Motor De Combustión Interna

EL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA A LA LUZ DE LA TERMODINAMICA.

29 Junio 2012
Por medio de este trabajo se dará a conocer de forma resumida en qué consiste un motor de combustión interna, es decir, que partes lo conforman y como funciona. Además se hará un enfoque general sobre los tipos de motores que existen y posteriormente un análisis de los diferentes ciclos termodinámicos que este motorinvolucra (diagrama p-V). Finalmente se analizara la eficiencia de este tipo de motor y por medio de ese estudio se comprobara que no es posible construir una máquina capaz de convertir por completo, de manera continua, la energía térmica en otras formas de energía.

Introducción.
Los motores de combustión interna son considerados como maquinas completas y funcionales, que producen energíamecánica. Se han encontrado algunos ejemplares de motores antes del siglo XIX, y fue a partir de la producción comercial del petróleo (mediados del siglo XIX) que las mejoras e innovaciones fueron fundamentales. El tema principal de este trabajo es analizar y explicar el comportamiento del motor de combustión interna en términos de la eficiencia energética y con respecto a los postulados de la segundaley de la termodinámica que nos da a conocer puntos importantes acerca de los límites que se presentan al momento de querer aprovechar todo nuestro calor en energía mecánica.
Es de gran importancia dejar en claro que en todos los ámbitos de la naturaleza la energía se pierde y es en lo que se fundamentara para comprobar la relación de calor entregado y energía ocupada para generar trabajo.Teoría
1. Descripción del funcionamiento general de un motor de combustión interna
Un motor de combustión interna, motor a explosión o motor a pistón, es un tipo de máquina destinada a transformar la energía calorífica en trabajo. Por medio de un combustible (su energía química) que arde dentro de una cámara de combustión obtiene energía mecánica. La combustión se produce dentro de la máquina,en el cilindro mismo (de ahí viene el nombre), lo que permite un mayor rendimiento en la transformación.
La cámara de combustión es un cilindro cerrado en un extremo y dentro del cual se desliza un pistón muy ajustado en el interior.
El sistema de bombeo de combustible de un motor de combustión interna consta de un depósito, una bomba de combustible y un dispositivo que vaporiza o atomiza elcombustible líquido.
Cada cilindro toma el combustible y expulsa los gases a través de válvulas de cabezal o válvulas deslizantes. Todos los motores tienen que disponer de una forma de iniciar la ignición del combustible dentro del cilindro. Existen muchos tipos de ignitores.
Bobina de encendido: es un auto-transformador de alto voltaje al cual se le conecta un conmutador que interrumpe lacorriente de la primaria para que se le induzca la chispa de alto voltaje en el secundario. Dichas chispas están sincronizadas con la etapa de compresión de cada uno de los cilindros; la chispa es dirigida al cilindro específico de la secuencia utilizando un distribuidor rotativo y unos cables de grafito que dirigen la descarga de alto voltaje a la bujía. El dispositivo que produce la ignición es labujía, un conductor fijado a la pared superior de cada cilindro.
Dado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer de algún tipo de sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de automóviles y de aviones y los motores fueraborda se refrigeran con aire.
Figura 1: Partes de un motor de combustión interna de 4 tiempos.

2. Descripción de los ciclostermodinámicos involucrados y gráficos de la variación de la presión con la variación de volumen.
En cada ciclo se aspira aire fresco, luego se incorpora el combustible para ser quemado en el interior del motor. Los gases que fueron quemados se expulsan del sistema, para así poder aspirar nuevamente una mezcla o aire. Por lo tanto se trata de un ciclo abierto.

Figura 2: Ciclo combustión interna...