ACTIVIDADES SEMANA No. 1 Por: Cesar Luis Suarez Redondo

1. Construya la definición de MOTOR, a partir del s iguiente esquema (fig. 1):

Al momento de hablar de motores de combustión hacemos referencia a esos motores que usan la energía del sol acumulada durante millones de años en depósitos de origen natural como son los combustibles fósiles o biocombustibles, estos últimos de origen orgánico y fuente de energía renovable. La transformación de la energía se da gracias al proceso químico de la combustión, en donde el combustible (gasolina, diesel, biocombustible, etc) se mezcla con un comburente (el oxigeno del aire) en presencia de calor, lo que da como resultado una gran liberación de energía y luz.

Combustible + Comburente + Calor = Energía + Luz Dependiendo del recinto donde se ejecuta la combustión se pueden clasificar en dos tipos: combustión externa como las calderas y maquinas Stirling, y combustión interna como los motores Otto, Diesel, Wankel, etc. Debido a la naturaleza de su funcionamiento, basado en las leyes de la termodinámica, existe un desperdicio de la energía química almacenada en el combustible, esta se transforma en calor o es disipada por la fricción. Dependiendo del tamaño del motor y de sus materiales existe una inercia en sus partes móviles los cuales limitan la velocidad a la que se mueve; estas particularidades generan cuatro principales características que identifican a un motor como son:

• Rendimiento: relación entre la potencia útil y la potencia de entrada. • Velocidad de giro: numero de rotaciones por minuto del cigüeñal del motor. • Par motor: momento o torque aplicado en el eje del cigüeñal, determina la capacidad

de trabajo del motor. • Potencia: trabajo por unidad de tiempo, depende tanto de la velocidad de giro como del

par motor.

2. El motor Diesel funciona bajo dos ciclos termodi námicos: el ciclo de 4 tiempos y el ciclo de 2 tiempos. Los ciclos tienen diferentes formas de representarse utilizando diagramas. De acuerdo a los siguientes d iagramas mostrados (P-V de 4 tiempos y diagrama circular), observe su funciona miento y construya y explique el diagrama P-V (presión-volumen) y el dia grama circular con todas sus cotas, para el motor Diesel bajo el ciclo de 2 tiem pos.

El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Su funcionamiento es el siguiente:

• Fase de admisión-compresión: El pistón se desplaza hacia arriba (la culata) desde su punto muerto inferior, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras la

cara superior del pistón realiza la compresión en el cárter, la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter tiene que estar sellado. Es posible que el pistón se deteriore y la culata se mantenga estable en los procesos de combustión.

• Fase de explosión-escape: Al llegar el pistón a su punto muerto superior se finaliza la compresión y se provoca la combustión de la mezcla gracias a una chispa eléctrica producida por la bujía. La expansión de los gases de combustión impulsan con fuerza el pistón que transmite su movimiento al cigüeñal a través de la biela. En su recorrido descendente el pistón abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combustión y la lumbrera de transferencia por la que la mezcla de aire-combustible pasa del cárter al cilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo. Es muy importante el buen diseño del tubo de escape, ya que el mismo en la etapa de compresión ayuda a mantener la mezcla dentro de la cámara de explosión y en escape ayuda a la pronta evacuación de los gases quemados.

Luego de construir los diagramas para el motor Dies el de 2 Tiempos, adjunte los diagramas reales para 2 y 4 tiempos y explique sus diferencias respecto al teórico. ¿Cuándo un motor presenta problemas de compresión, cual sería el respectivo diagrama para dicho motor? Esbócelo y justifique su respuest a.

Las diferencias encontradas en el ciclo teórico y el ciclo real para los motores están dados por: • Perdidas de calor • Tiempo de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape • Combustión no instantánea • Perdidas por bombeo • Cruce de válvulas

3. El motor Diesel se constituye por componentes me cánicos o estructurales (el

conjunto mecánico del motor y sus partes del motor) y 5 sistemas complementarios (Lubricación, refrigeración, admisi ón y escape, combustible, eléctrico/electrónico). Revise un motor a gasolina o Diesel de cualquier vehículo o aplicación que tenga disponible o a la mano, iden tifique sus partes, y realice lo siguiente:

• un cuadro comparativo del motor diesel y el motor a gasolina, comparando sus diferencias constructivas y funciona les principales. (Características de funcionamiento como potencia, v elocidad, relación de compresión, Aspiración, encendido, componentes, mat eriales, etc.)

• un informe fotográfico que especifique las partes p rincipales de cada sistema del motor. Puede ir a un taller donde haya motores desa rmados o piezas que no sirvan. Envíe un documento donde muestre los compon entes y su función principal. (Especifique marca, referencia y aplicac ión del motor mostrado)

Motor 2.2lt Renault 18 diesel

4. Realice visitas a empresas, salidas de calle, ll amadas, o lo que considere conveniente, donde pueda identificar equipos que cu enten con motores Diesel en los diferentes sectores en que aplica:

• Vehicular y/o automotriz

• Industrial y de Construcción

• Agrícola

• Marino

• Estacionario

• ¿Qué significan esas referencias o nomenclaturas, a qué corresponden?

Corresponden a la potencia anunciada, torque pico, velocidad del gobernador, torque de trabajo del embrague, numero de cilindros, capacidad del sistema de lubricante, peso, ect.