REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA
UNEFA NUCLEO LARA
MOTOR A GASOLINA
BACHILLERES:
BR. MARLIN ÁLVAREZ
BR. JORGE OVIEDO
BR. WILFERSON COLMENAREZ
BARQUISIMETO, JINIO 2011
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA
UNEFA NUCLEO LARA
MOTOR A GASOLINA
BACHILLERES:
BR. MARLIN ÁLVAREZ
BR. JORGE OVIEDO
BR. WILFERSON COLMENAREZ
RESUMEN
Los motores a gasolina pueden ser de dos o cuatro tiempo, los
primeros se utilizan sobre todo en motocicletas ligeras, y apenas se han
utilizado en automóviles, en el motor de cuatro tiempos, en cada ciclo se
producen cuatro movimientos del pistón (tiempos), llamados de admisión,
compresión, explosión y de escape. En el tiempo de admisión, el pistón
absorbe la mezcla de gasolina y aire que entra por la válvula de admisión. En
la compresión, las válvulas están cerradas y el pistón se mueve hacia arriba
comprimiendo la mezcla, en el tiempo de explosión, la bujía inflama los
gases, cuya rápida combustión impulsa el pistón hacia abajo, en el tiempo de
escape, el pistón se desplaza hacia arriba evacuando los gases de la
combustión a través de la válvula de escape abierta.
INDICE
Motor de combustión interna………………….……………………………1
Ciclo OTTO…………………………………………………………………..1
Explicación grafica del ciclo OTTO………………….………………… ….2
Funcionamiento…………………………………………..……………… …3
Partes del motor…………………………………………….……… ………5
Sistema de encendido………………………………………..……………10
Conclusión……………………………………………………….………….11
Bibliografía………………………………………………………….……….12
Bibliografía electrónica……………………………………………............13
INTRODUCCION
Un motor de gasolina constituye una maquina termodinámica formada
por un conjunto de piezas de mecanismos fijos y móviles, cuya función es
convertir la energía de la gasolina en el proceso de combustión en
movimiento mecánico, cuando ocurre este movimiento se produce un trabajo
útil. De manera más general en el trabajo se explica detalladamente el ciclo
Otto, mediante concepto y grafica, las partes y el funcionamiento del motor a
gasolina.
MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
Es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de
la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de
combustión.
CICLO OTTO
Es el ciclo ideal para las maquinas reciprocantes de encendido por
chispa. Recibe el nombre en honor a NIKOLAUS OTTO, quien en 1876, en
Alemania, construyo una exitosa maquina de cuatro tiempos utilizando el
ciclo propuesto por freanchman Beau de Rochas en 1862, en la mayoría de
las maquinas de encendido por chispa el pistón ejecuta cuatro tiempos
completos, dos ciclos mecánicos dentro del cilindro, y el cigüeñal completa
dos revoluciones por cada ciclo termodinámico. Estas maquinas son
llamadas maquinas de combustión interna de cuatro tiempos.
Este ciclo se compone de cuatro procesos:
 Compresión isentropica
 Adición de calor a volumen constante
 Expansión isentropica
 Rechazo de calor a volumen constante
Estos tiempos también se conocen como succión, compresión, encendido y
descarga.
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Explicación grafica del ciclo OTTO.
 La línea amarilla representa el tiempo de admisión. El volumen del
cilindro conteniendo la mezcla aire-combustible aumenta, no así la
presión.
 La línea azul representa el tiempo de compresión. La válvula de
admisión que ha permanecido abierta durante el tiempo anterior se
cierra y la mezcla aire-combustible se comienza a comprimir. Como se
puede ver en este tiempo, el volumen del cilindro se va reduciendo a
medida que el pistón se desplaza. Cuando alcanza el PMS (Punto
Muerto Superior) la presión dentro del cilindro ha subido al máximo.
 La línea naranja representa el tiempo de explosión, momento en que
el pistón se encuentra en el PMS. Como se puede apreciar, al inicio de
la explosión del combustible la presión es máxima y el volumen del
cilindro mínimo, pero una vez que el pistón se desplaza hacia el PMI
(Punto Muerto Inferior) transmitiendo toda su fuerza al cigüeñal, la
presión disminuye mientras el volumen del cilindro aumenta.
 Por último la línea gris clara representa el tiempo de escape. Como se
puede apreciar, durante este tiempo el volumen del cilindro disminuye
a medida que el pistón arrastra hacia el exterior los gases de escape
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sin aumento de presión, es decir, a presión normal, hasta alcanzar el
PMS.
Las causas para que el motor de gasolina falle o no funcione
correctamente pueden ser muchas. No obstante la mayoría de los problemas
que puede presentar un motor de gasolina se deben, principalmente, a
defectos eléctricos, de combustible o de compresión. A continuación se
relacionan algunos de los fallos más comunes:
Los motores a gasolina pueden ser de dos o cuatro tiempo, los
primeros se utilizan sobre todo en motocicletas ligeras, y apenas se han
utilizado en automóviles. En el motor de cuatro tiempos, en cada ciclo se
producen cuatro movimientos del pistón (tiempos), llamados de admisión,
compresión, explosión y de escape. En el tiempo de admisión, el pistón
absorbe la mezcla de gasolina y aire que entra por la válvula de admisión. En
la compresión, las válvulas están cerradas y el pistón se mueve hacia arriba
comprimiendo la mezcla, en el tiempo de explosión, la bujía inflama los
gases, cuya rápida combustión impulsa el pistón hacia abajo, en el tiempo de
escape, el pistón se desplaza hacia arriba evacuando los gases de la
combustión a través de la válvula de escape abierta.
