IME443-1 Laboratorio de Motores de Combustión Interna.
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¿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
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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.
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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
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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
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