Maquinas de combustion

UNIDAD 1.- Clasificación y funcionamiento de los motores
de fluidos compresibles
¿Qué es una máquina de fluido compresible?
Es una máquina de fluido que transforma parte de la energía almacenada en un fluido compresible,
en energía mecánica útil asociada al movimiento de un cuerpo rígido.
En la mayoría de las máquinas térmicas la adición de calor, con la cual se eleva la energía almacenadaen un fluido compresible, se realiza a través de un proceso químico de combustión, razón por la cual
son comunes las designaciones "Máquinas de combustión" o "Motores de combustión”.
Como se mencionó anteriormente, al hablar de motores de fluidos compresibles se hace referencia
normalmente a motores de combustión, y es precisamente en base a esta característica que se
clasifican este tipo demáquinas.
Los motores térmicos o de combustión se clasifican de acuerdo a que ocurra o no el proceso de la
combustión en el fluido de trabajo (fluido del cual toma la energía el motor), encontrándose la
siguiente subdivisión:



Motor de combustión interna.
Motor de combustión externa.

Formas de clasificar a los motores de fluidos compresibles
a)
b)
c)
d)
e)
f)

Tipo decombustión
Ciclo termodinámico
Tipo de combustible
Diseño del motor
Aplicación
Tipo de enfriamiento

1.- Tipo de combustión.


Motor Otto.
La ignición es eléctrica (bujía), permite controlar la ignición (el momento en el que se ha de
producir) y subsana los problemas de reducida vida útil y riesgo de explosión de los sistemas
anteriores. Para evitar la explosión espontánea de la mezcla, estosmotores no pueden
alcanzar grandes presiones, limitándose en la práctica hasta relaciones de compresión de 11 a
1, mientras que los motores diésel pueden alcanzar valores de hasta 21 a 1, ya que el
combustible diésel es introducido en la cámara de combustión en el momento preciso de la
ignición, y no antes de la compresión.



Motor diésel o de encendido por compresión.
En los que lacompresión de la mezcla es suficiente para provocar su autoinflamación. En
este motor se utilizan valores elevados de compresión para lograr lo que se denomina
"temperatura de ignición" cuando el pistón se encuentra en el PMS, y es en ese momento
cuando se inyecta el combustible dentro de la cámara por medio de una bomba de alta
presión y un inyector, variando la cantidad de combustible paracontrolar la potencia
entregada por el mismo.

2.- Ciclo termodinámico.
 Ciclo de cuatro tiempos.
En los que el ciclo termodinámico se completa en cuatro carreras del émbolo y dos vueltas
del cigüeñal. En estos motores, la renovación de la carga se controla mediante la apertura y
cierre de las válvulas de admisión y escape.
 Ciclo de dos tiempos.
El ciclo termodinámico se completa en doscarreras del émbolo y una vuelta del cigüeñal. La
renovación de la carga se logra por barrido, al desplazar la nueva mezcla los gases de la
combustión previa, sin la necesidad de válvulas, ya que es ahora el propio émbolo el que con
su movimiento descubre las lumbreras de admisión y escape regulando el proceso.
3.- Tipo de combustible.
El uso de combustibles líquidos, de gran podercalorífico, proporciona elevadas potencias. Estos
combustibles son principalmente la gasolina en los motores Otto y el gasóleo o diésel en los motores
diésel aunque también se usan combustibles gaseosos como el hidrógeno molecular, el metano o el
propano.
Rendimientos aceptables, aunque raramente sobrepasan el 50% (téngase en cuenta que rendimientos
del 100% son imposibles, ver ciclo de Carnot).
4.-Diseño del motor.
En algunas aplicaciones, el motor alternativo se ha sustituido con éxito por una turbina, y se han
comercializado ya automóviles eléctricos, si bien, con autonomía limitada debido al peso de las
baterías y solares. El principal handicap de estos dos últimos sistemas es que las prestaciones del
vehículo son notablemente inferiores a las proporcionadas por un motor de...