ESPECIFICACIONES TECNICAS DE COMBUSTION INTERNACámara de combustión

La cámara de combustión es un cilindro, por lo general fijo, cerrado en un extremo y

dentro del cual se desliza un pistón muy ajustado al cilindro. La posición hacia dentro y

hacia fuera del pistón modifica el volumen que existe entre la cara interior del pistón y las

paredes de la cámara. La cara exterior del pistón está unida por una biela al cigüeñal, que

convierte en movimiento rotatorio el movimiento lineal del pistón.

En los motores de varios cilindros, el cigüeñal tiene una posición de partida, llamada

espiga de cigüeñal y conectada a cada eje, con lo que la energía producida por cada

cilindro se aplica al cigüeñal en un punto determinado de la rotación. Los cigüeñales

cuentan con pesados volantes y contrapesos cuya inercia reduce la irregularidad del

movimiento del eje. Un motor alternativo puede tener de 1 a 28 cilindros.

Carburador SOLEX monocuerpo.

Sistema de alimentación

El sistema de alimentación de combustible de un motor Otto consta de un depósito,

unabomba de combustible y un dispositivo dosificador de combustible que vaporiza o

atomiza el combustible desde el estado líquido, en las proporciones correctas para poder

ser quemado. Se llama carburador al dispositivo que hasta ahora venía siendo utilizado

con este fin en los motores Otto. Ahora los sistemas de inyección de combustible lo han

sustituido por completo por motivos medioambientales. Su mayor precisión en el dosaje

de combustible inyectado reduce las emisiones de CO2, y asegura una mezcla más

estable. En los motores diésel se dosifica el combustible gasoil de manera no proporcional

al aire que entra, sino en función del mando de aceleración y el régimen motor

(mecanismo de regulación) mediante una bomba inyectora de combustible.

Bomba de inyección de combustible BOSCH para motor diésel.

En los motores de varios cilindros el combustible vaporizado se lleva a los cilindros a

través de un tubo ramificado llamado colector de admisión. La mayor parte de los motores

cuentan con un colector de escape o de expulsión, que transporta fuera del vehículo y

amortigua el ruido de los gases producidos en la combustión.

Sistema de distribución

Válvulas y árbol de levas.

Cada cilindro toma el combustible y expulsa los gases a través de válvulas de cabezal o

válvulas deslizantes. Un muelle mantiene cerradas las válvulas hasta que se abren en el

momento adecuado, al actuar las levas de un árbol de levas rotatorio movido por el

cigüeñal, estando el conjunto coordinado mediante la cadena o la correa de distribución.

Ha habido otros diversos sistemas de distribución, entre ellos la distribución por camisa

corredera (sleeve-valve).

Cadena de distribución.

Encendido

Encendido del motor.

Tapa del distribuidor.

Los motores necesitan una forma de iniciar la ignición del combustible dentro del cilindro.

En los motores Otto, el sistema de ignición consiste en un componente llamadobobina de

encendido, que es un auto-transformador de alto voltaje al que está conectado un

conmutador que interrumpe la corriente del primario para que se induzca un impulso

eléctrico de alto voltaje en el secundario.

Dicho impulso está sincronizado con la etapa de compresión de cada uno de los cilindros;

el impulso se lleva al cilindro correspondiente (aquel que está comprimido en ese

momento) utilizando un distribuidor rotativo y unos cables de grafito que dirigen la

descarga de alto voltaje a la bujía. El dispositivo que produce la ignición es la bujía, que,

fijada en cada cilindro, dispone de dos electrodos separados unas décimas de milímetro,

entre los cuales el impulso eléctrico produce una chispa, que inflama el combustible.

Si la bobina está en mal estado se sobrecalienta; esto produce pérdida de energía,

aminora la chispa de las bujías y causa fallos en el sistema de encendido del automóvil.

Refrigeración

 Refrigeración en motores de combustión interna.

