Máquinas y Motores: Funcionamiento y Tipos

Departamento de Tecnología

Bloque Aprendizaje IV.

MECANISMOS Y MÁQUINAS

IES Alonso Pérez Díaz

El combustible reacciona con el oxígeno del aire en cada cilindro y se produce una explosión y una expansión de los gases quemados que hacen que el pistón baje. En cada cilindro se realiza un ciclo de cuatro tiempos. La entrada y salida de gases se controlan con válvulas sincronizadas con el movimiento del cigüeñal.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE CUATRO TIEMPOS:

1. ADMISIÓN. Cuando el pistón baja entran en el cilindro aire y gasolina.
2. COMPRESIÓN. Se cierran las válvulas, sube el pistón y se comprime la mezcla.
3. EXPLOSIÓN. La chispa de la bujía inflama la mezcla, que lanza el pistón hacia abajo (se produce el trabajo o energía).
4. ESCAPE. Al subir de nuevo, el pistón empuja los gases al exterior.

1. Máquinas y aparatos.

Vivimos rodeados de máquinas y aparatos: vehículos, relojes, televisores, ordenadores, lavadoras, teléfonos móviles, etc. Desde las más simples como un abrelatas, a las más complejas, como un robot industrial, en las máquinas se pueden reconocer características que las distinguen:

Funcionan con aporte de energía.

Todas las máquinas y aparatos precisan de alimentación energética para funcionar, ya sea mediante su conexión a la corriente eléctrica, con pilas, quemando algún combustible, usando aire a presión o accionados con esfuerzo muscular.

Transmiten y transforman la energía.

Los mecanismos y circuitos del interior de las máquinas y aparatos se ocupan de transmitir o transformar la energía que reciben para conseguir el funcionamiento deseado.

Producen efectos.

Las máquinas y los aparatos se reconocen por los efectos de su funcionamiento: moverse, calentar, emitir imágenes y sonidos, deformar materiales, editar o guardar datos, levantar pesos, etc. Muchas máquinas producen varios efectos a la vez; por ejemplo, una lavadora moja, mueve la ropa, calienta el agua y centrifuga.

Las máquinas se pueden agrupar teniendo en cuenta sus efectos:

Trabajo mecánico.

Lo realizan las máquinas que modifican la forma de los materiales y los productos, como las grúas, los taladros, los robots industriales, las máquinas de coser o las batidoras.

Transporte.

Muchas máquinas permiten el desplazamiento de personas, materiales y productos como los vehículos, los barcos, los trenes, las bicicletas, las aeronaves, etc.

Temperatura y ambiente.

Las estufas, las lámparas, los ventiladores, los frigoríficos, los hornos o las incubadoras modifican las condiciones ambientales para acondicionar el espacio.

Información, sonido e imagen

Hay aparatos para la comunicación, el tratamiento de la información o el registro y la emisión audiovisual: teléfonos, ordenadores, cámaras, televisores, etc.

2. Las partes de una máquina.

En general, se pueden distinguir varias partes:

Estructura.

Está constituida por las partes fijas de la máquina sobre las que se apoya el resto de piezas.

Mecanismos.

Son las partes móviles de la máquina, como las ruedas dentadas, las palancas, las poleas, los rodillos, etc. La función de los mecanismos es transmitir la fuerza y el movimiento.

Circuitos.

Se ocupan de controlar el flujo de la energía eléctrica (circuitos eléctricos y electrónicos) o de los fluidos a presión (circuitos de fluidos, tuberías y válvulas).

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3. Energía para las máquinas.

Las máquinas y los aparatos funcionan a partir del suministro de energía. Las formas de energía más utilizadas en la actualidad son las siguientes:

Eléctrica.

Se puede obtener a través de la red eléctrica, mediante pilas o con células fotovoltaicas que aprovechan la radiación solar. Puede producir distintos efectos: calor, movimiento, luz, sonidos, imágenes, etc.

Termoquímica.

Los combustibles.

Fluidos a presión (Hidráulica y neumática).

Aire comprimido o líquidos a presión, proporcionados por compresores o bombas.

Mecánica

Fuerza y movimiento.

4. Los motores, corazones de las máquinas.

Muchos aparatos y máquinas funcionan mediante motores, que transforman la energía procedente de combustibles, baterías u otras fuentes en energía mecánica para poner en movimiento los mecanismos.

TIPOS DE MOTORES

Motores eléctricos,

que obtienen la energía a partir de una corriente eléctrica. Los de corriente continua se alimentan con baterías o pilas y son muy útiles para aparatos portátiles. Los de corriente alterna se conectan a la red eléctrica y se emplean en la industria y en los electrodomésticos.

Motores de combustión,

que aprovechan la energía de los combustibles. En los motores de combustión externa, como la máquina de vapor, la combustión sucede fuera de la máquina para calentar un fluido como el agua que, en forma de vapor, moverá algún mecanismo. Los motores de combustión interna emplean combustibles fósiles, como el petróleo, que producen el movimiento al arder en una cámara dentro del propio motor. Existen motores de combustión interna sencillos, ligeros y de poca potencia, como los de las motocicletas, y otros que desarrollan una gran potencia, como las turbinas de gas de los aviones.

EL MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

El motor de combustión interna más utilizado en los vehículos y las grandes embarcaciones es el motor de cuatro tiempos, formado por una estructura o bloque con varios cilindros. En su interior se desplaza un pistón que mediante una biela, hace girar el cigüeñal o eje del motor.