Motores de combustión interna

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA |
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* Clasificación:

El motor de combustión interna es un convertidor utilizado para transformar la energía química del combustible en energía calórica y ésta en energía mecánica. Se llaman de combustión interna porque el proceso químico de combustión tiene lugar en el interior del motor, al expandirse los gases producidospor ello debido al calor generado ejercer la fuerza que da lugar al movimiento. Pueden ser agrupados en dos amplias categorías:
Motores alternativos:
El motor alternativo es un motor endotérmico basado en el mecanismo pistón biela manivela, conocido como tren alternativo que nace a finales del s. XIX como alternativa a las máquinas de vapor y a la tracción animal para propulsar vehículos ligerosde transporte terrestre.
La revolución que supone la máquina de vapor es rápidamente orientada a la propulsión de carruajes. En 1760, Cugnot, en Francia, realiza la primera implementación e instala sobre un carro militar una caldera de vapor con dos cilindros en posición vertical que accionaban una única rueda para conseguir una velocidad de únicamente 9,5 km/h. En Estados Unidos en, 1789,Evans realiza primera patente de una carruaje de vapor con tres cilindros y en 1803 lo construye, mientras que en 1801 el ingeniero de minas británico Trevithick realiza el primer carruaje de vapor pero no es hasta 1873, en Francia, cuando Bollée construye un vehículo para doce personas.
En una línea paralela, se van desarrollando las ideas que permitirán la realización del motor alternativo decombustión interna. En 1802, el suizo De Rivaz elabora la primera patente que sustituye el concepto de motor exotérmico por el endotérmico planteando, para ello, la utilización de gases explosivos. En Italia, en el año 1841, De Cristoferis expone la idea del motor de explosión y en 1854, Barsanti y Matteuci construyen motores fijos que accionan el pistón mediante una combustión de gas dentro delcilindro.
Todos estos antecedentes permiten a Beau de Rochas, en 1862, establecer los criterios básicos de funcionamiento de este tipo de motores a partir de cuatro reflexiones esenciales:
* La relación superficie/volumen del recinto de combustión ha de ser mínima.
* El proceso de expansión debe realizarse a velocidad máxima.
* La expansión debe ser máxima.
* En el momento deiniciarse la expansión, la presión debe ser la mínima.

Los motores alternativos se pueden clasificar entre si del siguiente modo:
Según la forma de provocar la Ignición:
- Mediante encendido provocado: Ciclo Otto (gasolina).
- Mediante encendido por compresión: Ciclo Diesel.
Según la forma de hacer la renovación de la carga:
* Ciclo de cuatro tiempos, o 4T en los que el ciclo de trabajo secompleta 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.

1- Primer tiempo o admisión: en esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión. La válvula deescape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.

2- Segundo tiempo o compresión: al llegar al final de carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón. En el2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

3- Tercer tiempo o explosión/expansión: al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla, mientras que...