15 May
Motor de Combustión Interna
Componentes del Motor
Culata: Es el elemento que protege la parte superior del motor.
Bloque: Se encuentra entre la culata y el cárter. Es la parte más pesada del motor. En él se encuentran los cilindros, los orificios de refrigeración y lubricación, así como los soportes de diferentes piezas del motor.
Cárter: Es el elemento que protege la parte inferior del motor, a la vez que sirve para depósito de lubricante.
Cilindro: Es un hueco con forma cilíndrica practicado en el bloque, en él se realiza la combustión y sobre él se desplaza el pistón.
Émbolo o Pistón: Se encuentra en el cilindro y puede desplazarse sobre él, transformando la energía térmica de la combustión en energía mecánica de traslación. Cada desplazamiento del pistón se denomina carrera.
Segmentos: Son unos aros de un material muy duro y resistente que rodean al pistón y cierran la cámara de combustión con el cilindro, disminuyendo el rozamiento en cada carrera.
Bulón: Es el elemento de unión del pistón con la biela.
Biela: Junto con el cigüeñal, transforma el movimiento rectilíneo del pistón en rotativo.
Cigüeñal: En él están conectadas todas las bielas del motor y transfiere la energía rotativa a la caja de cambios del motor.
Volante de Inercia: Acumula energía en forma de momento de inercia cuando se realiza una combustión, para cederla al motor cuando la precise, dando la sensación de un movimiento continuo. Se encuentra en un extremo del cigüeñal.
Válvula de Admisión: Es la válvula que deja pasar los fluidos de la combustión al cilindro.
Válvula de Escape: Es la válvula que deja salir los gases de la combustión al exterior.
Carburador: Solo es necesario en los motores Otto, en él se produce la mezcla de comburente y combustible.
Bomba de Inyección: En los motores Diesel, es el elemento que proporciona al combustible la presión necesaria para entrar en el cilindro.
Bujía: Se usa en los motores Otto y es el elemento encargado de proporcionar la chispa de ignición en el interior del cilindro.
Delco: En los motores de combustión interna con ciclo Otto, es el elemento distribuidor de la corriente de alto voltaje, que hace llegar por turno a cada una de las bujías.
Inyector: En los motores Diesel, es el elemento encargado de introducir el combustible dentro del cilindro en la proporción y presión determinada.
Cojinetes: Son elementos dispuestos entre dos piezas, una fija y otra giratoria, para reducir el rozamiento entre ellas, aumentando el rendimiento de la máquina y su vida útil.
Árbol de Levas: Es un elemento perfectamente sincronizado con el cigüeñal que permite la apertura y cierre de las distintas válvulas del motor, controlando sus fluidos.
Tubo de Escape: Es el elemento que permite la evacuación de los gases, una vez quemados, al exterior.
Silenciador: Se encuentra en el tubo de escape, su misión es reducir la contaminación acústica que pueden producir estos motores.
Catalizador: Se encuentra en el tubo de escape, su misión es reducir la emisión de monóxido de carbono y la emisión de combustible a la atmósfera.
Embrague: Es el elemento que nos permite desconectar y conectar la transmisión de energía mecánica desde el motor al eje de salida.
Caja de Cambios: Nos permite modificar la relación de transmisión desde el motor a las ruedas en función de las necesidades.
Conceptos Básicos
Cilindrada Unitaria: Representa el volumen barrido por el pistón al pasar desde el PMS al PMI en un cilindro, es decir, es el volumen barrido en una carrera.
PMS: Indica la máxima altura que puede alcanzar el pistón.
PMI: Indica la mínima altura que puede alcanzar el pistón.
Carrera: Distancia que puede recorrer el pistón, es decir, distancia que hay entre el PMS y el PMI.
Dosado: Representa la proporción de aire necesaria para quemar un combustible determinado.
Ciclo de Cuatro Tiempos
Cuatro Tiempos: Ciclo efectuado por un fluido que consta de dos procesos adiabáticos y dos isócoros, que en conjunto reciben el nombre de tiempos. En un motor de combustión interna, los cuatro tiempos son: admisión, compresión, explosión-expansión y escape.
4T: Hay 4 fases o tiempos: admisión, compresión, explosión-expansión y escape. El ciclo consta de 2 procesos adiabáticos y dos isócoros, que en un conjunto reciben el nombre de tiempos.
a=>b Admisión: Se abre la válvula de admisión y se desplaza el pistón en retroceso al PMI, llenándose de aire y combustible (según sea un motor Diesel u Otto) que entra en el cilindro en la presión atmosférica. El pistón realiza una carrera desde el PMS al PMI, dando el cigüeñal media vuelta.
b=>c Compresión: La válvula de admisión se cierra y se comprime la mezcla. El cilindro se desplaza desde el PMI al PMS. Esta fase se supone adiabática y reversible. El cigüeñal da otra media vuelta.
c=>d d=>e Explosión-expansión: El cilindro se encuentra en el PMS, salta una chispa o se inyecta gasoil, lo que provoca la explosión de la mezcla y la generación de calor. De forma ideal, todo el proceso se realiza mezclando en el PMS, alcanzando una alta presión y a un supuesto volumen constante, mediante una transformación isócora. Al inflamarse la mezcla hay una expansión, generando una gran fuerza sobre el cilindro, desplazándolo al PMI, produciendo trabajo al desplazarse el émbolo con un movimiento rectilíneo. En todo el proceso el cigüeñal da otra media vuelta.
e=>f f=>a Escape: La válvula de escape se abre, provocando la salida de los gases por la combustión, desprendiéndose calor sobrante, de manera que desciende bruscamente la presión y la temperatura a volumen constante. Esta fase se realiza cuando el pistón está en el PMI y a volumen constante, es decir, de forma isócora. Al equilibrarse el fluido con los alrededores, no se expulsa más fluido. Este desplazamiento se llama carrera de escape y se realiza de forma isobárica, es decir, a presión constante.
a presión constante.
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