Aode la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin"

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINAFACULTAD DE INGENIERA AGRCOLA

TEMA:

CURSO: MOTORES Y TRACTORES

DOCENTE: ING. ROJAS ALEJANDRO FRANCISCO JAVIER

CICLO: 2015-1

ALUMNA: PALOMINO TICONA GABRIELA ESTHER

CDIGO: 20130293

LIMA-2015

INDICEINTRODUCCION3OBJETIVOS3DESARROLLO DEL TEMA31.MOTORES DE EXPLOSIN (GASOLINERO) DE CUATRO TIEMPOS3PRIMER TIEMPO ADMISIN O ASPIRACION4SEGUNDO TIEMPO COMPRESIN4TERCER TIEMPO EXPLOSIN Y EXPANSIN4CUARTO TIEMPO ESCAPE52.MOTORES DE EXPLOSION (GASOLINERO) DE DOS TIEMPOS6PRIMER TIEMPO7SEGUNDO TIEMPO73.MOTORES DIESEL DE CUATRO TIEMPOS7FUNDAMENTO DEL MOTOR DIESEL7TIEMPOS DEL MOTOR7FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS Y UN CILINDRO84.FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL DE DOS TIEMPOS10EXPLICACION DE LA OPERACIN DE UN MOTOR DIESEL10CONCLUSIONES12RECOMENDACIONES12BIBLIOGRAFIA12

INTRODUCCIONEn los motores de combustin interna se inflama un combustible en el interior de los cilindros para obtener la fuerza necesaria que impulse a los pistones y haga girar al cigeal, transformando la energa qumica contenida en el combustible en energa mecnica de rotacin.La inflamacin del combustible se realiza siguiendo un ciclo de funcionamiento de dos o cuatro tiempos, y el encendido del combustible se logra mediante el salto de una chispa elctrica (motores de gasolina), o simplemente por compresin (motores Diesel). Las diferencias en los ciclos de trabajo de estos dos tipos de motores implican variantes esenciales en su estructura y componentes.Puede decirse, en general, que el ciclo de trabajo del motor presenta varias fases, en el transcurso de las cuales, se introduce en el cilindro una carga de aire y combustible que posteriormente se inflama, desarrollndose una elevada presin que produce un empuje sobre los pistones, lo que supone el esfuerzo motor. Posteriormente, el gas quemado es vertido al exterior y sucede un nuevo ciclo.OBJETIVOS Diferenciar los motores de encendido por chispa de los Diesel en cuanto al funcionamiento. Conocer los ciclos tericos y prcticos del funcionamiento de los diversos tipos del motor, estableciendo sus diferencias esenciales. Estudiar y conocer la estructura bsica de un motor de combustin interna, tipos y ciclos de funcionamiento.DESARROLLO DEL TEMAMOTORES DE EXPLOSIN (GASOLINERO) DE CUATRO TIEMPOSEl motor de explosin se caracteriza porque son necesarios 4 recorridos del pistn que equivalen, por supuesto, a dos vueltas completas del cigeal para que realice su ciclo de funcionamiento.Ciclo de funcionamiento de un motor de explosin es el conjunto de operaciones a que se debe someter la mezcla con que se alimenta, para obtener la transformacin de la energa trmica en energa mecnica.Conocidos ya cules son los rganos que transforman el movimiento rectilneo del pistn en movimiento de rotacin, nos falta tan slo conocer los elementos que hemos agregado, para comprender el principio de funcionamiento de los motores de explosin de 4 tiempos.La parte superior del cilindro se encuentra cerrada, afectando una forma adecuada para permitir la colocacin de dos vlvulas que son las