Fundamentos de Motores de Combustión Interna

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  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 1

    Descripcin, caractersticas y usos de los motores Disel en maquinaria pesada

    Gildemeister

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    Unidad 2: Componentes y parmetros de funcionamiento de los motores Disel

    empleados en maquinaria pesada

    Gildemeister

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    1. Conceptos fundamentales de mecnica

    Para comprender el funcionamiento de un motor Disel, es necesario definir los

    siguientes conceptos bsicos:

    1.1 Trabajo mecnico:

    Es cuando se aplica una fuerza a un cuerpo de masa a lo largo de un recorrido, y

    equivale tambin, a la energa necesaria para mover el cuerpo de este recorrido.

    El trabajo mecnico se expresa a travs de la siguiente simbologa:

    W = Trabajo Kgf m

    F = Fuerza Kgf

    L = recorrido m

    M= masa

    Es decir: W = F x L

    Ejemplo: Si sobre un cuerpo acta una fuerza F = 2 kgf a lo largo de un recorrido L

    = 1 m, se realiza un trabajo W = 2 Kgf x 1 m = 2 kgf m].

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    1.2 Potencia:

    Es la cantidad de trabajo que se puede realizar en un determinado tiempo o

    tambin la velocidad a la cual se realiza el trabajo.

    Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de

    duracin t, la potencia media durante ese intervalo est dada por la relacin:

    =

    Donde:

    Pot = Potencia Kgf m/s

    F = Fuerza Kgf

    L = Recorrido m

    t = Tiempo s

    Ejemplo: Si el trabajo W = 2 Kgf m se realiza en un tiempo t = 0.5 segundo, la

    potencia realizada es Pot = 2 Kgf m/ 0.5 s = 4 [Kgfm/s].

    La potencia en los motores de combustin interna se puede medir en:

    Caballo de Fuerza HP ( Sistema Ingls)

    Caballo de Vapor CV (Sistema Mtrico)

    Kilo Watt KW (Sistema Internacional)

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    Caballo de vapor (CV) es la unidad de medida de potencia que se define

    como la potencia necesaria para elevar verticalmente un peso de 75 Kgf a

    1 m de altura en un tiempo de 1 s.

    Caballo de fuerza (HP) es la unidad de medida de potencia que se define

    como la potencia necesaria para elevar un peso de 330 lbs a 1 pie de

    altura en un tiempo de un minuto.

    Watt (W) es la unidad de potencia del sistema internacional y se define

    como la potencia requerida para elevar un peso de 1 N a 1 metro de

    altura en un segundo.

    1.3 Calor:

    El calor est definido como la forma de energa (energa trmica) que se

    transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se

    encuentran a distintas temperaturas.

    La unidad de medida del calor es la kilocalora en el sistema mtrico, en BTU en el

    sistema ingls.

    BTU: se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar en un grado

    Fahrenheit la temperatura de una libra de agua.

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    Kcal: se define como la cantidad de calor necesario para aumentar en un grado

    Celsius la temperatura de un kilo de agua.

    1.4 Temperatura:

    Es la medida de lo caliente o lo fro que est un objeto. Normalmente se mide en

    Fahrenheit o Celsius.

    2. Conceptos fundamentales de motores

    2.1 Punto muerto:

    Corresponde a las posiciones extremas que toma el pistn en los extremos del

    cilindro del motor, en estos puntos el pistn cambia de sentido de movimiento.

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    2.2 Carrera:

    Es el recorrido que realiza el pistn, cuando se mueve desde el punto muerto

    superior al punto muerto inferior.

    2.3 Cilindrada: La cilindra o desplazamiento de un motor indica el volumen total

    que desplazan los pistones durante una carrera completa de cada uno de ellos.

    La cilindrada se calcula en base a la siguiente expresin:

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    CT = Cilindrada total cm

    D = Dimetro del cilindro cm

    L = Carrera del pistn cm

    Z= Nmero de cilindros cm

    La cilindrada o desplazamiento incide en la potencia suministrada por el motor, si

    aumenta la cilindra aumentar la potencia.

    Ejemplo:

    = = 5193.45 cm3= 5.2 Litros

    2.4 Relacin de compresin: La Rc en un motor de combustin interna es el

    nmero que permite medir la proporcin en que se ha comprimido la mezcla de

    aire-combustible (Motor Otto) o el aire (Motor Disel) dentro de la cmara de

    combustin de un cilindro. Se define como la relacin entre el volumen admitido

    por el cilindro (Vadm) y el volumen (Vc) de la cmara de compresin.

