UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAMFACULTAD DE INGENIERA MECNICALICENCIATURA EN INGENIERA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE TECNOLOGA MECNICAREA DE AUTOMECANICA

INVESTIGACIN

MODULO: MOTORES DE GASOLINA DE ENCENDIDO POR CHISPADESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS CUATRO TIEMPOS O CARRERAS

ELABORADO POR:LILIBETH KUANG

3 SEMESTRE

GRUPO: 1II122-B AO: 2013

BIBLIOGRAFA: Motores endotrmicos Dante Giacosa- Editorial HOEPLICORREO ELECTRNICO: LILIBETH.KUANG@UTP.AC.PA

INTRODUCCIN

En este trabajo se va a describir el funcionamiento de los motores de gasolina de encendido por chispa de cuatro tiempos. Hemos de aclarar que Se denomina motor de cuatro tiempos al motor de combustin interna alternativo tanto de ciclo Otto como ciclo del disel, que precisa cuatro, o en ocasiones cinco, carreras del pistn o mbolo (dos vueltas completas del cigeal) para completar el ciclo termodinmico de combustin.

MOTORES DE GASOLINA DE ENCENDIDO POR CHISPA

CICLO OTTO, EL CICLO IDEAL PARA LAS MAQUINAS DE ENCENDIDO POR CHISPAEl motor de gasolina de cuatro tiempos se conoce tambin como motor de ciclo Otto, denominacin que proviene del nombre de su inventor, el alemn Nikolaus August Otto (1832-1891).

El combustible de un motor Otto es la gasolina, esto es: hidrocarburos ligeros de elevado poder calorfico, que se evaporan fcilmente. Pueden usarse tambin combustibles gaseosos o asimismo gas licuado, pero su empleo es menos prctico y, por ello, mucho menos difundido.

Los motores Otto pueden ser alimentados por carburacin o por Inyeccin. En este segundo caso, el combustible se mezcla al aire inyectndolo en el conducto de aspiracin en la toma de la vlvula, o bien directamente en la cmara de combustin; con todo, este ltimo mtodo es el menos empleado.La alimentacin por inyeccin del motor Otto tiene la ventaja, en el caso de los motores pluricilndricos, de distribuir de manera uniforme el combustible en los diversos cilindros, de no ser sensible a la aceleracin y de no estar sujeto a formaciones de hielo, pero es ms complicada y costosa, especialmente por lo que respecta a la regulacin y, por ello, no ha tenido todava una gran difusin.

El ciclo de trabajo de un motor Otto de cuatro tiempos, se puede representar grficamente, tal como aparece en la ilustracin de la derecha.

Esa representacin grfica se puede explicar de la siguiente forma:

1.La lnea amarilla representa el tiempo de admisin. El volumen del cilindro conteniendo la mezcla aire-combustible aumenta, no as la presin.

2.La lnea azul representa el tiempo de compresin. La vlvula de admisin que ha permanecido abierta durante el tiempo anterior se cierra y la mezcla aire-combustible se comienza a comprimir. Como se puede ver en este tiempo, el volumen del cilindro se va reduciendo a medida que el pistn se desplaza. Cuando alcanza elPMS(Punto Muerto Superior) la presin dentro del cilindro ha subido al mximo.

3. La lnea naranja representa el tiempo de explosin, momento en que el pistn se encuentra en elPMS. Como se puede apreciar, al inicio de la explosin del combustible la presin es mxima y el volumen del cilindro mnimo, pero una vez que el pistn se desplaza hacia elPMI(Punto Muerto Inferior) transmitiendo toda su fuerza al cigeal, la presin disminuye mientras el volumen del cilindro aumenta.

4. Por ltimo la lnea gris clara representa el tiempo de escape. Como se puede apreciar, durante este tiempo el volumen del cilindro disminuye a medida que el pistn arrastra hacia el exterior los gases de escape sin aumento de presin, es decir, a presin normal, hasta alcanzar el PMS.

El sombreado de lneas amarillas dentro del grfico representa el "trabajo til" desarrollado por el motor.

FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR TPICO DE GASOLINA DE CUATRO TIEMPOS

Ciclos de tiempo del motor de combustin interna

Los motores de combustin interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro tiempos, siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los ms comnmente utilizados en los coches o automviles y para muchas otras funciones en las que se emplean como motor estacionario.

Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman un motor de combustin interna, pasamos a explicar cmo funciona uno tpico de gasolina.

Como el funcionamiento es igual para todos los cilindros que contiene el motor, tomaremos como referencia uno slo, para ver qu ocurre en su interior en cada uno de los cuatro tiempos:

Admisin Compresin Explosin Escape

Ilustracin 1 Ciclos de tiempos de un motor de combustin interna: 1.- Admisin. 2.- Compresin. 3.- Explosin.FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTIN INTERNA DE CUATRO TIEMPOS

Primer tiempo

Admisin.-Al inicio de este tiempo el pistn se encuentra en elPMS(Punto Muerto Superior). En este momento la vlvula de admisin se encuentra abierta y el pistn, en su carrera o movimiento hacia abajo va creando un vaco dentro de la cmara de combustin a medida que alcanza elPMI(Punto Muerto Inferior), ya sea ayudado por el motor de arranque cuando ponemos en marcha el motor, o debido al propio movimiento que por inercia le proporciona el volante una vez que ya se encuentra funcionando. El vaco que crea el pistn en este tiempo, provoca que la mezcle aire-combustible que enva el carburador al mltiple de admisin penetre en la cmara de combustin del cilindro a travs de la vlvula de admisin abierta. . La vlvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisin est abierta. En el primer tiempo el cigeal gira 180 y el rbol de levas da 90 y la vlvula de admisin se encuentra abierta y su carrera es descendente.

Segundo tiempo

Compresin.-Una vez que el pistn alcanza elPMI(Punto Muerto Inferior), el rbol de leva, que gira sincrnicamente con el cigeal y que ha mantenido abierta hasta este momento la vlvula de admisin para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra. En ese preciso momento el pistn comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se encuentra dentro del cilindro. En el 2 tiempo el cigeal da 360 y el rbol de levas da 180, y adems ambas vlvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

Tercer tiempo

Explosin.-Una vez que el cilindro alcanza elPMS(Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustible ha alcanzado el mximo de compresin, salta una chispa elctrica en el electrodo de la buja, que inflama dicha mezcla y hace que explote. La fuerza de la explosin obliga al pistn a bajar bruscamente y ese movimiento rectilneo se transmite por medio de la biela al cigeal, donde se convierte en movimiento giratorio y trabajo til.En este tiempo el cigeal gira 180 mientras que el rbol de levas gira 90 respectivamente, ambas vlvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.

Cuarto tiempo

Escape.-El pistn, que se encuentra ahora de nuevo en elPMIdespus de ocurrido el tiempo de explosin, comienza a subir. El rbol de leva, que se mantiene girando sincrnicamente con el cigeal abre en ese momento la vlvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la explosin, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistn, atraviesan la vlvula de escape y salen hacia la atmsfera por un tubo conectado al mltiple de escape. En este tiempo el cigeal gira 180 y el rbol de levas gira 90.De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarn efectundose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta tanto se detenga el funcionamiento del motor.

CONCLUSINPara la operacin de los motores, el combustible es bombeado a una cmara para que pueda ser quemado. Los motores con encendido de combustin rocan el combustible completamente dentro del cilindro del motor. El motor de encendido por chispa, mientras tanto, bombea el combustible en un sistema de ingesta donde el combustible se mezcla con aire antes de entrar en el cilindro del motor y encenderse.Aqu se detallan los diferentes tiempos (actividades realizadas durante el ciclo) y sus caractersticas.1-Primer tiempo o admisin: en esta fase el descenso del pistn aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresin2-Segundo tiempo o compresin: al llegar al final de la carrera inferior, la vlvula de admisin se cierra, comprimindose el gas contenido en la cmara por el ascenso del pistn. 3-Tercer tiempo o explosin/expansin: al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presin mxima. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la buja, provocando la inflamacin de la mezcla, mientras que en los motores disel, se inyecta a travs del inyector el combustible muy pulverizado, que se auto inflama por la presin y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustin, esta progresa rpidamente incrementando la temperatura y la presin en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistn. Esta es la nica fase en la que se obtiene trabajo. 4 -Cuarto tiempo o escape: en esta fase el pistn empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustin que salen a travs de la vlvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto mximo de carrera superior, se cierra la vlvula de escape y se abre la de admisin, reinicindose el ciclo.