IME443-1 Laboratorio de Motores de Combustión Interna. 1 ¿Es positivo el rol de los motores de Combustión Interna en la Sociedad? (marzo 2020) Autor 82160911 Resumen: El texto a continuación pretende abarcar y tratar de responder una pregunta formulada en positivo, pero que invita pensar más allá de la mecánica y mirar los avances de los ya dos últimos siglos de uso masivo del motor de combustión interna, poder constatar también lo que haría no positivo, el rol de este tipo de motores y así tratar de dar respuesta desde el punto de vista del autor sobre como calificar el aporte y el rol que juega el motor de combustión interna en la sociedad. Donde se plantea una inquietud final, un desafío y una oportunidad. I. E INTRODUCCION n el presente trabajo se plantea analizar la importancia que ha tenido la invención del motor de combustión interna para la sociedad a lo largo de estos casi 200 años desde los primeros intentos por utilizar un cilindro, un embolo y una manivela. Las primeras referencias a algún modelo parecido que se pueden tener registros de la utilización del “cilindro embolo” se atribuiría a las tribus malayas aborigen, en el sudeste asiático, en la región políticamente dividida en territorios pertenecientes a Birmania, Tailandia, Malasia y Singapur. Pero dejando consignado lo anterior, nos referiremos en este caso al motor que, quemando el combustible al interior del cilindro y que al explosionar este en su interior, es capaz de aprovechar este impulso de expansión para realizar la carrera de trabajo. De uso ya muy masificado y que incluye por cierto al motor diésel que es a quien la mayoría de las personas relacionan al oír hablar de un motor de combustión interna, pero también se debe dejar expresado que la turbina a gas, Documento creado en el contexto de inicio del Ramo de Laboratorio de Motores de combustión Interna, donde se plantea las siguientes preguntas como marco de referencia: 1. Describa otros tipos de motores de CI. 2. ¿De qué depende el número de cilindros? 3. ¿Qué disposición deben tener los cilindros? 4. ¿Cómo? y ¿dónde se produce la conversión de movimiento rectilíneo a circular? ¿En qué elementos? 5. ¿Cuál es el futuro de los motores de combustión Interna? 6. A su juicio, ¿es positivo el rol que juega en la sociedad el MCI? también es un motor de combustión interna y que aunque el principio de funcionamiento es distinto, si es por catalogar a los motores que transforman calor en trabajo, sobre la base de en que lugar quema el combustible tendremos máquinas de combustión externa, como una caldera o maquina a vapor y motores de combustión interna, que es sobre quienes haremos preferentemente referencia. Para iniciar en el tema, será bueno plantearnos y la duda debe comenzar por ¿será solamente positivo el rol que juega y ha jugado el motor de combustión interna en nuestra sociedad? ¿Acaso las vagas restricciones que imponen los Gobiernos a las emisiones contaminantes, el aumento indiscriminado del parque automotriz, el poco interés manifestado en abrirse a explorar en otros combustibles y el concepto Why not? – (Y ¿por qué no?) donde millonarios son noticia, ya que año tras año solo a modo de ejemplo, se supera el precio del automóvil más caro del mundo, así en 2017 el Rolls Royce Sweptail fue vendido en 13 millones de dólares tenia bajo su capó un motor V12 de 6750cc sus principales características aparte de extremo lujo es que acelera del reposo a los 100 km/h en 6,2 segundos y puede alcanzar los 240 km/h., bueno ese modelo fue superado el año recién pasado en el marco del Salón Internacional del Automóvil de Ginebra año 2019, cuando la compañía del grupo Volkswagen presentó el hiperdeportivo de 16 cilindros en W nuevo Bugatti que fue vendido en 19 millones de dólares, cuenta en su motor con 8000cc, cuatro turbocompresores, pudiendo alcanzar de 0 a 100 km/h en tan solo 2,4 segundos y pudiendo alcanzar los 380 km/h. Donde claramente se puede notar que la relación cilindrada vs numero de personas desplazadas no va en ningún orden de reducir emisión alguna y una maquina con esas características de cilindrada es un lujo que como humanidad ya no nos podemos seguir permitiendo. A continuación, se analizará los mayores usos que ha tenido el motor de combustión interna y con ello ver el desarrollo de esa área productiva, que, aunque seguros que no es resorte exclusivo del motor de combustión interna es parte de una IME443-1 Laboratorio de Motores de Combustión Interna. serie de adelantos que cambiaron una época y que puede ayudarnos a tener una visión más general y que se quiere abarcar para hacer este análisis. II. DESARROLLO A. La Sociedad