Motores de combustión interna y clasificación

Motores de Combustión Interna. El motor de combustión interna es un mecanismo utilizado para convertir la energía química del combustible en energía calórica y esta última en energía mecánica. Se les denominan de combustión interna porque el proceso químico de combustión ocurre en el interior del motor y los gases, producto de éste, al expandirse por el calor generado, ejercen la fuerza queproporciona la potencia mecánica. Y además, para distinguirlo del motor de combustión externa o motor térmico, en el cual la generación de la energía calórica se realiza fuera del motor, por combustión de un combustible, y luego se transfiere a un medio físico termodinámico (por ejemplo, agua), para posteriormente convertirse en potencia útil en el motor propiamente dicho. Los motores de combustióninterna pueden ser agrupados en dos amplias categorías: i) motores alternativos y ii) motores rotativos. Los motores de combustión interna alternativos son aquellos en los cuales la transmisión de trabajo se efectúa mediante un desplazamiento lineal reciprocante, como en los motores basados en el diseño de Otto [Nikolaus Otto] y Diesel [Rudolph Diesel] (véase Fig. 1). Los rotativos realizan latransmisión a través de un movimiento rotatorio, como por ejemplo, en las turbinas (véase Fig. 2) y los motores basados en el diseño de Wankel (véase Fig. 3),

Fig. 1. Esquema de funcionamiento de los motores reciprocantes.

Fig. 2. Esquematización de un turbo reactor (aplicación de las turbinas a gas).

Fig. 3. Motor rotativo

Motores de Combustión Interna Alternativos El gran desarrollo delos motores de combustión interna alternativos se debe a una serie de características que los colocan en favorable ventaja frente a otros motores, entre las cuales cabe destacar: • Alta posibilidad de utilizar diferentes tipos de combustibles, en particular, líquidos de elevado poder calórico, característica ésta de gran importancia, porque condiciona la autonomía del vehículo • Rendimientostérmicos aceptables, con valores dependientes del tipo de motor y de sus condiciones operativas, que raramente sobrepasan el 50% de la energía disponible en el combustible. • Disponibilidad en una amplia gama de potencias, que en la actualidad abarcan desde

0,1 hasta 43.000 HP {"HorsePower" . • Gran cantidad de disposiciones constructivas, que permiten adaptar los motores a los usos más diversos. Conrelación a la utilización de los motores de combustión interna alternativos como

planta motriz, su extenso campo de aplicación se centra básicamente en dos áreas: i) motores para automoción y ii) motores estacionarios. En el área de automoción la utilización más difundida es en los siguientes segmentos: • Transporte por carretera (automóviles, camiones, motocicletas, etc.). • Maquinarias deobras públicas (palas cargadoras, excavadoras, etc.). • Maquinarias agrícolas (tractores, cosechadoras, etc.). • Propulsión ferroviaria. • Propulsión marina. • Propulsión aérea (en la actualidad, sólo pequeños motores). En el área de motores estacionarios, su empleo incluye: • Generadores de energía eléctrica (centrales eléctricas y plantas de emergencia). • Accionamiento industrial (bombas,compresores, etc.). • Accionamiento agrícola (motobombas, cortadoras agrícolas, sierras mecánicas, etc.).

Clasificación de los Motores de Combustión Interna Alternativos Los motores de combustión interna pueden clasificarse con base en una gran cantidad de parámetros relacionados con su diseño y comportamiento, de los cuales los siguientes son los más comúnmente utilizados.

Según el Proceso oMétodo de Ignición a) Motores de encendido provocado, encendido por chispa (motor Otto) o motor de explosión. En estos motores, al final de la etapa de compresión, se dispone de una mezcla de aire y combustible prácticamente homogénea o una carga no uniformemente estratificada, en la cual se inicia el proceso de combustión con la ayuda de un agente externo, usualmente una descarga eléctrica...