FUNCIONAMIENTO
Inicialmente, tanto la válvula de admisión como la válvula de escape
están cerradas y el pistón se encuentra en su posición más baja (PMI).
Durante la carrera de compresión, el pistón se mueve hacia arriba y
comprime la mezcla de aire y combustible. Un poco antes de que el pistón
alcance su posición más alta (PMS), la bujía produce una chispa y la mezcla
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se enciende, con lo cual aumenta la presión y la temperatura del sistema.
Los de alta presión impulsan al pistón hacia abajo, el cual obliga a su vez a
rotar al cigüeñal, lo que produce una salida de trabajo útil durante la carrera
de expansión o carrera de potencia. Al final de esta carrera, el pistón se
encuentra en su posición más baja (la terminación del ciclo mecánico), y el
cilindro se llena con los productos de la combustión. Después el pistón se
mueve hacia arriba una vez más y evacua por los gases de escape por la
válvula de escape (carrera de escape), para descender por segunda vez
extrayendo una mezcla fresca de aire y combustible a través de la válvula de
admisión (carrera de admisión). La presión atmosférica esta alta durante la
carrera de escape y un poco bajo durante la carrera de admisión.
En los motores de dos tiempos, las cuatro funciones descritas
anteriormente se ejecutan solo en dos tiempos: la de potencia y el de
compresión, en estas maquinas el Cárter se sella y el movimiento hacia
afuera del pistón se emplea para presurizar ligeramente la mezcla de aire y
combustible en el cárter, las válvulas de admisión y de escape se sustituyen
por aberturas en la proporción anterior de la pared del cilindro. Durante la
última parte de la carrera de potencia, el pistón descubre primero el puerto
de escape permitiendo que los gases de escape sean parcialmente
expelidos, entonces se abre el puerto de admisión
permitiendo que la
mezcla fresca de aire y combustible se precipite en el interior e impulse la
mayor parte de los gases de escape restante hacia afuera del cilindro, esta
mezcla es entonces comprimida cuando el pistón se mueve hacia arriba
durante la carrera de compresión y se enciende subsecuentemente mediante
una bujía.
Las maquinas de dos tiempos son generalmente menos eficientes que
sus contra partes de cuatro tiempos, debido a las expulsiones de los gases
de escape y la mezcla fresca de aire y combustible con los gases de escape,
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sin embargo son más sencillas y económicas y tienen altas relaciones entre
potencia y peso así como de entre potencia y volumen, la cual las hace más
adecuadas en aplicaciones que requieren tamaño y peso pequeño como
motocicletas, sierras de cadena y segadoras de pasto.
Las maquinas de cuatro tiempos son muy utilizadas en automóviles
¿Cuál es el propósito de un motor a gasolina?
El propósito de un motor a gasolina, es convertir la gasolina en
movimiento para que se pueda mover toda la parte mecánica del sistema.
Casi todos los autos de hoy en día utilizan lo que es llamado un ciclo
de combustión de cuatro tiempos para convertir la gasolina en movimiento.
En las partes del funcionamiento:
 En línea
 En V
 Planos con los cilindros opuesto
Figura 2
Diferentes disposiciones de los cilindros en el bloque de los motores de
gasolina (1- en línea, 2-en V, 3-plano de cilindro).
Los bloques en línea pueden contener 3, 4, 5 ó 6 cilindros.
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Los motores con bloques en “V” tienen los cilindros dispuestos en doble
hilera en forma de “V”. Los más comunes que se pueden encontrar son: “V6”, “V-8”, “V-10” y “V-12”.
Los bloques planos son poco utilizados en los motores de gasolina, aunque
se pueden encontrar de 4, 6 y hasta de 12 cilindros en unas pocas marcas
de coches.
PARTES DE UN MOTOR GASOLINA
Figura 3
 Cilindro: El pistón se mueve de arriba hacia abajo dentro del cilindro.
 Productor de chispa: Este provee la chispa que enciende la mezcla de
aire y combustible para que pueda ocurrir la combustión. La chispa
justo en el momento exacto.
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 Válvulas: Las válvulas de succión y descarga se abren en el instante
en que la mezcla entra y cuando sale, las válvulas siempre están
cerradas en el momento de la compresión y la combustión mientras
que la cámara de combustión esta cerrada.
 Pistón: Es una pieza de metal cilíndrica que se mueve de arriba a bajo
dentro del cilindro.