Dado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer de algún tipo de

sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de automóviles y de aviones, y

los motores fueraborda, se refrigeran con aire. Los cilindros de los motores que utilizan

este sistema cuentan en el exterior con un conjunto de láminas de metal que emiten el

calor producido dentro del cilindro. En otros motores se utiliza refrigeración por agua, lo

que implica que los cilindros se encuentran dentro de una carcasa llena de agua que en

los automóviles se hace circular mediante una bomba. El agua se refrigera al pasar por

las láminas de un radiador. Es importante que el líquido que se usa para enfriar el motor

no sea agua común y corriente porque los motores de combustión trabajan regularmente

a temperaturas más altas que la temperatura de ebullición del agua. Esto provoca una alta

presión en el sistema de enfriamiento dando lugar a fallas en los empaques y sellos de

agua, así como en el radiador; se usa un refrigerante, pues no hierve a la misma

temperatura que el agua, sino a más alta temperatura, y que tampoco se congela a

temperaturas muy bajas.

Otra razón por la cual se debe usar un refrigerante es que éste no produce sarro ni

sedimentos que se adhieran a las paredes del motor y del radiador formando una capa

aislante que disminuiría la capacidad de enfriamiento del sistema. En los motores navales

se utiliza agua del mar para la refrigeración.

Sistema de arranque

Al contrario que los motores y las turbinas de vapor, los motores de combustión interna no

producen un par de fuerzas cuando arrancan (véase Momento de fuerza), lo que implica

que debe provocarse el movimiento del cigüeñal para que se pueda iniciar el ciclo. Los

motores de automoción utilizan un motor eléctrico (el motor de arranque) conectado al

cigüeñal por un embragueautomático que se desacopla en cuanto arranca el motor. Por

otro lado, algunos motores pequeños se arrancan a mano girando el cigüeñal con una

cadena o tirando de una cuerda que se enrolla alrededor del volante del cigüeñal.

Otros sistemas de encendido de motores son los iniciadores de inercia, que aceleran el

volante manualmente o con un motor eléctrico hasta que tiene la velocidad suficiente

como para mover el cigüeñal. Ciertos motores grandes utilizan iniciadores explosivos que,

mediante la explosión de un cartucho mueven una turbina acoplada al motor y

proporcionan el oxígeno necesario para alimentar las cámaras de combustión en los

primeros movimientos. Los iniciadores de inercia y los explosivos se utilizan sobre todo

para arrancar motores de aviones.

ESPECIFICACIONES TECNICAS

Especificaciones técnicas para obras de ingeniería

En el caso de la realización de estudios, o construcción de obras forman parte integral del proyecto y complementan lo indicado en los planos respectivos, y en el contrato. Son muy importantes para definir la calidad de los trabajos en general y de los acabados en particular.

Especificaciones Técnicas Generales

Las Especificaciones Técnicas Generales definen los grandes rubros de la obra, detallando la forma como se ha previsto su ejecución.

Los grandes temas tratados en las Especificaciones Técnicas Generales son:

Trabajos preliminares, como por ejemplo: Implementación del campamento de obras, Señalización de la obra; Limpieza y desbroce del área de trabajo; Replanteo de las estructuras; etc.

Movimientos de tierra, como: Excavaciones, mecánicas o manuales; Rellenos con o sin compactación, con materiales seleccionados o no; Perfilado de taludes, etc.

Hormigones, ya sea armado o no, aquí se define, para cada caso, la calidad de los agregados finos, medianos y gruesos; El tipo de cemento que se requiere usar, algunas veces se especifica también su origen; La calidad del agua a ser usada, y los tratamientos que se le deberán dar a los diversos tipos de hormigón. Se definen los tipos de encofrado a ser utilizados, las tolerancias aceptables en cuanto a la localización de la estructura y a sus medidas. Se define el tipo y calidad del acero para las armaduras.

Normativas de seguridad industrial. Normas de protección ambiental. Tuberías y dispositivos hidráulicos.

Y muchos otros ítems en función de la obra de que se trate.

En general las Especificaciones Técnicas hacen referencia a:

Especificaciones nacionales oficiales de cada país; Reglamentos nacionales de construcciones de cada país; Manual de Normas ASTM (American Society for Testing and Materials) Manual de Normas ACI (American Concrete Institute); y,

Dependiendo del tipo de obra hacen referencia también a:

Manual de Normas AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials)

Manual de Normas AISC (American Institute of Steel Construction) Standard Specifications for Construction of Roads and Bridges on Federal

Highway Projects del Departamento de Transportes de los E.U.A.

Especificaciones Técnicas Específicas

Generalmente las Especificaciones Técnicas Específicas completan y detallan las Especificaciones Técnicas Generales y cubren, como mínimo, los siguientes ítems:

Definición. Donde se describe en forma concisa a que ítem de la obra o estructura se refiere. Por ejemplo: Provisión de grava para la colocación de una base de filtración o percolación en la cámara de secado de lodos.

