Proyecto para Feria de Ciencias

1. 2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
2.1 DESCRIPCION DEL PROBLEMA
En la actualidad la educación en nuestro país está careciendo de valores y actitudes
donde el estudiante muestre ese interés por descubrir e innovar en acorde con el avance
de la tecnología del siglo XXI y sabemos en los últimos años entran en funcionamiento
infinidad de maquinarias de diferentes tipos, es motivo por la cual a los estudiantes del
cuarto grado de secundaria de la Institución Miguel Monteza- Aramango toman la
iniciativa de conocer y descubrir el ¿cómo funcionan las maquinas? que diariamente ven
en su localidad tales como motos autos carros, solo escuchan que dichas maquinas
funcionan con motores y gasolina, pero mas no saben cómo es su mecanismo?, es algo
que los lleva a los estudiantes investigar sobre ¿cuál y como es el mecanismo de un
motor que funciona con gasolina.
Para ello se determina hacer una investigación del funcionamiento de un motor a
gasolina que son muy comunes en los vehículos motorizados, inicia la iniciativa de
estudiarla y luego hacer unos prototipos de un motor a gasolina con cuatro tiempos, para
ello están dispuestos a utilizar material reciclaje, considerando como una iniciativa de
dar el buen uso a materiales de reciclaje, como una medida conservación y limpieza del
medio ambiente.
Mediante este proyecto los estudiantes del cuarto grado de secundaria están realizando
actividades de investigación, utilización de material de reciclaje, y luchando por la
conservación del medio ambiente. Dicha actitud de los estudiantes conlleva a incentivar
a sus compañeros de los diferentes grados a seguir sus perspectivas de investigación y
utilización de los materiales inservibles
Nuestro proyecto nos conlleva a mejorar nuestros conocimientos así como aplicar las
técnicas de investigación en los campos de la ingeniería en la cual no hemos propuesto
a realizar en el área de CTA, conjuntamente con nuestro docente asesor
SINTESIS DEL PROBLEMA
¿Qué conocen nuestros estudiantes del cuarto grado de secundaria sobre la estructura y el
funcionamiento de un motor a gasolina en cuatro tiempos de la Institución educativa
Miguel Monteza Tafur del distrito de Aramango?
2-2.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION
A- OBJETIVO GENERAL
Demostrar que los alumnos mejoran sus capacidades al hacer uso de la
investigación y el descubrimiento del funcionamiento de los motores a cuatro
tiempos, así como la utilización de material reciclaje para elaborar prototipos y
conservación del medio ambiente.
B.- OBJETIIVOS ESPECIFICOS
- Mejorar las capacidades de los estudiantes mediante la investigación en los
campos de ingeniería.
-Utilizar el material reciclaje para elaborar prototipos, y dar mejor conservación
al medio ambiente.
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2. -Motivar a los estudiantes de la I E miguel Monteza Tafur- Aramango a investigar
para mejorar sus capacidades en principios de ingeniería.
Aplicar el método y técnicas de investigación en el área de ciencia tecnología y
ambientes.
-Explicar cómo funciona un motor a gasolina en cuatro tiempos que muy usual en
estos tiempos.
-Incentivar la creatividad de los estudiantes para mejor su calidad de vida cuando
se afronte a la vida cotidiana.
2.3. RAZONES POR LA QUE SE RALIZO LA INVESTIGACION
La investigación del estudio del cómo funciona un motor a gasolina en CUATRO
TIEMPOS. Siempre el estudiante confunde, un motor eléctrico y no como que es un
motor de combustión.
Entonces nuestro proyecto nos conlleva a que el estudiante descubra y compare los tipos
de motores que existen y cuáles son sus aplicaciones hoy en la modernidad.
Incentivar al estudiante a la investigación para mejorar sus capacidades de aprendizajes
2.4 IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION
Que los jóvenes estudiantes conozcan el funcionamiento de un motor a combustión a
gasolina y evitar la confusiones con otro tipos de motores.
Conlleva a aplicar la técnica de investigación y la utilización de material reciclaje en la
construcción de prototipos
Para que el estudiante sea creativo descubridor y constructor de sus propios
conocimientos y desarrollo de capacidades.
2.5.- POBLACION BENEFICIARIA.
