ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA
“MCL. ANTONIO JOSE DE SUCRE”
BOLIVIA
UNIDAD ACADEMICA LA PAZ
2Δ{6.2 𝑀𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎
ESTUDIANTE: CARLA FERNANDA COSSIO PATZI
CODIGO: A25927-6
MATERIA: TERMODINAMICA
FECHA: 03 DE NOVIEMBRE
GESTION 2022
9 PAGINAS
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F1- SITIO
https://helloauto.com/glosario/motor-de-combustión-interna
El motor de combustión interna es un tipo de motor que obtiene la energía mecánica a partir de la
energía química con la que cuentan los combustibles. El proceso de combustión en este tipo de
motores se produce en el interior de los propios cilindros.
Este tipo de motor es ampliamente utilizado en el mundo del automovilismo. Es importante por lo
tanto, conocer bien los elementos que lo componen y cuál es su función. Los componentes básicos
de un motor de combustión interna son:
•
El bloque motor, es decir, la pieza que proporciona la estructura y la forma de todo el
propulsor. En su parte inferior cuenta con otro elemento del motor, el cárter, donde se
aloja el aceite que lubrica todos los elementos.
•
Las cámaras de combustión, más conocidas como cilindros, son unas piezas cerradas por un
extremo y por cuyo interior se mueve el pistón.
•
La culata, o la cabeza de los cilindros, es la parte superior del motor de combustión interna
y cierran los cilindros en su extremo abierto. Además, cuentan en su estructura con válvulas
y los árboles de levas, los cuales están conectados al cigüeñal, gracias a una correa, para
permitir la apertura y el cierre de las válvulas al realizar la mezcla del combustible y
además, dejar salir los gases de escape.
•
Los pistones, encargados de modificar el volumen en el interior de los cilindros, generando
un vacío para introducir la mezcla de aire y combustible y comprimiéndola después para
provocar su explosión. Su movimiento es el que acaba moviendo el vehículo.
•
El cigüeñal, es el elemento que sincroniza todos los movimientos de los diferentes pistones,
garantizando una generación de potencia constante.
La gran mayoría de motores de combustión interna cuentan con cuatro etapas o tiempos, durante
su funcionamiento:
•
La admisión: Las válvulas de admisión introducen la mezcla de combustible gracias al vació
generado por los pistones, durante su recorrido mientras bajan.
•
La compresión: Las válvulas se cierran y el pistón vuelve a subir, comprimiendo la mezcla de
aire y de combustible.
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•
La explosión: Etapa que se produce gracias a la chispa de la bujía, en motores gasolina, o
por autodetonación, en los diésel, provocando la detonación.
•
El escape: Última etapa en la que las válvulas de escape se abren y se expulsan los gases
producidos tras la detonación.
F2- SITIO
https://www.ier.unam.mx/~ojs/pub/Termodinamica/node45.html
https://www.ier.unam.mx/~ojs/pub/Termodinamica/node46.html
El ciclo de Otto es un conjunto de procesos usado por los motores de combustión
interna (2-tiempos o 4-tiempos). Estos motores a) admiten una mezcla de
combustible y aire, b) que es comprimida c) para que esta pueda reaccionar con
eficacia a la adición de calor, así que la energía química de la mezcla se pueda
transformar en energía térmica, d) y mediante la expansión de los productos de la
combustión se produzca movimiento, y posteriormente e) los gases exhaustos de la
combustión se expulsan y posteriormente se substituyen por una nueva mezcla de
combustible y aire. Los diversos procesos se demuestran en la figura.
1. Admisión de la mezcla vapor de la gasolina y aire dentro del motor (
2. Compresión de la mezcla,
y
se incrementan (
).
).
3. Combustión (chispa), tiempo muy corto, esencialmente el volumen permanece constante
(
). Modelo: el calor absorbido de una serie de reservorios a temperaturas
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a
.
4. Expansión (
).
5. Válvula de escape: la válvula se abre, los gases escapan.
6. (
) Modelo: calor expelido como una serie de reservorios a temperaturas
7.Los gases exhaustos productos de la combustión son expulsados (
a
.
).
En la figura se presenta esquemáticamente un ciclo Otto real donde se observa cómo se desvirtúan
las trayectorias en los diferentes procesos.
Modelamos los procesos como todos actuando con una masa fija de aire contenida por el
cilindro y el pistón como se muestra en la figura.
