esto es un aporte d los estudiantes d 2 ciclo d la especialidad mec. automotriz del ites. carlos cisneros

1. TIPOS DE MOTORES Y SU FUNCIONAMIENTO
L
A MÁQUINA DE FLUIDO
[1]
1
Se llama así al conjunto de elementos mecánicos que permiten
intercambiar energía mecánica con el exterior, generalmente a través
de un eje, por variación de la energía disponible en el fluido que atraviesa
la máquina. Si la máquina transmite energía mecánica al exterior
disminuyendo la energía del fluido, recibe el nombre de motora. Si por el
contrario, ésta absorbe energía del exterior aumentando, en
consecuencia, la energía del fluido se le llama generadora. En la
Figura 2.1
se muestran los esquemas de ambas máquinas.
Figura 2.1
Máquina de fluido [1]
Las máquinas de fluido, ya sean motoras o generadoras, se pueden
clasificar, atendiendo a la variabilidad del volumen específico del fluido
que atraviesa la máquina, en máquinas hidráulicas y máquina térmicas. En
las primeras se incluyen las máquinas que emplean fluidos prácticamente
incompresibles
líquidos
) o fluidos que, siendo compresibles (
gases
), se comportan prácticamente como incompresibles en la máquina. Esta
última consideración permite clasificar al ventilador
1
Los números entre corchetes indican la referencia bibliográfica
en orden de aparición al final del capítulo.

2. Capítulo 2. Tipos de motores y su funcionamiento24
como una máquina hidráulica. En las máquinas térmicas, por el contrario,
evolucionan fluidos compresibles que tienen una compresibilidad no
despreciable. La compresibilidad juega un papel muy importante en el
intercambio energético que tiene lugar entre el fluido y el eje de la
máquina, ya que, la variación del volumen específico es el mecanismo que

3. permite la transformación de energía química en mecánica y, por tanto, su
posterior aparición en el eje de la máquina. Las máquinas de fluido se
pueden clasificar además en otros dos grupos característicos: Máquinas
de desplazamiento positivo o volumétricas y Turbo máquinas. En las
primeras existe una cierta cantidad bien definida de fluido que atraviesa
la máquina en cada instante. En las turbo máquinas, por el contrario, el
volumen o la masa desplazada no está materializada por un contorno
definido, sino que el flujo es continuo. En éstas últimas la transferencia de
energía del fluido al eje se basa en el teorema del momento cinético, que
conduce a la
ecuación
de
Euler
Ó ecuación básica de las turbo máquinas. Las máquinas de desplazamiento
positivo las podemos a su vez dividir en máquinas alternativas (
de cilindro y pistón
) y máquinas rotativas.
E
L MOTOR TÉRMICO
[1]
Se define como el conjunto de elementos mecánicos, que permite obtener
energía mecánica a partir del estado térmico obtenido por un proceso de
combustión tradicional o por una reacción nuclear. La generalidad
respecto del trabajo mecánico obtenido permite incluir dentro de los
motores térmicos a los motores de reacción. En éstos, la energía mecánica
aparece como un incremento en la energía cinética del fluido que
atraviesa el motor.
•
Una turbina de vapor se define como un motor térmico, sin embargo, éste
conjunto lo integran: una máquina hidráulica generadora (
bomba de alimentación
), un generador de vapor(
caldera
), y una máquina térmica motora (
turbina
).
•
La turbina de gas es un motor térmico integrado por: un compresor (
máquina térmica

