1. QUE ES DESPLAZAMIENTO EN UN AUTOMOVIL
En mecánica, el desplazamiento es el vector que define la posición de un punto o
partícula en relación a un origen A con respecto a una posición B. El vector se
extiende desde el punto de referencia hasta la posición final. Cuando se habla del
desplazamiento de un cuerpo en el espacio solo importa la posición inicial del
cuerpo y la posición final, ya que la trayectoria que describe el cuerpo no es de
importancia si se quiere hallar su desplazamiento. Esto puede observarse cuando
un jugador de fútbol parte de un punto de la cancha y le da una vuelta entera para
terminar en la misma posición inicial; para la física allí no hay desplazamiento
porque su posición inicial es igual a la final.
Ese valor es el volumen de combustible que entra dentro del cilindro. Esta medida
se calcula ente las dos posiciones más extremas del pistón, o sea entre el PMI
(Siglas de Punto Muerto Inferior, es cuando el pistón se encuentra en la posición
mas baja) y el PMS (Punto Muerto Superior, cuando el pistón se encuentra en la
posición mas alta). Ese volumen que entra ente las dos posiciones es el
desplazamiento en cc de un cilindro. Una vez que se consigue la cantidad de
volumen que entra en cada cilindro cuando se realiza la combustión, ese valor se
multiplica por la cantidad de cilindros. Eso ta va a dar como resultado la cilindrada
o desplazamiento en cc del motor.
Esa medida no es exacta, los fabricantes ponen en las especificaciones de cada
auto cual es la cilindrada exacta, pero en los nombres de los modelos tienden a
"redondear" ese valor para que resulte mas fácil reconocerlos y recordarlos. No es
lo mismo escribir motor 1.6 que motor 1.594, pero ese número es mas fácil para
recordar que el segundo.

2. QUE ES FUERZA EN UN AUTOMOVIL
El carro se mueve por combustión y tracción mecánica... es la fuerza que produce
el combustible al explotar en el motor con la chispa que producen las bujías
Fuerza corresponde a todo lo que sea capaz de modificar el estado de reposo o
movimiento de un cuerpo. Newton fue un físico inglés que estudió las fuerzas y
definió tres principios o leyes al respecto: el de inercia, el de masa y el de acción y
reacción.
Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, éste podrá estar detenido o en
movimiento rectilíneo y uniforme. El principio o ley de la inercia señala que al no
actuar ninguna fuerza sobre un cuerpo, éste mantendrá su condición de reposo
(detención o movimiento rectilíneo uniforme). En hechos cotidianos es observable
esta ley. Por ejemplo, cuando un automóvil cambia su velocidad, frenando,
acelerando o virando, los pasajeros tienden a seguir el movimiento que tenían
antes de aplicar la fuerza. Si el vehículo frena, sus pasajeros sienten como si algo
los empujara hacia adelante; cuando el vehículo acelera, se siente como si algo
los empujara hacia atrás, y cuando el auto dobla a la derecha, como si algo lo
empujara hacia la izquierda. Evidentemente, en ninguno de estos casos hay algo
que lo empuje, ya que son sensaciones producto de la inercia o tendencia del
cuerpo a seguir moviéndose del modo como venía haciéndolo.
QUE ES TORQUE EN UN AUTOMOVIL
El torque es la fuerza aplicada en una palanca que hace rotar alguna cosa. Al
aplicar fuerza en el extremo de una llave se aplica un torque que hace girar las
tuercas. En términos científicos el torque es la fuerza aplicada multiplicada por el
largo de la palanca (Torque = F x D) y se mide comúnmente en Newton metro.
Dentro del motor de un vehículo los gases de combustión generan una presión
dentro de los cilindros que empuja los pistones con determinada fuerza hacia
abajo que es transmitida hacia el cigüeñal haciéndolo girar debido al torque
generado.

