Este documento presenta una introducción a los motores de combustión interna. Explica la clasificación, principio de funcionamiento y sistemas necesarios para los motores de combustión interna. También describe las tendencias actuales y futuras en la industria automotriz, incluyendo una transición hacia vehículos eléctricos, autónomos y compartidos. Finalmente, analiza el impacto de la pandemia de COVID-19 en acelerar estas tendencias hacia formas más sostenibles y seguras de transporte.

1. Motores de Combustión Interna
Unidad Modular 1. Introducción del Curso
Tema 1: Historia del Motor. Definición de motor.
Clasificación de los MCI. Estructura General. Principio
de funcionamiento de los MCI.
Por: Karel J. Arencibia Avila
2021

2. Contenido programático
Trabajo independiente: Cada estudiante presentará un mapa conceptual
que contenga uno de los temas que se describen en la unidad modular 1.
(Actividad evaluativa)

3. Contenido programático
Trabajo independiente: A cada equipo se le asignará un tema de la
unidad modular y realizaran una presentación en power point, donde
profundicen sobre la temática en cuestión.)

4. Contenido programático
Trabajo independiente: Cada estudiante presentará un ejercicio en
power point paso a paso, de cálculo de un ciclo termodinámico con
suministro de calor a volumen constante (ciclo Otto) y a presión
constante (ciclo Diésel).

5. Contenido programático
Trabajo independiente por equipos: Cada equipo presentará un
power point donde profundice en los factores que influyen en el
proceso de admisión, compresión, combustión, expansión, escape.
Analizar la variante de artículo científico.

6. Contenido programático
Trabajo independiente: Cada equipo presentará en power point un
estudio de los motores Wankel, motores de Autopropulsión, y motor
químico.

7. Sistema evaluativo

8. Historia, origen y desarrollo:
https://www.youtube.com/watch?v=eeNzRL-tbIM

9. Sistemas necesarios para el trabajo de los motores de combustión interna:
1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna (MCI)
Motor de combustión interna: es un conjunto de piezas que trabajan de forma
coordinada para transformar la energía química del combustible, mediante
un ciclo térmico de trabajo, en energía mecánica en forma de movimiento
de rotación del árbol cigüeñal. El ciclo térmico de trabajo se realiza en el
grupo cilindro-pistón, pertenecientes al mecanismo pistón – biela –
manivela
1. Sistema de arranque.
2. Sistema de lubricación.
3. Sistema de refrigeración (enfriamiento).
4. Sistema de distribución de los gases.
5. Sistema de inyección de combustible (Diesel y gasolina)
6. Sistema de alimentación (Diesel).
7. Sistema de alimentación (carburación).
8. Sistema de ignición (encendido).
9. Sistema electrónico de gerencia.
10. Sistema soporte.
11. Sistema reciprocante.

10. 1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna (MCI)
…El ciclo térmico de trabajo se realiza en el grupo cilindro-pistón,
pertenecientes al mecanismo pistón – biela – manivela (Sistema reciprocante).
Fig. 1.1. Mecanismo pistón – biela – manivela.
Vc: Volumen de la cámara de compresión.
Vh: volumen del cilindro.
PMS: punto muerto superior.
PMI: punto muerto inferior.
s: carrera del pistón

11. 1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna (MCI)
Funcionamiento de un motor de cuatro tiempos de encendido por chispa
Fig. 1.2. Ciclo de trabajo de un motor de cuatro tiempos con encendido por chispa.

12. 1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna (MCI)
En la carrera de admisión, la válvula de admisión se abre. El
pistón se mueve hacia abajo y una mezcla de aire y gasolina
vaporizada se aspira desde el cilindro a través de la abertura de
la válvula. Esta mezcla se distribuye a los cilindros por el
sistema de alimentación y el carburador.
A medida que el pistón se mueve hacia abajo, se produce una
caída de presión en el cilindro y la presión atmosférica en el
exterior del motor empuja el aire dentro del cilindro. Este aire
pasa previamente por el carburador donde se impregna de vapor
de gasolina, continuando el recorrido por el múltiple de
admisión y de aquí a la apertura de la válvula de admisión.
Admisión