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    Para calcular su valor terico se utiliza la siguiente frmula:

    Vadm = Volumen admitido por el cilindro cm3

    Cu = Cilindrada unitaria cm3

    Vc = Volumen de la cmara de compresin cm3

    En los motores de ciclo Disel la relacin de compresin es alta, porque ayuda a

    aumentar la temperatura del aire, lo que facilita el encendido del combustible.

    Si el motor Disel es de Inyeccin directa Rc = 15 a 17:5:1 , en cambio en los de

    inyeccin indirecta va de 20 a 22:1, debido a que debe existir un mayor aumento

    de la temperatura del aire, por las prdidas de calor que se experimentan a

    travs de la culata hacia las cmara de refrigeracin del motor.

    El motor ciclo Otto tiene una Rc = 9 a 12:1 y depende del ndice de octano de la

    gasolina.

    Nota: El volumen admitido (Vadm) es la suma de la cilindra unitaria ms el

    volumen de la cmara de compresin.

    Ejemplo: Un motor Disel CX210B, tiene un dimetro de cilindro de 11.5 cm y una

    carrera del pistn de 12.5 cm. Si el volumen de su cmara de compresin es de

    78,69 , determine la relacin de compresin del motor.

    Cilindrada unitaria:

    = 1298.4 cm3

    =

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    = 17.5: 1

    2.5 Relacin aire combustible (RAC):

    En los motores de combustin interna, ciclo Otto

    o Disel, uno de los requisitos para que ocurra

    una combustin completa del combustible,

    debe existir una proporcin entre la cantidad de

    aire admitido y el combustible suministrado al

    motor, que se denomina relacin aire-

    combustible (RAC). Esta puede ser determinada

    en forma terica mediante la siguiente expresin:

    = Flujo msico de aire admitido kg/h

    = Flujo msico de combustible suministrado Kg/h

    Qa = Caudal de aire admitido LPM

    Qc = Caudal de combustible suministrado LPM

    La relacin aire combustible usualmente depende del tipo de combustible que se

    utilice en el motor.

    Motor Disel : RAC = 15:1

    Motor a Gasolina: RAC = 14.7:1

    Motor a Gas : RAC = 14.7:1

    Ejemplo: Un motor de gasolina consume Qc = 8 LPH, si la RAC es 14.7:1, determine

    la cantidad de aire que est ingresando al motor a travs del ducto de admisin:

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    Luego:

    2.6 Torque: Se puede definir torque como el efecto de giro que origina una fuerza

    aplicada a una cierta distancia de un punto de giro.

    El torque tiene especial inters por cuanto indica la fuerza rotacional o la

    capacidad de arrastre del motor. ste es originado por la presin que acta sobre

    el rea de la cabeza de los pistones, producto del proceso de combustin, de

    manera que la fuerza generada se transmite a la biela y al actuar en el extremo

    del codo del eje cigeal, da origen al torque que posteriormente ser

    suministrado en el volante del motor.

    Torque es: T = F x R mKgf

    F = Fuerza suministrada por la biela kgf

    R = Largo codo cigeal m

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    En el sistema mtrico el torque se mide en (mKgf) y en el sistema ingls en (pie

    Lib).

    El torque depende del llenado de los cilindros del motor, si tenemos ms

    molculas de aire y combustible, mayor ser el valor de la presin durante el

    proceso de combustin y por lo tanto el torque.

    El torque aumenta a medida que crecen las RPM, hasta alcanzar un valor

    mximo, que despus baja por efecto de la deficiencia de llenado en altas RPM,

    por lo tanto el torque que suministra a su potencia mxima, ser inferior al mximo

    que puede desarrollar, lo cual se puede observar en la curva de torque del motor.

    El torque de un motor se puede determinar mediante la siguiente frmula:

    (mKgf) (Sistema mtrico)

    Potencia = Potencia desarrollada por el motor (CV)

    RPM = Velocidad de giro del eje del motor (rpm)

    (pie lib) (Sistema ingls)

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    Potencia = Potencia desarrollada por el motor (HP)

    RPM = Velocidad de giro del eje del motor (rpm)

    Ejemplo: El motor de un Cargador Frontal CASE 621 F suministra una potencia

    mxima de 131 HP a 1800 rpm, determinar el torque en (pie lib) que suministra el

    motor en estas condiciones:

    2.7 Relacin carrera dimetro (l/d): Esta variable relaciona dos magnitudes

    geomtricas del motor, la carrera (L) y el dimetro (D) del pistn. Es variable saber

    si el motor est diseado para desarrollar torque o alcanzar altas RPM. Los

    motores Disel como son utilizados en maquinaria y vehculos pesados, son de

    alto torque, en cambio en caso de los vehculos livianos de pasajeros son

    diseados para alcanzar mayor RPM, para que este pueda alcanzar una mayor

    velocidad de desplazamiento.