El presente trabajo beneficia directamente a la población estudiantil del cuarto grado de
educación secundaria del I E Miguel Monteza Tafur- Aramango. Asi como a las demás
secciones y grados toda vez que se pondrá en exposición a nivel del centro educativo para
que todos los estudiantes vean cómo funciona un motor a gasolina en cuatro tiempo. En
el marco teórico estamos explicando a que refiere cuatro tiempos en un motor.
3.- MARCO TEORICO
3.1 HISTORIA DE Nikolaus August Otto
Colonia, 10 de junio de 1832 – 26 de enero de 1891)
Ingeniero alemán que perfeccionó el motor de combustión interna (Holzhausen, Nassau,
1832 – Colonia, 1891). En 1861 diseñó un primitivo motor de combustión interna, que
consumía gas de alumbrado; para su comercialización se asoció con el industrial Eugen
Langen y fundaron juntos una fábrica en Colonia (1864).
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3. Se fue a Italia, donde se interesó por las máquinas de gas del ingeniero e inventor belga
Etienne Lenoir. Inició su carrera profesional como comerciante, aunque pronto la
abandonó para irse a la fabricación de máquinas motrices de combustión.
A pesar de no tener una información técnica sólida, Otto fabrica su primera máquina en
1867. En 1869 fundó una empresa junto con el industrial alemán Eugen Langen. Siete
años más tarde, Otto abrió otra fábrica en Deutz, cerca de Colonia.
Realizó notables estudios sobre el motor de gas y en 1872 llevó a la práctica la
construcción del motor de combustión interna de cuatro tiempos. De este modo creó una
máquina motriz estática a partir de la cual desarrollaría el motor Otto. Éste se hizo famoso
en todo el mundo como máquina para el accionamiento de vehículos, trenes, barcos y
aviones. Este motor sirvió de base para la invención del motor diésel.
En 1876 perfeccionó aquel modelo aplicando el ciclo de cuatro tiempos que había
patentado Alphonse Beau de Rochas seis años antes; desde entonces se llama ciclo de
Otto al ciclo de cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión y escape) que
desarrollan los cilindros de estos motores durante dos vueltas completas del cigüeñal,
pues fue Otto el primero en ponerlo en práctica construyendo un motor de cuatro tiempos
como los que constituyen la base de los motores de los automóviles modernos.
Al hacerlo proporcionó el primer motor eficaz alternativo a la máquina de vapor, abriendo
una nueva era en la industria. No obstante, fue uno de sus colaboradores, Daimler, quien
dio el paso definitivo -una vez abandonados los talleres de Otto- introduciendo la gasolina
como combustible. A pesar del éxito económico inicial de sus motores, Otto perdió la
patente en 1886, al descubrirse la anterioridad del invento de Beau de Rochas.
En los 15 años siguientes se vendieron más de 50.000 motores, muchos de los cuales se
emplearon en fábricas de maquinaria. En 1884, la patente de Otto se hizo pública.
Pag (https://www.biografiasyvidas.com/biografia/o/otto.htm)
El ciclo de un motor de 4 tiemposLos motores de 4 tiempos son los más populares de la
actualidad, casi en cualquier tipo de vehículo, y entre las motos se han terminado
imponiendo a los motores de 2 tiempos casi en todas las disciplinas al ser más limpios y
menos contaminantes. Eso sí, no hay que confundir los tipos de motores de moto con el
ciclo que usen, ya sean de 2 ó 4 tiempos.
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4. Un motor de explosión con ciclo de 4 tiempos se compone por un cilindro, una biela, un
cigüeñal, al menos dos válvulas, una bujía y muchos otros componentes que hacen que todo
trabaje de forma coordinada. Para entender cómo es posible que una mezcla de gasolina y
aire se convierta en movimiento te explicamos uno a uno cada uno de los 4 tiempos de este
tipo de motor de combustión, o también llamado motor Otto.
Tiempo 1: Admisión
En el primer tiempo una mezcla de gasolina y aire va a entrar en la cámara de
combustión del cilindro. Para ello el pistón baja del punto superior del cilindro al inferior,
mientras que la válvula (o válvulas) de admisión se abre y deja entrar esa mezcla de gasolina
y aire al interior del cilindro, para cerrarse posteriormente.