sin el motor de combustión Interna. Para analizar esta idea tendremos que remontarnos a la primera mitad del siglo XIX, donde claramente la vida se hacia de forma más tranquila, no existían las comunicaciones de larga distancia y era muy difícil relacionarse con personas de otras partes por lo que los habitantes tenían una relación más estrecha con los cercanos. La vida preferentemente rural en donde el ritmo de vida era mucho mas pausado, pero que las tareas comenzaban muy al albadel día ya que era obligatorio aprovechar todo lo que se pudiera la luz del sol, ya que para esa época la ampolleta o bombillo eléctrico aun no eran inventados, gran comercio en base a trueques, enfocándose el comercio en pequeños grupos ya que las producciones eran artesanales y de emprendimientos familiares. Esta época que los historiadores llaman Antiguo Régimen, el mundo era esencialmente agrícola y donde la inmensa mayoría de la población era campesina. La vida sin lugar a duda en esta etapa del siglo no era fácil, las producciones de alimentos estaban sujetas exclusivamente a las cosechas, con mano de obra basado en el trabajo manual y el uso de tracción animal. Sin embargo, los habitantes del campo constituían un vecindario unido tanto por lazos económicos como por tradiciones de todo tipo. Luego vino la segunda mitad de ese siglo. Fig. 1. Campesinos labrando la tierra. 2 B. La revolución Industrial La revolución industrial, se define como un proceso de transformación económica, tecnológica y social, que nos tocó enfrentar como sociedad, y que es de una gran importancia por el gran cambio experimentado. La expansión del comercio fue posible gracias al desarrollo de las comunicaciones, así se construyeron vías férreas, y carreteras como nunca en nuestra historia. Con la llegada de la Maquina a vapor (1769) significó un aumento importante en la capacidad de producción, la industria creció junto a ello luego la llegada del Motor de combustión Interna y la energía eléctrica nos encontraremos entrando en un progreso tecnológico sin precedentes para nuestra historia. Que, producto de la velocidad que ha ido alcanzando el ritmo de vida, quizá aun no lo dimensionamos. Ya es posible desarrollar trabajos que para el hombre son imposibles, imprimiendo una fuerza mucho mayor a nuestras capacidades físicas, recorrer mayores distancias, donde cada vez es posible transportar mayor cantidad de carga y las comunicaciones permitieron generar nuevas oportunidades de negocios, estos adelantos incluido el motor de combustión interna generaron un desarrollo nunca visto, en términos de comercio y cambios culturales. Hoy nuestro país, para poder darnos una idea, cuenta con miles de kilómetros de carreteras, y la industria del transporte de carga terrestre continua en constante crecimiento y formando parte activa en la cadena logística de distribución, y a modo de ejemplo el año 2018, solo a través del paso los Libertadores, ubicado en la región de Valparaíso y que conecta Chile con Argentina cruzando la cordillera de Los Andes, circularon según informa el Observatorio logístico del Ministerio de Transportes mas de 4,6 millones de toneladas de carga, a través de los 303.249 vehículos de carga que ingresaron y salieron de nuestro país solo a través de este paso fronterizo, dato que equivale al 37% del total de toneladas que entraron y salieron del país.[1] El transporte marítimo también se ha visto afectada favorablemente por el invento del motor de combustión interna, atrás quedaron los galeones a remo, veleros dependientes del viento y la ya moderno en algún momento barco a vapor, hoy los motores tipo catedral dan propulsión a inmensos navíos que permiten aportar fuertemente a la economía y el desarrollo de los países, si se compara con el mismo año para el caso de la carga transferida solo en la región de Valparaíso esta alcanza a los 28 millones de toneladas aproximadamente un 50% del total de toneladas de importación transferidas vía marítima a nivel nacional según los datos entregados por DIRECTEMAR [2], a esto se debe sumar toda la carga que se mueve a través de cabotaje, que en IME443-1 Laboratorio de Motores de Combustión Interna. términos genéricos es el tráfico marítimo comercial entre puertos del mismo territorio nacional, lo que nos da una cifra aun mayor del enorme aporte que tiene en el desarrollo del comercio e intercambio comercial la navegación y por supuesto los motores de combustión interna de esos navíos. Por otra parte, la industria automotriz y de transporte de pasajeros también ha tenido un impulso y es real su importancia, si se considera la agilidad en el traslado, la