    Basndose en los posibles valores de la relacin (L/D) los motores se pueden

    clasificar en:

    a) L/D mayor que 1, motor rectangular, alto torque y bajas RPM.

    b) L/D = 1 motor cuadrado , bajo torque y altas RPM

    c) L/D menor que 1, motor sper cuadrado bajo torque y altas RPM (Vehculo

    deportivo)

    La tendencia actual, tanto en los motores Disel y Otto, es una relacin (L/D), muy

    cercana a uno, debido a los favorables resultados que se obtienen en

    funcionamiento del motor. La relacin (L/D) se determina por la siguiente

    expresin:

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    L = Carrera del pistn cm

    D= Dimetro del cilindro cm

    Ejemplo: El motor Disel de una excavadora CASE, el dimetro y carrera del

    pistn son 11,5 cm y 12,5 cm respectivamente. Determine la relacin (L/D) y

    clasifique el motor de acuerdo a este criterio:

    Luego, el motor es rectangular y puede desarrollar alto torque a bajas RPM.

    2.8 Reserva de par o torque (Rs): Un parmetro importante en un motor Disel de

    maquinaria de construccin o agrcola es su reserva de par o porcentaje de

    aumento del torque, desde la mxima

    velocidad de giro que alcanza el eje

    motor a su mxima potencia, hasta la

    velocidad de giro, en que el motor

    entrega su mximo torque.

    Un motor con gran reserva de par no

    se sobrecargara tan rpidamente,

    cuando la mquina o vehculo se ve

    sometido a cargas pesada, como el

    caso de un cargador frontal que al entierro levanta la carga con su balde o

    cuando un buldcer comienza a empujar un cerro de material. En caso de los

    vehculos cuando enfrenta una pendiente o sale del reposo con carga.

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    La reserva de par se puede determinar mediante la siguiente frmula:

    Tm = Torque mximo desarrollado por el motor en (m Kgf) o (pie Lib)

    Tp = Torque suministrado a potencia mxima en (m Kgf) o (pie Lib)

    Ejemplo: La figura muestra la curva de torque

    de tractor de cadenas o buldcer, en sta se

    puede observar que el valor de torque

    mximo del motor es Tm = 610 (pie lib) y el

    torque a potencia mxima es Tp = 460 (pie

    lib). Determine la reserva de par de la

    mquina.

    Para este tipo de aplicacin, se sugiere que no sea inferior a un 20%

    2.9 Potencia efectiva (Ne): Es la potencia disponible en el volante de un motor de

    combustin interna, se conoce tambin como potencia al freno, ya que se

    obtiene con un instrumento llamado dinammetro. Representa la velocidad con

    que el motor es capaz de suministrar trabajo por unidad de tiempo en su volante.

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    Dinammetro de motor, este instrumento es un freno

    hidrulico o elctrico, que permite obtener el torque

    y la potencia que el motor suministra en su volante.

    La potencia efectiva se determina conociendo el

    torque (T) y la velocidad de giro del eje del motor

    (N), esta potencia se puede calcular con la

    siguiente frmula:

    (Sistema mtrico)

    T = Torque suministrado por el motor en (m Kgf)

    N = Velocidad de giro del eje del motor en (RPM)

    (Sistema Ingls)

    T = Torque suministrado por el motor en (m Kgf)

    N = Velocidad de giro del eje del motor en (RPM)

    Unidades de conversin:

    1HP = 1,0138 CV

    1KW= 1, 359 CV

    1KW= 1,341 HP

    Ejemplo: El motor Disel de un cargador frontal CASE, suministra su torque mximo

    de 4211 (pie lib) con una velocidad de giro del cigeal de 1600 (rpm). Determine

    la potencia efectiva que el motor suministra en estas condiciones en HP.

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    2.10 Presin media efectiva al freno (PMEF):

    Los motores que tienen una gran cilindrada con respecto a su potencia por lo

    general suministran un mayor rendimiento, trabajan a una menor velocidad y su

    vida til es ms prolongada. Este es el caso de los motores Disel, que

    normalmente trabajan a velocidades

    ms bajas.