encargadas de permitir, una, la entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro, denominndose por esta razn vlvula de admisin, mientras que la otra debe permitir la salida de los gases quemados, llamndose por esto vlvula de escape.La vlvula de admisin desemboca en un tubo en cuyo extremo est colocado el carburador, que es el aparato destinado a elaborar la mezcla explosiva.La vlvula de escape desemboca en otro tubo que por lo general termina en un rgano accesorio llamado silenciador, que, lo indica su nombre, la misin que desempea es la de hacer silenciosa la salida de los gases quemados, evitando el choque brusco con el aire atmosfrico que origina ese ruido caracterstico de estos motores cuando funcionan sin dicho accesorio.Tiene, adems, en la parte superior, un rgano llamado buja, destinado a inflamar la mezcla mediante una chispa elctrica que se hace estallar en el momento oportuno.La parte interna de todo el conjunto que terminamos de describir en la que se efecta la combustin y que, como dijimos, se encuentra en la parte superior del cilindro, se denomina cmara de explosin o de combustin.Supongamos ahora que, mediante la manija que se emplea para la puesta en marcha de estos motores o por medio del arranque elctrico, provocamos la rotacin del cigeal: ste, a su vez, ocasionar el movimiento del pistn, originndose la iniciacin del ciclo que, como sabemos, sta compuesto de cuatro tiempos, que son:PRIMER TIEMPO ADMISIN O ASPIRACIONCuando el pistn inicia el recorrido descendente se abre la vlvula de admisin.El pistn, al bajar, aumenta la capacidad del cilindro produciendo una aspiracin de la mezcla explosiva en el carburador que pasa al cilindro hasta que el pistn llega al PMI, momento en que la vlvula se cierra.SEGUNDO TIEMPO COMPRESINEl pistn inicia su recorrido ascendente y, como las de dos vlvulas estn cerradas, comprime a la mezcla hasta llegar al PMS.La compresin disminuye el volumen de la mezcla hacindola ms homognea y de ms rpida combustin, obtenindose una mayor fuerza expansiva que se traduce en un aumento de potencia del motor, contrariamente a lo que puede suponerse cuando se trata de ponerlos en marcha mediante la manija de arranque, notndose entonces que exige un esfuerzo considerable para vencerla.TERCER TIEMPO EXPLOSIN Y EXPANSINEn el momento en que el pistn termina el tiempo de compresin, llegando a PMS, salta una chispa en la buja que inflama instantneamente a la mezcla propagndose rpidamente su combustin, con la consiguiente produccin de calor que dilata a los gases resultantes de la combustin, los que empujan al pistn enrgicamente hasta llegar a PMI provocando la rotacin del cigeal.Producida la primea explosin, el motor sigue girando hasta la produccin de otra, continuando as su marcha por la accin del volante que vence todas las resistencias que el motor encuentra en los tiempos que no son de explosin.Con el objeto de que la aspiracin sea lo ms enrgica posible y que durante la compresin y explosin no se produzcan prdidas de presin entre el cilindro y el pistn, se coloca a este ltimo unos anillos elsticos llamados aro, que en nmero de tres o cuatro, por lo general se oponen a tal inconveniente.

