Fundamentos Esenciales del Motor de Combustión Interna y Sistemas Auxiliares

Enviado por Chuletator online y clasificado en Tecnología Industrial

Escrito el en español con un tamaño de 9,07 KB

Conceptos Fundamentales del Motor de Combustión Interna

Eficiencia Volumétrica

Capacidad con la que el cilindro se llena de la mezcla aire-combustible durante la fase de admisión.

Sincronización

Alineación precisa entre el árbol de levas y el cigüeñal para asegurar la apertura y cierre de las válvulas en el momento exacto, acorde con los ciclos del motor.

Carrera

Distancia recorrida por el pistón entre el Punto Muerto Superior (PMS) y el Punto Muerto Inferior (PMI), y viceversa.

Tiempo Valvular

Período durante el cual las válvulas de admisión y escape permanecen abiertas o cerradas en relación con la posición del cigüeñal.

Cámara de Combustión

Espacio confinado entre la culata del motor y la cabeza del pistón cuando este se encuentra en el Punto Muerto Superior (PMS), donde ocurre la combustión.

Cilindrada

Suma de los volúmenes útiles de todos los cilindros de un motor.

Tiempo de Encendido

Momento preciso en el que la bujía genera la chispa dentro del cilindro para iniciar la combustión de la mezcla aire-combustible.

PMI (Punto Muerto Inferior)

Posición más baja que alcanza el pistón dentro del cilindro.

PMS (Punto Muerto Superior)

Posición más alta que alcanza el pistón dentro del cilindro.

Potencia

Capacidad de un motor para realizar un trabajo en una unidad de tiempo, o la rapidez con la que puede producir un efecto determinado.

Clasificación de Motores por Árbol de Levas

Nombre y explique claramente las tres clasificaciones de los motores de acuerdo a su árbol de levas.

  • OHV (Over Head Valves): Válvulas en la cabeza del cilindro, accionadas por varillas de empuje y balancines desde un árbol de levas ubicado en el bloque motor.
  • SOHC (Single Overhead Camshaft): Un único árbol de levas en la culata que acciona directamente las válvulas de admisión y escape.
  • DOHC (Dual Overhead Camshaft): Dos árboles de levas en la culata, uno para las válvulas de admisión y otro para las de escape, permitiendo un control más preciso.

Parámetros y Ciclos del Motor

¿En cuántas vueltas de cigüeñal realiza un ciclo completo un motor de cuatro tiempos? ¿Por qué?

Un motor de cuatro tiempos realiza un ciclo completo en dos vueltas de cigüeñal, lo que equivale a 720 grados de giro. Esto se debe a que cada una de las cuatro fases (admisión, compresión, expansión y escape) requiere una carrera del pistón, y dos carreras completan una revolución del cigüeñal.

¿Cada cuántos grados de giro del cigüeñal recorre el pistón 7 del automóvil de la pregunta 3?

La pregunta es ambigua sin más contexto sobre el tipo de motor (número de cilindros, configuración). Si se refiere a un motor de 8 cilindros en V, el ángulo entre las explosiones sería de 90 grados (720° / 8 cilindros). Si se refiere a un motor de 4 cilindros, el ángulo entre explosiones sería de 180 grados (720° / 4 cilindros). La respuesta de "45 grados" no es estándar sin información adicional.

Si un motor tiene una carrera de 86 mm, ¿cuánto mide su diámetro de cilindro?

Diámetro: 86 mm. (Esta respuesta asume que el motor es "cuadrado", es decir, que la carrera y el diámetro son iguales. Sin embargo, el diámetro del cilindro no se puede determinar únicamente a partir de la carrera sin información adicional sobre el diseño específico del motor).

Funcionamiento de Motores de Combustión

Explique de manera clara el funcionamiento de un motor de cuatro tiempos.

Un motor de cuatro tiempos completa un ciclo de trabajo en dos revoluciones del cigüeñal, dividiéndose en las siguientes fases:

  • Admisión: El pistón desciende, la válvula de admisión se abre y la mezcla aire-combustible (o solo aire en motores diésel) ingresa al cilindro. La válvula de escape permanece cerrada.
  • Compresión: El pistón asciende, comprimiendo la mezcla aire-combustible. Ambas válvulas están cerradas.
  • Expansión (o Combustión/Fuerza): La bujía genera una chispa (en motores de gasolina) o el combustible se inyecta y autoenciende (en diésel), provocando una explosión que empuja el pistón hacia abajo, generando trabajo. Ambas válvulas permanecen cerradas.
  • Escape: El pistón asciende nuevamente, la válvula de escape se abre y los gases quemados son expulsados del cilindro. La válvula de admisión permanece cerrada.