    Una de las medidas de los esfuerzos

    internos del motor se obtiene con la

    potencia media efectiva al freno

    (PMEF). La PMEF es una medida de la

    presin media en el cilindro durante la

    carrera descendente del pistn en la

    etapa de combustin y expansin.

    Este parmetro mide la intensidad del trabajo de un motor. Cuanto ms alto sea

    este valor, tanto mayor ser la presin en el cilindro y los esfuerzos del motor. Un

    valor bajo de la PMEF, sugiere menos presiones en el interior del cilindro, y una

    vida til potencialmente ms larga.

    Este parmetro se puede calcular mediante la siguiente expresin:

    (Sistema mtrico)

    Ne = Potencia efectiva en KW

    D = Dimetro del pistn en cm

    L = Carrera del pistn en cm

    Z = Nmero de cilindros

    N = Velocidad de giro del eje del motor en RPM

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    Ejemplo: Calcular la pme al freno de un motor Disel de cuatro tiempos y de 6

    cilindros en lnea, cuyo dimetro es de 14,6 cm y su carrera de 20,2 cm, que

    suministra una potencia al volante o efectiva Ne = 122 CV a 1000 RPM.

    PMEF = 5,38 Kgf/cm2

    2.11 Consumo especifico de combustible (Ce):

    Es el gasto de combustible por unidad de tiempo en

    trminos de masa, que un motor Disel consume por

    cada unidad de potencia que suministra en su

    volante.

    Se puede determinar con la siguiente frmula:

    = =

    mc= masa de combustible consumido (gr)

    Ne = Potencia efectiva en CV

    T = Tiempo de consumo en Hr

    = Densidad del combustible gr/cm3

    V = Volumen de combustible consumido en cm3

    Ejemplo: Un motor Disel consume 80 gr de combustible en media hora, al

    suministrar una potencia de 140 CV al freno. Calcular su consumo especfico de

    combustible en (gr/Cv Hr).

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 19

    2.12 Consumo horario (Ch):

    Es el gasto de combustible por unidad de tiempo en

    trminos de masa o volumen, que un motor Disel consume

    durante su funcionamiento. Este valor al igual que el

    consumo especfico se obtiene con un medidor de

    combustible, con una carga aplicada en el volante del

    motor.

    Se puede determinar mediante la siguiente frmula:

    = =

    mc= masa de combustible consumido (gr)

    T = Tiempo de consumo en Hr

    = Densidad del combustible gr/cm3

    V = Volumen de combustible consumido en cm3

    La densidad de la gasolina es de 750 gr/lit y la del petrleo Disel es 800 gr/lit

    Ejemplo: Un motor Disel de un cargador frontal consume 80 Lit en 2 horas,

    determine el consumo en gramos (Kg/Hr)

    2.13 Rendimiento ():

    El rendimiento o eficiencia de una mquina trmica es un coeficiente

    adimensional o porcentaje, calculado como el cociente de la energa producida

    (en un ciclo de funcionamiento) y la energa suministrada a la mquina (para que

    logre completar el ciclo). Se designa con la letra griega ter:

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 20

    En los motores de combustin interna se conocen tres tipos de rendimientos:

    Rendimiento Trmico

    Rendimiento Volumtrico

    Rendimiento Mecnico

    Rendimiento trmico o total (ter):

    Es un parmetro que permite determinar, que

    porcentaje de la energa de un combustible, se

    aprovecha en energa mecnica es aprovechada

    en el volante de un motor de combustin interna. Se

    define como el cociente entre la potencia efectiva

    en su volante (Ne) y la potencia suministrada por

    el combustible (Nc).

    Se puede determinar mediante la siguiente

    expresin:

    = x 100 (%)

    Ne = Potencia efectiva en el volante del motor

    Nc = Potencia aportada por el combustible

    La potencia aportada por el combustible (Nc), se puede determinar como el

    producto del poder calorfico de combustible por el consumo horario de

    combustible.

    (HP)

    Pc = Poder calorfico del combustible en (Kcal/hr)

    Ch = Consumo horario de combustible en (Kg/hr)

    Poder calorfico:

    El poder calorfico (PC) de un combustible es la cantidad de energa

    desprendida en la reaccin de combustin, referida a la unidad empleada de

    combustible (Kg, Kmol, m3). De acuerdo a como se expresa el estado del agua

    en los productos de reaccin se puede dividir en:

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    Poder calorfico superior (PCS):

    Expresa la cantidad de calor que se desprende en la reaccin completa de la

    unidad de combustible con el agua de los humos en forma lquida a 0 C y 1 atm.

