3. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Definición
Un motor de combustión interna
es un tipo de máquina que obtiene
energía mecánica directamente de la
energía química producida por un
combustible que arde dentro de una
cámara de combustión.
4. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Clasificación
Los motores de combustión interna tienen
diversos criterios de clasificación:
Según el modo de operar
Motores con
mecanismo pistón-
biela-cigüeñal
Son los motores mas utilizados en los automóviles desde sus
orígenes. Este esquema de trabajo es el mas representativo
del motor de combustión interna.
Motores rotatorios
Se usan casi exclusivamente por algunos fabricantes de
automóviles, principalmente para los amantes de la velocidad
Motores a reacción
Los gases generados producto de la combustión interna del
motor son los que proporcionan la propulsión del motor
Según el tipo de combustible
Motores de
gasolina
Motores que se alimentan con una mezcla de aire-gasolina
que luego es encendida por una chispa eléctrica
Motores Diesel
Motores que se alimentan solo de aire que comprime y
calienta. Luego se inyecta el combustible finamente
pulverizado para que se auto-inflame.
Motores de gas
Lo mismo que los de gasolina, pero con una mezcla de gases
combustibles y aire.
Motores poli-
combustibles
Motores como los Diesel, pero que pueden funcionar con
diferentes tipos de combustibles.
5. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Clasificación
Según el sistema de alimentación
Motores de
aspiración natural
Son motores en los que el cilindro de trabajo se llena por la
aspiración natural del pistón al hacer vacío.
Motores sobre-
alimentados
Están dotados de un compresor que fuerza la mezcla de aire-
combustible o aire solo, según el caso, en el cilindro de
trabajo
Según los ciclos de trabajo
Motores de dos
tiempos
Motores donde todo el ciclo de trabajo se realiza en cada
vuelta de cigüeñal.
Motores de cuatro
tiempos
En este caso el ciclo de trabajo se realiza por cada dos
vueltas del cigüeñal.
Según el modo de lubricación
Motores de cárter
húmedo
Motores donde existe un cárter que contiene aceite
lubricante.
Motores de cárter
seco
En este caso el cárter está vacío y el lubricante entra al motor
mezclado con la gasolina.
6. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Clasificación
Motores reciprocantes sistema Pistón - Biela - Cigüeñal
9. Los motores del tipo recíprocos más
comúnmente utilizados en aviación son
los siguientes:
En línea
Cilindros horizontales y opuestos
En V
En H
En Estrella
MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Motores Recíprocos
10. Motores en línea:
Generalmente poseen un
número par de cilindros, sin
embargo hay motores con un
número impar de cilindros.
Pueden tener entre cuatro y
seis cilindros, en posición recta
o invertida.
Puede ser enfriado por aire o
por líquido
Por lo general no tienen más
de seis cilindros por la dificultad
de refrigerar los cilindros más
interiores
MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Motores Recíprocos
11. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Motores Recíprocos
Motores de cilindros
horizontales y opuestos:
Son los más difundidos en la gama
de aviones de baja potencia.
Consiste en cuatro o más cilindros
opuestos situados en el plano
horizontal o vertical.
Los pistones se encuentran
interconectados por un solo cigüeñal.
Permite disminuir la longitud del
motor.
Forma una unidad compacta y
produce menor vibración.
Por su forma, son ideales para ser
instalados en las alas del avión
12. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Motores Recíprocos
Motores en V:
Los cilindros tienen un
arreglo de dos bancos con
una abertura de
generalmente 60º.
Estos dos bancos de
cilindros en línea adoptan la
forma de una V
La mayoría de éste tipo de
motores poseen 12 cilindros,
mismos que pueden ser
enfriados por aire o por
líquido.
Reducen la longitud del
motor y del cigüeñal, pero
complican su arquitectura
13. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Motores Recíprocos
Motores en H:
El motor en H se puede
considerar que está formado
por dos motores con los
cilindros opuestos, moviendo
cada uno su cigüeñal, y
transmitiéndose el
movimiento de ambos
cigüeñales a un eje de salida
común
14. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Motores Recíprocos
Motores en Estrella:
Los motores en estrella
consisten en una o varias filas de
cilindros en forma circular o de
estrella.
Las filas de cilindros en estrella
son siempre de número impar
Algunos motores de estrella
tienen dos o tres filas
compuestas de siete o incluso
nueve pistones cada una.
Todos los pistones van unidos a
un solo cigüeñal central.
