El documento describe diferentes tipos de máquinas de combustión y ciclos termodinámicos. Explica las máquinas de combustión externa como las calderas de vapor y las máquinas de combustión interna como los motores de explosión. Luego describe varios ciclos termodinámicos como el ciclo Otto, ciclo diésel, ciclo de dos y cuatro tiempos, ciclo mixto y ciclo Brayton.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular Para la Educación Universitaria
Universidad Politécnica Territorial “José Antonio Anzoátegui”
El Tigre- Estado Anzoátegui
combustiónen
motores
Bachiller:
Daniel Rivas CI.26563229

2. Plantas de energía de vapor
Un generador de vapor es una máquina o dispositivo de ingeniería, donde la
energía química contenida en un combustible (por ejemplo gas natural,
gasóleo, fueloil, biomasa, etc.), se transforma en energía térmica.
Generalmente es utilizado en las turbinas de vapor para generar vapor,
habitualmente vapor de agua, con energía suficiente como para hacer
funcionar una turbina en un ciclo de Rankine modificado y, en su caso,
producir electricidad, aunque también tiene amplias aplicaciones en la
industria, como procesos de calentamiento de materias primas o productos,
esterilización, lavado, etc.

3. Funcionamiento de una caldera de vapor
En general todas las calderas disponen de un amplio hogar donde se produce
la combustión del combustible empleado en la misma, Los gases calientes de
esta reacción avanzan a través de diferentes partes de la caldera, las cuales
están diseñadas cuidadosamente para que se realice un intercambio térmico
tan óptimo como sea posible, En los lugares donde existe presencia de la
llama, la mayor parte del intercambio se realiza mayoritariamente mediante
radiación, mientras que en las zonas donde únicamente existen gases
calientes, el intercambio se realiza por convección.

4. Máquinas de combustión externa
Es una máquina que realiza una conversión de energía calorífica en energía
mecánica mediante un proceso de combustión que se realiza fuera de la
máquina, generalmente para calentar agua que, en forma de vapor, será la
que realice el trabajo.
Es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor.
Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión
constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y
cambia su fase.

5. Máquinas de combustión interna
Un motor de combustión interna o motor de explosión es un tipo de máquina
que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un
combustible que arde dentro de la cámara de combustión. El nombre se debe
a que dicha combustión se produce dentro de la propia máquina, a diferencia
de, por ejemplo, la máquina de vapor.

6. Ciclo Otto
El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de
combustión interna de encendido provocado por una chispa eléctrica (motores
de gasolina, etanol, gases derivados del petróleo u otras sustancias altamente
volátiles e inflamables). Inventado por Nicolaus Otto en 1876, se caracteriza
porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen
constante.
Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo de Otto creados por IO, los
motores de dos tiempos y los motores de cuatro tiempos

7. Ciclo de 4 tiempos (2 vueltas de cigüeñal)
El ciclo de 4 tiempos consta de seis procesos, dos de los cuales (E-A y A-E)
no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante pero son
fundamentales para la renovación de la carga del mismo:
E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga).
A-B: compresión de los gases e isoentrópica.
B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva
rápidamente antes de comenzar el tiempo útil.
C-D: fuerza, expansión isoentrópica 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 (renovación de la
carga.)(isobárico).

8. Ciclo de 2 tiempos (1 vuelta de cigüeñal)
(Admisión - Compresión). Cuando el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto
Inferior) empieza a desplazarse hasta el PMS (Punto Muerto Superior),
creando una diferencia de presión que aspira la mezcla de aire y gasolina por
la lumbrera de admisión hacia el cárter de precompresión .(Esto no significa
que entre de forma gaseosa).
(Expansión - Escape de Gases). Una vez que el pistón ha alcanzado el PMS y
la mezcla está comprimida, se la enciende por una chispa entre los dos
electrodos de la bujía, liberando energía y alcanzando altas presiones y
temperaturas en el cilindro.

9. Ciclo Diesel
El ciclo diesel es uno de los ciclos termodinámicos más comunes que se
pueden encontrar en los motores de automóviles y describe el
funcionamiento de un motor de pistón de encendido por compresión típico.
El motor Diesel es similar en operación al motor de gasolina. La diferencia
más importante es que:
No hay combustible en el cilindro al comienzo de la carrera de compresión,
por lo tanto, no se produce una autoignición en los motores Diesel.

10. El motor diesel usa encendido por compresión en lugar de encendido por
chispa.
Debido a la alta temperatura desarrollada durante la compresión adiabática, el
combustible se enciende espontáneamente a medida que se inyecta. Por lo
tanto, no se necesitan bujías.
Antes del comienzo de la carrera de potencia, los inyectores comienzan a
inyectar combustible directamente en la cámara de combustión y, por lo tanto,
la primera parte de la carrera de potencia se produce aproximadamente a la
presión constante.

11. Ciclo Mixto
Se denomina ciclo combinado en la generación de energía a la coexistencia
de dos ciclos termodinámicos en un mismo sistema, uno cuyo fluido de
trabajo es un gas que entra en combustión o quema, y otro cuyo fluido de
trabajo es vapor de agua a presión. En la propulsión de buques se denomina
ciclo combinado al sistema de propulsión COGAS.

12. Ciclo Brayton
El ciclo Brayton, también conocido como ciclo Joule o ciclo Froude, es un
ciclo termodinámico consistente, en su forma más sencilla, en una etapa de
compresión adiabática, una etapa de calentamiento isobárico y una expansión
adiabática de un fluido termodinámico compresible. Es uno de los ciclos
termodinámicos de más amplia aplicación, al ser la base del motor de turbina
de gas, por lo que el producto del ciclo puede ir desde un trabajo mecánico
que se emplee para la producción de electricidad en los quemadores de gas
natural o algún otro aprovechamiento –caso de las industrias de generación
eléctrica y de algunos motores terrestres o marinos, respectivamente–, hasta
la generación de un empuje en un aerorreactor.