    Poder calorfico inferior (PCI):

    Expresa la cantidad de calor que se desprende en la reaccin completa de la

    unidad de combustible con el agua de los humos en estado de vapor.

    Calor especfico de los combustibles de motores de Combustin Interna:

    Gasolina: 11000 (Kcal/kg)

    Disel: 10800(Kcal/Kg)

    Gas Natural: 9300 (Kcal/Kg)

    Gas licuado de petrleo: 22380 (Kcal/Kg)

    Prdidas en un motor de combustin interna:

    Durante el funcionamiento de un motor de combustin interna, se producen

    prdidas de calor, principalmente por la refrigeracin y los gases de escape que

    se pueden observar en el siguiente diagrama de Sankey.

    Diagrama de Sankey, que representa las energas que se aprovecha en un motor

    de combustin interna y las que se pierden.

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 22

    Rendimiento volumtrico (vol):

    Rendimiento Volumtrico (vol): Es la relacin que

    existe entre el aire que entra efectivamente en un

    cilindro y el que idealmente debiera entrar teniendo

    en cuenta una medicin tomada a una

    temperatura de 15C y con una presin de 1 bar. Se

    define entonces como el cociente entre el flujo

    msico real (mr) y el flujo msico terico (mt):

    mr = Flujo msico real admitido

    mt = Flujo msico tericamente aspirable

    El rendimiento volumtrico se ve afectado por la velocidad de los pistones, la

    resistencia que oponen los ductos de admisin y la altura con respecto al nivel del

    mar. Todo lo anterior se puede compensar con la incorporacin de un turbo

    alimentador, que adems permite que el motor tenga menos peso.

    Rendimiento mecnico (mec):

    Es un parmetro que permite, estimar cunto de la

    energa comunicada por los gases de la

    combustin, a los pistones del motor se transmite al

    eje del motor y se aprovecha en potencia efectiva.

    Se define entonces como el cociente entre la

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 23

    potencia efectiva (Ne) y la potencia indicada (Ni), se puede determinar con la

    siguiente expresin:

    Ne = Potencia efectiva

    Ni = Potencia indicada

    La potencia indicada es el trabajo por unidad de tiempo que realizan los gases de

    la combustin sobre los pistones del motor.

    Las prdidas mecnicas se producen por el movimiento de los elementos mviles

    y el accionamiento de los accesorios de los sistemas de apoyo del motor.

    Usualmente se logra mejorar la calidad del aceite lubricante disminuyendo el

    nmero de componentes mviles del motor y de los accesorios.

    3. Funcionamiento de los motores de combustin interna

    El motor de combustin interna funciona en base a un ciclo de trabajo de cuatro

    procesos:

    Admisin

    Compresin

    Combustin y expansin

    Escape

    Un ciclo de trabajo est formado por un conjunto de procesos que se repiten,

    mientras el motor este funcionado, los ciclo de trabajo son dos:

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 24

    Ciclo Otto

    Ciclo Disel

    Los cuales se pueden realizar en una o dos vueltas del eje cigeal (2 y 4

    Tiempos), en nuestro caso solo nos referiremos al de cuatro tiempos, porque es el

    ms utilizado en la actualidad.

    3.1. Ciclo Disel de cuatro tiempos:

    En un ciclo Disel de cuatro tiempos los cuatro procesos antes nombrados, se

    realizan en dos vueltas del cigeal, lo que da origen a cuatro carreras del pistn.

    El encendido del combustible se produce por el aumento de la temperatura, que

    se origina durante el proceso de compresin. El proceso a presin constante,

    aumenta el rendimiento de motor y disminuye su consumo de

    combustible.

    Admisin: Estando el pistn en su punto ms alto, llamado

    punto muerto superior (PMS) y encontrndose la vlvula de

    admisin abierta, el pistn inicia una carrera descendente,

    aspirando aire al interior del cilindro del motor, hasta que

    pasa su posicin ms baja denominada punto muerto

    inferior. Una vez que el pistn pasa este punto y comienza a

    subir se cierra la vlvula de admisin.

    Compresin: Al encontrarse cerrada la vlvula de admisin y

    escape, el movimiento ascendente del pistn comprime el

    aire encerrado en el cilindro, elevndose la presin y

    temperatura del aire. Al final de la compresin la

    temperatura del aire se ha elevado entre 500 a 600 c y su

    presin ha aumentado a 30 a 50 [kg/cm2].Antes que el

    pistn llegue al PMS, se inyecta una cantidad dosificada de

    combustible en la cmara de combustin. ste se mezcla

    con el aire caliente y se enciende por la elevada

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 25

    temperatura, dando inicio al proceso de combustin, que se prolonga hasta

    poco despus del PMS.