La potencia de salida de éstos
motores varía desde los 100
hasta los 3800 Hp
15. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Motores Recíprocos
Motores en Estrella:
Para números mayores (habitualmente 14 y 18 cilindros),
éstos se dispusieron en dos filas, en doble estrella.
Al aumentar aún más los requisitos de potencia, se
aumentaron el número de estrellas.
Un ejemplo típico es el motor que motorizó al
Superconstellation, o el que motorizaba a una curiosa
versión de Corsair: El F2G montaba el P&W R-4360-4 ,
motor radial refrigerado por aire, con 3000hp disponibles
al despegue. Tenía cuatro filas de 7 cilindros cada una,
para un total de 28 cilindros, lo que le valió el
sobrenombre de corncob (mazorca).
16. Componentes de un motor de
combustión interna
Los componentes básicos de un motor
recíproco den aviación son muy
similares a los de un motor de un
automóvil, éstos son:
Bloque
Cilindros
Pistones
Bielas
Cigüeñal
Válvulas
Mecanismo de operación de válvulas
20. Componentes de un motor de
combustión interna
Bloque:
Es la parte mayor del motor.
Está hecha de una fundición de aleaciones de
aluminio.
En el se contienen todos los cilindros y
mecanismos de biela manivela.
Debe ser lo suficientemente fuerte como para
prevenir cualquier tipo de desviación que
pueda afectar al libre movimiento de los
pistones en su interior, así como debe soportar
las altas temperaturas y presiones generadas
por las cámaras de combustión.
22. Componentes de un motor de
combustión interna
Cilindro
Es la cámara interna del motor donde se desarrolla la
compresión, combustión y expansión de los gases.
Para diseñar cilindros, se deben cumplir con los
siguientes parámetros:
Debe ser lo suficientemente fuerte para resistir las
presiones internas generadas durante el
funcionamiento del motor.
Debe estar hecho de un material apropiado para
mantener ligero el peso del motor.
Debe ser construida de un material con buenas
propiedades de transferencia de calor para tener un
eficiente enfriamiento.
Debe ser de relativamente fácil y económica en
cuanto a su construcción, inspección y
mantenimiento.
Su superficie interna o camisa debe cumplir con dos
requisitos básicos indispensables que son:
Excelente acabado superficial (pulido)
Gran resistencia al desgaste
23. Componentes de un motor de
combustión interna
Cilindro
Por lo general, la parte
externa del cilindro se lo
fabrica de fundición de acero
o de aluminio, mientras que
la parte interior o camisa se
lo hace de otro tipo de
aleación
Todo el cilindro posee aletas
de refrigeración.
El cilindro se subdivide en
dos partes:
El cuerpo
La culata o cabeza
24. Componentes de un motor de
combustión interna
Cuerpo:
El cuerpo del cilindro es el sitio
por donde recorre el pistón, y
su superficie externa se
confecciona de una aleación
de acero.
El interior o camisa del
cilindro, está confeccionado de
una súper aleación de acero al
cromo – níquel.
La parte externa del cilindro
cuenta con una serie de aletas
concéntricas que sirven para
refrigerar al cilindro.
25. Componentes de un motor de
combustión interna
Culata o cabeza:
Es la zona con mayor cantidad de aletas de
refrigeración, con el fin de aumentar la transmisión
de calor al máximo y mejorar la refrigeración.
En éste sector se encuentran la mayor cantidad de
alojamientos para los diversos accesorios del cilindro
como son las bujías y válvulas (admisión – escape).
En la culata también se encuentran los asientos de
válvulas.
Los asientos de válvulas proporcionan un sellamiento
hermético al cilindro.
Son anillos circulares de un material muy duro y
resistente, que protegen a la culata del constante
golpeteo de las válvulas al abrirse y cerrarse
sincrónicamente
26. Componentes de un motor de
combustión interna
Culata o cabeza:
La cúpula interior de la
culata es la cámara de
combustión del cilindro.
Su volumen está dado
de un lado por el techo
de la culata y por el otro
del pistón que cierra la
cámara.
La forma geométrica
ideal de la cámara de
combustión es
semiesférica, porque
permite un mejor
difusión de la llama que
provoca la combustión.
27. LEFT RIGTH
OBSERVADOR
FORWARD
REAR
Componentes de un motor de
combustión interna
Numeración de los cilindros:
Todos los cilindros se
identifican con un número
tanto para operación como
para mantenimiento.
