de escape y
abre o cierra un conducto que comunica al cilindro con el exterior. Las
válvulas son gobernadas generalmente por un perfil de leva. También en la
culata se encuentra la bujía, encargada de producir la chispa que inflamará los
gases comprimidos en el cilindro, cuando éste ocupa la posición más alta de su
recorrido ascendente, a este espacio se le llama la cámara de combustión. En la
parte inferior se acopla el cárter.
A
través del giro del cigüeñal, el codo describe la circunferencia, el pistón,
por medio de la biela, se desliza arriba y abajo en el interior del cilindro,
el pistón alcanza su nivel mas elevado de su movimiento ascendente (llamado
Punto Muerto Superior P.M.S.) y cuando el pistón alcanza su nivel inferior de
su movimiento descendente (llamado Punto Muerto Inferior P.M.I.). La distancia
ente el P.M.S. y el P.M.I. se le denomina carrera y el volumen entre estos dos
puntos se le denomina cilindrada.
Los motores Otto y los diésel tienen los mismos
elementos principales, (bloque, cigüeñal, biela, pistón, culata, válvulas) y otros específicos de cada uno , como la Bomba de inyección de alta
presión en los diésel, o antiguamente el carburador en los Otto.Fuentes Consultadas
https://www.ecured.cu/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna
http://grupocarman.com/blog/motores-de-combustion-interna-y-externa/
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