13. 1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna (MCI)
Compresión
Después que el pistón alcanza el PMI comienza a moverse
hacia arriba. Al tiempo que esto sucede la válvula de admisión
se cierra, la válvula de escape esta cerrada también, lográndose
un cierre casi hermético. Al moverse el pistón hacia arriba se
comprime la mezcla de aire combustible.
En el momento que el pistón llega al PMS, la mezcla ha sido
comprimida a un séptimo o aún menos de su volumen original,
aumentando la presión en el cilindro, por lo tanto, las moléculas
chocan con mayor frecuencia dentro de las paredes del cilindro
y cabeza del pistón, y entre sí más frecuentemente. El aumento
de la frecuencia de los choques significa que un empuje más
fuerte se registra sobre las paredes y cabeza; la presión es
mayor, al igual que la temperatura. Por tanto cuando se
comprime la mezcla de aire combustible, no solo sube la
presión de aire en el cilindro, sino también aumenta la
temperatura de la mezcla.

14. 1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna (MCI)
Expansión o fuerza
Al alcanzar el pistón el PMS en la carrera de compresión se
produce una chispa eléctrica en la bujía. La bujía consta
esencialmente de dos electrodos aislados eléctricamente entre
sí.
El sistema de encendido conduce una sobrecarga de alto voltaje
a las bujías, para producir la chispa, esta chispa enciende la
mezcla de aire combustible, que comienza a quemarse muy
rápidamente y la presión en el cilindro aumenta casi 42,2
kg/cm2 o aún más.
En estos momentos comienza a realizarse la carrera de
Expansión, que se verifica por el movimiento del pistón desde
el PMS al PMI estando las válvulas cerradas.

15. 1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión interna (MCI)
Escape
Al llegar el pistón al PMI nuevamente la válvula de escape se
abre. A medida que el pistón asciende en la carrera de escape,
fuerza la salida de los gases quemados hacia el exterior del
cilindro a través de la apertura de la válvula de escape.
Cuando el pistón alcanza el PMS la válvula de admisión se
abre, una carga fresca de la mezcla aire combustible será
aspirada dentro del cilindro según descienda el pistón otra vez
hacia el PMI. Unos grados de giro del cigüeñal después que el
pistón ha pasado por el PMS es que se cierra la válvula de
escape. El tiempo que permanecen ambas válvulas abiertas
simultáneamente se conoce como solape de las válvulas.

16. 1.1.1. Clasificación de los motores
Clasificación de los motores
Por su utilización:
1. estacionarios: se emplean en las centrales eléctricas de pequeña y mediana
potencia, para accionar equipos de bombeo en la agricultura, transportadores,
etc.
2. de transporte: se montan en los automóviles, tractores, aviones, barcos y
locomotoras.
Por el combustible que emplean:
1. de combustible líquido ligero: gasolina, benceno, keroseno y alcohol.
2. de combustible líquido pesado: mazut, aceite solar, aceite diesel y gas - oil.
3. de combustible gaseoso: gas de gasógeno, gas natural y otros.
4. de combustible mixto: el combustible principal es un gas, pero para la puesta en
marcha se utiliza un combustible líquido.

17. 1.1.1. Clasificación de los motores
Clasificación de los motores
Por la manera de transformar la energía térmica en mecánica
1. de émbolo o alternativos: la combustión y la transformación se producen en el
cilindro.
2. de turbina de gas: la combustión se realiza en una cámara de combustión
especial y la transformación ocurre en las paletas del rotor de la turbina de gas.
3. combinados: la combustión se realiza en un motor de émbolo, que es a la vez
generador de gas, y la transformación ocurre parcialmente en el cilindro del
motor de émbolo y parcialmente en las paletas del rotor de una turbina de gas
(motor de pistones libres, motores alternativos con turbina de gases de escape y
otros).
Por el procedimiento de refrigeración
1. de refrigeración por líquido.
2. de refrigeración por aire.

18. Clasificación de los motores
1.1.1. Clasificación de los motores
Por el método de efectuar el ciclo de trabajo (motores de pistón)
1. de dos tiempos (sin sobrealimentación y con sobrealimentación).
2. de cuatro tiempos (sin sobrealimentación y con sobrealimentación).
Fig. 1.3. Sistemas de sobrealimentación de los motores. a) por bomba de barrido, b) por turbocompresor, c)
sistema combinado (1: compresor accionado por el motor o por el eje de la turbina; 2: mecanismo de
accionamiento; 3: cigüeñal; 4: turbina de gas (Fuente: Jovaj)).
Por el método de efectuar el ciclo de trabajo (motores de pistón)

19. 1.1.1. Clasificación de los motores
Clasificación de los motores
Por la regulación de la mezcla al variar la carga
1. motores con regulación de la calidad de la mezcla: al variar la carga, varía
también la composición de la mezcla, enriqueciéndola o empobreciéndola según
las necesidades.
2. motores con regulación de la cantidad de mezcla: al variar la carga, no varía la
composición de la mezcla, sino la cantidad de la misma que entra en el motor.
3. motores con regulación mixta: la cantidad y la composición de la mezcla varía
en función de la carga.
Por su estructura
1. motores de émbolo, que por la disposición de los cilindros son: verticales en
línea, horizontales en línea, en “V”, en estrella y con cilindros opuestos.
2. motores rotatorios de émbolo.

20. Clasificación de los motores
1.1.1. Clasificación de los motores
Por la regulación de la mezcla al variar la carga
1. con formación externa de la mezcla: la mezcla combustible se prepara fuera del
cilindro. Así funcionan todos los motores de carburador y de gas y los motores
en que el combustible se inyecta en el tubo de admisión.
2. con formación interna de la mezcla: durante la admisión en el cilindro no entra
más que aire, y la mezcla de trabajo se forma dentro del cilindro. Así funcionan
los motores Diesel y los de encendido por chispa en que el combustible se
inyecta en el cilindro.
Por el procedimiento de encendido
1. motores de encendido por chispa.
2. motores de encendido por compresión (Diesel).
3. motores de precombustión: el encendido de la mezcla por medio de chispa se
produce en una cámara de combustión especial (antecámara) de pequeño
volumen y después continúa la combustión en el cilindro.
4. motores de encendido del combustible gaseoso por una pequeña porción de
aceite diesel que se inflama por compresión (proceso líquido - gaseoso).

21. Tendencias y tecnologías
10 tendencias y tecnologías que mejoran el futuro de los motores de combustión
Autos en el 2021 y tendencias que marcaran el rumbo de la automoción.
• La irrupción masiva de la tecnología en la vida de las personas ha redefinido
sus prioridades, y las compañías se han visto obligadas a brindar productos y
servicios que no solo garanticen bienestar y confort, sino que resuelvan los
problemas de sus clientes de manera ágil y simple.
• La industria automotriz no es ajena a estas demandas: se está enfocando
cada vez más, en diseñar estrategias y modelos de negocio que consideren el
valor real del producto pero principalmente, las soluciones en transporte,
seguridad y otras cuestiones relacionadas a la experiencia de manejo.
Megatendencias de la automoción
Según expertos de PwC, empresa de consultoría
multinacional, estas son algunas de las tendencias que
continuarán transformando la industria de la
automoción en los próximos años.

22. Tendencias y tecnologías. Megatendencias de la Automoción.
10 tendencias y tecnologías que mejoran el futuro de los motores de combustión
Autos en el 2021 y tendencias que marcaran el rumbo de la automoción.
• Los coches serán eléctricos, autónomos, compartidos, conectados y los
modelos se actualizarán todos los años. De allí proviene el término “eascy",
como acrónimo de dichas características.
• Se estima que los vehículos autónomos representarán el 40% del
kilometraje conducido en Europa en 2030 y que, para ese año, el promedio
de movilidad por persona aumentará un 23%.
• La penetración de coches eléctricos y autónomos tendrá un mayor impacto en
las áreas urbanas y China se está posicionando como el líder de la
transformación de la industria automotriz en este sentido.
• La venta de automóviles nuevos que incorporarán la movilidad autónoma y
compartida, aumentará cerca de un 30% para 2030, principalmente en EE.UU,
China y Europa. Y el 55% de todas las ventas de automóviles nuevos en
Europa será de coches eléctricos.

23. Tendencias y tecnologías. Megatendencias de la Automoción.
10 tendencias y tecnologías que mejoran el futuro de los motores de combustión
El impacto de la pandemia en la automoción:
• Lo que está ocasionando el Covid-19 en el mundo es, básicamente, una
aceleración de las tendencias en la industria automotriz que ya estaban en
marcha hace tiempo. Además, las marcas que busquen posicionarse para
la recuperación post-covid, deberán adaptarse a ciclos industriales más
rápidos y horizontes.
• Por otro lado, la pandemia también trajo muchos cambios de
comportamientos por parte del consumidor, que los fabricantes de
automóviles deberán comprender para garantizar su continuidad en el negocio:
1. Como consecuencia de las restricciones al uso del transporte público, vuelos
y viajes compartidos, se vio un incremento en la necesidad de las personas
de tener sus propios medios de transporte que les garanticen seguridad y
movilidad sin riesgos.
2. Los compradores están en busca de ofertas y de facilidades de
financiación para la adquisición de nuevos coches. El volumen de búsqueda
de las mejores ofertas de automóviles y camiones aumentó un 70% a nivel
mundial en marzo de 2020.

24. Tendencias y tecnologías. Megatendencias de la Automoción.
10 tendencias y tecnologías que mejoran el futuro de los motores de combustión
El impacto de la pandemia en la automoción:
3. Los interesados recurren más que nunca a reseñas y a pruebas de manejo
virtuales. Si las marcas quieren que los compradores se involucren con modelos
específicos deben pensar estrategias de contenidos digitales de mucho valor.
4. El 92% de los compradores de automóviles ya realiza búsquedas en
línea. Ahora esperan una digitalización de todo el proceso de compra: desde la
etapa de consideración previa hasta la entrega del producto en domicilio.

25. Lanzamientos de los coches de 2021 más destacados.
10 tendencias y tecnologías que mejoran el futuro de los motores de combustión
• Volkswagen ID.4: Será un SUV compacto y el segundo modelo eléctrico en la
línea ID. Con una batería de 77 kWh, alcanzará una autonomía de 500 km,
aunque también habrá una versión de 58 kWh y 400 km de autonomía, más
económica. Será un poco más grande que el Tiguan y se espera un motor de
entre 200 y 300 CV de potencia. Precio desde 35.000 euros.
• Toyota Highlander: Será un SUV de gran tamaño, muy al estilo americano,
con mecánicas híbridas y un interior muy espacioso. Con siete plazas y casi 5
m longitud, tiene una fila de asientos central corredera para dar más espacio a
los dos asientos de la tercera fila. Tendrá un motor híbrido de 244 CV con un
consumo de 6,6 litros cada 100km. Desde 50.000 euros.
• Tesla Cybertruck: Aunque no lo parezca, su coeficiente aerodinámico es de
0,30 Cx. Podrá pasar de 0 a 100 km/h en 2,9 segundos y será capaz de
remolcar más de seis toneladas. Sus ángulos de ataque y salida son de 35º y
28º, mientras que la altura libre con respecto al suelo llega hasta los 41
cm. Habrá opciones con uno, dos y tres motores, desde 60.000 euros.

26. Artículos científicos en Revistas Indexadas.
10 tendencias y tecnologías que mejoran el futuro de los motores de combustión
• Are battery electric vehicles the future? An uncertainty comparison with
hydrogen and combustion engines. Revista: Environmental Innovation and
Societal Transitions. Volume 35, June 2020, Pages 509-523.
• The scope for improving the efficiency and environmental impact of internal
combustion engines. Revista: Transportation Engineering. Volume 1, June
2020.
• Challenges, Potential and Opportunities for Internal Combustion Engines in
China. Revista: Sustainability 2020, 12(12),
4955; https://doi.org/10.3390/su12124955.

27. Conclusiones parciales…
1.1. Principio de funcionamiento de los motores de combustión
interna (MCI)
1.1.1. Clasificación de los motores
GRACIAS!!!
https://www.youtube.com/watch?v=6GCsP2DIQaA
Funcionamiento de un Motor de Combustión Interna