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ÍNDICE pág.

Introducción …………………………….......................................................................4

1. Motores de combustión externa…………………………………………………..…...5

2. Motores de combustión interna……………………………………………………..…6

2.1 Motores de combustión interna alternativo………………………………………….9

2.2 Motores de combustión interna rotativo …………………………………………..13

Videos……………………………………………………………………………………..17

Bibliografía……………………………………………………………………………......18

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INTRODUCCIÓN

La máquina a vapor es el origen del formidable desarrollo del maquinismo moderno; se puede afirmar que en el curso de este desarrollo, el descubrimiento del motor de combustión interna ha sido toda una revolución, de importancia comparable a la que provocó la aparición de la máquina de vapor.

La idea de utilizar presión para empujar algo hacia arriba o hacia adelante no es nueva. Un tipo de turbina (máquina) de vapor fue diseñada hace aproximadamente2000 años por Hero de Alejandría. Los chinos ya utilizaban cohetes pirotécnicos que funcionaban con pólvora hace más de 800 años. Sir Isaac Newton explicó el principio del empuje por reacción en sus "leyes de la dinámica" en 1687. En 1791, John Barber de Inglaterra diseñó una turbina de gas, pero tuvieron que pasar 100 años para que se desarrollaran los materiales adecuados para construirla.

El motor de gas de Lenoir (1860), que funcionaba con explosiones, pero sin compresión previa, fue el primer motor industrial. Después, el motor de "compresión previa y ciclo de 4 tiempos", definido por Beau de Rochas (1862) y realizado por Otto en 1878, provee a la industria de un motor de media potencia, cuyo precio y complicación no son comparables al conjunto generador-máquina de vapor.

Posteriormente, en 1893, Rudolph Diesel enuncia el principio del motor de "combustión interna y alta compresión previa", sin encendido, el cual debía ser alimentado directamente por un combustible pesado, no fluido y relativamente económico.

Con el tiempo, se encontró que los motores más potentes tienen necesariamente que ser multicilíndricos. Por ello comienzan a desarrollarse numerosos tipos de motores, cambiando principalmente el tipo de combustible (y por ende el principio que los rige), así como también variando la disposición de los cilindros, con el fin de lograr un máximo de potencia.

Así es como nacen los Motores de combustión o Radiales (también llamados motoresen estrella); motores cuyos cilindros están dispuestos en ejes radiales simétricos.

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1. MOTOR DE COMBUSTIÓN EXTERN A

Un motor de combustión externa es una máquina que realiza una conversión de energía calorífica en energía mecánica mediante un proceso de combustión que se realiza fuera de la máquina, generalmente para calentar agua que, en forma de vapor, será la que realice el trabajo, en oposición a los motores de combustión interna, en los que la propia combustión, realizada dentro del motor, es la que lleva a cabo el trabajo.

Los motores de combustión externa también pueden utilizar gas como fluido de trabajo (aire, H2 y He los más comunes) como en el ciclo termodinámico Stirling. Un ejemplo de motor de combustión externa es una máquina de vapor.Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica.

En esencia, el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:

Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela-manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico.

Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.El vapor a presión se controla mediante una serie de válvulas de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.

El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y aparatos tan diversos como bombas, locomotoras, motores marinos, etc. Las modernas máquinas de vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica no son ya de émbolo o desplazamiento positivo como las descritas, sino que son turbo máquinas; es decir, son atravesadas por un flujo continuo de vapor y reciben la denominación genérica de turbinas de vapor. En la actualidad la máquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por el motor eléctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustión interna en el transporte.

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2. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERN A

Motor antiguo, de aviación, con disposición radial de los pistones.

Un motor de combustión interna, motor a explosión o motor a pistón, es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de la cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la propia máquina, a diferencia de, por ejemplo, la máquina de vapor.

Tipos principales

Alternativos.

El motor de explosión ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán

que lo desarrolló, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de

gasolina, aunque también se lo conoce como motor de ciclo Beau de

Rochas debido al inventor francés que lo patentó en 1862.

El motor diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en

Francia Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y suele

consumir gasóleo.

La turbina de gas.

El motor rotatorio.

El Ciclo Atkinson.

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Clasificación de los alternativos según el ciclo:

De dos tiempos (2T): efectúan una carrera útil de trabajo en cada giro.

De cuatro tiempos (4T): efectúan una carrera útil de trabajo cada dos giros.

Existen los diésel y gasolina, tanto en 2T como en 4T.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

La fuente de energía que permite que un motor de combustión interna trabaje, es el calor producido por la combustión de una mezcla de aire con cierto tipo de combustible. El proceso de combustión tiene lugar dentro de un cilindro sellado que contiene un pistón, una biela-manivela y todo el conjunto se mueve de arriba hacia abajo.

