Funcionamiento y Propiedades de los Motores de Combustión Interna

Funcionamiento del Ciclo Termodinámico

Se trata de un ciclo cerrado, ya que durante el proceso se parte de unas condiciones iniciales de presión, volumen y temperatura y, al final, se regresa al punto de partida en las mismas condiciones. Se produce un aporte calorífico de kilocalorías del combustible al motor y una cesión de kilocalorías del motor al exterior. La diferencia entre la energía aportada y cedida se transforma en energía mecánica, la cual se manifiesta en la expansión.

Motores de Dos Tiempos (2T)

Ventajas del Motor 2T

• Sencillez de construcción.
• Supresión de las válvulas.
• Mayor potencia.
• Mejor funcionamiento de los órganos de transmisión.

Inconvenientes del Motor 2T

• Menor rendimiento mecánico.
• Mayor temperatura de operación.
• Mayor desgaste de los órganos internos.
• Mayor contaminación ambiental.

Motores Diesel

Ventajas del Motor Diesel

• Mayor rendimiento térmico.
• Menor consumo de combustible.
• Mayor duración y vida útil del motor.
• Menor contaminación en comparación con otros sistemas.

Inconvenientes del Motor Diesel

• Motor más pesado.
• Mayor coste de construcción.
• Mayor ruido provocado por las explosiones.

Características de los Combustibles

• Poder calorífico: Es la cantidad de calor desprendido por unidad de combustible cuando la combustión es completa.
• Volatilidad: Indica la tendencia del combustible a evaporarse.
• Inflamabilidad: Es la tendencia a inflamarse por presiones elevadas, temperaturas altas u otros agentes.
• Temperatura de autoinflamación: Es la temperatura mínima a la que el combustible, en contacto con el aire, se inflama sin necesidad de un agente externo.
• Dosificación estequiométrica: Es la relación ideal entre la masa del aire y de combustible que debe introducirse en el cilindro.
• Número de octano: Mide la tendencia a detonar de un combustible; cuanto mayor sea el número, menor es dicha tendencia.
• Número de cetano: Mide la tendencia de autoinflamación; cuanto mayor es el número, mayor es la tendencia.

Soluciones y Mejoras Tecnológicas

Para optimizar el funcionamiento y reducir el impacto ambiental, se proponen las siguientes soluciones:

• La composición del combustible puede mejorarse reduciendo su contenido en plomo y azufre.
• El diseño del motor puede ser modificado para aumentar su eficiencia.
• La preparación de la mezcla pobre, aunque tiene peor combustión, se estudia para reducir consumos.
• La actuación sobre los gases de escape se efectúa mediante un catalizador.
• Utilización de biocombustibles menos agresivos contra el medio ambiente.
• Diseño y desarrollo de motores híbridos.