La gasolina es combinada con aire ya que, de por sí, la gasolina sola no ardería y necesita
oxígeno para su combustión. La relación teórica es 1 gramo de gasolina por 14,8 gramos
de aire, pero depende de muchos factores, como por ejemplo de la densidad de ese aire. Por
eso en los motores modernos una sonda lambda examina los gases sobrantes de la
combustión e informa a la centralita sobre cómo ha de ser la proporción de la mezcla
gasolina/aire a suministrar por los inyectores.
Tiempo 2: Compresión
En el segundo tiempo, con el pistón ensu posición más baja y la cámara de combustión llena
de gasolina y aire, la válvula de admisión se cierra y deja la cámara cerrada herméticamente.
La inercia del cigüeñal al que está unida la biela del pistón hará que elpistón vuelva a subir
y comprima así la mezcla.
La gasolina y el aire se comprimen dentro de una cámara hermética y, al reducirse de tal
manera el espacio, las moléculas chocan entre sí aumentando la temperatura de la
mezcla. La gasolina y el aire están listos para el tercer tiempo: la combustión.
Tiempo 3: Combustión
En el tercer tiempo, con el pistón en su posición más alta y comprimiendo la mezcla de
gasolina y aire, es cuando entra en acción la bujía.
Es en este preciso momento, con la mezcla comprimida y a una alta temperatura, cuando la
bujía genera una chispa que hace explotar violentamente esa mezcla. La combustión
hace empujar el pistón hacia abajo confuerza y la biela y el cigüeñal seencargan deconvertir
ese movimiento lineal del pistón, de arriba a abajo, en un movimiento giratorio.
Tiempo 4: Escape
En el cuarto tiempo, el último de este proceso y que significará la cuarta carrera del
pistón y la segunda vuelta del cigüeñal, el pistón se encuentra en su parte más baja
de nuevo y con la cámara de combustión llena de gases quemados productos de la
combustión de la gasolina y el aire.
El pistón vuelve a subir en este cuarto tiempo y al hacerlo empuja esos gases hacia
arriba para que salgan por la válvula de escape que se abre con el fin de dejarlos
salir y volver a dejar la cámara del cilindro vacía. No como durante la compresión, que
permanecía cerrada.
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5. Es ahora, con el pistón de nuevo en la parte superior cuando se inicia el ciclo de nuevo
desde el principio. El pistón volverá a bajar mientras que la válvula de admisión se abre y
deja pasar una nueva mezcla de gasolina y aire, y así una y otra vez.
El ciclo de un motor de 4 tiempos parece sencillo pero imagina que llevas tu moto a 6.000
rpm, eso significa que este ciclo sucede unas 50 veces porsegundo,es decir, 50 explosiones
por segundo, lo que se traduce en 100 giros del cigüeñal por segundo. Algo que cuesta
imaginar, y más aún si imaginamos el motor de una moto deportiva girando a 14.000
revoluciones por minuto.
Los cuatro tiempos en resumen
 Admisión: el pistón desciende, se abre la válvula de admisión y esto permite
el ingreso de la mezcla de aire y gasolina al cilindro. Mientras tanto, la válvula
de escape está cerrada.
 Compresión: el pistón asciende y la válvula de admisión se cierra. Debido a
que el escape también continúa cerrado, el pistón comprime la mezcla de aire
y combustible.
 Explosión: El pistón alcanza el máximo de su recorrido. Entonces la bujía
produce una chispa eléctrica que da paso a la explosión, por lo que el pistón
es impulsado hacia abajo.
 Escape: El pistón nuevamente sube, pero la válvula de escape ya no se
encuentra cerrada: esta se abre para permitir la salida de los gases quemados.
3.2.- DISEÑAR Y PLANIFICAR
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6. 9

7. 10

8. 3.3,- MATERIALES
MATERIAL USO
Botellas de plástico de alcohol Para construir el cilindros
Cartón Para construir engranajes
Cd en desusos Para formar la bielas
Alambre galvanizado Para cigüeñal
Madera Para la base o chasis
Cables eléctricos Instalaciones eléctricas
motor Para mover cigüeñal y engranajes
Silicona Para pegar
soldadura Soldar cables
papel Para transmisión de engranajes
Foco LD Formar chispa de bujía
sorbetes Aislamiento de cables
Pistola eléctrica Para soldar
USB Guardar información
Cámaras fotográficas Guardar fotos e imágenes
computadora Para elaborar el informe
3.4.- METODO DE INVESTIGACION
Para desarrollar nuestro trabajo de investigación se emplea la metodología tipo
descriptiva creativa, con la finalidad de investigar y observar cómo funciona un motor
de pistones a combustión de esta manera incentivar la creatividad de los estudiantes para
construir prototipos y entender el mecanismo de motores que funcionan con pistones se
utilizado la observación directa indirecta de imágenes videos gráficos y luego plasmarla
en la construcción en un demostrativo de funcionamiento.