CUARTO TIEMPO ESCAPEUna vez que los gases quemados han efectuado su trabajo, deben ser eliminados del interior del cilindro, lo que se consigue abriendo a la vlvula de escape mientras el pistn sube, quien los empuja durante todo su recorrido hasta que llegue a PMS, provocando de este modo su salida.Con este tiempo finaliza el ciclo, habindose necesitado para su desarrollo cuatro recorridos del pistn que equivalen a dos vueltas de cigeal, encontrndose el motor en condiciones de reiniciarlo.Al finalizar este tiempo, el pistn queda en el punto muerto superior, el cilindro estar limpio y la vlvula de admisin comenzar a abrirse para iniciar nuevamente el ciclo con el ciclo de admisin.

CICLO DE CUATRO TIEMPOS

MOTORES DE EXPLOSION (GASOLINERO) DE DOS TIEMPOSLos motores de explosin de dos tiempos, de los llamados de vlvula en el crter, estn constituidos, en general, por los mismos elementos que constituyen a los de 4 tiempos, con excepcin de las vlvulas y el mecanismo que las comanda, que no existe en ellos.La entrada de la mezcla explosiva al interior del cilindro y la salida de los gases quemados, se efecta mediante orificios practicados en el cilindro mismo. Uno de los orificios, por donde salen los gases quemados, comunica directamente con el exterior. Justamente a la altura donde ste termina, empieza el otro, por donde entra la mezcla explosiva.Este orificio comunica con el crter por medio de un tubo del que deriva otro, donde se encuentra una vlvula que permanece cerrada por la accin de un resorte de poca tensin.En la continuacin de este tubo y despus de la vlvula, est colocado el carburador. El crter de estos motores es de cierre hermtico.El funcionamiento es el siguiente:Mientras el pistn, en su recorrido ascendente, ha obturado o cerrado los orificios de entrada de la mezcla, y salida de los gases quemados, comprime en el cilindro la mezcla explosiva que suponemos ya ha entrado en su interior.Al mismo tiempo, produce un aumento de volumen en el crter, con la siguiente depresin, que al manifestarse sobre la vlvula vence la dbil tensin del resorte, producindose su apertura, comenzando as la entrada al crter de la mezcla proveniente del carburador, hasta que el pistn llega a PMS, momento en que la depresin cesa y la vlvula se cierra automticamente por accin del resorte.Terminada la compresin en el cilindro, salta una chispa en la buja, que inflama a la mezcla explosiva cuya expansin motiva el descenso enrgico del pistn, el que a cierta altura de su recorrido descubre el orificio de escape, efectundose la salida de los gases quemados.Mientras esto ocurre en el cilindro, en el crter, la mezcla que en el primer tiempo fue aspirada, es comprimida por el pistn al descender, el que continuando este recorrido, llega a dejar libre el orificio de entrada de la mezcla, la que entra rpidamente en el cilindro a consecuencia de la presin existente en el crter.Para que la mezcla no salga del orificio de escape, tiene el pistn, en la parte superior, un tabique llamado deflector, que sirve para desviarla, evitando dicho inconveniente.La admisin de la mezcla en el cilindro termina en el momento en que el pistn, al subir, obtura el orificio de entrada, comenzando a continuacin la compresin de la misma.

PRIMER TIEMPODe admisin y compresin, en el cilindro. De aspiracin en el crter.SEGUNDO TIEMPODe explosin, escape y admisin, en el cilindro. De compresin, en el crter.Como hemos podido apreciar, el escape e gases quemados y la entrada al cilindro de la mezcla explosiva, es en estos motores de muy breve duracin.

CICLO DE DOS TIEMPOS

MOTORES DIESEL DE CUATRO TIEMPOSFUNDAMENTO DEL MOTOR DIESELEl fundamento del motor Diesel es el siguiente. Si en el interior de un cilindro lleno de aire, que se ha comprimido fuertemente. Y que por lo tanto se ha calentado mucho, que est tapado por la parte superior de la culata y por la parte inferior por el pistn, inyectamos una pequea cantidad de gas-oil, finalmente pulverizado y a mucha presin, se producir la combustin instantnea de ste, originndose una gran cantidad de gases y un fuerte aumento de la temperatura, lo que da lugar a una gran presin sobre las paredes del cilindro. Esta presin se ejerce en todas las direcciones; pero al estar la culta firmemente sujeta al bloque, las paredes del cilindro ser muy resistentes, y ser la nica pieza mvil el pistn, ste, ser desplazado hacia abajo transmitiendo este movimiento a travs de la biela hasta el cigeal, produciendo el movimiento del motor.TIEMPOS DEL MOTORSegn acabamos de ver el fundamento del motor Diesel, para que ste funcione es necesario: 1 que el cilindro se llene de aire, 2 que este aire sea comprimido y 3 que se inyecte el gas-oil y arda; finalmente para que el motor pueda seguir funcionando, una vez realizada la combustin, los gases producidos deben ser desalojados fuera del cilindro.A cada una de estas fases se le denomina tiempo del motor, llamndose tiempo de admisin a la entrada de aire al cilindro, tiempo de compresin al comprimir el aire que acaba de entrar, tiempo de trabajo a la combustin de gas-oil inyectado y a la expansin de los gases originados, y tiempo de escape a la expulsin de estos gases quemados fuera del cilindro.Estos cuatro tiempos constituyen el ciclo de funcionamiento del motor y se repiten, siempre en el mismo orden, cada dos vueltas completas del cigeal.

FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS Y UN CILINDRO ADMISIN: El pistn desciende del PMS al PMI. Estando abierta la vlvula del orificio de admisin, entrando aire por la succin que hace el pistn hasta que ste llega al PMI.El cigeal habr dado la primera media vuelta del ciclo.

COMPRESIN: La vlvula del orificio de admisin por el que ha entrado el aire, se cierra. El pistn asciende del PMI al PMS. Como el aire no puede salir por estar los dos orificios cerrados se va comprimiendo al subir el pistn hasta alcanzar una presin de 35 a 40kg/cm2 y una temperatura de 500C a 700C, cuando el pistn llega al PMS. El cigeal habr dado la segunda media vuelta del ciclo.

