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• Enrique Belzu Rios

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Clasificaciones de los MCI’s Existen muchas formas de clasificación de los MCI’s a continuación se presentaran algunas de las más comunes: 1ª Propuesta de clasificación: Los motores de automóvil pueden clasificarse en: Según el modo de operar 1.-Motores con mecanismo Son los motores mas utilizados en los automóviles desde sus orígenes. pistón-biela-cigüeñal Este esquema de trabajo es el mas representativo del motor de combustión interna 2.-Motores rotatorios Se usan casi exclusivamente por algunos fabricantes de automóviles, principalmente para los amantes de la velocidad Según el tipo de combustible 1.- Motores de gasolina Motores que se alimentan con una mezcla de aire-gasolina que luego es encendida por una chispa eléctrica 2.- Motores Diesel Motores que se alimentan solo de aire que comprime y calienta. Luego se inyecta el combustible finamente pulverizado para que se auto-inflame. 3.-Motores de gas Lo mismo que los de gasolina, pero con una mezcla de gases combustibles y aire. 4.Motores poli- Motores como los Diesel, pero que pueden funcionar con diferentes tipos de combustibles combustibles. Según el sistema de alimentación 1.- Motores de aspiración Son motores en los que el cilindro de trabajo se llena por la aspiración natural natural del pistón al hacer vacío. 2.Motores sobre- Están dotados de un compresor que fuerza la mezcla de aire-combustible o alimentados aire solo, según el caso, en el cilindro de trabajo Según los ciclos de trabajo 1.- Motores de dos tiempos Motores donde todo el ciclo de trabajo se realiza en cada vuelta de cigüeñal. 2.- Motores de cuatro En este caso el ciclo de trabajo se realiza por cada dos vueltas del cigüeñal. tiempos Según el modo de lubricación 1.Motores de cárter Motores donde existe un cárter que contiene aceite lubricante. húmedo 2.- Motores de cárter seco En este caso el cárter está vacío y el lubricante entra al motor mezclado con la gasolina. 2ª Propuesta de clasificación: Los motores se pueden clasificar por el tipo de: Ignición o encendido Motor Otto o de encendido provocado, en los que la combustión se inicia mediante una chispa. Los primeros motores incorporaban una llama externa para el encendido, sin embargo este sistema quedó pronto obsoleto siendo sustituido por un tubo caliente que se empleó hasta la Primera Guerra Mundial. Desde entonces, la ignición es eléctrica (bujía) ya que permite controlar la ignición (el momento en el que se ha de producir) y subsana los problemas de reducida vida útil y riesgo de explosión de los sistemas anteriores. Para evitar la explosión espontánea de la mezcla, estos motores no pueden alcanzar grandes presiones, limitándose en la práctica hasta relaciones de compresión de 11 a 1, mientras que los motores diésel pueden alcanzar valores de hasta 22 a 1, ya que el combustible diesel es introducido en la cámara de combustión en el momento preciso de la ignición, y no antes de la compresión.

Motor diésel o de encendido por compresión, en los que la compresión de la mezcla es suficiente para provocar su autoinflamación. En este motor se utilizan valores elevados de compresión para lograr lo que se denomina "temperatura de ignición" cuando el pistón se encuentra en el PMS, y es en ese momento cuando se inyecta el combustible dentro de la cámara por medio de una bomba de alta presión y un inyector, variando la cantidad de combustible para controlar la potencia entregada por el mismo. Cabe destacar que en este tipo de motores se obtienen rendimientos superiores al de ciclo Otto, en gran parte por la compresión a la que pueden trabajar, aprovechando mejor el combustible ya que son del tipo "mezcla pobre". Ciclo Ciclo de cuatro tiempos, en los que el ciclo termodinámico se completa en cuatro carreras del émbolo y dos vueltas del cigüeñal. En estos motores, la renovación de la carga se controla mediante la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape. Ciclo de dos tiempos, el ciclo termodinámico se completa en dos carreras del émbolo y una vuelta del cigüeñal. La renovación de la carga se logra por barrido, al desplazar la nueva mezcla los gases de la combustión previa, sin la necesidad de válvulas, ya que es ahora el propio émbolo el que con su movimiento descubre las lumbreras de admisión y escape regulando el proceso. Refrigeración Por líquido, generalmente agua, en los que el calor es evacuado en un radiador. Por aire, mediante un ventilador, en aplicaciones militares y motores de pequeña potencia. Comúnmente los automóviles, refrigerados por agua, incorporan un ventilador que se pone en marcha de forma automática cuando el coche permanece al ralentí. En aplicaciones militares es común el uso de motores refrigerados por aire que añaden a su mayor simplicidad mecánica el evitar el riesgo de que el vehículo quede inutilizado por la perforación del radiador; sin embargo, para que la refrigeración sea efectiva, la geometría del motor no puede ser compacta, ya que el aire debe circular alrededor de los cilindros para evacuar el calor, por eso, estos motores son más grandes (los vehículos militares suelen tener un morro considerable) y vibran más. Disposición constructiva Las formas comunes de disposición de los cilindros son en v y en línea, con un número de cilindros variable en función de la potencia del motor. Caras activas del pistón Los motores comunes tienen una única cara activa (motores de simple efecto) ya que sólo la cara superior del pistón está en contacto con el fluido motor (mezcla carburada y gases de combustión), de modo que el efecto útil se produce siempre en el mismo sentido, durante la carrera descendente del pistón. En cambio, en los motores de doble efecto, ambas caras del pistón son activas, produciéndose efecto útil en ambas carreras del pistón. Presión de admisión Los motores atmosféricos son aquellos en los que la presión en la admisión es la atmosférica (o algo menor), a diferencia de los sobrealimentados, en los que la presión de admisión es superior a la atmosférica, para lo que se emplea un compresor (generalmente turbocompresor). Los motores sobrealimentados se emplean cada vez más, ya que manteniendo el tamaño del motor (peso) proporcionan mayor potencia. Adicionalmente, al independizarse el motor de la presión atmosférica exterior, se logra paliar la pérdida de rendimiento al trabajar a gran altura. 3ª Propuesta de clasificación:

