Evolucion Del Motor a Combustion Interna

7/17/2019 Evolucion Del Motor a Combustion Interna

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EVOLUCIÓN

DEL MOTOR ACOMBUSTIÓN

INTERNA

INTEGRANTES:

Ilatoma Cadenillas, Rosa Windy Peltroche Caicedo, Gerardo Paolo Larrea Rivera, Maykell

CICLO: I

ESCUELA: Ingeniería Mecánica Eléctrica

DOCENTE: olís osa, !eri"erto



1

DEDICATORIA

#edicamos esta monogra$ía a n%estros &adres, ya

'%e gracias a s% a&oyo tanto moral como a$ectivo

han sido n%estro im&%lso y $%ente de ins&iraci(n

&ara c%lminar con é)ito el &resente tra"a*o+



2

AGRADECIMIENTO

dios &or "endecirme con s% in$inito amor y ha"erme

acom&a-ado en este transc%rso de n%estras vidas

&ermitiéndonos c%lminar este tra"a*o+

n%estros &adres &or s% es$%er.o &ara darnos %n $%t%ro

me*or &or'%e siem&re est%vieron conmigo "rindándonos

s% a&oyo incondicional y $%eron ellos '%ienes est%vieron

&resentes en n%estras mentes+

n%estra $amilia '%e siem&re est%vieron a mi lado

"rindándonos s% a&oyo &ara la reali.aci(n de esta

monogra$ía+

l Lic+ !eri"erto olís osa '%ien con s%s ense-an.as y

sa"id%ría s%&o g%iarnos en el desarrollo del tra"a*o+



ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN................................................................6

2. OBJETIVOS.......................................................................7

2.1. OBJETIVOS GENERAL:......................................................................7

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:.................................................................7

3. DEFINICIÓN DE MOTOR ......................................................8

4. HISTORIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA..................11

5. PARTES DEL MOTOR .........................................................17

5.1. BLOQUE MOTOR .............................................................................18

/+0+0+ 1%nta de c%lata.............................................................................................18

/+0+2+ Cilindros....................................................................................................19/+0+3+ Pistones.....................................................................................................19

/+0+4+ nillos.......................................................................................................20

/+0+/+ 5%lones......................................................................................................20

/+0+6+ 5ielas........................................................................................................21

5.2. CULATA.........................................................................................21

/+2+0+ Cámara de com"%sti(n...................................................................................22

/+2+2+ 7álv%las.....................................................................................................23

/+2+3+ G%ías y asientos de las válv%las........................................................................23

/+2+4+ 8r"ol de levas..............................................................................................24

/+2+/+ 5%*ías........................................................................................................24

5.3. CRTER ........................................................................................24

/+3+0+ Cig9e-al.....................................................................................................25

/+3+2+ Co*inetes....................................................................................................25

/+3+3+ 7olante motor ..............................................................................................26

3

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/HYPERLINK%23_Toc423074275





!. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO......................................26

!.1. PRINCIPIOS BSICOS........................................................................26

!.2. PRINCIPIOS TERMODINMICOS..........................................................27

6+2+0+ Ciclo te(rico del motor de com"%sti(n interna......................................................28

!.3. PRINCIPIOS FÍSICOS.........................................................................29

!.4. ENCENDIDO...................................................................................30

6+4+0+ vance de encendido.....................................................................................31

6+4+2+ Com"%sti(n en los motores #iesel.....................................................................32

". SISTEMA DE ENCENDIDO EN MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

33

".1. PARTES DEL SISTEMA DE ENCENDIDO.................................................33

:+0+0+ lternador ..................................................................................................34

:+0+2+ 5atería.......................................................................................................34

:+0+3+ 5o"ina.......................................................................................................34

:+0+4+ R%&tor .......................................................................................................35

:+0+/+ #istri"%idor .................................................................................................36

:+0+6+ 5%*ías........................................................................................................36

".2. ENCENDIDO ELECTRÓNICO...............................................................37

:+2+0+ Encendido con ay%da electr(nica......................................................................38

#. TIPOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA......................39

#.1. MOTOR DE 2 TIEMPOS......................................................................39

;+0+0+ Ciclo <tto de 2 tiem&os=.................................................................................39

#.2. MOTOR DE 4 TIEMPOS......................................................................40

;+2+0+ Ciclo <tto de 4 tiem&os..................................................................................40

;+2+2+ Ciclo #iesel de 4 tiem&os................................................................................41

;+2+3+ Ciclo Wankel de 4 tiem&os..............................................................................43

$. IMPACTO AMBIENTAL.......................................................45

4



$.1. %CONTAMINAN O NO CONTAMINAN LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN

INTERNA&.............................................................................................. 46

$.2. M'TODOS DE REDUCCIÓN DE SUSTANCIAS TÓ(ICAS...............................46

$.3. DESCRIPCIÓN DE LAS EMISIONES DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

47

>+3+0+ Mon()ido de car"ono ?C<@.............................................................................47

>+3+2+ #i()ido de car"ono ?C<2@..............................................................................48

>+3+3+ A<2..........................................................................................................48

>+3+4+ B)ido de a.%$re ?<2@...................................................................................48

>+3+/+ B)ido de nitr(geno ?A<2@...............................................................................48

>+3+6+ <)ígeno ?<2@..............................................................................................49

>+3+:+ PM0........................................................................................................49

>+3+;+ PM2+/.......................................................................................................50

>+3+>+ !C............................................................................................................50

1). CONCLUSIONES............................................................51

11. BIBLIOGRAFÍA..............................................................52

12. ANE(OS......................................................................53

12.1. GLOSARIO.....................................................................................53

5



1. INTRODUCCIÓN

El motor de com"%sti(n interna ha evol%cionado m%cho desde los inicios hasta

el día de hoy, desde los comien.os de esta tecnología donde nadie a&osta"a &or

él, de"ido a '%e la má'%ina de va&or era más com&etente, hasta el día de hoy

donde es el motor más %tili.ado del m%ndo &ara el trans&orte+En el &resente tra"a*o hemos tratado de rescatar los datos más relevantes so"re

de$inici(n, del motor de com"%sti(n interna &resentado así %na visi(n general

acerca del mismo+

e e)&onen las distintas &artes y com&onentes de este, y s%s res&ectivas$%nciones e im&ortancia+demás mostramos los &rinci&ios "ásicos de s% $%ncionamiento disting%iendo

los distintos ti&os de circ%laci(n '%e &resentan y el circ%ito corres&ondiente a la

&arte eléctrica de este+e resalta tam"ién el im&acto am"iental generado &or dichos motores

considerando el nivel de emisi(n de contaminantes al am"iente '%e estos

&rod%cen, a&ortando tam"ién con diversos métodos '%e red%cen el da-o ca%sado

&or los mismos+sí mismo se trata en todo momento de %sar %n leng%a*e claro y &reciso con la

$inalidad de "rindar in$ormaci(n &%nt%al &ara la mayor com&rensi(n del lector+

6



2. OBJETIVOS

2+0+ OBJETIVOS GENERAL:

• Presentar %na visi(n general acerca del motor de com"%sti(n

interna+

2+2+ OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• #e$inir con e)actit%d las $%nciones y &rinci&ios so"re el motor de

com"%sti(n interna+• 5rindar in$ormaci(n &%nt%al acerca de la %tilidad y %sos del

motor de com"%sti(n interna+• Entender y com&render en s% totalidad al motor de com"%sti(n

interna+

7



3. DEFINICIÓN DE MOTOR

ComDnmente esc%chamos '%e la &ala"ra motor hace re$erencia a &ersonas o

alg%nas entidades '%e desarrollan ciertas tareas o '%e llevan adelanteF ideas o

em&rendimientos &ero '%e, en de$initiva, no conllevan ningDn tra"a*o en el

sentido $ísico+ Ao res%ltará raro oír '%e la gente se re$iere a alg%ien '%e ya no

está diciendo '%e era el motorF de la $amilia, o '%e era el motorF en %na

o$icina o en c%al'%ier otro l%gar+ iem&re, inde$ecti"lemente, se hace re$erencia

al movimiento, a la acci(n de moverse, de andar, de hacer $%ncionar algo 7ayanovedad la '%e traemosLo mismo &%ede s%ceder en la in$ormática+ Motor, la &ala"ra motor, se a&lica

comDnmente en la *erga a términos tales como motor de "Ds'%edaF o engineF

y siem&re se hace re$erencia a lo mismo= el hecho de generar %n movimientoF

'%e &rod%.ca de$initivamente %na acci(n+ Para el caso de estos motores de

"Ds'%edaF, a &artir de %na serie de &ala"ras clave, se desencadena el &roceso de

&es'%isa en di$erentes direcciones electr(nicas en "Ds'%eda de %n res%ltado

$inal+ #esde los &rimeros "%scadores, con$ormados &or los ro"ots de la &rimera

mitad de la década de 0>>, hasta las modernas tecnologías de las s&iders y los

meta"%scadores, el &rinci&io regente ha sido la analogía a"sol%ta con los

motores= la &rod%cci(n de %n verdadero movimientoF+

Aosotros los amantes de los a%tos, casi como '%e ignoramos y de*amos de lado

c%al'%ier otra ace&ci(n de esta &ala"ra '%e no haga re$erencia a %no de los más

maravillosos inventos del hom"re= el a%tom(vil+H%é sería de los a%tos '%e amamos y dis$r%tamos sin el motorJ La nada s(lo

%n "ello o"*eto de dise-o y nada más+ in d%das, el &asa*e de la tracci(n a

sangre, mediada &or el es$%er.o de ca"allos, "%eyes, "%rros o m%las signi$ic( %n

salto im&onente en términos de rendimiento y calidad en el trans&orte+ K%e en

8



este conte)to '%e los &rinci&ios '%e rigen el $%ncionamiento de %n motor $%eron

den%nciados &or 5ea% de Rochas y l%ego, ya en 0;62, $%eron llevados a la

&ráctica &or el alemán <tto, lo '%e $inalmente deriv( en '%e el ciclo de

trans$ormaciones '%e &rovoca %n $l%ido en el interior del motor se denomine

ciclo <tto+Pala"ras más, &ala"ras menos, y al margen del marco hist(rico &lagado de

n%merosas anécdota, lo cierto es '%e el motor es el verdadero cora.(n de n%estro

amigo, el a%to, y el '%e ?en de$initiva@ nos &ermite dis$r%tarlo a &leno+

El motor es, en &ala"ras harto sim&li$icadas, %na má'%ina '%e &%ede convertir la

energía '%e se enc%entre almacenada de di$erentes $ormas en s% interior, como

&%eden ser com"%sti"les, "aterías o $%entes de otro ti&o, en energía mecánica

'%e $inalmente termina reali.ando %n tra"a*oF, %n movimientoF+ < sea '%e,

"ásicamente, el motor trans$orma la energía '%ímica ?de los com"%sti"les@ en

energía mecánica '%e se trad%ce e$ectivamente en s% e*e de salida+ e &rod%ce

de este modo %na $%er.a '%e &rovoca inde$ecti"lemente movimiento+ Esta

ca&acidad de trans$ormaci(n energética t%vo s% origen en las &rimeras má'%inas

de va&or, en las c%ales la energía térmica era convertida en energía mecánica,

&ara llegar a s% a&oteosis con la conversi(n de com"%sti"les $(siles en la

ca&acidad de des&la.amiento+ &artir de entonces, la di$%si(n de los

a%tom(viles inici( %n crecimiento de &ro&orciones e)&onenciales, desde los

tradicionales dise-os '%e comen.aron a &o"lar con lentit%d las calles de las

grandes ci%dades en la década de 0>3 hasta los $ormida"les &rototi&os

modernos de variados dise-os '%e recorren %r"es y caminos en el siglo I+i t%viésemos '%e res%mirlo en %nas &ocas &ala"ras, &odríamos decir '%e el