Dentro del cilindro el pistón se mueve y transforma la fuerza de presión que se produce dentro de la cámara de combustión en un torque suficientemente fuerte para mover un eje, es decir que el movimiento rectilíneo del pistón se convierte en movimiento de rotación.

Cuando la combustión tiene efecto el calor producido se convierte en presión que es utilizada mecánicamente para producir potencia. A medida que el combustible, se quema y el pistón desciende, la cámara se hace más grande esto permite la utilización continua de esta presión.

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Componentes del motor diesel:Bloque, Cilindros, Eje del cigüeñal, Biela, Pistón, Culata, Levas y ejes de levas, Carter, Válvulas, Eje de balancines, Cámara de combustión, Ciclo de enfriado (radiador), Bomba del agua.

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2.1. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERN A ( AL TERN ATIV O)

Reciben este nombre por tratarse de un movimiento lineal de un pistón que cambia de sentido, y porque transforman la energía química contenida en los combustibles en energía mecánica, más concretamente en el movimiento de un eje. Los motores alternativos se dividen en dos grandes grupos: los motores de encendido por chispa y los motores de encendido por compresión.

El cilindro es la parte en cuyo interior se moverá el pistón con movimiento rectilíneo alternativo. El cilindro forma parte del bloque del motor o bloque de cilindros. El bloque forma parte de la bancada, formando la estructura principal del motor. En los motores de mayor tamaño, bloque y bancada forman dos piezas separadas, unidas entre ellas por medio de pernos.

En la parte superior del bloque se encuentra la culata, que cierra al cilindro por la parte superior. El espacio comprendido entre el cilindro, el pistón y la culata es la cámara de combustión, en la cual se produce la combustión de la mezcla del combustible y del aire. En los motores de encendido por chispa, la mezcla se produce en el carburador y entra por el colector de aspiración al cilindro a través de la válvula de aspiración. Una bujía se encarga de producir la chispa haga que dicha mezcla explosione. En los motores de encendido por compresión, lo que entra a través de la válvula de aspiración es aire, mientras que el combustible es introducido por medio del inyector, produciéndose la combustión.

El pistón incluye unos aros que impiden que los gases escapen entre éste y el cilindro. Cuando se produce la combustión, el pistón transmite el empuje de los gases a la biela, y ésta al cigüeñal, que mediante la manivela, produce el movimiento rotativo del motor. El cigüeñal se encuentra apoyado en la bancada por medio de los cojinetes de bancada o cojinetes de apoyo.

Los gases producidos por la combustión salen al exterior por medio de la válvula de escape y del colector de escape. Las válvulas de aspiración y de escape están accionadas por la distribución. El eje de distribución o eje de camones, accionado por el cigüeñal, hace que los camones actúen sobre el conjunto formado por los taqués, los empujadores, y los balancines. La válvula se mantiene en su asiento por el muelle mientras no esté accionada.

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Para entender el estudio de los motores, necesitaremos conocer la siguiente terminología

Punto muerto superior (PMS): posición del pistón más próximo a la culata.

Punto muerto inferior (PMI): posición del pistón más alejada de la culata.

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Diámetro: Se denomina diámetro de un cilindro al diámetro de la circunferencia del cilindro.

Carrera: es la distancia entre el PMS y el PMI. Es igual al doble del radio de giro de la manivela en el eje del cigüeñal.

Volumen total del cilindro: es el espacio comprendido entre la culata y el pistón cuando se encuentra en el PMI.

Volumen de la cámara de combustión: está comprendido entre la culata y el pistón cuando se encuentra en el PMS.

Cilindrada: es el generado por el pistón en su movimiento alternativo desde elPMS hasta el PMI.

Relación de compresión: es la relación que hay entre el volumen total del cilindro y el volumen de la cámara de combustión.

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SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE AIRE

Tiene la misión de introducir en el motor el aire para la combustión en condiciones óptimas de limpieza, presión, y temperatura. En función del tipo de sistema de alimentación los motores se pueden clasificar en atmosféricos y sobrealimentados.

En los atmosféricos, el aire entra a través de un filtro que retiene las impurezas procedentes de la atmosfera (polvo, contaminación, polen etc.), pasa por el colector de aspiración y entra en cilindro. El aire se mueve únicamente por efecto de la aspiración producida por el cilindro en la etapa de aspiración. Ya en el interior del cilindro se mezcla con el combustible para producir la combustión.

