UPV



Resultados de la b煤squeda By Etiquetas: cuatro-tiempos


Motores t茅rmicos de cuatro tiempos

Los cuatro tiempos del motor. Wikipedia

El聽motor de 4聽tiempos es el聽que se utilizan mayoritariamente en automoci贸n. Mediante un sistema de transformaci贸n biela-manivela, este movimiento se transforma en el giro de una manivela o cig眉e帽al. Puede ser un聽motor de combusti贸n interna alternativo tanto de ciclo Otto como ciclo del di茅sel.聽El ciclo de funcionamiento de estos motores se completa con cuatro desplazamientos del 茅mbolo o tiempos, es decir, con dos vueltas completas.聽Este motor聽se compone por un cilindro, una biela, un cig眉e帽al, al menos dos v谩lvulas, una buj铆a y muchos otros componentes que hacen que todo trabaje de forma coordinada.

Aqu铆 se detallan los diferentes tiempos (actividades realizadas durante el ciclo) y sus caracter铆sticas.

  • 1-Primer tiempo o admisi贸n:聽en el primer tiempo una mezcla de gasolina y aire va a entrar en la c谩mara de combusti贸n del cilindro. El descenso del pist贸n aspira la mezcla en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresi贸n. 聽Para ello el pist贸n baja del punto superior del cilindro al inferior, mientras que la v谩lvula (o v谩lvulas) de admisi贸n se abre y deja entrar esa mezcla de gasolina y aire al interior del cilindro, para cerrarse posteriormente.
  • 2-Segundo tiempo o compresi贸n: con el pist贸n en su posici贸n m谩s baja y la c谩mara de combusti贸n llena de gasolina y aire, la v谩lvula de admisi贸n se cierra y deja la c谩mara cerrada herm茅ticamente. La inercia del cig眉e帽al al que est谩 unida la biela del pist贸n har谩 que el pist贸n vuelva a subir y comprima as铆 la mezcla.
  • 3-Tercer tiempo o explosi贸n/expansi贸n: al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presi贸n m谩xima. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la buj铆a, provocando la inflamaci贸n de la mezcla, mientras que en los motores di茅sel, se inyecta a trav茅s del inyector el combustible muy pulverizado, que se autoinflama por la presi贸n y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combusti贸n, esta progresa r谩pidamente incrementando la temperatura y la presi贸n en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pist贸n. Esta es la 煤nica fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cig眉e帽al gira 180潞 mientras que el 谩rbol de levas gira 90潞 respectivamente, ambas v谩lvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.
  • 4 -Cuarto tiempo o escape: en esta fase el pist贸n empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combusti贸n que salen a trav茅s de la v谩lvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto m谩ximo de carrera superior, se cierra la v谩lvula de escape y se abre la de admisi贸n, reinici谩ndose el ciclo. En este tiempo el cig眉e帽al gira 180潞 y el 谩rbol de levas gira 90潞.

En el siguiente v铆deo de la universidad de La Laguna se ofrece una descripci贸n b谩sica de las m谩quinas t茅rmicas en referencia a los motores de combusti贸n interna de cuatro tiempos.

Os dejo a continuaci贸n algunos v铆deos m谩s sobre este tipo de motores.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

 

 

17 noviembre, 2017
 
|   Etiquetas: ,  ,  |  

Motores endot茅rmicos o de combusti贸n interna

Un motor es la parte de una m谩quina capaz de hacer funcionar algo transformando alg煤n tipo de energ铆a (el茅ctrica, de combustibles f贸siles, etc.), en energ铆a mec谩nica capaz de realizar un trabajo. En los autom贸viles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. De hecho, gran parte de la maquinaria empleada en ingenier铆a civil utiliza motores de combusti贸n interna para su funcionamiento, especialmente motores diesel turboalimentados. En este post vamos a repasar muy brevemente este tipo de motores y dejaremos alguna animaci贸n para su mejor comprensi贸n. En otros posts profundizaremos en la explicaci贸n y funcionamiento m谩s detallado.

