Motores De Combustion

MAQUINAS A COMBUSTIÓN INTERNA

Introducción.- La M.C.I. usa la misma fuente de energía de las máquinas a vapor y turbinas a vapor. Hay muchas razones por las cuales la M.C.I. son no solo competitivas con otras máquinas de calor, sino en muchos casos son dominantes. El tipo de servicio es el principal factor en varios casos. La aplicación más importante de una M.C.I. es para transporte enautomóviles, camiones. En todos estos casos la simplicidad de operación y poco peso son factores decisivos.
Clasificación de una M.C.I..- Se pueden clasificar en varios grupos dependiendo del aspecto que se use como característica: Ciclo de operación, Método de carga del cilindro, Combustible usado, Diseño general; esta última incluye método de encendido, posición y número de cilindros, velocidadrotativa, etc. Estas clasificaciones se sobre sobrelapan, ya que máquinas de una misma clase desde un punto de vista, son de diferentes clases desde otro punto de vista.
Método de carga.- En relación al método de carga del cilindro, todas las máquinas pueden dividirse en dos grupos, máquinas de dos y cuatro tiempos, dependiendo del número de carreras requeridas para completar un ciclo.
Combustible.-de acuerdo al combustible, las máquinas pueden clasificarse en tres clases: las operadas con combustible gaseoso, líquido y sólido. Las máquinas de combustible líquido se subdividen en aquellas que usan combustibles volátiles, tal como el alcohol o gasolina, y las que usan petróleo; Las primeras vaporizan el combustible en un carburador y su método de operación es similar a la que usan combustiblegaseoso.
En las máquinas a petróleo, el combustible es inyectado al final de la carrera de compresión. Estas maquinas pueden dividirse en baja, moderada y alta compresión. En las máquinas de baja compresión la ignición se obtiene por medio de una superficie caliente, en la compresión moderada la ignición se por la compresión, pero requiere un encendido especial para la partida y en las de altacompresión la ignición es efectuada por la compresión solamente, no requiriendo medios externos para la partida.
Diseño general.- Según este aspecto pueden clasificarse como de simple y doble efecto. Este último diseño es solo usado en máquinas grandes. Otras clasificaciones bajo este aspecto son: máquinas horizontales y verticales, dependiendo si el eje de los cilindros es vertical o horizontal,también de acuerdo al número de cilindros en monocilíndricas y multicilíndricas.
Las máquinas tipo V tienen los ejes de los cilindros colocados en dos planos que se interceptan, lo cual permite que los pistones de cada par de cilindros actúan sobre el mismo cigüeñal. Este arreglo permite acortar considerablemente la longitud del eje cigüeñal y de la máquina misma.
En máquinas radiales esteesquema es llevado al límite, el eje cigüeñal tiene solamente un cigüeñal, sobre el cual actúan cinco, siete o nueve pistones.
Máquina de ignición por chispa de cuatro tiempos.- La máquina y su ciclo de operación se muestran esquemáticamente en la figura 1.1
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Durante la primera carrera, de compresión, 1.1a, el pistón se mueve hacía la cabeza del cilindro, comprimiendo la carga preparándolapara la ignición, lo cual ocurre por una chispa eléctrica desde una bujía cercana a la finalización de la carrera, la ignición es seguida de una combustión casi instantánea acompañada de un considerable aumento de la presión. Durante la segunda carrera, de trabajo o expansión, 1.1b, el pistón es empujado por los gases en la dirección del extremo opuesto del cilindro; ligeramente antes del puntomuerto inferior la válvula de escape comienza abrirse, escapando los gases a la atmósfera. Durante la carrera de escape, el pistón vuelve hacia la cabeza del cilindro expulsando los gases de la combustión, 1.1c, a través de la válvula de escape. La cuarta carrera, de admisión o succión, se inicia con el cierre de la válvula de escape y la abertura de la válvula de admisión. Durante esta carrera...