Fundamentos de Motores: Potencia, Consumo y Ciclos de Funcionamiento

Conceptos Fundamentales de Motores

Poder Calorífico de un Combustible

Es el número de kilocalorías que produce cada kilogramo de combustible. Se mide en kilocalorías por kilogramo (kcal/kg).

• 1 kilocaloría (kcal) = 427 kgm
• 1 caloría (cal) = 0,427 kilogrametros (kgm)

Potencia

Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo. Se expresa en caballo de vapor (C.V.).

• 1 C.V. = 75 kgm/seg

Tipos de Potencia

• Potencia Teórica: Es la que produciría el motor si el combustible se quemara totalmente en el interior del cilindro.
• Potencia Indicada: Aquella que se obtiene como resultado de la expansión de los gases en el cilindro.
• Potencia Efectiva: Es la que realmente entrega el motor para producir trabajo.

Par Motor

Es la capacidad de hacer trabajo que tiene el motor.

Par Mecánico

Es el conjunto de dos fuerzas paralelas, pero dirigidas en sentido contrario, que al actuar sobre un eje lo hacen girar.

Fórmula del Par Motor:

PAR MOTOR = FUERZA x BRAZO DE PALANCA

Consumo Específico y Real de Combustible

• Consumo Específico: Es la cantidad de combustible que gasta el motor por cada caballo durante una hora (gr/HP/h).
• Consumo Real: Es el combustible gastado por cada hora de trabajo (l/h).

Principios de Funcionamiento de Motores de Combustión Interna

En la parte superior del cilindro se hace arder en un tiempo brevísimo una mezcla comprimida de aire y combustible. Existen motores de combustión interna de explosión y de combustión.

Motor Diésel de 4 Tiempos

Descripción del ciclo de funcionamiento:

1. Tiempo de Admisión:

   • El pistón baja del PMS (Punto Muerto Superior) al PMI (Punto Muerto Inferior).
   • Se abre la válvula de admisión y el cilindro se llena de aire limpio.
   • El cigüeñal ha dado la primera media vuelta del ciclo.

2. Compresión:

   • Válvulas cerradas.
   • El pistón asciende desde el PMI al PMS.
   • Se comprime aire puro.
   • El cigüeñal ha dado la segunda media vuelta.

3. Combustión:

   • Se inyecta una pequeña cantidad de combustible pulverizado que se inflama.
   • El pistón baja del PMS al PMI.
   • El cigüeñal ha dado la tercera media vuelta.

4. Escape:

   • El pistón sube del PMI al PMS.
   • Se abre la válvula de escape y expulsa los gases.
   • El cigüeñal da la cuarta y última vuelta.

Motor de Explosión de 2 Tiempos

Inventado por el ingeniero escocés Dugald Clerk.

• Compuesto por un número de piezas más reducido que el de 4 tiempos.
• Funcionamiento más ruidoso y consume más carburante.
• El barrido de los gases no es tan perfecto, lo que lo hace más contaminante.
• Motor más utilizado en motosierras y maquinaria forestal ligera.