$%ncionamiento del motor trata so"re lo sig%iente= entradas y salidas ?ver

seg%nda imagen@+ En el a&artado de entradasF %"icamos al aire y los

9



com"%sti"les con el agregado del a&orte hecho &or sistemas a%)iliares como los

l%"ricantes, los sistemas de re$rigeraci(n y la energía eléctrica+ simismo,

dentro del "lo'%e del motor %"icamos como entrantesF a los di$erentes sistemas

de distri"%ci(n, mecanismos &ist(n"ielamanivela y como res%ltante ?o

salidaF@ tendríamos a la energía mecánica &rod%cida como derivado de todo lo

anterior, de*ando &ara lo Dltimo todo lo resid%al como &%eden ser los gases de la

com"%sti(n y el calor &rod%cido+Motores los hay de todo ti&o= están a'%ellos '%e consig%en la energía

&roveniente de $l%idos ?motores e(licos, hidrá%licos, de aire com&rimido,

térmicos, etc+@+ Los hay tam"ién la energía de los s(lidos y a'%ellos '%e

terminan consig%iendo la energía de otras $ormas es&eciales ?&or e*em&lo los

motores eléctricos@+Las características generales de los motores se &odrían clasi$icar de la sig%iente

manera=

E* +,-/0/,-: es el cociente entre la &otencia Dtil y la &otencia

a"sor"ida+ Es im&ortante en este &%nto citar '%e la &otencia no es otra

cosa '%e la energía '%e se trans$iere en $%nci(n del tiem&o de acci(nN &or

tradici(n, s%ele seg%ir e)&resándose en ca"allos de $%er.a, &ese a la

&re$erencia m%ndial con %tili.ar al vatio como %nidad de medici(n+ V,*/ , /+ 6 -0/-*7: ésta es la velocidad ang%lar del

cig9e-al, vale decir, el nDmero de radianes &or seg%ndo a las '%e gira+

7ale recordar '%e el radián es %na medida ang%lar e'%ivalente a %nos /:O

se)agesimales+ P,-/: es la res%ltante del tra"a*o '%e el motor es ca&a. de desarrollar

a %na determinada velocidad de giro en %na determinada %nidad de

tiem&o+ La relaci(n entre el &eso y la &otencia de %n a%to es %na de las

varia"les cardinales &ara de$inir la ca&acidad de des&la.amiento en

10



velocidad en tramos de e)tensi(n red%cida+ Este &rinci&io es el '%e

&ermite a los a%tos de K(rm%la 0 &artici&ar de los certámenes, dado '%e

tras&ortan m%y &oco &eso en el marco de %na &otencia m%y elevada P+ 0+: es $inalmente el momento de rotaci(n '%e acciona so"re el

e*e del motor y termina determinando s% giro+ Generalmente se mide en

kilográmetros ?kgm@ o AetonsMetro ?Am, tam"ién denominados

*o%les en el sistema internacional@+ ?5erme*o 2@ En nuestra opinión el motor de combustión interna es uno de los

inventos más importantes debido a sus usos y aplicaciones en la vida

del hombre

4. HISTORIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

#esde '%e el inventor $rancés #enis Pa&in en el a-o 06;: constr%yera s%

&rimera má'%ina de va&or ca&a. de moverse &or sí sola, hasta el tri%n$o del

ingeniero 1ames Watt con s% otra má'%ina de va&or con %n nota"le y me*ora"le

rendimiento, h%"ieron m%chas modi$icaciones, '%e cada ve. me*ora"an más esta

tecnología, &ero ha"ía otro com&etidor '%e i"a a llegar m%cho más le*os, el

motor de com"%sti(n interna+ mediados del siglo I la má'%ina de va&or $%nciona"a "ien, &ero tenía el

&ro"lema de s% gran vol%men &ara la a&licaci(n en vehíc%los+ e necesita"a %n

motor '%e com"inase el hornillo, la caldera y el cilindro de la má'%ina de va&or

en %na %nidad &e'%e-a y ligera+ La má'%ina de com"%sti(n interna en la c%al el

com"%sti"le inyectado, me.clado con aire, se hace estallar &ara mover %n &ist(n

dentro de %n cilindro, res%lt( ser la sol%ci(n más adec%ada+La &atente más antig%a registrada &ara %n motor de e)&losi(n se remonta al a-o

0;, c%ando Phili&&e Le"on &ro&%so e ide( %n motor c%ya me.cla de aire y gas

al%m"rado se '%emaría dentro de %n cilindro con el o"*etivo de mover %n &ist(n+

11



%n'%e Le"on no llevo a la &ráctica s% idea, ésta $%e a&rovechada en 0;: &or

Riva.+ %n'%e el motor de Riva. &rogres( nota"lemente, aDn no rendía lo

s%$iciente como &ara llevarlo a la &ráctica+ En 0;/2, el Krancés de origen 5elga,

Ettiene Lenoir, constr%y( %na má'%ina e'%i&ada con %n motor de e)&losi(n de

dos tiem&os con a%toencendido ca&a. de moverse &or sí sola, el c%ál consig%i(

con é)ito %n via*e de die. millas entre París y 1oinvillelePort a la &o"re

velocidad de 3 '%il(metros a la hora+ %n así era m%y &oco &otente &ara

com&etir con la má'%ina de va&or de Watt+ En 0;62, l&honse 5ea% de Rochas,

me*or( nota"lemente esta má'%ina, com&rimiendo la me.cla antes de s%

com"%sti(n e ide( %n ciclo de c%atro tiem&os+La idea de Rochas $%e ada&tada &or esa é&oca &or el ingeniero alemán Aikola%s

%g%st <tto, '%ien $a"ric( e$icientes motores $i*os de gas, y en%nci( con

claridad s%s &rinci&ios de $%ncionamiento+ Aikola%s %g%st <tto, '%e de*( s% tra"a*o como comerciante &ara dedicarse a

los motores de com"%sti(n interna, constr%y( en 0;60 %n motor de com"%sti(n

interna, '%e cons%mía gas de al%m"rado, &ara s% comerciali.aci(n se asoci( con

el ind%strial E%gen Langen y $%ndaron *%ntos %na $á"rica en Colonia en 0;64+En 0;:6 &er$eccion( el motor constr%ido en 0;60 mediante los conocimientos

est%diados &or l&honse 5ea% de Rochas so"re el ciclo de c%atro tiem&os+Este motor, logr( s%&erar la e$icacia del motor de com"%sti(n e)terna a va&or de

Watt, &or lo '%e se em&e.a"an a montar estos motores en la ind%stria+ &esar

del é)ito econ(mico inicial de s%s motores, <tto &erdi( la &atente en 0;;6, al

desc%"rirse la anterioridad del invento del ciclo de c%atro tiem&os &or l&honse

5ea% de Rochas+Entre los cola"oradores de <tto se encontra"a Gottlie" #aimler, '%ien sería el

'%e s%stit%y( el motor de gas constr%ido &or <tto, &or %n motor alimentado con

gasolina+

12



ntes '%e él, en 0;:/ el a%stríaco ieg$ried Marc%s constr%y( %n motor de

gasolina lento de c%atro tiem&os con %n dis&ositivo magnético de encendido+

In$ort%nadamente &ara él y &ara el &rogreso de la técnica de esa é&oca, s% motor

hacía %n r%ido tan desagrada"le al $%ncionar '%e las a%toridades de 7iena le

&rohi"ieron seg%ir con s%s e)&erimentos+iete a-os más tarde, en 0;;3, #aimler, en com&a-ía de May"ach, em&e.( a

ensayar los &rimeros motores de gasolina+ % constr%cci(n era tan com&acta '%e

res%ltaron adec%ados &ara vehíc%los ligeros, y alcan.aron regímenes de

novecientas revol%ciones &or min%to+En 0;;/ $%e montado %no de estos motores en %na es&ecie de "icicleta de

madera, y al a-o sig%iente en %n carr%a*e de c%atro r%edas+ En 0;;>, #aimler,

dio otro &aso $%ndamental al constr%ir el motor de$initivo &ara a%tom(vil+ l

mismo tiem&o, otro alemán, el mecánico Qarl 5en., de Mannheim, esta"a

tra"a*ando en el mismo sentido, y en 0;;/ &atent( %n a%tom(vil con %n motor

de c%atro tiem&os y estr%ct%ra de t%"os, lo c%al re&resenta"a %n &eso total más

conveniente en relaci(n a la ca&acidad del motor+anto los inventos de #aimler como de 5en. llamaron e)traordinariamente la

atenci(n en Krancia, naci(n '%e hi.o todo lo &osi"le &or &oseerlos+ La &atente de

#aimler $%e com&rada &or los ingenieros galos René Panhard y Emile Levassor,

c%ya am"ici(n era constr%ir %n a%téntico vehíc%lo e'%i&ado con %n motor de

e)&losi(n+Estos dos hom"res em&e.aron s%s &rimeros ensayos entre 0;> y 0;>0+ Sna ve.

aca"ado s% &rimer vehíc%lo, reali.aron %n via*e de ida y v%elta entre la Porte

dTIvry y el viad%cto de %te%il, en Krancia, el c%al se reali.( con total é)ito+

1%ntos, dieron comien.o entonces a la ind%stria del a%tom(vil con la $%ndaci(n

de la &rimera em&resa de a%tom(viles del m%ndo, PanhardLevassor+

13



Primer vehíc%lo constr%ido &or la &rimera em&resa de a%tom(viles, Panhard

Levassor e'%i&ado con %n motor de gasolina+

El motor de gasolina desarrollado &or #aimler en a'%el entonces era el máse$ica. y el '%e domina"a toda la ma'%inaria ind%strial y de la ind%stria

a%tomovilística, &ero &or otra &arte, otro ingeniero tra"a*a"a con el $in de

s%&erar el motor ideado &or <tto+Ese ingeniero $rancés, llamado R%dol$ #iesel, &atent( en 0;>2, lo '%e i"a a ser

la má'%ina térmica más e$iciente de todos los tiem&os, el motor #iesel+R%dol$ #iesel naci( el 0; de mar.o de 0;/; en París, hi*o de inmigrantes

"ávaros+ En 0;: t%vieron '%e a"andonar Krancia al estallar la g%erra $ranco

&r%siana, y se dirigieron a Inglaterra+ #esde Londres, R%dol$ $%e enviado a

%gs"%rgo ?lemania@, donde contin%( con s% $ormaci(n académica hasta

ingresar en la echnische !ochsch%le de M%nich, donde est%di( ingeniería "a*o

la t%tela de Carl von Linde+En 0;:/, a la edad de 0: a-os, $%e discí&%lo de s% antig%o t%tor e inventor de la

nevera Carl von Linde en M%nich, con lo '%e le dio cierta e)&eriencia a la hora

de inventar cosas+ Más tarde, regres( a París como re&resentante de la em&resa

de má'%inas $rigorí$icas de s% maestro+En 0;>, se traslad( a 5erlín &ara oc%&ar %n n%evo cargo en la em&resa de 7on