4.- RESULTADOS
4.1 PRESENTACION
Después de haber realizado la ejecución del proyecto, se presentó como un prototipo
demostrativo y funcional en la XXVIII feria a nivel de Institución Educativa Miguel
Monteza Tafur- Aramango, realizado en el mes de Julio del 2018, de lo cual tuvo una
buena acogida, por padres de familia, estudiantes y público que asistió a tal evento, así
como la comisión de evaluación selección de trabajos de los cuales en el área de
TRABAJOS DE TECNOLOGIA E INGENIERIA seamos seleccionado para participar
en la feria a nivel de Ugel – Bagua-Amazonas
4.2.- SU APLICABILIDAD.
Es un prototipo de mostrativo y funcional para trabajar en la área de química,
(estudios de los hidrocarburos y sus aplicaciones en la combustión de gasolinas y otros,
en Física Matemática electricidad, movimiento circular, usos de magnitudes de escalas
longitudinales, potencia, velocidades, etc
Para incentivar la creatividad, investigación construcción de prototipos y al uso
de material reciclaje, como un medio de cuidado del medio ambiente e incrementar sus
conocimientos y desarrollar sus capacidades de innovación en nuevos prototipos,.
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9. 4.3 EVALUACION.
La evaluación del proyecto es continuo relacionado a la recolección de datos,
videos, gráficos, fotos, responsabilidad de los estudiantes y reconstrucción de valores
para trabajar en grupos luego ,se evalúa la recolección de materiales de reciclaje y la
construcción hasta llegar a su funcionamiento. Muchas veces se ha modificado su
estructura en cuanto a mediciones de sincronización de la partes del motor.
5.- CONCLUSIONES
 Se ha construido un prototipo del como es el funcionamiento de un motor a
combustión, haciendo uso de material de reciclaje de la zona
 Desarrollar la creatividad e investigación de los estudiantes, para luego reconstruir
o innovar nuevas máquinas de acorde con la tecnología actual.
 Aplicar los principio de ingeniería en la construcción de maquina móviles e
innóvalos.
 Desarrollar la capacidad de estudiantes en el campo de la observación descripción
y construcción de prototipos
 Se ha construido un motor con pistones de cuatro tiempos a combustión muy
usual en la actualidad en autos carros y otros.
 Participar en al ferias escolares de ciencia tecnología y Ambiente, en trabajos
de TECNOLOGIA E INGENIERIA.
6.- RECOMENDACIONES.
Recomendamos usar los materiales de reciclaje con sumo cuidado para evitar lesiones
en los estudiantes.
Utilizar el prototipo en horas de clase como demostrativo en las áreas que sean
requeridas
Invitar a docentes y demás estudiantes a incrementar la creatividad e investigación
para innovar maquinas tecnológicas.
Que relacionen la teoría con la práctica y la observación con material existente en la I.
E
Incentivar a los docentes y estudiantes desde las UGELES I.E REGION, toda vez
que la investigación genera gastos muchas de las veces los adolescentes no cuenta con
una economía suficiente
7.- BIBLIOGRAFIA
Maiztegui,Sabato (fisica I) pag 433-434
Manual de física basica secundaria
https://www.biografiasyvidas.com/biografia/o/otto.htm
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10. 1.- RESUMEN
En la actualidad la educación en nuestro país está careciendo de valores y actitudes
donde el estudiante muestre ese interés por descubrir e innovar en acorde con el avance
de la tecnología del siglo XXI y sabemos en los últimos años entran en funcionamiento
infinidad de maquinarias de diferentes tipos, es motivo por la cual a los estudiantes del
cuarto grado de secundaria de la Institución Miguel Monteza- Aramango, ¿Qué conocen
nuestros estudiantes del cuarto grado de secundaria sobre la estructura y el
funcionamiento de un motor a gasolina en cuatro tiempos de la Institución educativa
Miguel Monteza Tafur del distrito de Aramango, cosndirando como objetivos: Mejorar
las capacidades de los estudiante mediante la investigación en los campos de ingeniería,
Utilizar el material reciclaje para elaborar prototipos, y dar mejor conservación al medio
ambiente.
