¿Cuántas vueltas de cigüeñal necesita un ciclo en un motor de 4 tiempos?

Un ciclo completo de un motor de 4 tiempos equivale a 2 vueltas del cigüeñal.

¿Para qué sirve el intercooler en la sobrealimentación?

Sirve para reducir la temperatura del aire que se ha calentado al comprimirlo, evitando la pérdida de rendimiento antes de que entre en el motor.

¿Qué diferencia hay entre un motor de 2 tiempos y uno de 4 tiempos en la entrada y salida de gases?

El motor de 2 tiempos no tiene válvulas y usa lumbreras abiertas y cerradas por el pistón, mientras que el de 4 tiempos utiliza válvulas de admisión y escape.

Motores de combustión interna de 2 y 4 tiempos, sobrealimentación y turbinas

Resumen

El texto explica el funcionamiento de los motores de combustión interna de 4 y 2 tiempos, detallando las etapas de admisión, compresión, expansión y escape. Además, describe los sistemas de sobrealimentación con intercooler, el concepto de bomba de calor, la clasificación de los motores térmicos y las partes de una turbina.

Puntos clave

En un motor de 4 tiempos, un ciclo completo equivale a 2 vueltas del cigüeñal: admisión, compresión, expansión y escape.
En un motor de 2 tiempos, un ciclo equivale a 1 vuelta de cigüeñal y no tiene válvulas, usando lumbreras que abre y cierra el pistón.
La sobrealimentación aumenta la presión de admisión mediante compresores o turbocompresores, cuya energía puede proceder de los gases de escape.
El intercooler reduce la temperatura del aire comprimido, que se calienta al comprimirse, para no perder rendimiento.
Una turbina consta de compresor (axial o radial), cámara de combustión y turbina, que transforma la energía cinética en mecánica.
Los motores térmicos se dividen en motores de combustión externa (CE) y de combustión interna (CI).

Ponte a prueba

Motores de Combustión Interna de 4 Tiempos

En un motor de combustión interna (CI) de 4 tiempos, un ciclo completo equivale a 2 vueltas del cigüeñal. El proceso se divide en las siguientes etapas:

1º tiempo: Admisión. El pistón desciende desde el Punto Muerto Superior (PMS) creando un vacío, lo que hace que el cilindro aspire la mezcla de combustible a través de la válvula de admisión.
2º tiempo: Compresión. Se cierra la válvula de admisión cuando el pistón llega al Punto Muerto Inferior (PMI) y sube otra vez, comprimiendo el gas hasta alcanzar nuevamente el PMS.
3º tiempo: Expansión. Antes de acabar la compresión, se inflama el combustible, aumentando la presión (P) y la temperatura (tª). El pistón desciende produciendo trabajo (W).
4º tiempo: Escape. El pistón baja hasta el PMI y se abre la válvula de escape; posteriormente, el pistón sube y los gases de combustión se expulsan al exterior.

Motores de Combustión Interna de 2 Tiempos

En este tipo de motor, un ciclo equivale a 1 vuelta de cigüeñal. Son motores más simples que carecen de válvulas y sistema de distribución convencional. La entrada y salida de gases se realiza por orificios denominados lumbreras, que son abiertos y cerrados por el movimiento del propio pistón.

1º tiempo: Ocurre la inflamación en el PMS. Se produce la expansión de los gases hasta que se abre la lumbrera de escape. El pistón sigue descendiendo y se abre la comunicación entre el cilindro y el cárter, por lo que el fluido del cárter entra en el cilindro y termina de barrer los gases de combustión.
2º tiempo: El pistón sube cerrando las lumbreras y aprisionando los gases dentro del cilindro. Comienza la compresión y queda la lumbrera de admisión abierta, permitiendo que entre fluido al cárter.

Sistemas de Sobrealimentación

La sobrealimentación permite introducir más combustible si aumenta la presión (P). Para ello, se utilizan compresores o turbocompresores. La energía que necesitan estos sistemas puede provenir de los propios gases de escape.

El Intercambiador de Calor (Intercooler)

Un problema asociado es que, al comprimir el aire, este se calienta, lo que disminuye el rendimiento. Para solucionarlo, se introduce un intercambiador de calor (intercooler) que reduce la temperatura antes de que el aire entre en el motor.

Bomba de Calor

Se define como una máquina frigorífica que puede intercambiar el foco frío y el foco caliente. En este sistema, se intercambian las funciones del condensador y del evaporador.

Clasificación de los Motores Térmicos

Los motores térmicos se dividen principalmente en:

a) Motores de Combustión Externa (CE).
b) Motores de Combustión Interna (CI).

Tipos de Motores según su Movimiento

Motores alternativos: Generan trabajo (W) mediante pistones con un movimiento alternativo de subida y bajada.
Motores rotativos: Utilizan pistones rotantes o turbinas.
Motores de chorro: Los gases a presión provocan el empuje directo.

Funcionamiento y Partes de la Turbina

Una turbina se compone de tres partes fundamentales:

Compresor: Puede ser de tipo axial o radial. Su función es transformar la energía cinética (Ec) en energía de presión.
Cámara de combustión: En ella se inyecta el combustible pulverizado. No se quema todo el aire; una parte se calienta y se lanza contra los álabes a través de las toberas, donde la energía de presión se transforma nuevamente en energía cinética (Ec).
Turbina: El gas se lanza contra los álabes del rotor, transformando la energía cinética (Ec) en energía mecánica (Em). Parte de esta energía es aprovechada para mover el compresor o un alternador que genere electricidad.