Linde+ llí est%di( la idea de dise-ar %n motor de com"%sti(n interna, con la

ca&acidad de s%&erar al motor de <tto, y acercarse lo má)imo &osi"le al

rendimiento energético te(rico ideal en%nciado &or Carnot+En 0;>2, o"t%vo la &atente alemana de s% motor, y %n a-o des&%és &%"lic(, con

el tít%lo heorie %nd Qonstr%ktion eines rationellen WUremotors, %na detallada

descri&ci(n de s% motor+Entre 0;>3 y 0;>: est%vo llevando a ca"o en MA ?&erteneciente al gr%&o

Qr%&&@, el desarrollo y constr%cci(n de s%s motores #iesel+ ?PWLQ 0>;4@El &rimer motor '%e constr%y(, e)&lot( d%rante la &rimera &r%e"a, &ero R%dol$

so"revivi( y contin%( s% tra"a*o, hasta 0;>:, des&%és de varios est%dios y

14



me*oras, c%ando constr%y( %n motor #iesel, con %na &otencia de 2/ ca"allos de

va&or y %n rendimiento del 0V+

l a-o sig%iente, me*or( este motor, alcan.ando %n rendimiento del 0;V, dondes%&er( con creces la e$icacia del motor de <tto, $%e entonces c%ando se

im&lementaron s%s motores a la ind%stria+-os más tarde, otro ingeniero alemán, ide( otro ti&o de motor de com"%sti(n

interna, el motor rotativo, a%n'%e a-os antes ya se ha"ía &ro&%esto de hacer,

n%nca se ha"ía llevado a ca"o, &ero ese ingeniero alemán en 0>36, Kéli) Wankel,

&atentaría el dise-o de %n motor rotativo '%e llevaría s% nom"re, el motor

rotativo Wankel+Kéli) Wankel naci( el 03 de agosto de 0>2 en Lahr, en el "os'%e negro en

lemania, hi*o Dnico de R%dol$ Wankel, el c%al m%ri( d%rante la &rimera

g%erra m%ndial+Wankel sali( de la esc%ela en la edad de 0> a-os, &ero él gan( el reconocimiento

académico dentro de s% &ro&io tiem&o en '%e le concedieron %n grado honorario

del #octorado de echnische Sniversit /at M%nchen en 0>6>+ % &rimer tra"a*o

$%e de a&rendi. de ventas &ara %n editor en !eidel"erg, &ero le dedic( &oco

es$%er.o, &erdiendo el tra"a*o de las ventas en 0>24+Wankel, '%e ya domina"a en el est%dio de los motores de com"%sti(n interna,

&resent( en 0>26 %n dise-o de %n ti&o de t%r"ina '%e '%iso &atentar, &ero no se

la concedieron &or'%e ya ha"ía sido est%diada en %n dise-o de Enke en 0;;6+

Los motores rotativos, ya ha"ían sido ideados desde hacía cientos de a-os,

gostino Ramelli en 0/;; $%e el &rimero, &ero no se llev( a ca"o en los motores

de com"%sti(n interna+am"ién, en 0:/> 7atio de 1ames $a"ric( %n motor de va&or de &ist(n rotatorio,

en 0>3 1%an Cooley hi.o %n motor ti&o Wankel, y en 0>; Sm&le"y lo a&lic( a

la com"%sti(n interna, &ero n%nca se llev( a ca"o+K%e hasta el a-o 0>33 c%ando, Kéli) Wankel, solicit( %na &atente &ara %n motor

rotativo a&licado a la com"%sti(n interna, '%e él reci"i( en 0>36+

15



En los a-os sig%ientes, Wankel tra"a*( &ara 5MW, #7L, 1%nker, y #aimler

5en.+ #%rante este tiem&o él desarroll( varios &rototi&os de motores rotativos y

tam"ién "om"as y com&resores rotatorios+ #es&%és al $inal de la seg%nda

g%erra m%ndial en 0>4/ en '%e s% desarrollo $%e interr%m&ido, &osteriormente

ingreso en A++S+ Esto cond%ce a la cola"oraci(n con Walter Kroede, *e$e del

&rograma y en 0>/0 desarrollaron %n motor de motocicleta+El &rimer motor rotatorio verdaderamente $%ncional de Wankel se e*ec%t( en

$e"rero de 0>/:+ Por mayo dise-aron %n &rototi&o ca&a. de $%ncionar d%rante

dos horas y &rod%cir 20 ca"allos de va&or+ El &rimer motor rotativo ti&o Wankel

realmente e$ica. y ca&a. de a&licarlo en la ind%stria se e*ec%t( el : de 1%lio de

0>/;+Kinalmente, Keli) Wankel m%ri( el > de oct%"re de 0>;; en !eidel"erg,

lemania+#esde entonces han tra"a*ado en este motor im&ortantes em&resas '%e

ad'%irieron licencias de a&licaci(n= C%rtissWright, en Estados Snidos ?en

a&licaciones &ara motores de aviaci(n@N en lemania, Mercedes 5en. ?&ara

a%tom(viles y a&licaciones #iesel@N Kitchelsans ?&ara motores de

motocicletas@ y en 1a&(n oyoQogyo ?$a"ricante de Ma.da@+ demás em&resas

como Perkins, RollsRoyce, Kiat, Rena%lt, Citron y 7olksagen, se interesaron

en %na % otra $orma+

En la act%alidad, sig%e go"ernando los motores de com"%sti(n interna ideados

&or <tto y #iesel, a%n'%e la em&resa *a&onesa Ma.da siga $omentando y

$a"ricando motores Wankel, ya '%e los rotativos ti&o Wankel &resentan varios

inconvenientes a me*orar, '%e los mantienen le*os de los motores alternativos a

&ist(n+ ?7illegas 2:@

16



Concordamos en que el desarrollo del motor ha sido fundamental para la

vida del hombre permitiéndole así evolucionar tanto en el campo laboral

como en el tecnológico

5. PARTES DEL MOTOR

En el motor de com"%sti(n interna, tanto en los motores de 2 tiem&os y 4

tiem&os, la $inalidad de cada sistema general de alimentaci(n, distri"%ci(n,

encendido, re$rigeraci(n y l%"ricaci(n es aca"ar en %na de las 3 &artes

sig%ientes= 5lo'%e motor, C%lata y Cárter+Estas tres &artes del motor, son las &artes vitales, &or'%e como ya hemos dicho

antes, c%al'%ier sistema s% o"*etivo es aca"ar a'%í &ara reali.ar s% $%nci(n+

5.1. BLOQUE MOTOR

El "lo'%e es la &arte más grande del motor, en él se instalan los cilindros

donde a'%í los &istones s%"en y "a*an+ am"ién &or a'%í se instalan los

es&árragos de %ni(n con la c%lata y &asa el circ%ito de l%"ricaci(n y el

circ%ito de re$rigeraci(n+Los materiales %tili.ados &ara la constr%cci(n del "lo'%e han de ser

materiales ca&aces de resistir las altas tem&erat%ras, ya '%e a'%í se

reali.an tam"ién los &rocesos de e)&ansi(n y esca&e de gases+Generalmente el "lo'%e motor está constr%ido en aleaciones de hierro

con al%minio, con &e'%e-as &orciones de cromo y ní'%el+ Con esta

aleaci(n conseg%imos %n material de los cilindros nada &oroso y m%y

resistente al calor y al desgaste+En el "lo'%e motor se enc%entran los distintos com&onentes=

17



/+0+0+ 1%nta de c%lata

La *%nta de c%lata es la encargada de sellar la %ni(n entre la c%lata y

el "lo'%e de cilindros+ Es %na lámina m%y $ina $a"ricada

generalmente de acero a%n'%e tam"ién se le %nen diversos materiales

como el as"esto, lat(n, ca%cho y "ronce+La *%nta de c%lata &osee las mismas &er$oraciones '%e el "lo'%e

motor, la de los &istones, los es&árragos de s%*eci(n con la c%lata y

los cond%ctos de re$rigeraci(n y l%"ricaci(n, &ara &oder enviar a

éstos a la c%lata+

/+0+2+ Cilindros

En los cilindros es donde los &istones reali.an todas s%s carreras de

admisi(n, com&resi(n, e)&ansi(n y esca&e+ Es %na cavidad de $orma

cilíndrica+En el interior de los cilindros las &aredes son totalmente lisas y se

$a"rican con $%ndiciones de acero aleadas con ní'%el, moli"deno y

co"re+ En alg%nos casos se les alea con cromo &ara %na mayor

resistencia al desgaste+En el cilindro se ada&tan %nas camisas colocadas a &resi(n entre el

"lo'%e y el cilindro, la c%al es elemento de recam"io o modi$icaci(n

en caso de %na re&araci(n+ #e esta manera conseg%imos '%e el

"lo'%e este más se&arado del calor y &odemos %tili.ar materiales más

ligeros como el al%minio &ara la s% constr%cci(n+

/+0+3+ Pistones

El &ist(n es el encargado de darle la $%er.a generada &or la e)&losi(n

a la "iela, &ara '%e ella haga el resto+

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#e"ido a los es$%er.os tanto de $ricci(n como de calor a los '%e está

sometido el &ist(n, se $a"rica de materiales m%y resistentes al calor y

al es$%er.o $ísico &ero siem&re em&leando materiales lo más ligerosPosi"les, &ara así a%mentar s% velocidad y &oder alcan.ar regímenes

de rotaci(n elevados+ Los &istones se acost%m"ran a $a"ricar de

aleaciones de al%miniosilicio, ní'%el y magnesio en $%ndici(n+Para me*orar el rendimiento del motor y &osi"les $allos y averías, se

constr%yen &istones sin $alda, es decir, se red%ce el ro.amiento del

&ist(n con el cilindro gracias a '%e la &arte '%e ro.a es m%cho menor+

/+0+4+ nillos

Los anillos van montados en la &arte s%&erior del cilindro, rodeando

com&letamente a éste &ara mantener %na "%ena com&resi(n sin $%gas

en el motor+Los anillos, tam"ién llamados segmentos, son los encargados de

mantener la estan'%eidad de com&resi(n en la cámara de com"%sti(n,

de"ido al &osi"le esca&e de los va&ores a &resi(n tanto de la me.cla

como de los &rod%ctos de la com"%sti(n+am"ién se monta %n anillo de engrase, &ara &oder l%"ricar el

cilindro correctamente+Los anillos o segmentos s%elen $a"ricarse de hierro aleado con

silicio, ní'%el y manganeso+

/+0+/+ 5%lones

Es el elemento '%e se %tili.a &ara %nir el &ist(n con la "iela,

&ermitiendo la artic%laci(n de esa %ni(n+El "%l(n normalmente se constr%ye de acero cementado y tem&lado,

con &ro&orciones de car"ono, cromo, manganeso y silicio+ Para '%e

19



el "%l(n no se salga de la %ni(n &ist(nX"iela y ralle la &ared del

cilindro, se %tili.an distintos métodos de $i*aci(n del "%l(n+

/+0+6+ 5ielas

La "iela es la &ie.a '%e está encargada de transmitir al cig9e-al la

$%er.a reci"ida del &ist(n+Las "ielas están sometidas en s% tra"a*o a es$%er.os de com&resi(n,