Rotativo

Alternativo

Turbomáquina

Turbina de gas de ciclo abierto

Volumétrico

Motor Wankel, Quasiturbina

Encendido provocado

Motor de explosión (Otto, Miller, de mezcla pobre, de ciclo Atkinson)

Encendido por compresión

Motor diésel

Reacción

Motor cohete

Cohete espacial de propulsante líquido/sólido

Aerorreactor sin compresor

Estatorreactor Pulsorreactor

Aerorreactor con compresor

Turborreactor Turbofan Turbohélice

Turbina de gas Una turbina de gas es una máquina térmica que desarrolla trabajo al expandir un gas. Se puede considerar un motor de combustión interna. Está compuesta por un compresor, una o varias cámaras de combustión y la turbina de gas propiamente dicha. El ciclo termodinámico del gas en estas turbinas corresponde al ciclo Brayton, y consiste en una compresión adiabática seguida de una politrópica y finaliza con una expansión adiabática. La aplicación más común de estas máquinas es la propulsión de aviones a reacción, y de ellas derivan las turbinas utilizadas en las centrales termoeléctricas para generación de energía eléctrica.

Fig. 1.3.3 Turbina de avión

Motor Wankel

El motor Wankel es un tipo de motor de combustión interna, inventado por Felix Wankel, que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores convencionales. Wankel concibió su motor rotativo en 1924 y recibió su patente en 1929. Durante los años 1940 se dedicó a mejorar el diseño. Se hizo un considerable esfuerzo en el desarrollo de motores rotativos en los 1950 y los 1960. Eran particularmente interesantes por funcionar de un modo suave, silencioso y fiable, gracias a la simplicidad de su diseño.

Fig. 1.3.4 Motor Wankel. Motor de explosión El Motor de explosión es un tipo de motor de combustión interna que utiliza la explosión de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando así un pistón. Hay de dos y de cuatro tiempos. El ciclo termodinámico utilizado es conocido como Ciclo Otto. Este motor, también llamado motor de gasolina o motor Otto, es junto al motor diesel, el más utilizado hoy en día en automoción. Fig. 1.3.5 Motor Rolls Royce de aviación Motores Multivalvulares: Los motores multivalvulares, como la palabra lo dice, es un motor con más de 2 válvulas por cilindro. Existen motores de 3 vál./cil. 4 vál./cil. y 5 vál./cil.. El primero es usado casi sólo por Mercedes Benz en la mayoría de sus motores, el segundo es el más usado y el tercero es lo último en tecnología y es usado en pocos autos (entre ellos, Ferrari, Audi, y otros). El sistema de 4 vál./cil. (2 de admición y 2 de escape) está separado en DOHC (Double Over Head Camshafts o doble eje de levas a la cabeza, en español) y SOHC (Single Over Head Camshaft o único eje de levas a la cabeza). El eje de levas es lo que mueve las válvulas hacia abajo. Tener dos ejes de levas permite mover una corrida de válvulas cada uno, lo que hace posible presindir de los balancines, que pueden ser causa de fallas (Ver figura 1.3.6). El sistema de 5 vál./cil. (3 de admición y 2 de escape)sólo existe cómo DOHC (Ver figura 1.3.7). El sistema de 3 vál./cil. (2 de admición y una de escape) usaban un eje de levas y hoy en día son muy poco usados.

Fig. 1.3.5 Fig. 1.3.6 Fig. 1.3.7 Tener más vávulas permite ingresar más mezcla aire-combustible y más fácilmente al cilindro y esto se traduce en mayor potencia y un mayor par motor. La mayoría de las veces los motores multivalvulares tienen su potencia máxima a un régimen muy alto (cerca de 6000rpm.) lo que pdría ser un punto en contra para los autos de calle(en un motor "normal", con 2 vál./cil., la potencia máxima se encuentra a cerca de 5000rpm.).