TRABAJO: Al finalizar la compresin del aire, el inyector introduce una pequea cantidad de gas-oil, finamente pulverizado, que al entrar en contacto con el airea alta temperatura se inflama producindose la combustin del mismo. Debido a esta combustin, la temperatura de los gases se eleva hasta 1500C o 2000C, producindose un aumento de presin hasta llegar a los 60 a 90 kg/cm2. Al ejercerse esta presin sobre la cabeza del pistn, le empuja hacia abajo hasta el PMI, efectuando la carrera del trabajo, siendo ste el nico tiempo en el que el cigeal recibe movimiento. El cigeal habr dado tercera media vuelta del ciclo.

ESCAPE: Finalizada la carrera de trabajo, el cilindro se encuentra lleno de gases quemados procedentes de la combustin por lo que ser necesario expulsarlos para dejar limpio el cilindro y pueda volver a repetirse el ciclo. Para ello se abre la vlvula de orifico de escape y el pistn es empujado por el cigeal hacia arriba expulsando los gases quemados al exterior. Al llegar el pistn al PMS se cierra la vlvula del orificio de admisin y vuelve a repetirse el ciclo. El cigeal habr dado la cuarta media vuelta del ciclo. Como vemos, para completarse el ciclo, han sido necesarias cuatro medias vueltas, o sea, dos vueltas completas del cigeal.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL DE DOS TIEMPOS1. En la culata lleva empernado un inyector.2. La compresin que se obtiene en la cmara de combustin es mucho mayor que el de gasolina (aproximadamente el doble).3. La carga de aire se realiza por un compresor rotativo o supercargador, el cual opera por los gases de escape.4. El cilindro posee orificios de entrada de aire y de salida de los gases de escape.5. El ciclo lo realiza en una vuelta del cigeal, o sea, en dos viajes del pistn.6. El Crter sirve como depsito de aceite para la lubricacin.

EXPLICACION DE LA OPERACIN DE UN MOTOR DIESELBAJADA DEL PISTNLa bajada del pistn se realiza por la combustin del combustible en forma espontnea (autoencendido). Una vez producido el tiempo motriz o de expansin, el pistn descubre la abertura de escape y al igual que en el motor de gasolina, los gases de escape salen por el tubo respectivo al exterior. Un instante despus, el pistn descubre el orifico de entrada del aire, el que est conectado al supercargador. En esa forma se realiza la limpieza o barrido y el ingreso de aire o admisin.SUBIDA DEL PISTNCon el impulso o inercia que sufre el pistn al presionarse violentamente hacia abajo, ste sube, primero para realizar el cierre de la entrada de aire y luego el escape para comprimir el aire, es decir, la compresin se realiza en la cmara de combustin.Con el objeto de tener una mejor mezcla de combustible y de aire, el pistn tiene salientes o cavidades en su superficie superior, lo que permite que el aire circule en cicln durante la compresin. En vista del alto ndice de compresin la presin se eleva arriba de 300 libras/pulg2, lo que origina el aumento de la temperatura del aire comprimido a 1000F ( ms o menos 500C), al finalizar la carrera de compresin. Esta alta temperatura es suficiente para que el combustible pulverizado y vaporizado que se inyecta al cilindro, se mezcle con el aire caliente y se produzca la autocombustin o autoencendido, sin necesidad de ninguna chispa. A diferencia del motor a gasolina, el DIESEL de dos tiempos descrito no pierde combustible en el barrido, solamente aire, que ingresa por el supercargador.

CONCLUSIONES La diferencia que existe entre un motor de 4 tiempos y uno de 2 tiempos, y la diferencia entre en funcionamiento de cada uno en un motor disel y un motor gasolinero. Gracias a lo estudiado podemos diferenciar cual es ms liviano en este caso es el motor de 2 tiempos. Debido a que el motor de 2T es ms liviano, los costos se reducen. Los motores de 2T son ms simples que los de 4T, esto quiere decir que los motores de 2T Realizan poco potencia, tienen bajo rendimiento.RECOMENDACIONES Tener cuidado con las maquetas encontradas en el taller. Observar con detenimiento el funcionamiento de cada motor mostrado en las maquetas que se encuentran en el taller agrcola. Tomar apuntes de la clase.

BIBLIOGRAFIALibros: CURSO DE MOTORES DE EXPLOSIN LORENZO A. DUPIN. MOTORES Y TRACTORES AGRICOLA P.V. ARNAL ATARES, A. LAGUNA BLANCA. MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA GILARDI JAIME.

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARA LA MOLINA - FIA2