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Eficiencia de un ciclo de Otto ideal
El punto de partida es la expresión general para la eficiencia térmica de un ciclo:
La convención, previamente establecida, es que el intercambio de calor es positivo
si el calor fluye hacia el sistema o la máquina, así que
es negativo por obvias
razones. El calor absorbido ocurre durante la combustión cuando ocurre la chispa,
rigurosamente a volumen constante. El calor absorbido se puede relacionar con el
cambio de temperatura desde el estado 2 hasta el estado 3como:
o bien en términos de la capacidad calorífica a volumen constante
El calor expelido está dado por (para un gas perfecto con calor específico constante)
Al sustituir la expresión para el calor absorbido y expelido en la expresión para la eficiencia
térmica se obtiene
Más aún, podemos simplificar dicha expresión usando el hecho que los procesos de 1 a 2 y de 3
a 4 son procesos isentrópicos (se verá más adelante en lo relacionado con la Segunda Ley de la
Termodinámica)
y
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tal que
la cantidad
se denomina relación de compresión. La eficiencia del ciclo
Otto ideal se puede escribir entonces como
En la figura se muestra la eficiencia del ciclo Otto ideal como función de la relación de
compresión
Si la relación de compresión
el incremento de
. Si
aumenta, se incrementa la eficiencia
del ciclo, por ende
es demasiado grande se presenta un encendido prematuro del
combustible, denominado autoencendido, el cuál produce un ruido audible, que recibe el
nombre de golpeteo de la máquina. Cabe señalar que el encendido de las máquinas de chispa no
debe tolerarse ya que perjudica el desempeño del ciclo y pude dañar los componentes de la
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máquina. Por lo anterior existe un límite superior fijado por la razón de compresión para las
máquinas de combustión interna activadas por encendido de chispa debido al autoencendido.
EJERCICIO
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CONCLUSIONES
DIFERENCIAS
-
En la F1 se explica más la parte teórica y como es un funcionamiento en que consiste
y todo en cambio en la F2 implementa la eficiencia del ciclo de otto con sus distintas
fórmulas.
-
En la F1 se habla más de su aplicación en motores con combustible.
SIMILITUDES
-
En ambas fuentes hablan sobre la relación con el ciclo de Otto.
-
Ambas fuentes analizan su respectivo ciclo en distintos puntos de vista
RESUMEN
Cualquier tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida
por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. Se
utilizan motores de combustión interna de cuatro tipos: el motor cíclico Otto, el motor diesel, el motor
rotatorio y la turbina de combustión.
El motor cíclico Otto, cuyo 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 motor diesel, llamado
así en honor del ingeniero alemán Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir
gasóleo. Se emplea en instalaciones generadoras de electricidad, en sistemas de propulsión naval, en
camiones, autobuses y algunos automóviles. Tanto los motores Otto como los diesel se fabrican en
modelos de dos y cuatro tiempos.
NOVEDADES
Ahora es oficial: Europa cierra la
puerta definitivamente a los
motores de combustión
Aunque aún restan 12 años y la fecha ya era conocida, para quienes esperaban
no tener que tirar todo lo que construyeron en 2035 puede ser poco tiempo.
Cuál es el “efecto Habana” y por qué es una preocupación que se debe atender
Por
Diego Zorrero
31 de Octubre de 2022
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Si quedaba algún atisbo de esperanza, el pasado jueves en Bruselastodo se
desplomó definitivamente. La Comisión Europea, el Parlamento Eurpeo y los
estados miembros de la Unión Europea, confirmaron que, a partir del 1 de
enero
de
impulsados
2035,
quedará prohibida la venta de automóviles nuevos
por motores
de
combustión
internaque
emitan
gases
contaminantes.
CURIOSIDAD
¿Qué AVANCES TECNOLÓGICOS ha tenido el MOTOR DE
COMBUSTIÓN INTERNA?
2021, Junio 29
Con la aparición del ferrocarril y la máquina de vapor, se facilitó el desplazamiento de personas y
mercancías en grandes cantidades, lo que permitió el desarrollo económico de la sociedad en niveles
nunca vistos.
Fue solo hasta 1.886 con la invención del motor de combustión interna, que se transformó de forma
fundamental la mano de obra, la industria y la movilidad. Ahora toda clase de vehículos podían
cargar un motor relativamente pequeño y ligero para realizar cualquier clase de acción mecánica;
concepto que revolucionó y moldeó el mundo en el que hoy vivimos.
El concepto del motor de combustión interna es transformar en energía mecánica, la energía
química producto de la ignición de un combustible, que ocurre en la cámara de combustión. El motor
de 4 tiempos es el más común entre los motores de combustión interna, y el más usado hoy en día.
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