Los motores t茅rmicos producen trabajo aprovechando la energ铆a de los cuerpos que se encuentran a una temperatura elevada. A este tipo pertenecen los motores de combusti贸n, en el que el medio de trabajo o sustancia a la que se le va a extraer la energ铆a t茅rmica ha adquirido su alta temperatura aprovechando el calor desprendido de una combusti贸n. En la Tabla 1聽 se clasifican los motores t茅rmicos de combusti贸n.

聽 MOTORES T脡RMICOS 聽 Combusti贸n interna 聽 Combusti贸n externa
Alternativos De explosi贸nDiesel聽 M谩quina de vapor
聽 Rotativos De explosi贸nTurbina de gas聽 Turbina de vapor

Tabla 1.-聽Clasificaci贸n de los motores t茅rmicos de combusti贸n.

Los motores endot茅rmicos o de combusti贸n interna aprovechan la energ铆a generada por la expansi贸n de un combustible en el interior de una c谩mara transform谩ndola en movimiento. Si bien existen antecedentes a mediados del siglo XVII con Huygens y Papin con motores de p贸lvora, no fue hasta 1794 en el que el ingl茅s Robert Street patent贸 el primer motor alternativo de combusti贸n interna que utilizaba una mezcla de aire y combustible gaseoso. El primer motor de este tipo capaz de soportar una utilizaci贸n continuada en el 谩mbito industrial fue construido por el franc茅s Etienne Lenoir en 1859, siendo mejorado notablemente por el alem谩n Nikolaus Otto en 1876 con su motor de cuatro tiempos.

El primer motor de gasolina fue dise帽ado y patentado por el ingeniero alem谩n Gottlieb Daimler en 1885, y en 1892 su compatriota Rudolf Diesel patenta el primer motor de encendido de compresi贸n.

Los motores de combusti贸n interna pueden clasificarse atendiendo a diferentes conceptos:

  • Por la forma de iniciar la combusti贸n: Motores Otto (motores de explosi贸n: encendido por chispa) y motores Diesel (encendido por compresi贸n).
  • Por el ciclo de trabajo: Motores de 4 tiempos y motores de 2 tiempos.
  • Por el movimiento del pist贸n: Motores de pist贸n alternativo y motores de pist贸n rotativo.

El motor de combusti贸n interna alternativo es una m谩quina t茅rmica de desplazamiento positivo que permite la transformaci贸n de energ铆a t茅rmica obtenida mediante un proceso de combusti贸n en el propio fluido operante, en energ铆a mec谩nica mediante el movimiento lineal de un 茅mbolo. El fluido comprime y expande un volumen cerrado deformable formado por el cilindro, el pist贸n y la culata.

Motor de explosi贸n de cuatro tiempos

Dentro de los motores de combusti贸n interna rotativos, el motor Wankel, cuya patente data de 1936, se diferencia enormemente de los motores convencionales. Conserva el producto, la compresi贸n, la potencia y el ciclo familiar del extractor, pero utiliza, en vez de un pist贸n, de un cilindro y de v谩lvulas mec谩nicas, un rotor triangular que gira alrededor del exc茅ntrico. Otro tipo son las turbinas de gas, que son motores聽 compuestos por uno o varios compresores, una o varias c谩maras de combusti贸n dispuestas anularmente alrededor del eje de la m谩quina, una turbina de uno o varios escalones que acciona el compresor y una turbina de potencia donde el trabajo producido se puede utilizar para generar energ铆a el茅ctrica, mover la h茅lice de una aeronave, etc. Adem谩s lleva un peque帽o motor de arranque y un sistema de inyecci贸n del combustible en la c谩mara de combusti贸n y de regulaci贸n del r茅gimen de la m谩quina.

Motor Wankel

Os paso un v铆deo explicativo de la academia SERFA al respecto.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Universidad Politécnica de Valencia