Por esto es necesario
establecer un sistema de
referencia para no caer en
ambigüedades al ubicar a los
cilindros.
Para tal efecto, se considera
siempre a la hélice como el
final del recorrido, y el
observador se situará en la
parte posterior de la
aeronave, viéndola de atrás
hacia delante.
28. Componentes de un motor de
combustión interna
De la misma forma,
para la numeración
de cilindros de
motores radiales, se
tomará en cuenta el
sentido horario,
viendo al motor
desde su parte
posterior.
VISTA DESDE LA PARTE POSTERIOR HACIA
ADELANTE
29. Componentes de un motor de
combustión interna
• En motores lineales, se adopta la numeración de atrás hacia delante y de
derecha a izquierda.
• Para motores radiales, toma la numeración de atrás hacia delante en
sentido horario, y en caso de ser motores con varias filas de cilindros, se
numera alternadamente, en la primera fila se inicia con el 1, en la segunda
fila con el 2, se regresa a la primera con el 3, se pasa a la segunda con el
cuatro, y así sucesivamente. (nótese que los cilindros impares se quedan en
la primera fila, mientras que los impares van en la fila de atrás)
30. Componentes de un motor de
combustión interna
Pistón:
El pistón tiene un movimiento alternativo lineal
dentro del cilindro.
Está fabricado de aleación de aluminio de lata
resistencia mecánica.
Su movimiento se da como resultado de la
expansión violenta de los gases dentro de la
cámara de combustión.
Sus partes principales son:
Cabeza
Falda
Bulón
Segmentos
31. Componentes de un motor de
combustión interna
Cabeza:
Es la parte superior,
sobre la cual se
produce la explosión y
actúa directamente la
presión del gas.
Puede tener formas
diversas, tales como
cóncava, convexa,
plana, de acuerdo a la
eficiencia que se
requiera el momento
de la combustión
32. Componentes de un motor de
combustión interna
Falda:
Es la parte lateral
del pistón.
En su superficie
se encuentran
varias ranuras
para alojar los
anillos metálicos
de estanquedad
(segmentos –
rines)
33. Componentes de un motor de
combustión interna
Bulón:
Es un pasador cilíndrico
de acero cementado de
gran rigidez y dureza.
Conecta al pistón con la
biela.
En éste extremo de la
biela se recibe el
movimiento alternativo
del pistón
34. Componentes de un motor de
combustión interna
Segmentos:
Los segmentos (rines) previenen el
escape de gas de la cámara de
combustión.
Se clasifican en tres grupos que son:
De compresión: Impiden la fuga de los gases,
dan el sellado hermético a la cámara de
combustión.
De engrase: Van situados bajo los anillos de
compresión, regulan la capa de lubricación en
las paredes del cilindro.
Recogedor de aceite: Recoge los excesos del
aceite para su recuperación al sistema.
36. Componentes de un motor de
combustión interna
Biela:
Es la barra articulada que une al pistón
con el cigüeñal del motor.
Está sometida a grandes esfuerzos, por
lo que es hecha de materiales de gran
resistencia metálica (aleaciones de
aluminio de lata resistencia)
Se dividen en:
Simple
Articulada
37. Componentes de un motor de
combustión interna
Biela simple:
Se la utiliza en los
motores lineales y
opuestos.
Posee cojinetes de
apoyo en sus
extremos.
En el punto de unión
con el cigüeñal, se
divide en dos partes,
y se une a través de
pernos.
38. Componentes de un motor de
combustión interna
Biela articulada:
Llamadas también bieletas.
Son utilizadas en los
motores de tipo radial.
En éstos motores, sólo una
biela (biela maestra) de cada
estrella, se une con el
cigüeñal.
El resto de bielas
(articuladas) se unen a la
biela maestra mediante un
plato con tanto orificios
pasantes como bielas
articuladas haya.
Las bielas articuladas se
unen a la biela maestra con
bulones.
40. Componentes de un motor de
combustión interna
Cigüeñal:
Transforma el movimiento oscilante de
los pistones en movimiento rotativo.
Posee tres partes:
Muñón: Son los puntos de apoyo del
cigüeñal al bloque del motor
Muñequillas: Es el codo dónde se acopla
la biela.
Brazos: Son los tramos rectos que unen a
las muñequillas con los muñones.
41. Componentes de un motor de
combustión interna
Cigüeñal:
Se llama manivela del cigüeñal al conjunto formado
por dos brazos y una muñequilla.
