Motores

 El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Inventado por Nicolaus Otto en 1872. Se caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante. El ciclo consta de cuatro procesos, dos de los cuales no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante peroson fundamentales para la renovación de la carga del mismo:

E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga).
A-B: compresión de los gases e isoentrópica.
B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil.
C-D: fuerza, expansión isoentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo.
D-A: Escape, cesión del calorresidual al ambiente a volumen constante.
A-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante (renovación de la carga.)(isocónica).

Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo de Otto, los motores de dos tiempos y los motores de cuatro tiempos. Este último, junto con el motor diésel, es el más utilizado en los automóviles ya que tiene un buen rendimiento y contamina mucho menos que elmotor de dos tiempos.




Motor de cuatro tiempos:



Fases
1. Primera fase - El pistón se desplaza hasta el PMI (Punto Muerto Inferior) y la válvula de admisión permanece abierta, permitiendo que se aspire la mezcla de combustible y aire hacia dentro del cilindro.
2. Segunda fase - Las válvulas permanecen cerradas y el pistón se mueve hacia el PMS, comprimiendo la mezcla de aire ycombustible. Cuando el pistón llega al final de esta fase, una chispa en la bujía enciende la mezcla.
3. Tercera fase - Se produce la combustión de la mezcla, liberando energía que provoca la expansión de los gases y el movimiento del pistón hacia el PMI. Se produce la transformación de la energía química contenida en el combustible en energía mecánica trasmitida al pistón, que la trasmite ala biela, y la biela la trasmite al cigüeñal, de donde se toma para su utilización.
4.  Cuarta fase - Se abre la válvula de escape y el pistón se mueve hacia el PMS (Punto Muerto Superior), expulsando los gases producidos durante la combustión y quedando preparado para empezar un nuevo ciclo (renovación de la carga).

Para mejorar el llenado del cilindro, también se utilizan sistemas desobrealimentación, ya sea mediante empleo del turbocompresor o mediante compresores volumétricos o también llamados compresores de desplazamiento positivo. La sobrealimentación consiste en aumentar la masa de aire (diésel) o de mezcla aire/gasolina (motor de gasolina) que entra al cilindro en la fase de admisión, aumentando su presión en el motor de combustión interna alternativo, para aumentar la fuerza de lacarrera de trabajo, es decir el par motor en cada revolución y por tanto la potencia.

Motor de dos tiempos:



Fases:

1. Admisión - Compresión - El pistón se desplaza hacia arriba (la culata) desde su punto muerto inferior, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras la cara superior del pistón realiza la compresión, en el cárter la cara inferior succiona la mezcla deaire y combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter tiene que estar sellado. Es posible que el pistón se desgaste y la culata se mantenga estable en los procesos de combustión.
2. Expansión - Escape de Gases - Una vez que el pistón ha alcanzado el PMS y entre los la mezcla está comprimida, se la enciende por una chispa dos electrodos de la bujía, liberandoenergía y alcanzando altas presiones y temperaturas en el cilíndro. El pistón se desplaza hacia abajo, realizando trabajo hasta que se descubre la lumbrera de escape. Al estar a altas presiones, los gases quemados salen por ese orificio.


Aplicaciones:
En el pasado fueron sumamente populares por sus elevadas prestaciones en las motocicletas hasta una cierta cilindrada, ya que al aumentar...