Funcionamiento y Componentes Clave del Motor Otto y Diésel

Motor Otto: Funcionamiento y Componentes

El ciclo Otto se compone de cuatro etapas principales:

1. Admisión: Entrada de la mezcla aire/combustible.
2. Compresión: Compresión de la mezcla.
3. Ignición y Expansión: Ignición de la mezcla y expansión de los gases.
4. Escape: Expulsión de los gases quemados.

Motor Otto de 2 Tiempos

El motor Otto de 2 tiempos se caracteriza por:

• Tiempos: Admisión/Compresión y Expansión/Escape.
• Ventajas: Mayor potencia específica (HP/cm³) y menor peso.
• Desventajas: Mayor contaminación y uso de mezcla de gasolina/aceite.

Componentes Clave del Motor Otto

• Cilindro: Donde se realiza la combustión. Su volumen influye en la cantidad de trabajo generado.
• Pistón: Transforma la explosión en energía mecánica dentro del cilindro.
• Válvulas: Controlan la admisión y el escape de gases del cilindro.
• Bujía: Enciende la mezcla aire/combustible.
• Cigüeñal: Transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento circular.

Eficiencia y Relación de Compresión

La eficiencia del ciclo Otto depende de la relación de compresión del motor.

¿Qué es la Relación de Compresión?

Es la razón entre el volumen de la mezcla en el punto muerto inferior (PMI) y el punto muerto superior (PMS) del pistón.

Mezcla Aire/Combustible

El motor Otto aspira una mezcla de aire y combustible, preparada mediante un carburador o inyección electrónica. La mezcla debe ser estequiométrica para una eficiencia óptima. La potencia del motor se regula mediante la mariposa.

Octanaje del Combustible

El octanaje mide la resistencia a la detonación del combustible. A mayor número de octanos, mayor resistencia a la detonación. Se determina mediante la mezcla de isooctano y heptano.

Resumen del Funcionamiento del Motor Otto

• El motor aspira una mezcla de aire/combustible.
• La mezcla se comprime y se enciende con una chispa (bujía).
• La potencia se regula mediante la cantidad de mezcla aspirada (mariposa).
• La eficiencia está relacionada con la relación de compresión (r).
• La relación de compresión está limitada por el octanaje del combustible.
• La mezcla aire/combustible debe ser estequiométrica.

Motor Diésel: Funcionamiento y Diferencias

Desarrollado por Rudolf Diesel (1892), el motor diésel difiere del ciclo Otto en que solo aspira y comprime aire sin combustible. La ignición se produce por la inyección a alta presión del combustible, no por una chispa. No utiliza mariposa para regular la potencia, sino la cantidad de combustible inyectado.

Debido a su robustez y mejor conversión de combustible, es ampliamente utilizado. En general, es más pesado, ruidoso, contaminante y menos potente que un motor Otto de similar cilindrada.

Etapas del Ciclo Diésel

1. Admisión: El pistón baja al PMI y toma aire fresco.
2. Compresión (1-2): El pistón sube al PMS y comprime el aire de forma isoentrópica.
3. Inyección (2-3): Se inyecta el combustible a alta presión y la absorción de calor se produce a presión constante.
4. Expansión (3-4): Los gases de la combustión se expanden de forma isoentrópica.
5. Escape: Se expulsan los gases quemados.