Así el cigüeñal puede poseer una manivela, dos
manivelas, tres, etc.
Los cigüeñales también poseen uno o varios
contrapesos que los ayudan a mantener la inercia
del movimiento
42. Componentes de un motor de
combustión interna
Válvulas:
Son los mecanismos que regulan la
entrada y salida del aire y los gases
de combustión en el cilindro.
Las válvulas poseen dos y hasta tres
resortes concéntricos que las
mantiene contra el asiento de los
cilindros.
Se encuentran ubicadas en la cabeza
del cilindro
Son fabricadas en piezas de acero
muy resistentes..
Las válvulas se mueven por un
mecanismo que debe estar
perfectamente sincronizado, para que
la válvula abra y cierre en el momento
adecuado.
43. Componentes de un motor de
combustión interna
Existen dos tipos de válvulas:
De admisión: Regulan la
entrada de la mezcla aire
combustible hacia el cilindro.
De escape: Es la vía de
expulsión de los gases
quemados del cilindro.
Las válvulas de escape están
sometidas a condiciones
extremas de funcionamiento,
altísimas temperaturas,
ambiente corrosivo, etc.
45. Mecanismo de operación de válvulas:
Es el mecanismo por el cual las válvulas
se abren y se cierran en el momento y
con los intervalos adecuados.
En motores en estrella, éste mecanismo
toma el nombre de plato de levas.
En motores lineales y opuestos, éste
mecanismo se denomina árbol de
levas.
Componentes de un motor de
combustión interna
46. Componentes de un motor de
combustión interna
Plato de levas:
Posee levas incorporadas en su perfil
geométrico.
Un rodillo sigue su trayectoria, el
mismo se eleva al encontrarse con la
leva del plato.
Consta de tres componentes:
Taqué
Empujador
Balancín
47. Componentes de un motor de
combustión interna
Taqué:
El taqué es una varilla de acero alojada dentro de
un tubo.
El un extremo va unido al rodillo que sigue el
movimiento del plato de levas, mientras que el otro
se une al empujador.
Empujador:
Es un tubo cuyos extremos son en forma de bola y
de acero muy duro.
Recibe el movimiento del taqué y lo transmite al
balancín.
Balancín:
Es el mecanismo final que transmite el movimiento
de la leva a las válvulas
49. Componentes de un motor de
combustión interna
Árbol de levas:
Es un eje de acero que tiene mecanizado en
sí las levas que transmiten a las válvulas el
movimiento de apertura y cierre.
Gira a la mitad de vueltas que el cigüeñal.
53. Ciclo de los Motores Recíprocos
Ciclo Otto
Su nombre proviene del técnico
alemán que lo inventó, Nikolaus
August Otto.
Es el motor convencional de gasolina
que se emplea en automoción y
aeronáutica.
El ciclo Otto es el ciclo
termodinámico ideal que se aplica en
los motores de combustión interna.
Se caracteriza porque todo el calor se
aporta a volumen constante.
54. Ciclo Otto
Generalidades
El motor convencional del tipo Otto es de
cuatro tiempos.
La eficiencia de los motores Otto modernos
se ve limitada por varios factores como:
Pérdida de energía por la fricción
Refrigeración
La eficiencia de un motor de este tipo
depende del grado de compresión.
Esta proporción suele ser de 8 a 1, 10 a 1, o
incluso 12 a 1.
La eficiencia media es de un 20% a un 25%.
Sólo la cuarta parte de la energía calorífica se
transforma en energía mecánica.
55. Ciclo Otto
Términos
Antes de estudiar los ciclos del motor de
cuatro tiempos es conveniente definir
los siguientes términos:
Punto muerto superior
Volumen de la cámara de combustión
Punto muerto inferior
Carrera del pistón
Ciclo
Mezcla
Consumo específico de combustible
56. Ciclo Otto
Términos
Punto Muerto
Superior (PMS):
Es cuando el pistón
se encuentra a la
máxima distancia
del eje al punto de
giro del cigüeñal.
Es la posición de
desplazamiento
máximo en sentido
ascendente.
Punto muerto
Inferior (PMI):
Es cuando el pistón
pasa o se
encuentra a la
mínima distancia
del eje de giro del
cigüeñal.
