EXPLICAR EL FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES
QUE USAN GASOLINA Y GASOIL COMO COMBUSTIBLES. LA ENTRADA DEL BLOG DEBE
DEJAR CLARAS LAS DIFERENCIAS Y LOS PARECIDOS ENTRE AMBOS MOTORES. ADEMÁS
DEBES SABER QUE HAY DIFERENTES GASOLINAS QUE SE DIFERENCIAN EN EL
NÚMERO O ÍNDICE DE OCTANOS (GASOLINA DE 95 OCTANOS Y GASOLINA DE 98
OCTANOS). BUSCAR EN INTERNET QUÉ ES EL NÚMERO DE OCTANOS DE LA
GASOLINA.
FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR TÍPICO DE GASOLINA DE CUATRO TIEMPOS
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Ciclos de tiempo del motor de combustión interna
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Los motores de combustión interna pueden ser de dos tiempos, o
de cuatro tiempos, siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los
más comúnmente utilizados en los coches o automóviles y para muchas
otras funciones
en las que se emplean como motor estacionario.
Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman
un motor de combustión interna, pasamos a explicar cómo funciona uno
típico de gasolina.
Como el funcionamiento es igual para todos los cilindros que contiene el motor, tomaremos como referencia uno
sólo, para ver qué ocurre en su interior en cada uno de los cuatro tiempos:
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Admisión
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Compresión
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Explosión
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Escape
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Ciclos de tiempos de un motor de combustión interna: 1.- Admisión.
2.-
Compresión. 3.- Explosión.
4.- Escape.
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Funcionamiento del motor de combustión interna de cuatro tiempos |
Primer tiempo
Admisión.- Al inicio de este tiempo el pistón se encuentra en el PMS
(Punto Muerto Superior). En este momento la válvula de admisión se
encuentra abierta y el pistón, en su carrera o movimiento hacia abajo va
creando un vacío dentro de la cámara de combustión a medida que alcanza
el PMI (Punto Muerto Inferior), ya sea ayudado por el motor de
arranque cuando ponemos en marcha el motor, o debido al propio
movimiento que por inercia le proporciona el volante una vez que ya se
encuentra funcionando. El vacío que crea el pistón en este tiempo,
provoca que la mezcla aire-combustible que envía el carburador al
múltiple de admisión penetre en la cámara de combustión del cilindro a
través de la válvula de admisión abierta.
Segundo tiempo
Compresión.- Una vez que el pistón alcanza el PMI
(Punto Muerto Inferior), el árbol de leva, que gira sincrónicamente con
el cigüeñal y que ha mantenido abierta hasta este momento la válvula de
admisión para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el
cilindro, la cierra. En ese preciso momento el pistón comienza a subir
comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se encuentra dentro del
cilindro.
Tercer tiempo
Explosión.- Una vez que el cilindro alcanza el PMS
(Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustible ha alcanzado el
máximo de compresión, salta una chispa eléctrica en el electrodo de la
bujía, que inflama dicha mezcla y hace que explote. La fuerza de la
explosión obliga al pistón a bajar bruscamente y ese movimiento
rectilíneo se transmite por medio de la biela al cigüeñal, donde se
convierte en movimiento giratorio y trabajo útil.
Cuarto tiempo
Escape.- El pistón, que se encuentra ahora de nuevo en el PMI
después de ocurrido el tiempo de explosión, comienza a subir. El árbol
de leva, que se mantiene girando sincrónicamente con el cigüeñal abre en
ese momento la válvula de escape y los gases acumulados dentro del
cilindro, producidos por la explosión, son arrastrados por el movimiento
hacia arriba del pistón, atraviesan la válvula de escape y salen hacia
la atmósfera por un tubo conectado al múltiple de escape.
De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarán
efectuándose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta
tanto se detenga el funcionamiento del motor.
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CICLO OTTO
El motor de gasolina de cuatro tiempos se conoce también como “motor de
ciclo Otto”, denominación que proviene del nombre de su inventor, el
alemán Nikolaus August Otto (1832-1891).
El ciclo de trabajo de un motor Otto de cuatro tiempos, se puede representar gráficamente, tal como
aparece
en la ilustración de la derecha. |
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Esa representación gráfica se puede explicar de la siguiente forma:
1. La línea amarilla representa el tiempo de admisión. El volumen del cilindro
conteniendo la mezcla aire-combustible aumenta, no así la presión.
2. La línea azul representa el tiempo de compresión. La válvula de admisión
que ha permanecido abierta durante el tiempo anterior se cierra y la mezcla
aire-combustible se
comienza a comprimir. Como se puede ver en este tiempo, el volumen del cilindro
se va reduciendo a medida que el pistón se desplaza. Cuando alcanza el
PMS (Punto Muerto Superior) la presión dentro del cilindro ha subido al
máximo.
3. La línea naranja representa el tiempo de explosión, momento en que el pistón se
encuentra en el
PMS. Como se puede apreciar, al inicio de la explosión del combustible
la presión es máxima y el volumen del cilindro mínimo, pero una vez que el
pistón se desplaza hacia el
PMI (Punto Muerto Inferior) transmitiendo
toda su fuerza al cigüeñal, la presión disminuye mientras el
volumen del cilindro aumenta.
4. Por último la línea gris clara representa el tiempo de escape. Como se
puede apreciar, durante este tiempo el volumen del cilindro disminuye a medida
que el pistón arrastra hacia el exterior los gases de escape sin aumento de
presión, es decir, a presión normal, hasta alcanzar el PMS..
El sombreado de líneas amarillas dentro del gráfico representa el
"trabajo útil" desarrollado por el motor.
Como funciona un motor de gasoil
Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del
combustible al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión en una
cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión
que contiene aire a una temperatura superior a la
temperatura de autocombustión, sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina. Este proceso es lo que se llama la
autoinflamación .
La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la
temperatura que se produce en el segundo tiempo del motor, la
compresión. El combustible se inyecta en la parte superior de la
cámara de combustión a gran presión desde unos orificios muy pequeños que tiene el
inyector
de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura
(entre 700 y 900 °C)y alta presión. Como resultado, la mezcla se inflama
muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la
cámara se expanda, impulsando el
pistón hacia fuera.
Esta expansión, a diferencia del motor de gasolina es
adiabática generando un movimiento rectilíneo a través de la carrera del pistón. La
biela transmite este movimiento al
cigüeñal,
al que hace girar, transformando el movimiento rectilíneo alternativo
(de va y viene, ida y vuelta) del pistón en un movimiento de rotación.
Para que se produzca la autoinflamación es necesario alcanzar la
temperatura de inflamación espontánea del diésel. En frío es necesario
pre-calentar el diesel o emplear combustibles más pesados que los
empleados en el
motor de gasolina, empleándose la fracción de
destilación del petróleo fluctuando entre los 220 °C y 350 °C, y que reciben la denominación de
gasóleo o gasoil en inglés.