 Anillos del pistón: Provee un sello movible entre los bordes exteriores
e interiores del cilindro, los anillos sirven para dos propósitos 1)
previenen que la mezcla de aire combustible en la cámara de
combustión se filtre durante la compresión y combustión, 2) mantiene
el aceite lejos del área de combustión, donde seria quemado, la
mayoría de los autos queman aceite.
 Cámara de combustión: Esta es el área donde la compresión y la
compresión tienen lugar, mientras el pistón se mueve de arriba abajo.
 Conector: Conecta el pistón a la polea, puede rotar y se mueve para
que la polea ruede.
 Polea: Hace que el movimiento de arriba abajo del pistón se
transforme en un movimiento circular.
Desde el punto de vista estructural, el cuerpo de un motor de
explosión o de gasolina se compone de tres secciones principales.
1. Culata.
2. Bloque.
3. Cárter.
Partes principales en las .que se
divide un motor de gasolina.
Figura 4
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LA CULATA
La culata constituye una pieza de hierro fundido (o de aluminio en algunos
motores), que va colocada encima del bloque del motor. Su función es sellar
la parte superior de los cilindros para evitar pérdidas de compresión y salida
inapropiada
de
los
gases
de
escape.
En la culata se encuentran situadas las válvulas de admisión y de escape,
así como las bujías. Posee, además, dos conductos internos: uno conectado
al múltiple de admisión (para permitir que la mezcla aire-combustible penetre
en la cámara de combustión del cilindro) y otro conectado al múltiple de
escape (para permitir que los gases producidos por la combustión sean
expulsados al medio ambiente). Posee, además, otros conductos que
permiten
la
circulación
de
agua
para
su
refresco.
La culata está firmemente unida al bloque del motor por medio de tornillos.
Para garantizar sello hermético con el bloque, se coloca entre ambas piezas
metálicas una “junta de culata”, constituida por una lámina de material de
amianto o cualquier otro material flexible que sea capaz de soportar, sin
deteriorarse,
las
altas
temperaturas
que
se
alcanzan
durante
el
funcionamiento del motor.
EL BLOQUE
En el bloque están ubicados los cilindros con sus respectivas camisas, que
son barrenos o cavidades practicadas en el mismo, por cuyo interior se
desplazan los pistones. Estos últimos se consideran el corazón del motor.
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La cantidad de cilindros que puede contener un motor es variable, así como
la forma de su disposición en el bloque. Existen motores de uno o de varios
cilindros, aunque la mayoría de los coches o automóviles utilizan motores
con bloques de cuatro, cinco, seis, ocho y doce cilindros, incluyendo algunos
coches pequeños que emplean sólo tres.
El bloque del motor debe poseer rigidez, poco peso y poca dimensión, de
acuerdo con la potencia que desarrolle.
Figura 5
Figura 6
A) Cigüeñal
B) Arbol de levas
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Figura 7
Funcionamiento de los pistones
Figura 8
Ciclo de u motor de combustión interna
1) Admisión
2) Compresión
3) Expansión
4) escape
SISTEMA DE ENCENDIDO
Cuando se habla del sistema de encendido generalmente se refiere al
sistema independiente capaz de producir el encendido de la mezcla de aire y
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combustible dentro del cilindro en los motores de gasolina conocidos también
como motores de encendido por chispa.
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CONCLUSION
Los motores a gasolina pueden ser de dos o cuatro tiempo, los
primeros se utilizan sobre todo en motocicletas ligeras, y apenas se han
utilizado en automóviles. En el motor de cuatro tiempos, en cada ciclo se
producen cuatro movimientos del pistón (tiempos), llamados de admisión,
compresión, explosión y de escape. En el tiempo de admisión, el pistón
absorbe la mezcla de gasolina y aire que entra por la válvula de admisión. En
la compresión, las válvulas están cerradas y el pistón se mueve hacia arriba
comprimiendo la mezcla, en el tiempo de explosión, la bujía inflama los
gases, cuya rápida combustión impulsa el pistón hacia abajo, en el tiempo de
escape, el pistón se desplaza hacia arriba evacuando los gases de la
combustión a través de la válvula de escape abierta.
El movimiento alternativo de los pistones se convierte en giratorio mediante
las bielas y el cigüeñal, que a su vez transmite el movimiento al volante del
motor, un disco cuya inercia arrastra al pistón en todos los tiempos, menos
en el de explosión, n el que sucede lo contrario, en los motores de cuatro
cilindro en todo momento ay un cilindro que suministra potencia al hallarse
en el momento de explosión, lo que le da una mayor suavidad y permite
utilizar un volante más suave, el cigüeñal esta conectado mediante
engranajes llamado árbol de levas, que abre y cierra las válvulas de cada
cilindro en el momento oportuno
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BIBLIOGRAFIA
Libro termodinámica
Autor keneth wark donaldz richards
Editorial, mogran w-hill/interamericana de españa S.A.V
Pág. 720-723
Libro Michel A. Boles
Editorial, mogran w-hill/interamericana de españa S.A.V
Pág. 492- 499
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BIBLIOGRAFIA ELECTRONICA
http://www.asifunciona.com/mecanica/af_motor_gasolina/af_motor_gas
olina_1.htm
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