Es el punto mínimo
en sentido
descendente
57. Ciclo Otto
Términos
Volumen de la cámara de
combustión:
Es el volumen que existe entre el
pistón en su punto muerto superior y
la bóveda del cilindro
59. Ciclo Otto
Términos
Carrera del pistón:
Es la medida de desplazamiento del
pistón desde el PMS AL PMI o viceversa.
Ciclo:
Es la sucesión de procesos físicos que se
repiten de forma regular.
El ciclo Otto posee cuatro tiempos o
fases, que son:
Admisión
Compresión
Combustión – Expansión
Escape
60. Ciclo Otto
Términos
Mezcla:
Es la carga de aire y combustible que
ingresa a la cámara de combustión
del cilindro, lista para la combustión.
Consumo específico de combustible:
Es la cantidad de combustible
consumida por unidad de tiempo y de
potencia
61. Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
Tiempos del ciclo Otto
Los tiempos de funcionamiento
del ciclo Otto son:
1. Tiempo de admisión: El aire y el
combustible vaporizado entran a
través de la válvula de admisión.
2. Tiempo de compresión: El vapor
de combustible y el aire son
comprimidos y encendidos. Las
válvulas permanecen cerradas
3. Tiempo de combustión: El
combustible se inflama y el pistón
es empujado hacia abajo.
4. Tiempo de escape: Los gases de
escape se conducen hacia afuera,
se abre la válvula de escape
62. Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
TIEMPOS
1 - Admisión
2 - Compresión
3 - Expansión
4 - Escape
DETALLE DEL MOTOR
A Balancín de válvula.
B Tapa de válvulas.
C Pasaje de admisión.
D Culata de cilindros.
E Cámara refrigeración.
F Bloque de motor.
G Carter de motor.
H Lubricante.
I Eje de levas.
J Regulador de válvula.
K Bujía de encendido.
L Pasaje de Escape.
M Pistón.
N Biela.
O Puño de biela.
P Cigüeñal.
63. Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
Admisión:
El ciclo inicia con la
admisión.
El pistón parte del
PMS y se dirige hacia
el PMI, en una carrera
descendente.
Se cierra la válvula de
escape y se abre la
válvula de admisión.
A la cámara de
combustión ingresa la
mezcla de aire
combustible a presión
ambiental.
64. Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
Admisión:
Cuando el pistón
alcanza el PMI, el
cigüeñal ha recorrido
180º.
La válvula de
admisión se cierra
65. Compresión:
La válvula de
admisión se
encuentra ya
cerrada, así como
la de escape.
En pistón se
desplaza del PMI
al PMS.
Se incrementa la
presión dentro de
la cámara de
combustión, sin
que exista
transferencia de
calor.
Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
66. Compresión:
La presión
existente una vez
que el pistón ha
llegado a su PMS
es de alrededor de
6 veces la presión
inicial. (depende
del volumen de
cámara y relación
de compresión).
Cuando el pistón
alcanza el PMS, el
cigüeñal completa
un giro de 360º
Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
67. Combustión (expansión):
Las válvulas continúan cerradas.
Se da la ignición de la bujía, en la cámara de
combustión.
Existe una explosión violenta y un drástico
incremento en la presión y la temperatura de la
cámara, producto de gases de combustión.
El incremento de la presión hace que el pistón
vaya del PMS al PMI, transmitiendo el trabajo de
los gases al pistón, y éste a su vez los transmite al
cigüeñal, convirtiendo el movimiento lineal en
movimiento circular
Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
68. Combustión (expansión):
Este es el único tiempo que entrega trabajo al
eje del cigüeñal.
Los motores multi - cilíndricos siempre se
sincroniza el tiempo de combustión, para que
siempre esté al menos un cilindro en la etapa
de combustión.
La utilización de un “volante de inercia” ayuda
al almacenamiento efectivo de energía luego
de que un pistón ha culminado con el ciclo de
combustión.
El cigüeñal ha recorrido 540°
Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
70. Escape:
Es el cuarto y último en
los motores recíprocos
de ciclo Otto.
Debido a la fuerza de
los gases de
combustión, el pistón
ha sido enviado al PMI,
donde empieza éste
ciclo.
En éste tiempo, el
cilindro es limpiado de
los gases producto de la
combustión
Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
71. Escape:
La válvula de escape se
empieza a abrir.
El pistón inicia el ciclo en
el PMI, y en su recorrido,
empuja los gases
quemados a través del
ducto de la válvula de
escape.