3. Por ejemplo dos autos del mismo modelo y motores diferentes están detenidos
frente al semáforo. Uno desarrolla una potencia de 170 HP, el otro sólo 155. El
semáforo cambia a verde, los dos conductores aceleran. ¿Cuál auto atraviesa más
rápido el cruce? ¿Será el que tiene más caballos de fuerza?
Esta pregunta podrá ser contestada sólo después de examinar el torque de los
motores, y es que la potencia depende del torque multiplicado por el número de
revoluciones en que gira el motor (P = T x rpm).
El punto decisivo: el número HP especificado en un vehículo es más bien un valor
numérico teórico que se alcanza sólo acelerando a fondo y a un número
determinado de revoluciones, el llamado número de revoluciones nominal.
Sin embargo, éste es tan alto que muy pocas veces es aprovechado por el
conductor común y corriente. La mayor parte del tiempo, el auto se mueve a bajo y
medio régimen de revoluciones. Lo que, por cierto, significa una acción muy
inteligente desde el punto de vista del consumo pero, además, cuando el motor
trabaja a altas revoluciones, el desgaste es considerablemente mayor. Sólo los
motores de Fórmula 1 aceleran al límite máximo, con la desventaja de que sólo
resisten dos carreras. Fuerza por longitud Para entender cómo surge el torque en
un motor de combustión, debemos imaginarnos éste como el mecanismo de
pedales de una bicicleta
En la práctica las cosas funcionan de la siguiente manera: la explosión del
combustible en el cilindro genera la fuerza que actúa a través de pistones y biela
sobre el cigüeñal. En este caso, el torque es el producto de la fuerza del pistón y la
longitud de la muñequilla del cigüeñal. Durante el funcionamiento del motor, la
longitud de la muñequilla del cigüeñal es siempre la misma, no así la fuerza del
pistón que varía dependiendo de las revoluciones del motor. A un régimen de
revoluciones muy bajas, la fuerza de combustión de la explosión todavía es muy
débil y, por lo tanto, el torque es pequeño. Como el motor es sometido a poco
esfuerzo, llega poca mezcla de combustible-aire a los cilindros. Sin embargo, a
mayores revoluciones – el conductor acelera, llegando más combustible a los
cilindros – aumenta la presión de combustión y, por ende, también el torque.

4. QUE ES POTENCIA EN UN AUTOMOVIL
¿Qué es potencia?
La potencia es la rapidez con que se efectúa un trabajo, es decir, el trabajo por
unidad de tiempo (Potencia = Trabajo / tiempo). Tomando los conceptos básicos
de física sabemos que Trabajo = fuerza x distancia, que son precisamente las
unidades del torque. Además sabemos que la velocidad rotacional de un motor se
mide en rpm (cuyas unidades son 1/min). Entonces si multiplicamos el torque por
las rpms del motor tenemos F X D / que es precisamente la potencia.
Si utilizamos una palanca de 1 m y aplicamos una fuerza de 1 N en el extremo
estaremos aplicando un torque de 1 N m. ¿Pero sería posible hacer girar esta
palanca a 3000 rpm? Pues esto es precisamente lo que hace el motor de su
vehículo.
Ahora que conocemos el torque y la potencia, ¿Cómo los aprovecho en mi
vehículo?
En todos los motores de combustión interna el torque no es constante, depende
de la velocidad de giro del motor (rpm). Normalmente inicia con un torque muy
bajo, aumenta paulatinamente hasta alcanzar un máximo y posteriormente vuelve
a caer. La potencia al ser el resultado de la multiplicación del torque y las rpm
tiene un comportamiento similar aunque la potencia máxima se alcanza a una
mayor velocidad de giro del motor debido a que a pesar de que el torque ya no se
encuentra en su máximo este es compensado por el aumento de la velocidad del
motor, la potencia finalmente cae cuando el torque es definitivamente muy bajo y
no puede ser compensado, por la velocidad de giro del motor.
Desde el punto de vista del conductor, el torque es el responsable de empujar el
vehículo o bien de acelerarlo. El torque es esa sensación en el respaldo al pisar el
acelerador. El torque máximo se alcanza en aquel punto del tacómetro en donde
la sensación de aceleración es máxima. Si usted quiere remolcar una carga o
subir una cuesta, se recomienda mantener el motor en su régimen de giro de
máximo torque.
La potencia no está ligada directamente con la aceleración del vehículo, sino más
bien, es una medida de cuánto dura la aceleración o esa sensación de empuje.
Una vez que se ha alcanzado el torque máximo el vehículo empieza a acelerar
contundentemente hasta cierto punto en el tacómetro en donde el vehículo ya no
acelera con la misma intensidad, el punto en el tacómetro hasta el cual el vehículo

5. logra acelerar contundentemente es el de máxima potencia. Si usted quiere
realizar rebases en la carretera se recomienda colocar una marcha tal que el
tacómetro caiga en el punto de máximo torque y de ahí acelerar hasta el punto de
máxima potencia.
¿Qué es más importante el torque o la potencia?
Depende. Cada motor se diseña según el uso que se le pretende dar. Si lo que se
desea es un vehículo de carga con un motor fuerte o bien un vehículo que
responda bien en ciudad a bajas rpm, entonces se deberá buscar un alto torque
aunque la potencia no sea muy alta. Por lo contrario, si lo que se desea es un
vehículo con capacidad de ser revolucionado para responder en autopista a altas
velocidades, entonces se deberá buscar potencia aunque el torque no sea muy
alto.