Materiales y herramientas, utilizados para ejecutar la tarea específica. Por ejemplo: La grava deberá ser absolutamente limpia y de grano duro y sólido, sin impurezas, sin disgregaciones, ni rajaduras.

Procedimiento de ejecución, donde se describe la forma en que debe ejecutarse este rubro de la obra.

Medición, donde se describe con precisión como se efectuara la medición de este rubro, una vez ejecutado para proceder al pago correspondiente. Por ejemplo: Este ítem será medido por metro cúbico de grava colocada efectivamente.

Forma de pago, donde se detalla como será pagado y que se comprende exactamente en dicho pago. Por ejemplo: Será cancelado terminado y a satisfacción del Supervisor de obra. Los precios serán los establecidos en el contrato que representan una compensación total por concepto de mano de obra, materiales, herramientas, equipo e imprevistos.

CLASIFICACION DE LOS MOTORESSEGÚN EL MODO DE OPERAR:

1.-Motores con mecanismo pistón-biela-cigüeñal:

 Son los motores más utilizados en los automóviles desde sus orígenes. Este esquema de

trabajo es el más representativo del motor de combustión interna. (fig. 1)

2.Motores rotatorios: 

Se usan casi exclusivamente por algunos fabricantes de automóviles, principalmente para

los amantes de la velocidad. (fig. 2)

(fig.1)

(fig. 2)

Según el tipo de combustible

1.- Motores de gasolina.- 

Motores que se alimentan con una mezcla de aire-gasolina que luego esencendida por

una chispa eléctrica

2.Motores Dieselmotores 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 combust

ibles y aire.

4.- Motores poli-combustibles.-

Motores como los Diesel, pero que pueden funcionar con diferentes tipos de

combustibles.

Según el sistema de alimentación:

1.- Motores de aspiración natural.-

Son motores en los que el cilindro de trabajo se llena por la aspiración natural del pistón al

hacer vacío. (fig. 1)

2.- Motores sobre-alimentados.-

Están dotados de un compresor que fuerza la mezcla de aire-combustible o aire solo,

según el caso, en el cilindro de trabajo (fig. 2)

(fig.1) (fig.2)

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

tiempos.-

En este caso el ciclo de trabajo se realiza por cada dos vueltas del cigüeñal.

Según el modo de lubricación

1. Motores de cárter húmedo.- Motores donde existe un cárter que contiene aceite

lubricante.

2. Motores de cárter seco.-

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.  En este caso el cárter está vacío y el lubricante entra al motor mezclado con lagas

olina.

Según la disposicion de los cilindros:

1. Motores con cilindros en línea.-

Tiene los cilindros dispuestos en línea de forma vertical en un solo bloque.

2.Motores con cilindros en V.- Tiene los cilindros repartidos en dos bloques unidos por la

base y forman un cierto angulo

2. Motores

con cilindros

opuestos.- Los cilindros van dispuestos en un angulo de 180° en posición

horizontal y en sentido contrario y están unidos por la base

El principio de funcionamiento de un motor de combustión

interna

Un motor de combustión interna, motor a explosión o motor a pistón, es un tipo de

máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía de un combustible que

arde dentro de la cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se

produce dentro de la máquina en sí misma, a diferencia de, por ejemplo: la máquina de

vapor.

El motor de combustión interna (o motor de explosión) es un mecanismo destinado a

transformar la energía calorífica en trabajo. La combustión tiene lugar en el cilindro mismo

de la máquina, lo que permite un mayor rendimiento en la transformación.

El motor de combustión interna fue diseñado a finales del siglo XIX. Su funcionamiento es,

en algunos aspectos, similar al de la máquina de vapor: un pistón situado en un cilindro se

expande y contrae ejerciendo una fuerza. El líquido introducido dentro del cilindro es un

derivado del petróleo al que, a continuación, se prende fuego. Al estar sometido a

presión, el combustible no arde normalmente, sino que estalla. Esta explosión empuja el

pistón hacia afuera, ejerciendo un trabajo. Posteriormente, entra nuevo combustible en el

cilindro y se vuelve a comprimir para empezar de nuevo el ciclo.