Cuando el pistón llega a
su PMS, ha expulsado a
todos lo gases quemados,
a excepción de los que se
encuentran en la parte
superior de la cámara de
combustión
Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
72. Escape:
Estos gases se encuentran
represados por efecto de
la presión atmosférica que
impide su salida, a éste
fenómeno se le conoce
como “contrapresión”.
El cigüeñal ha completado
los 720°, a su vez que se
empieza a abrir la válvula
de admisión para dar
inicio a un nuevo ciclo.
Ciclo Otto
Tiempos de funcionamiento
73. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Ciclo Teórico
Considera a la mezcla aire combustible como aire
solamente, y cumple con la ley de gases
perfectos.
E-A: admisión a presión constante
A-B: compresión adiabática
B-C: combustión, aporte de calor a
volumen constante. La presión se eleva
rápidamente antes de comenzar el tiempo
útil
C-D: fuerza, expansión adiabática o parte
del ciclo que entrega trabajo
D-A: Escape, cesión del calor residual al
ambiente a volumen constante
A-E: Escape, vaciado de la cámara a
presión constante.
74. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Ciclo Teórico Pese a tratarse como
un ciclo ideal teórico,
el calor generado
durante el ciclo nunca
puede transformarse
en su totalidad en
trabajo útil, de
acuerdo a la Segunda
ley de la
Termodinámica,
además de sumar las
pérdidas propias del
ciclo por fricción.
75. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Ciclo Real
El ciclo real difiere en buena manera
del ciclo teórico.
Se sustituyen los trazos rectos del
diagrama por otros curvilíneos.
Las distintas son las siguientes:
Pérdidas de calor
Combustión no instantánea
Solape de válvulas
Fricción
76. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Ciclo Real
Pérdidas de calor:
En el ciclo teórico se las considera como nulas, sin
embargo en el ciclo real, y tomando en cuenta el
proceso de refrigeración, cierta parte del calor que
debería contribuir al trabajo del pistón se pierde a
través de las paredes del cilindro.
Combustión no instantánea:
En el ciclo teórico se asume que la ignición se da en
el momento justo en que el pistos empieza su
recorrido al PMI, sin embargo el proceso real de
ignición, pese a ser muy rápido, se da instantes antes
de que el pistón alcance el PMS, esto para optimizar
la utilización de los gases de combustión
77. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Ciclo Real
Solape de válvulas:
En el ciclo teórico, la apertura y cierre de válvulas es
un proceso instantáneo, en el real, éste proceso es
relativamente “largo”.
En la carrera de ignición, la válvula de escape se abre
antes que el émbolo alcance el PMI, permanece
abierta durante todo el tiempo de escape y se cierra
luego de que el pistón haya pasado el PMS.
En la carrera de escape, la válvula de admisión se
abre antes que el pistón alcance el PMS, permanece
abierta todo el tiempo y cierra luego de alcanzar el
PMI, cuando el pistón ha empezado ya la carrera de
compresión.
78. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Ciclo Real
Fricción
Este fenómeno se da a lo largo de todo el ciclo, ya
que por el hecho de estar las superficies del cilindro y
del pistón en contacto, pese a ser constantemente
lubricadas, existe una pérdida de energía a causa de
la fricción entre ambos cuerpos, y fricción en todo el
sistema en general
79. En la figura se puede
apreciar claramente
la diferencia entre los
ciclos teórico y real
en los gráficos
Presión -Volumen del
ciclo Otto.
Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
80. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Balance Térmico
• De acuerdo a cálculo realizados, se ha
determinado que las pérdidas alcanzadas en
un motor de combustión interna están
alrededor del 75%, es decir, de la
combustión de 12 gls de combustible de
avión, que generan una energía calorífica de
650 CV (caballos de vapor), se transforma en
energía mecánica útil solamente 200 CV
81. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Balance Térmico
• Es decir:
• Pérdidas por refrigeración 20% (134 CV)
• Pérdidas por rozamiento 5 % (33 CV)
• Pérdidas por gases de escape enviados al
ambiente 50% (283 CV)
82. Ciclo Otto
Ciclo Teórico vs Ciclo Real
Consulta:
1. ¿Por qué la válvula de escape se abre antes
que el pistón llegue al PMI?
2. ¿Por qué la válvula de escape se cierra
después que el pistón llegue al PMS?
3. ¿Por qué la válvula de admisión se abre antes
de que el pistón llegue al PMS?
4. ¿Por qué la válvula de admisión se cierra
después de que el pistón llegue al PMI?