FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTI�N INTERNA

4. FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA 4.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y CINEMATICA DEL MOTOR Un motor de combustiOn interna basa su funcionamiento, como su nombre lo indica, en el quemado de una mezcla comprimida de aire y combustible dentro de una cAmara cerrada o cilindro, con el fin de incrementar la presion y generar con suficiente potencia el movimiento lineal alternativo del piston (ver figura 4.1). Figura 4.1 El motor de combustiOn interna Este movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigUeÑal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisiOn de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehIculo a la velocidad deseada y con la carga que se necesite transportar. Mediante el proceso de la combustiOn desarrollado en el cilindro, la energIa quImica contenida en el combustible es transformada primero en energIa calorIfica, parte de la cual se transforma en energIa cinEtica (movimiento), la que a su vez se convierte en trabajo Util aplicable a las ruedas propulsoras; la otra parte se disipa en el sistema de refrigeraciOn y el sistema de escape, en el accionamiento de accesorios y en perdidas por fricciOn. En este tipo de motor es preciso preparar la mezcla de aire y combustible convenientemente dosificada, lo cual se realizaba antes en el carburador y en la actualidad con los inyectores en los sistemas con control electrOnico. DespuEs de introducir la mezcla en el cilindro, es necesario provocar la combustiON en la cAmara de del cilindro por medio de una chispa de alta tensiOn que la proporciona el sistema de encendido. 4.1.1 El principio de funcionamiento de un motor de combustiOn interna En un motor el pistOn se encuentra ubicado dentro del cilindro, cuyas paredes le restringen el movimiento lateral, permitiendo solamente un desplazamiento lineal alternativo entre el punto muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI); a dicho desplazamiento se le denomina carrera (ver figura 4.2). Figura 4.2 El conjunto mOvil. Tanto el movimiento del pistOn como la presiOn ejercida por la energIa liberada en el proceso de combustiOn son transmitidos por la biela al cigUeÑal (ver figura 4.2). Este Ultimo es un eje asegurado por los apoyos de bancada al bloque del motor, y con unos descentramientos en cuales se apoyan las bielas, que son los que permiten que el movimiento lineal del pistOn transmitido por la biela se transforme en un movimiento circular del cigUeÑal. Este movimiento circular debe estar sincronizado principalmente con el sistema de encendido y con el sistema valvular, compuesto principalmente por el conjunto de vAlvulas de admisiOn y de escape, cuya funciOn es la de servir de compuerta para permitir la entrada de mezcla y la salida de gases de escape (ver figura 4.3). Normalmente las vALvulas de escape son aleadas con cromo con pequeÑas adiciones de nIquel, manganeso y nitrOgeno, para incrementar la resistencia a la oxidaciOn debido a las altas temperaturas a las que trabajan y al contacto corrosivo de los gases de escape. Figura 4.3 Sistema de vAlvulas 4.2 EL CICLO DE FUNCIONAMIENTO TEORICO DE CUATRO TIEMPOS La mayorIa de los motores de combustiOn interna trabajan con base en un ciclo de cuatro tiempos, cuyo principio es el ciclo termodinImico de Otto (con combustible gasolina o gas) y el ciclo termodinImico de Diesel (con combustible A.C.P.M.). Por lo tanto, su eficiencia estO basada en la variaciOn de la temperatura tanto en el proceso de compresiOn isentrOpico1, como en el calentamiento a volumen (Otto) o presi�n constante (Diesel). El ciclo consiste en dos carreras ascendentes y dos carreras descendentes del pistOn. Cada carrera coincide con una fase del ciclo de trabajo (ver figura 4.4), y recibe el nombre de la acciOn que se realiza en el momento, as: AdmisiOn CompresiOn CombustiOn - ExpansiOn Escape Figura 4.4 Fa1ses de funcionamiento del motor 1 En el proceso isentr�pico  no existe transferencia de calor a trav�s de la frontera del sistema