Autotronica
1.- MARCO TEORICO:
La más común de las explicaciones del funcionamiento de estos motores se realiza desde un punto de vista netamente mecánico, sin embargo, el estudio y el cálculo de los mismos en cuanto a rendimiento, es puramente térmico.
Nosotros veremos el funcionamiento mecánico, con el que se explica en forma clásica; y comentaremos la transformación térmica que interviene,esto es especialmente importante un uno de los tiempos (expansión) puesto que allí es donde más confusiones y errores se cometen.
En un motor encontraremos las siguientes partes principales:
1 - Cilindro
2 - Pistón o Embolo
3 - Bujía
4 - Válvula de admisión
5 - Válvula de escape
6 - Biela
7 - Cigüeñal
En la parte superior del cilindro se encuentra alojada, la bujía, es la encargada degenerar una chispa para provocar el encendido de la mezcla de combustible. Además de las válvula de admisión y escape que permiten la entrada y la salida de los gases quemados y por quemar.
Dentro del cilindro se desplaza el pistón en un movimiento alternativo (no uniforme), este es transmitido por la biela al cigüeñal que lo convierte en circular (no uniforme), el ultimo es solidario al eje desalida del motor.
El pistón realiza carreras entre dos puntos, el punto muerto superior (PMS) que es el punto superior donde cambia de sentido el desplazamiento del pistón y el punto muerto inferior (PMI), idéntico al anterior pero en la parte inferior del cilindro. Los cuatro tiempos son:
Admisión: El pistón encontrándose en el PMS con la válvula de admisión abierta inicia su carrera hacia el PMI,simultáneamente ingresa la mezcla de aire y combustible atraves de la válvula antedicha.
La carrera descendente del pistón provoca aspiración y una consiguiente depresión en los conductos de combustible (múltiple de admisión) facilitando el ingreso del mismo.
Al alcanzar el PMI, la válvula de admisión se cierra y comienza el segundo tiempo.
Compresión: Ya cerrada la válvula y con la cámaradel cilindro sellada herméticamente, el pistón comienza una carrera ascendente hacia el PMS comprimiendo la mezcla. (aquí se produce en teoría una transformación adiabática).
Normalmente en un ciclo Otto la relación de compresión es de 1:8 aproximadamente, es decir que volumen de la cámara cuando el pistón se encuentra en el PMI es ocho veces mayor que el volumen cuando el pistón se encuentra enel PMS.
Al alcanzar el PMS se produce el salto de la chispa que inicia la combustión de la mezcla, esta combustión genera calor elevando la presión de los gases en el interior de la cámara (transformación a volumen constante o isocórica).
En realidad la chispa debe saltar momentos antes de alcanzar el PMS (3º a 5º) a esto se lo conoce como avance, su correcta regulación es fundamental, de locontrario el motor tendrá perdida de rendimiento, sobrecalentamiento, detonaciones e incluso puede detenerse o no llegar a arrancar.
Expansión: Los gases comprimidos y calentados ya con alta presión se expanden y empujan al pistón hacia su PMI generando fuerzas sobre la cabeza del mismo. La transformación que aquí se da es otra adiabática.
De las cuatro carreras que realiza el pistón esta es laúnica carrera útil, es decir que aquí es donde el pistón entrega energía, mientras que en las otras tres absorbe energía.
Escape: Al llegas al PMI se abre la válvula de escape, se produce el enfriamiento de los gases quemados en otra transformación a volumen constante.
Estando la válvula de escape abierta y el pistón en el PMI, este comienza su carrera ascendente empujando y expulsando los gasesquemados, como es evidente en comparación con los conductos de escape (múltiple de escape) en el cilindro, la presión será levemente más alta lo que facilita la salida de los gases.
Al llegar al PMS la válvula de escape se cierra y se abre la de admisión dando comienzo a un nuevo ciclo.
Como puede intuirse el movimiento transmitido por el pistón al cigüeñal no es uniforme o parejo, por ende...
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