4. generadora
), una cámara de combustión, y una turbina (
máquina térmica motora
).En los casos señalados, el motor térmico incluye varias máquinas de
fluido, que forman unidades fácilmente separables. Existen, sin embargo,
motores térmicos como los de combustión interna alternativos, por
ejemplo, en los que es imposible separar el elemento donde se genera el
estado térmico y la máquina térmica, ya que forman un conjunto
prácticamente indivisible. En este caso no existen subconjuntos en el
motor térmico que se puedan definir como máquinas de fluido de acuerdo
con los criterios antes establecidos.
Capítulo 2. Tipos de motores y su funcionamiento25
MOTORES DE COMBUSTIÓN EXTERNA E INTERNA
Hemos visto que el motor térmico permite obtener energía mecánica a
partir de la energía asociada al estado térmico del fluido por medio de un
proceso de combustión. Si el estado térmico se transmite a través de una
pared al fluido motor, tendremos un motor de combustión externa (MCE ).
Si, por el contrario, el estado térmico se produce en el propio fluido motor,
el motor será de combustión interna (
MCI
).Los MCE reciben también el nombre de caloríficos ya que en ellos, por
transmitirse el estado térmico a través de una pared, podemos hablar
propiamente de calor. Con este mismo criterio los MCI se pueden clasificar
como adiabáticos, si bien en algunos casos, razones de índole mecánica
hacen que el motor pierda éste carácter al ser necesaria la
refrigeración. En los MCE el fluido motor, por el hecho de recibir el estado
térmico a través de una pared y no sufrir por lo tanto transformaciones
físico – químicas, puede evolucionar según un ciclo cerrado. Son así, la
temperatura y la presión del medio ambiente, último sistema con el que
hay que intercambiar energía, los que imponen condicionamientos evidentes
a la evolución del fluido motor. Los MCI pueden transmitir la potencia al
exterior mediante la transformación de un movimiento alternativo en
rotativo a través de un mecanismo biela – manivela (MCIA) o directamente
sin necesidad de este mecanismo. A éstos últimos se les conoce con el
nombre de MCI rotativos. En esta categoría tendríamos la turbina de gas y
el motor Wankel. El principal objeto de estudio de este texto serán los
MCIA dentro de los cuales se encuentran los motores de encendido
provocado (
en adelante MEP
) y los motores de encendido por compresión (
en adelante MEC

5. ).
C
CLASIFICACIÓN DE LOS
MCIA
Hay muchos tipos diferentes de MCIA que pueden ser clasificados según:1.
Aplicación
. Automóvil, camión, locomoción, aeronave liviana, marinos, plantas de
potencia portátiles, generación de potencia.2.
Diseño básico del motor
. Motores alternativos (a su vez subdividido por arreglos de cilindros:
ejemplo, en línea , V, radial, opuestos), motores rotativos ( Wankel y otras
geometrías).3.
Ciclo de trabajo
. Ciclo de cuatro tiempos: aspiración natural (admitiendo aire
atmosférico),sobrealimentados (admitiendo mezcla fresca precomprimida
), y turboalimentados(admitiendo mezcla fresca comprimida en un
compresor llevado por una turbina de escape),ciclo de dos tiempos:
barrido por cárter, sobrealimentado y turboalimentado
Motor diésel
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6. Motor diésel antiguo de automóvil, seccionado, con bomba
inyectora en línea
El motor diésel es un motor térmico de combustión interna
alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por
la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el
interior del cilindro, según el principio del ciclo del diésel.
También llamado motor de combustión interna, a diferencia del
motor de explosión interna comúnmente conocido como motor de
gasolina.
Contenido
1 Historia
2 Constitución
3 Principio de funcionamiento
4 Tipos de motores diésel
5 Ventajas y desventajas
6 Aplicaciones
7 Véase también
8 Enlaces externos
Historia
Bomba inyectora en línea.

7. Bomba inyectora rotativa.
Rudolf Christian Karl Diesel fue un ingeniero alemán inventor del
motor de combustión de alto rendimiento que lleva su nombre, el
motor diésel.
Constitución
El motor diésel de 4T está formado básicamente de las mismas
piezas que un motor de gasolina, algunas de las cuales son:
Aros
Bloque del motor
Culata
Cigüeñal
Volante
Pistón
Árbol de levas
Válvulas
Cárter
Mientras que las siguientes son características del motor diésel:
Bomba inyectora
Ductos
Inyectores
Bomba de transferencia
Toberas
Bujías de Precalentamiento
Principio de funcionamiento