tracci(n y tam"ién de $le)i(n m%y d%ros y &or ello, se $a"rican con

materiales m%y resistentes &ero a la ve. han de ser lo más ligeros

&osi"les+ Generalmente están $a"ricadas de acero al cromomoli"deno

con silicio y manganeso, acero al cromovanadio o al cromoní'%el o

tam"ién &odemos encontrar "ielas $a"ricadas de acero al car"ono

aleado con ní'%el y cromo+%n'%e es %na sola &ie.a en ella se di$erencian tres &artes &ie, c%er&o

y ca"e.a+ El &ie de la "iela es el '%e la %ne al &ist(n &or medio del

"%l(n, el c%er&o aseg%ra la rigide. de la &ie.a y la ca"e.a gira so"re

el codo del cig9e-al+Generalmente las "ielas están &er$oradas, es decir, se les crea %n

cond%cto &or donde circ%la el aceite "a*o &resi(n desde la ca"e.a

hasta el &asado, con el $in de lograr %na "%ena l%"ricaci(n+

/+2+ CULATA

La c%lata es la &arte s%&erior del motor en donde se enc%entran las

válv%las de admisi(n y de esca&e, el e*e de levas, las "%*ías y las cámaras

de com"%sti(n+ En la c%lata es donde encontramos todo el sistema de

distri"%ci(n, a%n'%e antig%amente el e*e de levas se encontra"a en la

&arte in$erior del motor+

20



La c%lata tam"ién tiene cond%ctos de re$rigeraci(n y l%"ricaci(n al ig%al

'%e el "lo'%e motor, &ara '%e &or a'%í &asen los corres&ondientes

lí'%idos+La c%lata es la &arte estática del motor '%e más se calienta, &or eso s%

constr%cci(n ha de ser m%y c%idadosa+ Sna c%lata de"e ser resistente a la

&resi(n de los gases, ya '%e en la cámara de com"%sti(n se &rod%cen

grandes &resiones y tem&erat%ras, &oseer "%ena cond%ctividad térmica

&ara me*orar la re$rigeraci(n, ser resistente a la corrosi(n y &oseer %n

coe$iciente de dilataci(n e)actamente ig%al al del "lo'%e motor+La c%lata, al ig%al '%e el "lo'%e motor, se constr%ye de aleaciones de

hierro con al%minio, con &e'%e-as &orciones de cromo y ní'%el+

/+2+0+ Cámara de com"%sti(n

Es %n es&acio vacío '%e está %"icado en la c%lata donde tiene l%gar la

com"%sti(n de la me.cla de aire y com"%sti"le+En la cámara de com"%sti(n tam"ién van %"icas las válv%las de

admisi(n y esca&e, la "%*ía y en alg%nos casos el inyector de

com"%sti"le ?en caso de inyecci(n directa@+Las tem&erat%ras alcan.adas en la cámara de com"%sti(n son m%y

elevadas, &or eso mismo se ha de mantener siem&re "ien re$rigerada+El vol%men de la cámara de com"%sti(n tiene '%e venir determinado

&or la relaci(n de com&resi(n, es decir, la relaci(n entre el vol%men

del cilindro y el vol%men de ésta+

/+2+2+ 7álv%las

Las válv%las van %"icadas en la cámara de com"%sti(n y son los

elementos encargados de a"rir y cerrar los cond%ctos &or donde entra

la me.cla ?válv%las de admisi(n@ y &or donde salen los gases de

esca&e ?válv%las de esca&e@+

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Aormalmente la válv%la de admisi(n s%ele ser de mayor diámetro

'%e la de esca&e, de"ido a '%e la di$ic%ltad '%e hay en entrar los

gases de admisi(n es más elevada '%e evac%ar al e)terior los gases de

esca&e+#e"ido a las altas tem&erat%ras '%e alcan.an las válv%las ?so"re todo

las de esca&e@, se $a"rican de materiales m%y resistentes al calor

como aceros al cromoní'%el, al t%ngstenosilicio o al co"alto

moli"deno+ En válv%las de admisi(n, de"ido a '%e no alcan.an

tem&erat%ras tan elevadas se %tili.an aceros al car"ono con &e'%e-as

&ro&orciones de cromo, silicio y ní'%el+

/+2+3+ G%ías y asientos de las válv%las

Las g%ías son cas'%illos en $orma alargada, introd%cidos en los

ag%*eros reali.ados en la c%lata &ara alo*arlas, dentro de los c%ales se

desli.an las válv%las+ Los asientos es donde se coloca la válv%la en el

momento '%e está cerrada &ara '%e haya %na "%ena estan'%eidad+Generalmente están $a"ricadas de acero al cromovanadio o al

cromoní'%el+ La constr%cci(n de las g%ías de las válv%las s%ele ser

de $orma c(nica, de esta manera no se ac%m%la el aceite '%e &%ede

ser introd%cido &or error dentro del cilindro+

/+2+4+ 8r"ol de levas

El ár"ol de levas o tam"ién llamado e*e de levas es el elemento

encargado de a"rir y cerrar las válv%las en el momento &reciso+El 8r"ol de levas se constr%ye de hierro $%ndido aleado con &e'%e-as

&ro&orciones de car"ono, silicio, manganeso, co"re, cromo, $(s$oro y

a.%$re+

22



En el a&artado de sistema de distri"%ci(n, se darán más detalles de él

y de s% $%ncionamiento+

/+2+/+ 5%*ías

La "%*ía es la &ie.a encargada de dar %na chis&a alcan.ar la

tem&erat%ra s%$iciente &ara encender el car"%rante ?solo en motores

<tto@+La "%*ía va sit%ada en la cámara de com"%sti(n m%y cerca de las

válv%las+ En el a&artado de sistema de encendido se darán más

detalles de ésta+

5.3. CRTER

El cárter es la &arte in$erior del motor donde se enc%entra el cig9e-al, los

co*inetes del cig9e-al y el volante de inercia+En el cárter está de&ositado el aceite del sistema de l%"ricaci(n, y en s%

&arte in$erior tiene %n ta&(n &ara el vaciado de éste+ El cárter

generalmente está &rovisto de aletas en s% &arte e)terna &ara me*orar la

re$rigeraci(n de éste y mantener el aceite a %na "%ena tem&erat%ra de

$%ncionamiento, '%e oscila generalmente entre los ;YC y los >YC+El cárter de"ido a '%e no se calienta demasiado, de"e de tener %na "%ena

re$rigeraci(n &ara mantener el aceite a %na tem&erat%ra (&tima como ya

hemos dicho antes, &or eso se constr%ye de materiales m%y ligeros &ero

con %na "%ena cond%ctividad térmica+ El material más %tili.ado es el

al%minio, a%n'%e se le me.clan &e'%e-as &orciones de co"re y de .inc+En el cárter encontramos los sig%ientes com&onentes=

23



/+3+0+ Cig9e-al

El cig9e-al es el encargado de trans$ormar el movimiento de la "iela

en movimiento rotatorio o circ%lar+ 1%nto con el &ist(n y la "iela, se

considera la &ie.a más im&ortante del motor+El cig9e-al es %n e*e, &rovisto de manivelas y contra&esos, dentro de

los c%ales generalmente se enc%entran ori$icios de l%"ricaci(n+El cig9e-al es %na &ie.a '%e ha de so&ortar grandes es$%er.os, &or

eso se constr%ye de materiales m%y resistentes &ara '%e &%edan

ag%antar c%al'%ier movimiento sin rom&erse+ Los cig9e-ales

normalmente se $a"rican de acero al CromoMoli"deno con co"alto y

ní'%el+

/+3+2+ Co*inetes

Los co*inetes son los encargados de %nir la "iela con el cig9e-al &ara

evitar '%e haya ro.amiento entre ellos, &ara evitar &érdidas de

&otencia y averías+ ienen $orma de media l%na y se colocan entre el

cig9e-al y la ca"e.a de las "ielas+ Aormalmente se $a"rican de acero,

revestidos de %n metal anti$ricci(n conocido como metal 5a""itt+Los co*inetes tienen '%e estar constr%idos con gran e)actit%d,

c%al'%ier &oro o mala constr%cci(n de éste &%ede hacer $%ncionar

mal el motor, &or eso en caso de avería se ha de cam"iar

inmediatamente+

/+3+3+ 7olante motor

El volante motor o volante de inercia es el encargado de mantener al

motor esta"le en el momento '%e no se acelera+

24



En el volante motor se s%elen aco&lar distintos elementos del motor

&ara reci"ir movimiento del motor mediante correas o cadenas ?ár"ol

de levas, "om"a de ag%a y aceite, etc+@El volante motor es %na &ie.a circ%lar '%e o$rece %na resistencia a ser

acelerado o desacelerado+ En el momento en '%e el motor no se

acelera, es decir ?$ase de admisi(n, com&resi(n y esca&e@ se ha de

mantener la velocidad del motor &ara '%e no haya %na caída de r&m+El volante motor &%ede estar constr%ido de materiales distintos,

de&endiendo si '%eremos %n volante motor m%y &esado o ligero+ El

volante motor &esado mantendrá me*or la velocidad del motor, &ero

&erderemos algo de aceleraci(n+ i el volante motor es más ligero,

tendrá a caer más de r&m, &ero la aceleraci(n del mismo será más

rá&ido, &or eso los volantes ligeros se montan en motores con %n

nDmero considera"le de cilindros ?7illegas 2:@+

!. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

!.1. PRINCIPIOS BSICOS

En este a&artado se darán los conce&tos "ásicos necesarios &ara entender

el $%ncionamiento $ísico de los motores de com"%sti(n interna, tanto a

nivel termodinámico, como a nivel de tra"a*o $inal reali.ado &or el

motor+ En este a&artado tam"ién e)&licaremos c(mo $%nciona el ciclo de

cada motor de com"%sti(n interna ?<tto, #iesel, Wankel y t%r"ina de

gas@+

25



!.2. PRINCIPIOS TERMODINMICOS

La $inalidad de %n motor es la de reali.ar %n tra"a*o lo más e$ica.mente

&osi"le, &ara eso varias &ersonas idearon el motor de com"%sti(n interna

'%e rem&la.aría a la má'%ina de va&or, de esta manera o&timi.arían el

m%ndo del motor+En el caso de los motores de com"%sti(n interna, el tra"a*o a reali.ar se

consig%e gracias a %na e)&losi(n, esa e)&losi(n se consig%e gracias a la

energía interna del com"%sti"le '%e se enciende+

odo com"%sti"le tiene %na energía interna '%e &%ede ser trans$ormada

en tra"a*o, entonces, en los motores de com"%sti(n interna, la energía

%tili.ada &ara '%e el motor realice %n tra"a*o es la energía interna del

com"%sti"le+Esta energía interna se mani$iesta con %n a%mento de la &resi(n y de la

tem&erat%ra ?e)&losi(n@, '%e es lo '%e reali.ará %n tra"a*o+%&ongamos '%e tenemos %n cilindro dentro del c%al hay %n com"%sti"le

me.clado con aire re&artido &or todo s% vol%men, en el momento '%e lo

calentamos, hacemos reaccionar dicho com"%sti"le con el o)ígeno del

aire y, &or tanto, a%menta la &resi(n y la tem&erat%ra del gas,

e)&andiéndose y &resionando al &ist(n con %na $%er.a K y des&la.ándolo

hacia a"a*o+Esa $%er.a K hace des&la.ar al &ist(n %na distancia, &or lo tanto

tendríamos %n tra"a*o reali.ado+Este sería el $%ncionamiento "ásico de %n motor de com"%sti(n interna,

donde %n com"%sti"le reacciona dentro de %n cilindro y hace des&la.ar

%n &ist(n &ara reali.ar %n tra"a*o+

26



6+2+0+ Ciclo te(rico del motor de com"%sti(n interna

Para '%e oc%rra esa e)&losi(n, como ya hemos dicho antes tiene '%e

ha"er %n com"%sti"le me.clado con aire &ara '%e &%eda reaccionar y

e)&lotar+Por lo tanto, no solo "asta con %n &roceso de e)&losi(n del

com"%sti"le, sino '%e hace $alta %n &roceso de admisi(n &ara '%e

este car"%rante ?aire y com"%sti"le@ entre en el cilindro+ am"ién

&ara &oder reali.ar el ciclo hace $alta %n &roceso de esca&e, &ara

&oder vaciar el cilindro y '%e &%eda volver a entrar el car"%rante+Con estos tres &rocesos ya &odemos seg%ir %n ciclo ?admisi(n Z

e)&ansi(n Z esca&e@+ %n'%e $%e l&honse 5ea% de Rochas '%ién

o&timi.( nota"lemente el motor de com"%sti(n interna a-adiendo

otro &roceso al ciclo, el &roceso de com&resi(n+Con el &roceso de com&resi(n conseg%imos '%e el a%mento de