Explique el funcionamiento de un motor de dos tiempos a gasolina.

Un motor de dos tiempos es un tipo de motor de combustión interna que completa su ciclo termodinámico en una sola revolución del cigüeñal (360 grados) y en dos carreras del pistón. A diferencia del motor de cuatro tiempos, las fases de admisión, compresión, expansión y escape se superponen y se realizan en solo dos movimientos del pistón:

  • Primera Carrera (Ascenso del Pistón): El pistón se mueve hacia arriba, comprimiendo la mezcla aire-combustible en la cámara de combustión y, simultáneamente, creando un vacío en el cárter que permite la admisión de nueva mezcla a través de la lumbrera de admisión.
  • Segunda Carrera (Descenso del Pistón): Tras la ignición, la expansión de los gases empuja el pistón hacia abajo, generando trabajo. Al descender, el pistón descubre primero la lumbrera de escape, permitiendo la salida de los gases quemados, y luego la lumbrera de transferencia, por donde la nueva mezcla precomprimida en el cárter pasa al cilindro, ayudando a barrer los gases de escape.

Definiciones Clave en Mecánica Automotriz

¿A qué corresponde la siguiente definición?

Definición: "Fabricado y compuesto de piezas ajustadas entre sí para facilitar o realizar un trabajo determinado, transformando una forma de energía en movimiento o trabajo."

Respuesta: Motor

Defina el término "Relación de Compresión".

Relación de Compresión: Es la relación entre el volumen total del cilindro (volumen de la cámara de combustión más el volumen desplazado por el pistón) y el volumen de la cámara de combustión cuando el pistón está en el Punto Muerto Superior (PMS). Indica cuántas veces se comprime la mezcla aire-combustible.

Tipos de Transferencia de Calor

Nombre los tres tipos de transferencia de calor y explique claramente cada uno de ellos.

  • Conducción: Proceso de transmisión de calor que se produce por contacto directo entre cuerpos o partículas, sin transferencia de masa. El calor fluye desde la zona de mayor temperatura a la de menor temperatura.
  • Convección: Proceso de transferencia de calor que ocurre en fluidos (líquidos o gases) mediante el movimiento de las partículas calientes. El calor se transfiere por el desplazamiento de masas de fluido a diferentes temperaturas.
  • Radiación: Proceso de transferencia de calor que se produce a través de ondas electromagnéticas, sin necesidad de un medio material. Todos los cuerpos emiten energía radiante en función de su temperatura.

Sistema de Lubricación Automotriz

Explique claramente cuáles son las dos tareas básicas de un sistema de lubricación de un automóvil.

  1. Reducir la Fricción y el Desgaste: Suministrar lubricante a las piezas móviles del motor para crear una película que separe las superficies en contacto, minimizando la fricción y el desgaste.
  2. Disipar el Calor: Transportar el calor generado por la fricción y la combustión desde las zonas de alta temperatura (que no están directamente en contacto con el sistema de enfriamiento principal) hacia el cárter o el radiador de aceite para su disipación.

Identifique las partes que conforman el sistema de lubricación.

(Asumiendo un diagrama de bloques implícito, se listan los componentes principales):

  1. Cárter (Recipiente de aceite): Almacena el aceite lubricante.
  2. Bomba de Aceite: Impulsa el aceite a presión a través del sistema.
  3. Válvula de Regulación de Presión: Mantiene la presión del aceite dentro de los límites operativos.
  4. Filtro de Aceite: Retiene impurezas y partículas del lubricante.
  5. Radiador de Aceite (si aplica): Enfría el aceite para mantener su viscosidad óptima.
  6. Conductos y Galerías de Lubricación: Red de tuberías internas que distribuyen el aceite a las partes móviles.
  7. Partes Móviles del Motor: Componentes que requieren lubricación (cigüeñal, bielas, pistones, árbol de levas, etc.).

Entradas relacionadas: