PAU09

1. Descripción del sistema
La imagen nos muestra un pistón de un motor térmico de combustión interna de 4 tiempos, no es posible identificar si se trata de gasolina o diésel ya que no aparece ningún elemento identificativo como podrían ser los inyectores o las bujías. En la imagen también podemos apreciar el árbol de levas y el mecanismo de transmisión que permite su funcionamiento, así como elmecanismo de biela-cigüeñal utilizado para obtener un movimiento rotatorio.
Partes:
Pistón: Es una pieza móvil del cilindro encargada de comprimir la mezcla de combustible y aire gracias a la energía del volante de inercia y transmitir la fuerza de la combustión del combustible a la biela. El pistón cuenta con segmentos que aseguran la estanqueidad del cilindro. En el caso de los diésel la cabezadel pistón suele estar labrado para obtener un mayor rendimiento.
Biela-cigüeñal: Es el mecanismo encargado de transformar el movimiento alternativo en movimiento de rotación que transmite al cigüeñal.
Árbol de levas: Es el mecanismo encargado de coordinar la apertura de las válvulas de admisión y escape por las que se circula la mezcla de combustible y aire (en el caso de los de gasolina) y elaire (en el caso de los diésel). Para evitar desincronización con el pistón, hay un mecanismo de correa que hace que ambos ejes giren coordinados.
Ciclo:


Gasolina
Diésel


Admisión: El pistón desciende gracias al movimiento del cigüeñal y la energía almacenada en el volante de inercia. La mezcla de combustible y aire (gasolina) o aire (diésel) entra en el cilindro y finalmente se cierra la válvulade entrada.

Compresión: El pistón asciende gracias a la energía proporcionada por el volante de inercia, durante este proceso las dos válvulas siguen cerradas.

Combustión:
Gasolina: Cuando la mezcla está comprimida, la bujía produce una chispa que la inflama.
Diésel: Cuando el aire esta comprimido, el inyector introduce el combustible pulverizado y debido a las altas presiones se autoinflama.Expansión: Debido a la combustión aumenta la presión en el cilindro que es empujado hacia abajo. Es en este momento cuando se produce el trabajo útil que es transmitido al cigüeñal.

Escape: La válvula de escape se abre y el pistón asciende permitiendo a los gases ya combustionados salir al exterior.
2. Estudio de alternativas
Como ya he comentado en el ejercicio anterior no aparecen elementosidentificativos que nos permitan diferenciar claramente si se trata de un motor de cuatro tiempos diésel o gasolina. El único aspecto que podemos destacar es que en la imagen no se aprecia que la cabeza del pistón se encuentre labrada, por lo que podríamos decantarnos por un motor de gasolina.
Una alternativa de uso para el motor térmico de combustión interna de cuatro tiempos es el motor de dostiempos:
Este motor presenta una serie de diferencias respecto al de cuatro tiempos que hace que presente ventajas y desventajas:



Ventajas
Sencillez de construcción ya que no tiene árbol de levas, ni bujías (las cuales suelen desgastarse excesivamente), ni inyectores.
Mayor potencia ya que se produce trabajo útil en cada giro del clindro.

Desventajas
Menor rendimiento
El motor trabaja a mástemperatura ya que la combustión se realiza cada giro del pistón en vez de cada dos como ocurre en el de cuatro tiempos.
Mayor desgaste de sus piezas debido al mismo motivo que el punto anterior
Mas contaminación ya que en la mezcla de combustible se incluye el aceite utilizado para lubricar todos los elementos móviles.
A pesar de que presenta grandes diferencias con el motor de cuatro tiempos puede seruna buena alternativa en algunos casos y máquinas específicas.


1. Indica las propiedades que debe tener el material del pistón del motor y qué material sería adecuado para dicha pieza.
El pistón debe ser fabricado en un material que presente las siguientes propiedades:
Resistente a altas temperaturas ya que debe soportar la combustión con mucha frecuencia
Resistente a la oxidación y a la...