Ciclo de trabajo del motor Otto de 4 tiempos: preguntas y respuestas de avances y retrasos

Resumen

El documento explica el ciclo de trabajo de un motor Otto de cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión-expansión y escape). Además, aborda el momento del encendido y el avance necesario, la relación de compresión, la relación entre volumen y temperatura durante la compresión, y los avances y retrasos de apertura y cierre de válvulas (AAE, RCA, AAA, RCE).

Puntos clave

El ciclo Otto de 4 tiempos consta de admisión, compresión, explosión-expansión y escape.
En la compresión, la mezcla se comprime en la cámara de combustión y aumenta su presión y temperatura.
La chispa de la bujía salta justo antes de que el pistón llegue al PMS en la compresión.
El avance del encendido permite obtener el máximo empuje de la explosión justo después del PMS.
El AAE (avance a la apertura de escape) reduce la presión en el cilindro y facilita la evacuación de gases.
El RCE (retraso al cierre de admisión) permite que el cilindro siga llenándose tras el PMI, aprovechando la velocidad de la admisión.
El cruce de válvulas se produce entre el AAA (avance a la apertura de admisión) y el RCE (retraso al cierre de escape).

Ponte a prueba

1.- Describe el ciclo de trabajo de un motor Otto de 4 tiempos.
El ciclo de trabajo en los motores Otto esta compuesto por 4 carreras de pistón, n las cuales realiza una operación diferente:
-Admisión: En este momento el pistón realiza una carrera descendente, creando un vació en el cilindro y propiciando así la entrada de la mezcla a través de la válvula de admisión que en este instante se encuentra abierta.
-Compresión: Cuando el pistón sube lo que conseguimos es comprimir la mezcla en un espacio reducido, como es la cámara de combustión, aumentando así la temperatura y presión de la mezcla, consiguiendo de este modo una mezcla muy homogénea. Al final de la carrera del pistón (justo antes de llegar al PMS) salta una chispa desde la bujía.
-Explosión y Expansión: Cuando ya ha saltado la chispa, con la cual conseguimos “explotar” la mezcla y obtener una elevadísima presión que empuja el pistón hacia abajo, se transforma la energía calorífica en energía mecánica, haciendo así descender al pistón y creando una bajada rápida de la presión en el cilindro.
-Escape: al final de la carrera de expansión la válvula de escape de abre para evacuar así todos los gases producidos en la explosión. Esta evacuación es favorecida por la carrera ascendente del pistón k empuja a los gases a salir.
2.- ¿En que momento se produce el encendido?
El momento en el que la bujía recibe la señal del distribuidor para hacer saltar la chispa es justo antes de que el pistón llegue al PMS en la carrera ascendente de la compresión.

3.- ¿Por qué es necesario el avance del encendido?

Este avance es necesario porque de lo contrario no obtendríamos el máximo empuje de la explosión de los gases hacia abajo. Salta justo antes de que el pistón llegue al PMS para que así reciba el máximo impulso justo después de pasar este punto.

4. - ¿Cuál es la formula para hallar el volumen unitario?
D ² V = Volumen Unitario
V = LD = Diámetro del Cilindro
L = Carrera (PMS-PMI)
5.- Si se aumenta el volumen del cilindro y se mantiene el de la cámara de combustión ¿qué ocurre con la relación de compresión?
En este caso la relación de compresión aumentaría, por que lo que estamos haciendo es, la mezcla que entraba antes mas la mezcla que entra por el aumento de volumen del cilindro, comprimirla en el mismo espacio, la cámara de combustión, aumentando así su presión y temperatura, facilitando de este modo el autoencendido
6.- Durante la Compresión ¿qué relación existe entre el volumen y la temperatura del gas?
En esta parte del ciclo, mientras mas volumen de mezcla halla que comprimir mas elevada va a ser la temperatura alcanzada.

7.- ¿Por qué es necesario el AAE?

Con el AAE (Avance a la Apertura de Escape) lo que conseguimos es disminuir importantemente la presión en el cilindro para que cuando el pistón suba pueda hacerlo con la menor resistencia posible, También es por que cuando el pistón aun esta bajando aun existe una presión que facilita la evacuación de gases para el nuevo llenado.
8.- ¿Qué se consigue con el RCA?
En este caso lo que conseguimos con el RCE (Retraso al Cierre de Admisión) es que incluso cuando el pistón comienza a subir, gracias a la velocidad obtenida en la admisión, siga un poco mas llenándose el cilindro de gas. Así conseguimos un mejor llenado de combustible para una mayor explosión.
9.- ¿Entre que dos cotas se produce el cruce de válvulas?
Dicho cruce se produce entre el AAA (Avance a la Apertura de Admisión) y el RCE (Retraso al Cierre de Escape).

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los cuatro tiempos del motor Otto?

Admisión, compresión, explosión-expansión y escape. En cada carrera el pistón realiza una operación diferente dentro del ciclo de trabajo.

¿Por qué es necesario el avance del encendido?

Porque sin él no se obtendría el máximo empuje de la explosión. La chispa salta justo antes de que el pistón llegue al PMS para recibir el máximo impulso después de pasar ese punto.

¿Qué se consigue con el retraso al cierre de admisión (RCA)?

Gracias a la velocidad del gas en la admisión, el cilindro sigue llenándose un poco aunque el pistón ya haya comenzado a subir, lo que permite un mejor llenado de combustible y una mayor explosión.