6. DIFERENCIAS ENTRE CARRO DIESEL Y GASOLINA
Las principales diferencias de un carro gasolina y un diesel las podemos empezar
a notar con el simple hecho de encender el vehículo, ya que un carro diesel se
puede empezar a diferenciar debido al ruido del motor que es totalmente diferente
al de gasolina, otra de las particularidades es el humo excesivo que sale del
escape de los vehículos diesel-
Luego de poderlo diferenciar por fuera, también lo podríamos diferenciarlo por
dentro, en el tablero aparece el icono que parece espiral y que se queda
encendido alrededor de 5 segundos esto indica que el vehículo es diesel, y los
vehículos que son gasolina no lo tienen.
Ya pasándonos a lo interno del motor podemos darnos cuenta de que un vehículo
es diesel debido a las candelas de precalentamiento, al filtro de diesel.
EL MOTOR DIESEL
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 eran:
Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende
la mezcla con una chispa. Un motor diesel sólo succiona 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 succión (fuera del cilindro).

7. La combustión en los motores Diesel.
El motor Diesel funciona por el principio del autoencendido o auto ignición, en el
que la mezcla aire-combustible arde por la gran temperatura alcanzada en la
cámara de compresión, por lo que no es necesaria la chispa como en los motores
de explosión. A continuación se explica el proceso.
En cuanto el combustible frio contacta con el aire que se encuentra a gran
temperatura, comienza a elevarse su temperatura, formándose vapor alrededor de
cada una de las gotas. El aire circundante se enfría y toma calor de la masa de
aire comprimido, transmitiéndolo nuevamente a la gota de combustible que vuelve
a calentarse hasta alcanzar su temperatura de inflamación. Cuando esto ocurre,
comienza la combustión y el calor producido se pasa a toda la masa de aire y
combustible restante, produciéndose su inflamación.
El tiempo que transcurre entre la entrada de las primeras gotas y el inicio de la
combustión se llama retardo a la inflamación, el cual representa el tiempo de giro
del cigüeñal que transcurre entre el comienzo de la inyección y la inflamación del
combustible.
Durante este periodo se está inyectando combustible de forma continua.
Este fenómeno produce un picado particular, parecido a la detonación en los
motores de gasolina, que aumenta a medida que lo hace el retardo a la
inflamación.
Para reducir este fenómeno es necesario que la combustión se inicie con el menor
intervalo de tiempo respecto a la inyección, por lo que se usa un combustible con
un alto grado de citano así como una buena pulverización del mismo, con
relaciones de compresión elevadas y cámaras de alta turbulencia.
Existen dos tipos de cámaras: de inyección directa e inyección indirecta.
a). Cámaras de inyección directa.
La inyección se realiza directamente en el cilindro, con alojamientos especiales en
la cabeza del pistón que varían en su forma, para actuar como cámara de
turbulencia y ayudar a la vaporización del combustible. La más usual es la de
forma toroidal, que es una cavidad circular normalmente simétrica en el centro de
la cabeza del pistón, con un pequeño cono en centro y apuntando hacia arriba.
Cualquiera que sea el tipo de cavidad, debe estar adaptada al inyector presente,
que se monta en posición vertical o ligeramente inclinada sobre la culata,
formando un ángulo preciso.

8. Dicho inyector contará con varios orificios de vertido del combustible, estando
adaptado también al diseño de la cámara de combustión.
Dado que el grado de turbulencia es bajo, las relaciones de compresión son muy
elevadas, del orden de 15:1 a 20:1, con lo que se consiguen grandes presiones y
temperaturas y que hacen necesaria también una gran presión de la inyección.
Es un motor con poca pérdida de calor a través de las paredes, con lo que los
arranques en frio se ven mejorados.
b). Cámaras de inyección indirecta.
En esta disposición la combustión se desarrolla en dos cámaras, una de ellas la
de turbulencia que normalmente es esférica, y que desemboca en la principal, que
está constituida por el espacio comprendido entre el pistón y la culata.
La cámara de turbulencia representa los dos tercios del volumen total de la
cámara de combustión.
En estas cámaras la presión de inyección es menos elevada, ya que la turbulencia
creada en la pre cámara ayuda a la pulverización del combustible.
Esto se traduce en un funcionamiento del motor más suave y con menos
sufrimiento para los distintos órganos que lo forman, ya que el paso de la
combustión de una cámara a otra hace que la fuerza sobre el pistón se aplique de
una forma más progresiva.
Dadas las elevadas compresiones que se alcanzan en estos motores y el gran
calor que desarrollan, los componentes que los forman están más reforzados y
son más pesados que sus equivalentes de un motor de gasolina, por lo que estos
motores son menos revolucionados, pero con una mayor disponibilidad de par
motor a pocas revoluciones. Sus sistemas de refrigeración están más estudiados y
cuidados que otros motores.

9. Universidad Galileo
Cátedra.
Catedrático.
TRABAJO DE INVESTIGACION
Curso de mecánica
Guatemala, julio del 2012