Motores Térmicos: Unidades 1 y 4

Motores térmicos

Queman combustible para aprovechar la energía en forma de calor y transformarla en movimiento.

Motores de combustión interna

El fluido que realiza el trabajo es el mismo que experimenta la combustión.

Motores volumétricos

El fluido actúa sobre elementos móviles. Existen dos grupos:

• Alternativos: El pistón se mueve linealmente en el interior de un cilindro y transforma su movimiento lineal en rotativo.
• Rotativos: Tienen órganos principales con movimiento rotatorio y sin cambio en el sentido del mismo.

Ventaja de motores rotativos: Menos vibración, tamaño menor, no cambia giro. Desventajas: problemas con las emisiones del escape, elevado coste de producción, elevado consumo de aceite.

Los motores alternativos son los más versátiles, puedes usar combustible de alto poder calorífico.

Clasificación según combustible

Motores otto: Motores donde al final de compresión se mezcla aire y combustible, se inicia la combustión con causa externa (chispa) y se propaga con una llama.

Diesel: El fluido introducido (aire) es fuertemente comprimido y ciertas condiciones de presión y temperatura lo hacen autoinflamable.

Los motores alternativos realizan ciclo de trabajo por cada cuatro carreras del pistón y por tanto cada dos vueltas del cigüeñal: Admisión, compresión, expansión y escape.

Según refrigeración, por líquido el calor sobrante se transmite al líquido refrigerante y es transportado al radiador desde donde se expulsa al exterior. Por aire, se inyecta aire a presión en la superficie exterior del cilindro o bloque, el cilindro es aleteado para aumentar la superficie de contacto aire-metal, para que sea más eficiente.

Disposición según el número y disposición de cilindros

En línea, en V, en oposición, en W, en H, y en estrella simple o doble.

Según tipo de combustible

Gaseoso y líquido. El líquido tiene mejor poder calorífico y almacena menor volumen, los gaseosos contaminan menos.

Según la presión de admisión

Atmosférica o sobrealimentado.

Clasificación de elementos del motor

Fijos: Bloque (más importante), culata, tapa balancines, carter. Motrices: Pistón, segmentos, bulón, biela, cigüeñal, casquillos de bancada, casquillos de biela y volante motor. Mecanismos: Distribución, circuito de engrase, circuito de refrigeración.

Elementos motrices

Transforman lineal en rotatorio, distribución se encarga de abrir y cerrar los conductos de entrada y salida de gases.

Tipos de bloques: Camisas integrales, camisas secas y húmedas. La culata es la pieza que cierra el bloque por su parte superior. La tapa balancines se encarga de hacer cierre estanco de la parte alta. El carter cierra el bloque por la parte inferior.

El tren alternativo está formado por elementos móviles del motor que transforman energía química en mecánica.

Piezas clave

Pistón: Elemento del motor que se desplaza dentro del cilindro con movimiento lineal, sirviendo de guía. Partes del pistón: cabeza, zona de segmentos, zona de alojamiento del bulón, la falda del pistón.

Los segmentos son aros elásticos encargados de transmitir calor de la combustión al pistón y cederlo al cilindro. Tipos de segmento: de fuego, de compresión (medio) y de engrase.

La biela es la pieza que transmite la fuerza del pistón al cigüeñal y es clave en la transformación de movimiento lineal en rotativo. El volante de inercia almacena energía y la cede en las carreras no motrices.

Circuitos auxiliares

Mecanismo de distribución se encarga de abrir y cerrar válvulas sincronizado. Correa: más silenciosa y más mantenimiento, cadena: más ruidosa y necesita engrase, cascada de engranajes: más fiable y más ruidoso, absorbe más potencia.

Para calcular la cilindrada: C= Pi (3,14) x Cilindro2 x carrera del pistón entre cuatro.

El motor térmico

Es una máquina que transforma la energía calorífica en mecánica. Los cilindros son los huecos mecanizados de forma cilíndrica en el bloque motor.

Carrera: distancia que recorre el pistón, volumen unitario: volumen de un cilindro, volumen total: de todos. La relación de compresión es un número que indica el número de veces que es mayor el volumen que ocupa la mezcla al final de la admisión (PMI) respecto al volumen al final (PMS).

Dependiendo de la carrera: Alargados, cuadrados, supercuadrados. Potencia: Trabajo por unidad de tiempo. Para calcular la cilindrada: pi)3,14) x d2 x L entre 4 (número de cilindros)