    Combustin y expansin: El proceso de combustin permite

    liberar la energa qumica del combustible en forma de

    calor, lo que eleva la energa cintica de las molculas de

    los gases calientes, incrementndose la presin sobre la

    cabeza del pistn, permitiendo su empuje inicial en la

    carrera de trabajo, la que se completa por la presin

    generada por la expansin de los gases producto de la

    combustin.

    Escape: Poco antes que el pistn finalice la carrera de

    trabajo, se abre la vlvula de escape y los gases calientes

    salen por su propia presin, siendo posteriormente barridos

    por el movimiento ascendente del pistn, permitiendo su

    evacuacin completa. Terminando de esta manera el ciclo

    de trabajo y dando comienzo a uno nuevo.

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 26

    3.2 Ciclo Otto de 4 tiempos a gas:

    El ciclo Otto de cuatro tiempos es similar al ciclo Disel, pero con la diferencia de

    que el motor admite una mezcla aire combustible, y el encendido se produce

    por una chispa elctrica. Usualmente se utiliza como combustible la gasolina, los

    motores tambin pueden ser modificados para trabajar con gas natural o licuado

    de petrleo, en este caso la gasolina solo se utiliza en la durante arranque del

    motor.

    El gas tiene la ventaja de que se mezcla fcilmente con el aire y su combustin es

    ms completa, lo que tambin aumenta la vida til del aceite lubricante.

    El ciclo Otto a gas utiliza los mismos cuatro procesos, con la diferencia que admite

    una mezcla de aire y gas, en una proporcin similar a la gasolina. Tambin su

    encendido es por chispa elctrica y en este caso se debe modificar el avance

    del encendido ya que la combustin del gas es ms rpida.

    Cabe sealar que en el caso de los motores Disel, si se modifican para trabajar

    con gas su ciclo de trabajo se debe modificar su ciclo de trabajo para que

    trabaje como ciclo Otto y se debe incorporar un sistema de encendido elctrico.

    Admisin: Estando la vlvula de admisin abierta, a

    diferencia del motor a gasolina, durante el descenso del

    pistn se aspira un mezcla aire y gas, proveniente de una

    torre de gasificacin, que se encuentra en la entrada del

    mltiple de admisin. La fase de admisin termina despus

    que el pistn ha pasado el PMI y est comenzando la carrera

    de compresin, dnde se cierra la vlvula de admisin

  • Contenido temtico de la unidad 2 - Gildemeister | 27

    Compresin: Como ambas vlvulas se encuentran

    cerradas, el pistn asciende hacia el PMS y comprime

    gradualmente la mezcla de aire y gas, hasta que el

    pistn se encuentra en la posicin de inicio de

    encendido.

    Combustin y expansin: Poco antes que el pistn este

    por llegar al PMS, salta una chispa elctrica generada por

    el sistema de encendido electrnico, dado inicio a la

    combustin del combustible, fase que se extiende hasta

    el PMS, permitiendo que aumente notablemente la

    presin en el interior del cilindro, hasta alcanzar su

    mximo valor despus que el pistn ha pasado 2 a 3

    despus del PMS, en este punto finaliza el proceso de

    combustin por el corte de la chispa elctrica,

    comenzando el empuje del pistn en carrera de trabajo

    hacia el PMI, por efecto de la fuerza expansiva de los

    gases de la combustin.

    En este caso el proceso de combustin se realiza a volumen constante, que se

    caracteriza porque el combustible se quema ms rapido, lo que permite que el

    motor pueda llegar a rgimen ms alto de RPM.

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    Escape: Poco antes que el pistn llegue al PMI en su carrera

    de trabajo, se abre la vlvula de escape y los gases en un

    comienzo salen por su propia presin, ayudando al

    enfriamiento del motor. Posteriormente el pistn realiza un

    barrido final de los gases de escape en su carrera de

    ascenso hacia el PMS, donde finaliza el ciclo y comienza

    otro nuevo.

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    Bibliografa:

    JM Alonso. (2000) Tcnica del automvil: motores, Editorial Paraninfo.

    Caterpillar. (2000) Mdulo de auto-instruccin de motores Disel, Editorial

    Caterpillar.

    Las imgenes que aparecen en este documento, fueron extradas de la

    bibliografa sealada y de diferentes sitios de Internet.