&resi(n en el momento de la e)&losi(n sea m%cho mayor, ya '%e

antes de e)&lotar, los gases reactivos ya están &resionados+ sí se ha

'%edado el ciclo del motor de com"%sti(n interna hasta hoy, con 4

&rocesos &or ciclo ?admisi(n Z com&resi(n Z e)&ansi(n Z esca&e@+Como vemos en la $ig%ra, &odemos ver el ciclo te(rico del motor de

com"%sti(n interna+ En 0 tenemos el &roceso de admisi(n ya

aca"ado, con %na &resi(n inicial ?Pa@+ #e 0 a 2 vemos el &roceso de

com&resi(n donde el s%&%esto &ist(n se des&la.a &ara red%cir el

vol%men y a%mentar la &resi(n del car"%rante+ #e 2 a 3 es el

momento donde oc%rre la e)&losi(n del gas, el sistema a"sor"e calor

y a%menta la &resi(n y la tem&erat%ra del gas+ Ese gas a alta &resi(n

y tem&erat%ra se e)&ande y des&la.a el &ist(n reali.ando %n tra"a*o

27



Dtil ?3 a 4@+ Kinalmente de 4 a 0 los gases '%emados salen del cilindro

de*ando a este lim&io &ara volver a em&e.ar el ciclo+

!.3. PRINCIPIOS FÍSICOS

Para &oder seg%ir el ciclo, hace $alta %n mecanismo ca&a. de &rod%cir

c%atro carreras de &ist(n &ara reali.ar los c%atro &rocesos del ciclo, el

mecanismo "ielamanivela %tili.ado tam"ién en la má'%ina de va&or es

el más adec%ado+En la imagen o"servamos en '%e se "asa el mecanismo "ielamanivela+

En el &roceso de e)&ansi(n es c%ando reali.amos el tra"a*o del ciclo, en

este instante los gases em&%*an al &ist(n con %na $%er.a K hacia a"a*o,

esa $%er.a del &ist(n es transmitida a la "iela, '%e es la &ie.a encargada

de convertir el movimiento rectilíneo del &ist(n en rotativo+ La "iela le

da la $%er.a al cig9e-al, '%e es la &ie.a '%e girará so"re sí mismo regido

a la $%er.a '%e le s%ministra la "iela+La $%er.a s%ministrada al cig9e-al '%e está en movimiento reali.a %n

tra"a*o+ El tra"a*o '%e reali.a el motor &or cada v%elta '%e el cig9e-al da

so"re sí mismo lo de$inimos como &ar motor+Por tanto, el &ar motor es &ro&orcional a la $%er.a de la e)&losi(n, ya '%e

no intervienen las v%eltas del cig9e-al &or %nidad de tiem&o+#onde sí '%e intervienen las v%eltas del cig9e-al es en la &otencia

desarrollada, '%e la de$inimos como la cantidad de tra"a*o ?&ar motor@

&or %nidad de tiem&o+La &otencia es &ro&orcional al &ar motor y las v%eltas '%e da el cig9e-al

&or %nidad de tiem&o ?r&m@=Potencia [ Par motor ) r&mEl &ar motor como ya hemos dicho de&ende de la $%er.a de la e)&losi(n+

La $%er.a de la e)&losi(n no es constante &ara cada velocidad del motor+

28



En %na cierta velocidad del motor tenemos el &%nto de má)imo &ar, '%e

es donde se consig%e la má)ima $%er.a s%ministrada y &or

anto la má)ima aceleraci(n del vehíc%lo+ Por eso, interesa mantener el &ar motor lo más alto y constante &osi"le+La &otencia se ve re$le*ada en la aceleraci(n media má)ima y en la

velocidad &%nta, es decir, contra más &otencia menos tiem&o &ara

alcan.ar %na velocidad y %na velocidad má)ima mayor del vehíc%lo+

?7illegas 2:@

!.4. ENCENDIDO

El sistema de encendido es el encargado de encender la me.cla de

aire y de com"%sti"le en el momento '%e se &recise+En este a&artado de sistemas de encendido e)&licaremos los sistemas

'%e se llevan a ca"o &ara encender el com"%sti"le, tanto en los motores

de gasolina como en los motores #iesel+En caso de los motores de gasolina, la me.cla se enciende gracias a la

"%*ía '%e &ro&orciona %na chis&a lo s%$iciente &otente como &ara

em&render la reacci(n+ in em"argo, en los motores #iesel no hay

ningDn sistema mecánico '%e encienda la me.cla, las &ro&ias &resiones

en el cilindro son lo s%$icientemente &otentes como &ara encender el

com"%sti"le+

El &ro&io sistema de encendido tiene '%e controlar el momento en el

'%e la chis&a ha de saltar &ara '%e se encienda la me.cla y sea lo más

e$ica. y $acti"le &osi"le+ La com"%sti(n se ha de reali.ar en el momento

'%e el &ist(n está en el &%nto más alto ?PM@, a%n'%e &ara '%e la

com"%sti(n sea más $acti"le se %tili.a %n avance de encendido '%e

e)&licaremos a contin%aci(n+

29



6+4+0+ vance de encendido

l ig%al '%e el cr%ce de válv%las e)istente &ara los avances de

admisi(n y de esca&e &ara '%e la entrada y salida de gases sea más

e$iciente, este avance tam"ién in$l%ye en el momento de '%emar la

me.cla+El avance de encendido se %tili.a &or'%e la com"%sti(n del

car"%rante no es instantánea, es decir, tarda %n tiem&o en em&e.ar a

reaccionar+

En la $ig%ra &odemos o"servar como la chis&a de la "%*ía se e$ectDa

antes de '%e el &ist(n lleg%e al P%nto M%erto %&erior ?PM@+ #e

esta manera la me.cla se em&ie.a a encender &arcialmente &ero sin

&rod%cir %na $%er.a ni %na gran &resi(n+ En el momento '%e el

&ist(n llega al PM, la &resi(n de los gases ahora sí '%e es

elevada+

ntig%amente, este avance era &rod%cido &or %n con*%nto ne%mático

y esta"a $i*ado &or %na distancia entre el &ist(n y el PM, &ero

de"ido a '%e esa distancia de avance varía &or el régimen de giro y

la cantidad de gases '%e entran, se vieron o"ligados a dise-ar

sistemas electr(nicos '%e calc%laran a&ro)imadamente a &artir de él

régimen de giro y la carga de gases '%e entrará, el avance de

encendido '%e ha"rá, avan.ando o retrasando el encendido en cada

momento en caso de $allo+

6+4+2+ Com"%sti(n en los motores #iesel

La com"%sti(n en los motores #iesel no es e$ect%ada &or ning%na

chis&a como ya hemos citado antes, sino '%e la com"%sti(n se

e$ectDa a medida '%e entra el com"%sti"le en el cilindro+

30



Este com"%sti"le reacciona con el aire sin ning%na $%ente e)terna de

calor como &or e*em&lo %na "%*ía, sino '%e el com"%sti"le reacciona

con el aire de"ido a las altas &resiones '%e están sometidos los

motores #iesel ?más de 3 atm(s$eras@+ntig%amente los motores #iesel eran m%y di$íciles de arrancar

c%ando el motor esta"a $río, esto era de"ido a '%e el aire a%n'%e

est%viese m%y &resionado no cogía la s%$iciente tem&erat%ra como

&ara encender el gasoil+

Para esto se inventaron los calentadores o "%*ías de

&recalentamiento+ on dis&ositivos calentados eléctricamente '%e se

&onen incandescentes '%e se dedican a calentar el aire '%e va

entrar en el motor &ara elevar la tem&erat%ra del sistema en el

momento del arran'%e+ Sabemos que el motor tiene muchas componentes, las cuales son

muy esenciales para su correcto funcionamiento y otras que sirven

para mantearlo con una vida útil de mayor duración, partes como

las del sistema de refrigeración que estos poseen

". SISTEMA DE ENCENDIDO EN MOTORES DE COMBUSTION

INTERNA

Como ya hemos dicho antes, &ara encender el car"%rante en el motor de

gasolina, se necesita hacer saltar %na chis&a entre los dos electrodos de la "%*ía

&ara &rod%cir la tem&erat%ra necesaria &ara '%e la me.cla se encienda+Para '%e esa chis&a salte en la "%*ía, de"ido a s% material de constr%cci(n y

las altas &resiones en el cilindro, se necesitan tensiones m%y altas+

contin%aci(n e)&licaremos el &roceso de encendido+

31



En el momento '%e &onemos en contacto la llave de arran'%e, se cierra el

circ%ito y la "atería em&ie.a a entregar %n volta*e+ Ese volta*e es demasiado "a*o

?02 voltios@ &ara hacerlo saltar entre los electrodos de las "%*ías, entonces la

"o"ina con la ay%da del r%&tor consig%e cam"iar ese volta*e "a*o ?02 voltios@ a

volta*es m%y altos ?3 voltios@+ Esa corriente de alta tensi(n generada en la

"o"ina es enviada al delco, donde ahí se enc%entra %n distri"%idor giratorio

'%e re&arte la tensi(n a la "%*ía corres&ondiente+

".1. PARTES DEL SISTEMA DE ENCENDIDO

El sistema de encendido en motores de gasolina se "asa de los sig%ientes

com&onentes=

:+0+0+ lternador

Es %n dis&ositivo accionado directamente &or el motor '%e se encarga

de generar %na corriente &ara cargar la "atería+ Este alternador va

cargando la "atería &ara '%e ésta no se agote+ l estar directamente

accionado &or el motor, si s%"imos las revol%ciones del motor

tam"ién a%mentamos la corriente generada y cargaremos antes la

"atería en caso de '%e esté a &%nto de agotarse+

:+0+2+ 5ateríaLa "atería es la encargada de s%ministrar la energía eléctrica &ara