rapidez. comodidad, pero que con el paso de los años se ha podido evidenciar los primeros problemas de este crecimiento sin mayores regulaciones que hoy tienen sumidas a las grandes capitales en grandes problemas de atochamiento, congestión vehicular y contaminación, que está obligando a los gobiernos a tratar de regular el parque automotriz, ya se ha comenzado a tomar conciencia de que el mundo no es ilimitado. Pero los datos siguen siendo alarmantes, según un estudio preparado por La asociación de Vehículos automotores, señaló que solo el año 2018 fueron 94 millones los vehículos que ingresaron al parque automotriz mundial. Completando así 1.350 millones de autos dando vueltas por el mundo. Un dato relevante a la hora de repensar la forma en que nos desplazaremos, que a este ritmo hacen imposible solo responder construyendo carreteras con más carriles y permitiendo el ingreso y circulación de maquinas tan poco eficientes con unas velocidades máximas impresionantes, pero inaprovechables pensando en la restricción de velocidad que tiene nuestro país. En vez de favorecer el uso de vehículos híbridos mas eficientes que hoy solo alcanza un 0,148% del parque mundial automotriz. La Electricidad y el aporte de las centrales de combustión interna a la generación de electricidad han sido responsables de cada vez más empresas generadoras y también de la instalación de términos como cogeneración y auto producción energética, según publica en su última edición la revista de la Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) [3] la generación de Electricidad a través de motores alternativos de combustión interna tiene un rango de potencia entre 1kW y 10MW logrando eficiencias de 35% a 45%. Así, en este panorama y quizá abordando otra de las consultas inicialmente planteada con respecto al futuro del motor de combustión interna podríamos adelantar y decir que se ve auspicioso, además si se estima que el potencial de cogeneración en Chile llega a 1.200 MW y que los avances en nuevos materiales debieran obligarnos de alguna manera como ingenieros mecánicos a desarrollar trabajos en torno al motor de combustión interna ya sea elementos que permitan disminuir fricción, disminuir perdidas por vibraciones y calor, así como también mejoras en términos de la potencia y el mejor aprovechamiento del combustible con turbocargadores 3 u otros dispositivos. Los gases de la combustión deben ser el tema a resolver, ya el catalítico y los recubrimientos cerámicos fueron un avance, hoy el reaprovechamiento de los gases de escape, el control del material particulado expulsado y la búsqueda de nuevas herramientas que permitan controlar de mejor manera el consumo de combustible en régimen variable aparecen como otro punto de investigación que podría ser de nuestro interés. Motores de hidrogeno u otras experiencias menos contaminantes debieran estar en nuestra mente, la construcción y diseño responsable con el medio, también deben ser nuestro sello como Ingenieros Mecánicos y esa es la invitación que plantea esta reflexión final. III. CONCLUSIÓN Para finalizar, se quiere reconocer el importante avance de nos llevo en unos años a la mayor transformación que como sociedad nos haya tocado convivir, se acortaron las distancias, es una forma de plantearlo, las aerolíneas y los motores a reacción permitieron viajes aun en distancias mayores en tiempos impensados, en definitiva el motor de combustión interna fue un aporte a la economía, favoreciendo el transporte y facilitando el trabajo, o más bien, cambió la configuración del trabajo y las nuevas corrientes de pensamiento hicieron que el enfoque fuera siempre a la producción por sobre los costos al ambiente y es precisamente ahí, donde el conflicto de un crecimiento sin regulación se hace nocivo, no hay carreteras que soporten la llegada cada año de casi 100 millones de autos nuevos. Debemos buscar otras alternativas de combustible. El desafío entonces debe ser a girar la tuerca, dar otro enfoque, valorar los avances y pensar en futuro, recuperar el sentido de comunidad de la sociedad pre-revolución industrial, trabajando desde lo particular, pero valorando lo colectivo. Reducir nuestra huella, trabajar en las emisiones contaminantes y pensar en las próximas generaciones, el desafío es hermoso y podría hacernos crear una Nueva Revolución Industrial. Autor: 82160911 REFERENCIAS [1] [2] [3] Observatorio logístico, Ministerio de Transportes y telecomunicaciones Gobierno de Chile. www.observatoriologistico.cl DIRECTEMAR, Dirección General del Territorio Marítimo y Marina Mercante, Armada de Chile. AChEE, Agencia Chilena de Eficiencia Energética. www.old.acee.cl