8. Bomba de inyección diésel de Citroën motor XUD.
Un motor diésel funciona mediante la ignición (encendido) del
combustible al ser inyectado muy pulverizado y con alta presión
en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de
combustión que contiene aire a una temperatura superior a la
temperatura de autocombustión, sin necesidad de chispa como en
los motores de gasolina. Ésta es la llamada autoinflamación .
La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación
de la presión que se produce en el segundo tiempo del motor, la
compresión. El combustible se inyecta en la parte superior de la
cámara de combustión a gran presión desde unos orificios muy
pequeños que presenta el inyector de forma que se atomiza y se
mezcla con el aire a alta temperatura y presión (entre 700 y
900 °C). Como resultado, la mezcla se inflama muy rápidamente.
Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se
expanda, impulsando el pistón hacia abajo.
inyector "common rail" de mando electrohidráulico.
Esta expansión, al revés de lo que ocurre con el motor de
gasolina, se hace a presión constante ya que continúa durante la
carrera de trabajo o de expansión. La biela transmite este
movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el
movimiento rectilíneo alternativo del pistón en un movimiento de
rotación.
Para que se produzca la autoinflamación es necesario alcanzar
la temperatura de inflamación espontánea del gasóleo. En frío
es necesario pre-calentar el gasóleo o emplear combustibles
más pesados que los empleados en el motor de gasolina,

9. empleándose la fracción de destilación del petróleo fluctuando
entre los 220 °C y 350 °C, que recibe la denominación de gasóleo o
gasoil en inglés.
Tipos de motores diésel
Ventajas y desventajas
La principal ventaja de los motores diésel, comparados con los
motores a gasolina, es su bajo consumo de combustible. Debido a
la constante ganancia de mercado de los motores diésel en
turismos desde la década de 1990 (en muchos países europeos ya
supera la mitad), el precio del combustible ha superado a la
gasolina debido al aumento de la demanda. Este hecho ha
generado quejas de los consumidores de gasóleo, como es el caso
de transportistas, agricultores o pescadores.
En automoción, las desventajas iniciales de estos motores
(principalmente precio, costos de mantenimiento y prestaciones)
se están reduciendo debido a mejoras como la inyección
electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de la
precámara para los motores de automoción, con la que se
consiguen prestaciones semejantes a las de los motores de
gasolina, presenta el inconveniente de incrementar el consumo,
con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamente
desaparece.
Actualmente se está utilizando el sistema common-rail en los
vehículos automotores pequeños. Este sistema brinda una gran
ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible,
mejores prestaciones del motor, menor ruido (característico de
los motores diésel) y una menor emisión de gases contaminantes.
El Motor Diesel de 4 ciclos

10. Rudolf Diesel desarrolló la idea del motor diesel y obtuvo la
patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta
eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y,
específicamente en esa época, no eran muy eficientes.
Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel
son :
· Un motor a gasolina aspira una mezcla de gas y aire, los
comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel sólo
aspira aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire
comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustible
espontáneamente.
· Un motor diesel utiliza mucha más compresión que un motor a
gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a
12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1
hasta 25:1. La alta compresión se traduce en mejor eficiencia.
· Los motores diesel utilizan inyección de combustible directa, en
la cual el combustible diesel es inyectado directamente al
cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan
carburación en la que el aire y el combustible son mezclados un
tiempo antes de que entre al cilindro, o inyección de combustible
de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula de
aspiración (fuera del cilindro).
La siguiente animación muestra el ciclo diesel en acción.

11. Los 4 ciclos del motor Diesel
Observe que el motor diesel no tiene bujía, toma el aire y lo
comprime, después inyecta el combustible directamente en la
cámara de combustión (inyección directa). Es el calor del aire
comprimido lo que enciende el combustible en un motor diesel.
En esta animación simplificada, el aparato verde pegado al lado
izquierdo del cilindro es un inyector de combustible. De cualquier
forma, el inyector en un motor diesel es el componente más
complejo y ha sido objeto de gran experimentación en cualquier
motor particular debe ser colocado en variedad de lugares. El
inyector debe ser capaz de resistir la temperatura y la presión
dentro del cilindro y colocar el combustible en un fino spray.
Mantener el rocío circulando en el cilindro mucho tiempo, es
también un problema, así que muchos motores diesel de alta
eficiencia utilizan válvulas de inducción especiales, cámaras de
precombustión u otros dispositivos para mezclar el aire en la
cámara de combustión y para que por otra parte mejore el
proceso de encendido y combustión.