'%e circ%le de camino a la "%*ía+ Es %n gr%&o de dos o más

elementos ac%m%ladores de energía eléctrica, conectados entre sí+

Esta energía eléctrica viene dada &or la reacci(n '%ímica del &lomo

y ácido s%l$Drico, '%e son las "aterías %tili.adas en vehíc%los+

32



Para a%mentar s% vida Dtil, es decir, '%e s% tiem&o de descarga

a%mente casi inde$inidamente, ésta se mantiene en carga constante

&or medio del alternador, '%e le &ro&orciona la energía eléctrica

necesaria &ara '%e no se agote+

:+0+3+ 5o"ina

La "o"ina es el dis&ositivo eléctrico '%e se encarga de trans$ormar la

"a*a tensi(n '%e &roviene de la "atería en %na corriente

s%$icientemente alta &ara hacer saltar la chis&a entre los electrodos de

la "%*ía+ \sta consta de dos $ilamentos enrollados en %n elemento

metálico+El &rimario ?$ilamento@ c%ando reci"e la corriente de la "atería, el

r%&tor le interr%m&e la corriente '%e &asa &or este $ilamento,

entonces al sec%ndario se le ind%ce %na corriente m%cho más alta

ca&a. de hacer saltar la chis&a entre los electrodos de la "%*ía y

encender la me.cla+ Esto es de"ido a la di$erencia de es&iras entre

ellos+demás de generar alta tensi(n &ara el encendido de la me.cla, la

"o"ina c%m&le otras $%nciones '%e son= enviar esa alta tensi(n sin

retraso con res&ecto al momento &reesta"lecido &or la a&ert%ra del

r%&tor, crear %n chis&a con energía s%$iciente &ara iniciar el

encendido, $%ncionar de $orma reg%lar al variar la velocidad del

motor y &oseer la ca&acidad de resistir el corto circ%ito c%ando se

de*a al contacto de arran'%e cerrado, es decir, se de*a en acci(n el

arran'%e del motor+

33



:+0+4+ R%&tor

El r%&tor está sit%ado dentro del distri"%idor y se encarga de

interr%m&ir &eri(dicamente la corriente en el $ilamento &rimario de la

"o"ina &ara '%e la corriente sea ind%cida en el sec%ndario+Esta interr%&ci(n se logra &or la a&ert%ra de dos contactos, los c%ales

son comandados &or %na leva, accionada &or y a la misma velocidad

'%e el ár"ol de levas ?en caso de motor de 4 tiem&os@+l r%&tor tam"ién se le s%ele llamar &latinosF, esto es de"ido a '%e

antig%amente estos contactos esta"an hechos de este material de"ido

al es$%er.a '%e tienen '%e so&ortar+

:+0+/+ #istri"%idor

Este elemento es el encargado de re&artir la alta tensi(n a cada "%*ía

en cada momento+ Por eso solo es necesario en motores de más de %n

cilindro+El distri"%idor es %na &arte m(vil, tam"ién llamado &i&a giratoria o

esco"illa '%e toma la corriente de %n contacto central y la distri"%ye

a las terminales de las "%*ías+El distri"%idor va sit%ado en el delco, donde a'%í tam"ién se sitDa el

r%&tor y los reg%ladores de avance de encendido+La velocidad de rotaci(n es e)actamente la misma '%e el r%&tor, es

decir, '%e el ár"ol de levas en caso de ser %n motor de 4 tiem&os+

:+0+6+ 5%*ías

La "%*ía es el elemento '%e se encarga de hacer saltar la chis&a &or

s%s electrodos &ara así encender la me.cla de aire y gasolina+ La

"%*ía además de constar de los electrodos, está rec%"ierta de %n

aislante &ara disi&ar el calor generado en la cámara de com"%sti(n ya

'%e está en contacto directo con las e)&losiones+

34



!ay dos ti&os de "%*ías, las "%*ías $rías y las "%*ías calientes+ la

hora de montar %na "%*ía, se ha de mirar siem&re la más adec%ada

&ara t% motor+ Las "%*ías $rías se %tili.an &ara motores '%e tra"a*an

d%ramente y a altas tem&erat%ras ya '%e disi&an el calor m%y rá&ido+

in em"argo, las "%*ías calientes se %tili.an en motores '%e tra"a*an a

"a*as tem&erat%ra &or'%e la disi&aci(n del calor es m%y lenta+Para me*orar la e$icacia y la ra&ide. a la hora de encender la me.cla,

se %tili.an "%*ías constit%idas &or más de %n electrodo como la "%*ía

de la imagen, siem&re res&etando el Dnico electrodo central y varios

electrodos de masa+

".2. ENCENDIDO ELECTRÓNICO

El encendido convencional &%ramente eléctrico '%e aca"amos de

e)&licar &resenta alg%nos inconvenientes+ En la década de los >,

gracias al gran &rogreso '%e t%vo la electr(nica, se &%dieron

im&lementar varias ideas al encendido de los motores de com"%sti(n

interna+El encendido convencional &resenta los sig%ientes inconvenientes= El sistema no es ca&a. de &ro&orcionar más de 2 chis&as &or

min%to, lo '%e im&ide montar motores con gran nDmero de

cilindros y grandes regímenes+ El r%&tor es %n sistema mecánico '%e en alg%nos casos &%ede

$allar de"ido a re"otes entre los contactos &or la gran velocidad a

la '%e $%nciona, grandes volta*es '%e &asan entre los contactos,

etc+ EL distri"%idor giratorio es otro sistema mecánico '%e

&%ede desgastarse, $allar y se ha de s%"stit%ir tem&oralmente+

35



El avance de encendido se &rod%ce mecánicamente y s%

e$icacia es m%y "a*a+

Para me*orar los distintos inconvenientes '%e &resenta el

encendido convencional se rec%di( a la electr(nica, donde con

ella conseg%iríamos crear %n sistema de encendido sin &ro"lemas

de averías, más sim&le, "arato, lim&io y e$ica.+ contin%aci(n e)&licaremos los distintos sistemas '%e se

han ido im&lementando en el encendido y veremos '%e in$l%encia

t%vieron hasta el sistema %tili.ado act%almente+pinamos que el encendido electrónico es un aporte importante

en el campo del motor de combustión porque permite un

encendido que produce una descarga y acciona el motor en un

tiempo más corto

:+2+0+ Encendido con ay%da electr(nica

Para eliminar los inconvenientes '%e &rod%cía '%e el r%&tor $%ese el

encargado de cortar la corriente en el &rimario de la "o"ina y '%e &or

el &asasen grandes tensiones se rec%rri( a %n sistema electr(nico

donde ahora ya no es el encargado de cortar esa tensi(n, sim&lemente

se encarga de dar la se-al en el momento '%e hay '%e entregar %na

chis&a a la "%*ía &ara '%e %n com&onente electr(nico ?transistor@ la

corte+Con esta ay%da electr(nica '%e es la im&lementaci(n de %n

transistor &ara comandar el corte de corriente en la "o"ina se

consig%i( '%e el r%&tor no est%viese e)&%esto a %nos tra"a*os

mecánicos tan e)igentes, &or lo tanto red%cimos el mantenimiento de

éste+ am"ién se consig%i( %na mayor tensi(n dis&oni"le en las

36



"%*ías es&ecialmente en grandes regímenes del motor, me*orando el

encendido de la me.cla+ hora el sistema es ca&a. de entregar 24

chis&as &or min%to+ ?7illegas 2:@

#. TIPOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

#.1. MOTOR DE 2 TIEMPOS

El motor de dos tiem&os $%e el &rimer motor de com"%sti(n interna

'%e se constr%y(+ La $a"ricaci(n, mantenimiento y $%ncionamiento es

m%cho más sencillo '%e el motor de c%atro tiem&os, a contin%aci(n

e)&licaremos s%s &artes "ásicas y el ciclo de $%ncionamiento+Para la constr%cci(n de %n motor de dos tiem&os nos &odemos "asar

en dos ciclos, el <tto y el #iesel+ En este a&artado solo citaremos el

motor de dos tiem&os de <tto, ya '%e el #iesel no se %tili.a hoy en

día+

;+0+0+ Ciclo <tto de 2 tiem&os=

1,+ /,08: A0/9/- Z com&resi(n= C%ando el &ist(n está

en el &%nto más "a*o, es decir en el P%nto M%erto In$erior

?PMI@, em&ie.a el &roceso de admisi(n+ La l%m"rera de

admisi(n de*a &asar el car"%rante ?aire y com"%sti"le@ hacia

el cilindro+ Sna ve. as&irado el car"%rante el &ist(n va

ascendiendo mientras com&rime la me.cla+ 2; /,08: E<8-9/- esca&e de gases= En el momento '%e

el &ist(n está en el &%nto más alto, es decir, el P%nto M%erto

%&erior ?PM@, la "%*ía ?en caso del ciclo <tto@ hace saltar

%na chis&a '%e enciende la me.cla, incrementando la &resi(n

37



en el cilindro y hace des&la.ar al &ist(n hacia a"a*o+ C%ando

está a la alt%ra de la l%m"rera de esca&e, la &ro&ia &resi(n de

los gases tiende a salir del cilindro, de*ando al cilindro vacío

&ara volver a em&e.ar %n n%evo ciclo+Este motor como &odemos o"servar hace %n tra"a*o en cada

revol%ci(n, es decir %na e)&losi(n en cada v%elta del cig9e-al+ Esto

crea %na mayor &otencia $rente a los motores de c%atro tiem&os '%e

hacen %na e)&losi(n cada dos v%eltas del motor+ am"ién, el motor

de dos tiem&os incor&ora menos &ie.as m(viles como las válv%las,

levas, ár"ol de levas, etc+, y s% $%ncionamiento es más sencillo+ En

contra&artida el motor de c%atro tiem&os hay más $acilidades a la

hora de modi$icarlo, rinde m%cho más, cons%miendo m%cho menos y

contaminando menos+Este ti&o de motor, hoy en día aDn se %tili.a, a%n'%e siem&re en

motores de &e'%e-a cilindrada como= ciclomotores, cortacés&ed,

motosierras, etc+El com"%sti"le %tili.ado en el motor <tto de dos tiem&os, al ig%al