Los motores comerciales se fabrican con varios cilindros, ya que este sistema permite

obtener más potencia y ofrece menos problemas que los que plantea un motor provisto

de un único cilindro de mayor tamaño. En este dispositivo, la posición de los cilindros se

calcula para que, en un momento dado, cada uno se halle en un ciclo distinto, uno en

admisión, otro en compresión, otro en explosión y otro en escape. De este modo, se

obtiene un funcionamiento más estable, sin vibraciones, y en el que cada cilindro, al hacer

explosión, ayuda a los demás a moverse.

Los cilindros de un motor pueden estar dispuestos de varias formas, siempre en relación

con su número y con las dimensiones del vehículo que deban impulsar. En el motor de los

automóviles, se colocan generalmente en línea, si van todos paralelos; en y, si la mitad se

halla inclinada en un pequeño ángulo con respecto a la otra mitad; y en Boxer o

contrapuestos, si unos se encuentran enfrentados a los otros.

El motor de combustión interna ha sustituido a la gran mayoría de máquinas de vapor

debido a sus considerables ventajas. En primer lugar, el aprovechamiento de la energía es

mayor. El origen de la energía se sitúa en el interior del cilindro, y no en el exterior como

en la máquina de vapor. Por otra parte, no es necesario cargar con grandes cantidades de

agua. Los vapores empleados son los propios del combustible al explosionar. El tamaño

del motor se reduce considerablemente y facilita su instalación en vehículos pequeños.

Por último, este motor es capaz de realizar en poco tiempo una gran variación de energía,

comparado con la máquina de vapor. Un motor de combustión interna ligero puede pasar

en pocos segundos de una posición de reposo a otra en la que proporcione la máxima

energía, tardando sólo unos minutos en sistemas de grandes dimensiones, como los

barcos. Esta característica lo convierte en el mecanismo ideal para aplicaciones con

cambios frecuentes de energía, como puede ser el motor de un automóvil, un tren o un

barco.

Motor de combustión interna

Tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química

producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte

principal de un motor. Se utilizan motores de combustión interna de cuatro tipos: el

motor cíclico Otto, el motor diesel, el motor rotatorio y la turbina de combustión. El motor

cíclico Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August

Otto, es el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica. El

motor diesel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf

Christian Karl Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo. Se

emplea en instalaciones generadoras de electricidad, en sistemas de propulsión naval, en

camiones, autobuses y algunos automóviles. Tanto los motores Otto como los diesel se

fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos.

Clasificación de motores de combustión interna

Existen distintos criterios para clasificar los motores de combustión interna: según el

combustible utilizado, el número y la disposición de los Cilindros, el tipo y la colocación de

las válvulas o el sistema de enfriamiento empleado. La clasificación más frecuente se basa

en el tipo de ciclo, es decir, en el número de tiempos por ciclo (entendiendo por tiempo

una carrera hacia arriba o hacia abajo del émbolo a lo largo del cilindro).

En el denominado motor de explosión de cuatro tiempos, en cada ciclo de motor (llamado

ciclo de Otto) se suceden cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión y escape).

En el denominado motor de dos tiempos, cada ciclo de motor consta de sólo dos tiempos,

combinándose en uno la admisión y la compresión y en el otro la expulsión y el escape.

Estos motores se emplean con gasoil.

Funcionamiento del motor de explosión de cuatro tiempos

El motor de explosión de cuatro tiempos es utilizado en la mayor parte de los automóviles.

En su funcionamiento se suceden cuatro tiempos o fases distintas, que se repiten

continuamente mientras opera el motor. A cada uno de estos tiempos le corresponde una

carrera del pistón y, por tanto, media vuelta del cigüeñal.

En el primer tiempo, llamado de admisión, el pistón se encuentra en el punto muerto

superior y empieza a bajar. En ese instante se abre la válvula de admisión, permaneciendo

cerrada ¡a de escape. Al ir girando el cigüeñal, el codo va ocupando distintos puntos de su

recorrido giratorio, y, por medio de la biela, hace que el pistón vaya bajando y provocando

una succión en el carburador a través del conducto que ha abierto la válvula de admisión,

arrastrando una cantidad de aire y gasolina, que se mezclan y pulverizan en el carburador.

Estos gases van llenando el espacio vacío que deja el pistón al bajar. Cuando ha llegado al

punto muerto inferior, se cierra la válvula de admisión y los gases quedan encerrados en

el interior del cilindro. Durante este recorrido del pistón, el cigüeñal ha girado media

vuelta.

Al comenzar el segundo tiempo, llamado de compresión, el pistón se encuentra en el

punto muerto inferior y las dos válvulas están cerradas. El cigüeñal sigue girando y, por

tanto, la biela empuja al pistón, que sube. Los gases que hay en el interior del cilindro van

ocupando un espacio cada vez más reducido a medida que el pistón se acerca al punto

muerto superior. Cuando alcanza este nivel, ¡os gases ocupan el espacio de la cámara de

compresión y, por tanto, están comprimidos y calientes por efecto de la compresión. Al

elevarse la temperatura, se consigue ¡a vaporización de ¡a gasolina y la mezcla se hace

más homogénea, por lo que existe un contacto más próximo entre la gasolina y el aire.

Durante esta nueva carrera del pistón, el cigüeñal ha girado otra media vuelta.

El tercer tiempo es el llamado de explosión. Cuando el pistón se encuentra en el punto

muerto superior después de acabada la carrera de compresión, salta una chispa en la

bujía, que inflama la mezcla de aire y gasolina ya comprimida y caliente, la cual se quema

rápidamente. Esta combustión rápida recibe el nombre de explosión y provoca una

expansión de los gases ya quemados, que ejercen una fuerte presión sobre el pistón,

empujándolo desde el punto muerto superior hasta el inferior. A medida que el pistón se

acerca al punto muerto inferior, la presión va siendo menor, al ocupar los gases un mayor

espacio. En este nuevo tiempo, el pistón ha recibido un fuerte impulso, que transmite al

cigüeñal, que por inercia seguirá girando hasta recibir un nuevo impulso. Cuando el pistón

llega al punto muerto inferior, se abre la válvula de escape, y permanece cerrada la de

admisión. Durante esta nueva carrera del pistón, denominada motriz por ser la única en

que se desarrolla trabajo, el cigüeñal ha girado otra media vuelta.

Al comenzar el cuarto tiempo, llamado de escape, el pistón se encuentra en el punto

muerto inferior, y la válvula de escape se ha abierto, por lo que los gases quemados en el

interior del cilindro escaparán rápidamente al exterior a través de ella, por estar

sometidos a mayor presión que la atmosférica. El cigüeñal sigue girando y hace subir al

pistón, que expulsa los gases quemados al exterior. Cuando llega al punto muerto

superior, se cierra la válvula de escape y se abre ¡a de admisión. Durante el tiempo de

escape, el pistón ha realizado una nueva carrera y el cigüeñal ha girado otra media vuelta.

Acabado el tiempo de escape, el ciclo se repite.

Como ha quedado expuesto, las válvulas se abren y cierran coincidiendo con el paso del

pistón por el punto muerto superior e inferior. Para conseguir un mayor rendimiento en

los motores, se hace que las válvulas se abran y cierren con un cierto adelanto o retraso

respecto a los momentos indicados. Son las llamadas cotas de la distribución, cuyos

valores son determinados por el fabricante y calculados para que el motor desarrolle la

máxima potencia.

En un motor el pistón se encuentra ubicado dentro del cilindro, cuyas paredes le

restringen el movimiento lateral, permitiendo solamente un desplazamiento lineal

alternativo entre el punto muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI); a dicho

desplazamiento se le denomina carrera.

Tanto el movimiento del pistón como la presión ejercida por la energía liberada en el

proceso de combustión son transmitidos por la biela al cigüeñal (ver figura 4.2). Este

último es un eje asegurado por los apoyos de bancada al bloque del motor, y con unos

descentramientos en cuales se apoyan las bielas, que son los que permiten que el

movimiento lineal del pistón transmitido por la biela se transforme en un movimiento

circular del cigüeñal.

Este movimiento circular debe estar sincronizado principalmente con el sistema de

encendido y con el sistema valvular, compuesto principalmente por el conjunto de

válvulas de admisión y de escape, cuya función es la de servir de compuerta para permitir

la entrada de mezcla y la salida de gases de escape (ver figura 4.3).

Normalmente las válvulas de escape son aleadas con cromo con pequeñas adiciones de

níquel, manganeso y nitrógeno, para incrementar la resistencia a la oxidación debido a las

altas temperaturas a las que trabajan y al contacto corrosivo de los gases de escape.

Sistema de válvulas