Aplicar el método y técnicas de investigación en el área de ciencia tecnología y ambientes.
Explicar cómo funciona un motor a gasolina en cuatro tiempos que muy usual en estos
tiempos. Incentivar la creatividad de los estudiantes para mejor su calidad de vida cuando
se afronte a la vida cotidiana
Los cuatro tiempos en resumen
Admisión: el pistón desciende, se abre la válvula de admisión y esto permite el
ingreso de la mezcla de aire y gasolina al cilindro. Mientras tanto, la válvula de
escape está cerrada.
Compresión: el pistón asciende y la válvula de admisión se cierra. Debido a que el
escape también continúa cerrado, el pistón comprime la mezcla de aire y
combustible.
Explosión: El pistón alcanza el máximo de su recorrido. Entonces la bujía produce
una chispa eléctrica que da paso a la explosión, por lo que el pistón es impulsado
hacia abajo.
Escape: El pistón nuevamente sube, pero la válvula de escape ya no se encuentra cerrada:
esta se abre para permitir la salida de los gases quemados
Después de haber realizado la ejecución del proyecto, se presentó como un prototipo
demostrativo y funcional en la XXVIII feria a nivel de Institución Educativa Miguel
Monteza Tafur- Aramango, realizado en el mes de Julio del 2018, de lo cual tuvo una
buena acogida, por padres de familia, estudiantes y público que asistió a tal evento, así
como la comisión de evaluación selección de trabajos de los cuales en el área de
TRABAJOS DE TECNOLOGIA E INGENIERIA seamos seleccionado para
participar en la feria a nivel de Ugel – Bagua-Amazonas
Es un prototipo de mostrativo y funcional para trabajar en la área de química, (estudios
de los hidrocarburos y sus aplicaciones en la combustión de gasolinas y otros, en Física
Matemática electricidad, movimiento circular, usos de magnitudes de escalas
longitudinales, potencia, velocidades, etc,
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11. XXVIII FERIA ESCOLAR NACIONAL DE CIENCIA Y
TECNOLOGIA
INFORME CIENTIFICO
AREA
CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE
CIENCIAS BASICAS
CATEGORIA C
TITULO DE LA INVESTIGACION
¿COMO FUNCIONA UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS A COMBUSTION?
AUTORES:
DILMER CHINCHAY ÁLVAREZ
JHAN PABLO CALLE GASTELO
ASESOR
NOVEL ESTANISLAO CHAVEZ NUÑEZ
Calle Cajamarca S/n – Aramango
UGEL : BAGUA
INSTITUCION EDUCATIVA : MIGUEL MONTEZA TAFUR
DIRECTOR : RUBELINE LLIQUE SUAREZ
PUEBLO : ARAMANGO
DISTRITO : ARAMANGO
PROVINCIA : BAGUA
REGION : AMAZONAS
AÑO 2018
1

12. INSTITUCION EDUCATIVA MIGUEL
MNOTEZA TAFUR
XXVIII FERIA ESCOLAR NACIONAL DE CIENCIA
TECNOLOGIA Y AMBIENTE E INNOVACION 2018
AREA: CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE
CATEGORIA: C
TITULO DEL PRPYECTO
COMO FUNCIONA UN MOTOR DE CUATRO TIEMPOS
A COMBUSTION
AUTORES
DILMER CHINCHAY ÁLVAREZ
JHAN PABLO CALLE GASTELO
ASESOR : NOVEL ESTANISLAO CHAVEZ NUÑEZ

13. INDICE
pag
Bibliografía 2
Resumen 3
Planteamiento del problema 4
Objetivos : generales y específicos 4
Razones de la investigación 5
Importancia de la investigación 5
Población beneficiaria 5
Marco teórico 5-6- 7
Diseñar y planificar 8-9-10
Materiales 11
Métodos de investigación 11
Resultados 11
Evaluación 12
Conclusiones 12
Recomendaciones 12
Bibliografía 12