'%e en el ciclo <tto de c%atro tiem&os es la na$ta o llamado

comDnmente gasolina+

#.2. MOTOR DE 4 TIEMPOSEl motor de 4 tiem&os $%e toda %na revol%ci(n en el m%ndo del motor,

desde '%e l&honse 5ea% de Rochas ide( este ciclo y más tarde Aikola%s

%g%st <tto lo me*or(, ha ha"ido m%chos más cam"ios '%e han

me*orado s% rendimiento y hasta hoy en día es %tili.ado+ contin%aci(n

e)&licaremos en '%e se "asa el ciclo de 4 tiem&os+

38



;+2+0+ Ciclo <tto de 4 tiem&os

1,+ /,08= dmisi(n= En el momento '%e el &ist(n está en

el &%nto más alto ?PM@, la válv%la de admisi(n se a"re y el

&ro&io &ist(n &or el vacío '%e se crea dentro del cilindro

as&ira la me.cla ?aire y com"%sti"le@ hasta llegar al &%nto más

"a*o del cilindro ?PMI@+ 2; /,08= Com&resi(n= #es&%és del ciclo de admisi(n, el

&ist(n se enc%entra en el &%nto más "a*o ?PMI@, en este

momento la válv%la de admisi(n se cierra y el &ist(n em&ie.a

a ascender com&rimiendo la me.cla hasta llegar al &%nto más

alto del cilindro ?PM@ 3,+ /,08= E)&ansi(n= Sna ve. '%e en la carrera de

com&resi(n se ha com&rimido la me.cla, la "%*ía hace saltar

%na chis&a y enciende la me.cla, a%mentando la &resi(n en el

cilindro y haciendo descender el &ist(n hacia el &%nto más

"a*o ?PMI@+ En esta carrera de e)&ansi(n es donde se reali.a

el tra"a*o Dtil+ 4; /,08= Esca&e de gases= C%ando el &ist(n llega al &%nto

más "a*o ?PMI@, se a"re la válv%la de esca&e y el &ist(n

em&ie.a a ascender em&%*ando los gases '%emados hacia ele)terior+ En el momento '%e llega al &%nto más alto ?PM@ la

válv%la de esca&e se cierra+

;+2+2+ Ciclo #iesel de 4 tiem&os

1,+ /,08: dmisi(n= En el momento '%e el &ist(n está en el

&%nto más alto ?PM@, la válv%la de admisi(n se a"re y el

39



&ist(n as&ira aire $resco ?a di$erencia del ciclo <tto de 4

tiem&os@ hasta llegar al &%nto más "a*o del cilindro ?PMI@+

2; /,08: Com&resi(n= #es&%és del ciclo de admisi(n, el &ist(n se enc%entra en el &%nto más "a*o ?PMI@, en este

momento la válv%la de admisi(n se cierra y el &ist(n em&ie.a

a ascender com&rimiendo el aire hasta llegar al &%nto más alto

del cilindro ?PM@ 3,+ /,08= E)&ansi(n= Sna ve. '%e en la carrera de

com&resi(n se ha com&rimido la me.cla, el inyector se

encarga de inyectar el com"%sti"le dentro del cilindro+ La

&ro&ia &resi(n del aire enciende la me.cla, a%menta la &resi(n

en el cilindro y desciende el &ist(n hacia el &%nto más "a*o

?PMI@+ En esta carrera de e)&ansi(n es donde se reali.a el

tra"a*o Dtil+

4; /,08= Esca&e de gases= C%ando el &ist(n llega al &%nto

más "a*o ?PMI@, se a"re la válv%la de esca&e y el &ist(n

em&ie.a a ascender em&%*ando los gases '%emados hacia el

e)terior+ En el momento '%e llega al &%nto más alto ?PM@ la

válv%la de esca&e se cierra+El motor #iesel de 4 tiem&os es la má'%ina térmica más e$iciente de

todos los tiem&os, s%&erando al ciclo <tto con creces+ Ese

rendimiento tan alto se consig%e '%e al entrar solo aire, la carrera de

com&resi(n &%ede ser m%cho más e$ica. com&rimiendo m%cho más

sin &ro"lemas de detonaci(n y reali.ando más tra"a*o+ En

contra&artida la velocidad má)ima del motor está m%y limitada, ya

40



'%e &ara '%e se encienda la me.cla hace $alta %n vol%men mínimo de

aire+

El com"%sti"le %tili.ado en el motor #iesel es el aceite &esado o máscomDnmente llamado gasoil+

;+2+3+ Ciclo Wankel de 4 tiem&os

El ciclo Wankel es %n &roceso m%y similar al motor <tto de 4

tiem&os, a%n'%e en este caso la Dnica &ie.a m(vil dentro del motor

?sin contar válv%las@ es el rotor, es %na &ie.a con $orma de triáng%lo

e'%ilátero '%e va girando constantemente ?a di$erencia del motor a

&ist(n '%e tiene &%ntos m%ertos@ y &or lo tanto es la &ie.a '%e reali.a

el tra"a*o+ 1,+ /,08: dmisi(n= La entrada de admisi(n &ermanece

constantemente a"ierta+ C%ando c%al'%iera de los tres lados

del rotor &asa &or esa a&ert%ra, éste as&ira la me.cla de

car"%rante+ 2; /,08= Com&resi(n= La &arte del estator donde oc%rre el

&roceso de com&resi(n ?l%gar donde oc%rren los &rocesos@ es

más estrecha '%e todas las demás+ El rotor trae la me.cla '%e

ha cogido en el &roceso de admisi(n donde a'%í al ser más

estrecho se com&rimirá+ 3,+ /,08= E)&ansi(n= Sna ve. com&rimida la me.cla, la

"%*ía hace saltar %na chis&a '%e em&%*ará el rotor &ara '%e

siga s% recorrido+ En este tiem&o de e)&ansi(n es donde se

reali.ará el tra"a*o Dtil+ 4; /,08= Esca&e de gases= '%í, al ig%al '%e en el tiem&o

de admisi(n, la a&ert%ra de esca&e &ermanece constantemente

a"ierta+ Sna ve. '%e ha e)&lotado la me.cla, los gases están a

41



alta &resi(n+ Entonces al encontrar esta a&ert%ra los gases

'%emados salen &or s% &ro&ia &resi(n+ &artir de a'%í v%elve

a em&e.ar el ciclo+

El rotor de este motor como vemos es idéntico en todas s%s &artes, la

Dnica &ie.a '%e no es de $orma ig%al es el estator o carcasa+ Por lo

tanto, como el rotor es simétrico, los c%atro &rocesos ?admisi(n,

com&resi(n, e)&ansi(n y esca&e@ oc%rren tres veces en cada

revol%ci(n+ Esto '%iere decir '%e da tres e)&losiones &or revol%ci(n a

di$erencia del motor <tto o #iesel de 4 tiem&os '%e solo da %na

e)&losi(n cada dos revol%ciones+

Este motor además de tener como venta*a $rente al motor <tto o

#iesel de 4 tiem&os, 3 e)&losiones &or revol%ci(n, dando %na

&otencia m%cho más elevada &ara la misma ca&acidad, tiene otras

m%chas venta*as como= 4V menos de &ie.as, la mitad de vol%men

con %n &eso similar a los motores de &ist(n, %n dise-o más sim&le,

con &ocas vi"raciones y no hay &ro"lemas de disi&aci(n de calor+

En contra&artida el motor Wankel tiene desventa*as m%y im&ortantes

como son los &ro"lemas de estan'%eidad '%e &resenta en la &artesaliente del rotor, &%diendo com&artir gases de di$erentes $ases y esto

&rovoca %n gran &ro"lema '%e lo hacen estar le*os de los motores

alternativos a &ist(n+ am"ién como contra&artida tiene %n

di$erencial de tem&erat%ra m%y grande+ La &arte donde oc%rre la

admisi(n y com&resi(n son $ases $rías donde la tem&erat%ra no &asa

de los 0/OC, en cam"io las $ases de e)&ansi(n y esca&e llegan a

42



so"re&asar tem&erat%ras de 0OC, creando esta di$erencia de

tem&erat%ra y es %n &ro"lema a la hora de re$rigerar+

El motor rotativo Wankel a%n'%e &or el momento no está en a%ge,

hay alg%nas marcas '%e %tili.an s%s motores &ara la venta al %s%ario

e incl%so e'%i&an s%s motores en com&eticiones m%y im&ortantes

como las 24 horas de Le Mans+ Esta marca '%e &atrocina tanto este

motor es Ma.da+

El com"%sti"le %tili.ado en este motor es el mismo '%e se %tili.a en

el motor <tto o motor de e)&losi(n, la na$ta o comDnmente llamada

gasolina+ ?7illegas 2:@

$. IMPACTO AMBIENTAL

Las $ormas más im&ortantes de acci(n del motor de com"%sti(n interna so"re el

medio am"iente son=

gotamiento de materias &rimas no renova"les cons%midas d%rante el

$%ncionamiento de los MCI ?motores de com"%sti(n interna@+

Cons%mo de o)ígeno contenido en el am"iente+

Emisi(n y contaminaci(n de la atm(s$era con gases t()icos '%e

&er*%dican al ser h%mano, la $lora y la $a%na+

Emisi(n de s%stancias '%e &rovocan e$ecto invernadero, gases '%e

incrementan la tem&erat%ra de n%estro &laneta+ ?GSERR 203@

El impacto ambiental es uno de los aspectos que se debe llevar en

cuenta con mayor énfasis en la actualidad debió a que la mayoría de

máquinas que usamos tiene un fuerte impacto es nuestro medio

43



$.1. %CONTAMINAN O NO CONTAMINAN LOS MOTORES DE

COMBUSTIÓN INTERNA&

Los motores de com"%sti(n interna generan tres contaminantes

im&ortantes= hidrocar"%ros, ()ido de nitr(geno y mon()ido de car"ono+

Los hidrocar"%ros reaccionan con los ()idos de nitr(geno a la l%. solar y

%n clima tem&lado &ara $ormar o.ono a nivel del s%elo+

Los ()idos de nitr(geno ay%dan a $ormar la ll%via ácida+ El mon()ido de

car"ono es %n gas mortal incoloro e inodoro '%e &%ede deteriorar las

$%nciones mentales y la &erce&ci(n vis%al, así como ca%sar la m%erte+

%n'%e s% contaminaci(n am"iental se ve más &or la tí&ica emisi(n de

esos gases, de ac%erdo con estimaciones del Panel Interg%"ernamental

so"re Cam"ios Climáticos, de mantenerse las act%ales tendencias en las

emisiones de gases del e$ecto invernaderoF, la tem&erat%ra media glo"al

a%mentaría a %n ritmo de +3 YC &or década+ En consec%encia, se

&rod%cirían incrementos en el nivel del mar de %nos 2 a / cm &ara el

a-o 2/, y de alrededor de 0 metro &ara el a-o 20+

$.2. M'TODOS DE REDUCCIÓN DE SUSTANCIAS TÓ(ICAS.