En los motores sobrealimentados, el aire entra movido por un turbocompresor que proporciona una cantidad mayor de aire, mejorando la calidad de la combustión e incrementando la potencia del motor.

En los motores de dos tiempos, la sobrealimentación es indispensable para un correcto funcionamiento del motor, mientras que en los 4 tiempos, se emplea principalmente en motores de elevada potencia.

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE

Se denomina combustión al fenómeno por el cual un combustible se combina con el oxígeno del aire con producción de luz y calor. La combustión no es más que una oxidación que toma ese nombre a partir de ciertas velocidades de reacción, cuando estas velocidades sobrepasan también un cierto limite el fenómeno de la combustión deja de llamarse así y en su lugar decimos que se ha producido una explosión.

Para que exista combustión no basta solo la presencia de combustible y el oxígeno, sino que además es necesario que la temperatura alcance un valor mínimo por debajo del cual las reacciones no se producen.

Sistema de inyección de combustible

Se trata de introducir en la cámara de combustión del motor el combustible adecuado, en el momento oportuno, en la cantidad precisa y repartido en el espacio de la cámara y en el tiempo de inyección, con suficiente homogeneidad.

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2.2. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERN A (ROT AT IV O)

Este motor fue inventado por el alemán Félix Wankel en 1924 y del que recibió la patente en 1929. Durante la segunda guerra mundial recibe el apoyo del ministerio de aviación alemán para la investigación y evolución de su motor pero más tarde la caídade Adolf Hitler paraliza los trabajos.

Armado sobre un bloque de aleación ligera en el que se encuentran ubicadas las lumberas de admisión y escape y en el que en su interior podemos encontrar una camisa, la cual tiene una superficie de rozamiento formada por una capa de cromo molibdeno con recubrimiento de grafito por su cualidad de auto lubricación.

Esta formado por un rotor con forma de prisma triangular con tres lados ligeramente convexos que posee un orificio en el centro con un dentado interno y en el que en cada uno de sus lados podemos encontrar una cámara de combustión. Cada uno de los lados delrotor a medida que va avanzando para completar su vuelta, realizará los cuatro tiempos, lo que quiere decir, que por vuelta habrá tres explosiones. Este rotor a su vez está formado por:

* Segmentos: son las piezas encargadas de conseguir la estanqueidad de las tres cámaras durante el giro del rotor. Estos se encuentran en los vértices ranurados del rotor.* Regletas: provistas de muelles expansores que se instalan en los laterales del rotor para asegurar su contacto con las paredes laterales del bloque.

Apoyados en sus extremos por rodamientos en las piezas laterales se encuentra el arbol motriz. La transmisión de fuerzas entre el rotor y el árbol se realiza a travésde la excéntrica, pieza dentada fijada al árbol sobre la que gira el rotor.

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Funcionamiento del motor rotativo:

El rotor gira sobre la excéntrica y durante su rotación, los vértices están en contacto directo con la camisa. Por cada vuelta del rotor, el árbol motriz gira tres veces. No hay sistema de distribución, ya que la admisión y escape están controlados por lumberas del propio rotor. Como podemos observar en las imágenes animadas que están en el pie de este párrafo, cada lado del rotor al terminar su vuelta hará los cuatro tiempos, y finalmente se producirán tres explosiones en el ciclo completo del rotor.

* Intake=Admisión* Compression=Compresión* Ignition=Explosión* Exhaust=EscapeVentajas:

* Menos piezas móviles, y por tanto, mayor fiabilidad* Suavidad de marcha: todos los componentes giran en el mismo sentido, cada etapa de combustión dura 90º de rotor, cada vuelta de rotor son tres del eje, la combustión dura 270º frente a los 180º de los motores de pistón, lo que hace que la potencia se desarrolle de forma más progresiva* Elevado número de revoluciones pero menor velocidad de rotación (por lo descrito anteriormente)* Menos vibraciones: al no haber bielas, ni volante de inercia ni recorrido de los pistones, las inercias son menores* Menos peso: debido al menor número de piezas que forman el motor en comparación con los de pistones y dado que generalmente se construyen motores de dos o tres rotores de 600cc o 700cc cada uno, ayuda a conseguir un menor peso final del mismo.

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VIDEO S

MOTOR FRÍO DE COMBUSTIÓN EXTERNA

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FUNCIONAMIENTO DE MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

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MOTOR COMBUSTION INTERNA MAZDA ROTATIVO

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BIBLIOGRAFÍA

Motores de combustión interna

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Motores de combustión interna alternativo

http://losmotoresdelpatron.wikispaces.com/file/view/Apuntes+motores+PCP.pdf