Los métodos de red%cci(n de la to)icidad y el h%meado de los

motores de com"%sti(n interna &%eden ser=

Monitoreo de las emisiones de gases de esca&e '%e &ermitan

generar historiales de mantenimiento+

Identi$icaci(n de $allas concretas en donde se evidencien

red%cciones de los gases de esca&e+

44



istemas de recirc%laci(n de los gases de esca&e y s%

ne%trali.aci(n+

Estado técnico de los motores y s% correcta reg%laci(n+

Per$eccionamiento de los &rocesos de $ormaci(n de la me.cla

?airecom"%sti"le@+

Com"%sti"les me*or re$inados '%e dismin%yan las &artes &or

mill(n de a.%$re+ Presente en la destilaci(n del &etr(leo+

?GSERR 203@

$.3. DESCRIPCIÓN DE LAS EMISIONES DE UN MOTOR DE

COMBUSTIÓN INTERNA.

contin%aci(n se mencionan alg%nos de las s%stancias '%e son res%ltado

de la com"%sti(n en %n motor a gasolina+

>+3+0+ Mon()ido de car"ono ?C<@

El mon()ido de car"ono, es %n gas inodoro, incoloro, altamente

t()ico+ P%ede ca%sar la m%erte c%ando se res&ira en niveles elevados

es res%ltado del &roceso de com"%sti(n y se $orma siem&re '%e la

com"%sti(n es incom&leta, e &rod%ce c%ando se '%eman materiales

com"%sti"les, como el CPM, entonces s%rge el C< ?mon()ido de

car"ono@ y consig%ientemente a&arece <2 ?<)igeno@ y !C

?!idrocar"%ros@+ Estas emisiones contri"%yen signi$icativamente a la

contaminaci(n del aire, los t()icos del aire y gases de e$ecto

invernadero+

45



>+3+2+ #i()ido de car"ono ?C<2@

Es %n gas no in$lama"le, inodoro, incoloro, gas de e$ecto invernadero

ligeramente acido, es a&ro)imadamente 0+/ veces más &esado '%e

aire, es %n as$i)iante sim&le, se &rod%cen síntomas solo c%ando s%

concentraci(n es tan alta '%e des&la.a el o)ígeno '%e se necesita &ara

so&ortar la vida, se &%ede estar e)&%esto a %na concentraci(n del 0

V de C<2 d%rante &ocos min%tos sin '%e tenga consec%encia+ Entre

02 y 0/ V en el am"iente ca%sa inconsciencia rá&idamente, 2/ V de

concentraci(n &%ede ca%sar la m%erte des&%és de varias horas de

e)&osici(n+ e &rod%ce c%ando la com"%sti(n es com&leta, donde el

com"%sti"le y el o)ígeno se '%eman totalmente &rod%ciendo solo

C<2 ?di()ido de car"ono@ y !2< ?ag%a@+

>+3+3+ A<2

Es la com"inaci(n entre el o)ígeno y el nitr(geno, es &rod%cto de la

com"%sti(n a altas tem&erat%ras, es %n gas '%e en concentraciones

elevadas &%ede ca%sar la m%erte en el ser h%mano+

>+3+4+ B)ido de a.%$re ?<2@

El ()ido de a.%$re es %n gas incoloro con %n característico olor as$i)iante+ En ag%a se dis%elve $ormando %na disol%ci(n ácida ?ll%via

acida@, va ligado a la calidad del com"%sti"le o"tenido &or

destilaci(n+

46



>+3+/+ B)ido de nitr(geno ?A<2@

El ()ido de nitr(geno, es %n com&%esto '%ímico de color marr(n %

amarillento, e $orma como s%"&rod%cto en los &rocesos de

com"%sti(n a altas tem&erat%ras, como en los camiones #iesel y las

&lantas eléctricas+

>+3+6+ <)ígeno ?<2@

Gas incoloro, inodoro ?sin olor@ e insí&ido, agente o)idante '%e

acelera vigorosamente la com"%sti(n, Es im&rescindi"le &ara el

&roceso de com"%sti(n, con %na me.cla ideal el cons%mo de

com"%sti"le de"ería ser total, &ero en el caso de la com"%sti(n

incom&leta, el o)ígeno restante es e)&%lsado &or el sistema de

esca&e+

>+3+:+ PM0

Material artic%lado s(lido o lí'%ido de &olvo, ceni.as, hollín,

&artíc%las metálicas, cemento o &olen, dis&ersas en la atm(s$era, y

c%yo diámetro varía entre 2,/ y 0 ]m ?0 micr(metro corres&onde a

la milésima &arte de 0 milímetro@, asociado a &artíc%las de car"ono

?hollín@+

Las PM0 al ser inhaladas y al &enetrar con $acilidad a las vías

res&iratorias, ca%san e$ectos nocivos en la sal%d de las &ersonas,

es&ecí$icamente en el sistema res&iratorio+ Por via*ar más

&ro$%ndamente en los &%lmones y &or estar constit%idas &or

47



elementos más t()icos ?como metales &esados y com&%estos

orgánicos@, estas &artíc%las &rod%cen cáncer+

>+3+;+ PM2+/

Material artic%lado '%e re&resenta &artíc%las de menos de 2,/ ]m de

diámetro aerodinámico+

>+3+>+ !C

Los hidrocar"%ros no '%emados, son moléc%las de com"%sti"le

&arcialmente o)idados+ Estos gases se de"en a '%e &or algDn $actor se

im&ide '%e la me.cla se '%eme correctamente dentro de la cámara de

com"%sti(n ?"%*ías, demasiado avance del encendido o tiem&o

ins%$iciente del mismo, "a*a com&resi(n, me.cla &o"re, etc+@+

Las me.clas &o"res ?con e)ceso de o)ígeno@ &rovocan %na velocidad

de in$lamaci(n m%y "a*a y &or lo tanto no se &rod%ce %na

com"%sti(n correcta y &or eso sale el com"%sti"le sin '%emar ?!C@

&or el esca&e+

Las me.clas m%y ricas ?con e)ceso de com"%sti"le@, de"ido a la $alta

de o)ígeno tam"ién &rod%cen %na com"%sti(n incorrecta y generan

com"%sti"le sin '%emar, cons%men com"%sti"le en e)ceso, ens%cian

las "%*ías y &%eden a%mentar el desgaste del motor+

La &resencia de !C se detecta $ácilmente &or s% característico olor y

tam"ién son altamente t()icos, considerados cancerígenos en alg%nos

casos, ya '%e dentro de éstos se englo"an las &ara$inas, ole$inas,

48



aldehídos, cetonas, ácidos car"o)ílicos, acetileno, etileno,

hidrocar"%ros &olicíclicos, hollín, etc+ ?GSERR 203@

49



1). CONCLUSIONES

Sn motor de com"%sti(n interna es %no de los inventos '%e han marcado

%n nota"le cam"io en la vida cotidiana '%e toma el hom"re desde s%

a&licaci(n en el trans&orte hasta s% desem&e-o en n%evos adelantos

tecnol(gicos+ am"ién &%ede ca%sar &e'%e-os da-os al am"iente, &ero en el caso de

&resentar %n mal mantenimiento llegaría a ser %n gran riesgo &ara la

sal%d am"iental y h%mana+

Los com&onentes del motor desde el más &e'%e-o hasta el más grande

&resentan %n &a&el $%ndamental en s% correcta e*ec%ci(n+ Kinalmente se denota el desarrollo del motor, el c%al $%e %n &roceso largo

y "ene$icioso, logrado gracias a los a&ortes de distintos &ersona*es, los

c%ales c%m&lieron %n &a&el relevante a lo largo de la historia, teniendo

como res%ltado el act%almente llamado motor a com"%sti(n interna+

50



11. BIBLIOGRAFÍA

5erme*o, 7icente Calle+ ̂ Mecánica del a%tom(vil+_ En Mecánica del automóvil ,

de 7icente Calle 5erme*o, 4:+ Pam&lona= 7icente Calle 5erme*o, 2+

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M5IEAL GEAER#< P<R L EMIIBA #E GE EA M<<RE

SE SILI`A C<MPLEMEA< LS5RICAE+_ En EVALUACIÓN

DEL IMPACTO AMBIENTAL GENEADO PO LA EMI!IÓN DE GA!E! EN

MOTOE! "UE UTILI#AN COMPLEMENTO! LUBICANTE! , de <CR

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#E C<M5SIBA IAERA+_ En $UNCIONAMIENTO DE MOTOE! DE

COMBU!TIÓN INTENA, de ML#LW R<MA PWLQ, 3236+

A%evo Le(n= Linares A+ L+, 0>;4+

7illegas, l"ert Martíne.+ ̂ M<<RE #E C<M5SIBA IAERA+_ En

MOTOE! DE COMBU!TIÓN INTENA, de l"ert Martíne. 7illegas, 0/20+

ant Celoni= IE 5ai) Montseny, 2:+

51



12. ANE(OS

12.1. GLOSARIO

D/+,/- ,*,+-/: Es c%al'%ier direcci(n '%e &ermita

identi$icar yXo com%nicar entre sí los dis&ositivos in$ormáticos o

las &ersonas dentro de %na red+ T,+0/-=0/: Rama de la $ísica '%e hace $oco en el est%dio

de los vínc%los e)istentes entre el calor y las demás variedades de

energía+

R>9: Es %na entidad virt%al o mecánica arti$icial+ M=?@/- , 8+: Es %n motor de com"%sti(n e)terna '%e

trans$orma la energía térmica de %na cantidad de ag%a en energía

mecánica+ C+>@+-,: Com"%sti"le, '%e se em&lea en los motores de

e)&losi(n y de com"%sti(n interna+ M,>@9+: Es %n sistema '%e locali.a in$ormaci(n en los

motores de "Ds'%eda más %sados y carece de "ase de datos &ro&ia

y %sa las de otros "%scadores y m%estra %na com"inaci(n de las

me*ores &áginas '%e ha dev%elto cada %no+ A@0/*: Es %n vehíc%lo a%to&ro&%lsado destinado al

trans&orte de &ersonas o mercancías sin necesidad de carriles+ C/* O: Es el ciclo termodinámico '%e se a&lica en los

motores de com"%sti(n interna de encendido &rovocado ?motores

de gasolina@+ C0>@9/>*,: Es c%al'%ier material ca&a. de li"erar energía

c%ando se o)ida de $orma violenta con des&rendimiento de calor+ P+ 0+: Es el momento de $%er.a '%e e*erce %n motor so"re

el e*e de transmisi(n de &otencia+ N,@0=/: Es %na &ie.a toroide de ca%cho '%e se coloca en las

r%edas de diversos vehíc%los y má'%inas+

52



E-,+ +0/: Es la &arte de energía interna de %n sistema

termodinámico en e'%ili"rio '%e es &ro&orcional a s% tem&erat%ra

a"sol%ta y se incrementa o dismin%ye &or trans$erencia de

energía+ G9/*: Kracci(n destilada del &etr(leo cr%do, '%e se &%ri$ica

es&ecialmente &ara eliminar el a.%$re+ Lo &odemos %sar en los

motores #iesel+ L@>+/-,: Es %na s%stancia '%e, colocada entre dos &ie.as

m(viles, no se degrada, y $orma %na ca&a '%e im&ide s% contacto,

&ermitiendo s% movimiento incl%so a elevadas tem&erat%ras y

&resiones+ E*,+9: Es %n cond%ctor eléctrico %tili.ado &ara hacer

contacto con %na &arte no metálica de %n circ%ito+ P/9-: Es %no de los elementos "ásicos del motor de com"%sti(n

interna+ T,-9/- 0,=-/: Es %na magnit%d $ísica '%e re&resenta la

$%er.a &or %nidad de área en el entorno de %n &%nto material

so"re %na s%&er$icie real o imaginaria de %n medio contin%o+ T8-: Es %na herramienta %tili.ada &ara sellar %n contenedor+ C/+@/: Es %na red eléctrica ?intercone)i(n de dos o más

com&onentes@ '%e contiene al menos %na trayectoria cerrada+ M-/,*: Es la &ie.a de hierro, com&%esta de dos ramas, %na de

las c%ales se $i*a &or %n e)tremo en el e*e de %na má'%ina y la

otra $orma el mango '%e sirve &ara mover al "ra.o+ V*,: Potencial eléctrico, e)&resado en voltios+ P,-/: Es la cantidad de tra"a*o e$ect%ado &or %nidad de

tiem&o+ C/98: #escarga l%minosa entre dos c%er&os cargados con m%y

di$erente &otencial eléctrico+

53



C>** , @,+: Es el nom"re de varias %nidades de medida

de &otencia %tili.adas en el sistema anglosa*(n+

F/*0,-: !ilo en es&iral '%e genera l%. &or acci(n de la

tem&erat%ra en las lám&aras incandescentes+

02+2+ #IP<II7

Evolucion Del Motor a Combustion Interna

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