Los motores de combustión interna (ICE) son la forma más común de motores térmicos, ya que se utilizan en vehículos, barcos, barcos, aviones y trenes. Se llaman así porque el combustible se enciende para hacer el trabajo dentro del motor. Luego se emite la misma mezcla de combustible y aire que el gas de escape. Esto se puede hacer usando un pistón (llamado motor alternativo) o con una turbina.
la ley del gas ideal
Los motores térmicos de combustión interna funcionan según el principio de la ley del gas ideal: ., Elevar la temperatura de un gas aumenta la presión que hace que el gas quiera expandirse. Un motor de combustión interna tiene una cámara, que tiene combustible añadido que se enciende con el fin de elevar la temperatura del gas.
cuando se agrega calor al sistema, obliga al gas en el interior a expandirse. Con un motor de pistón, Esto hace que el pistón se eleve (ver Figura 2), y con una turbina de gas, el aire caliente se fuerza en la cámara de la turbina, girando la turbina (Figura 1)., Al conectar el pistón o la turbina a un árbol de levas, el motor puede convertir una parte de la entrada de energía al sistema en un trabajo útil. Para comprimir el pistón en un motor de combustión intermitente, el motor agota el gas. A continuación, se utiliza un disipador de calor para mantener el sistema funcionando a una temperatura constante. Una turbina de gas, que utiliza combustión continua, simplemente agota su gas continuamente en lugar de en un ciclo.
Pistones vs turbinas
Figura 1. Diagrama de un motor de turbina de gas.,
Un motor que utiliza un pistón se llama intermitente motor de combustión, mientras que uno que utiliza una turbina se llama una continua motor de combustión. La diferencia en la mecánica es obvia debido a los nombres, pero la diferencia en el uso es menos obvia.
un motor de pistón es extremadamente sensible, en comparación con una turbina, así como más eficiente en combustible a bajas salidas. Esto los hace ideales para su uso en vehículos, ya que también se ponen en marcha más rápidamente., Por el contrario, una turbina tiene una relación potencia-peso superior en comparación con un motor de pistón, y su diseño es más confiable para altas salidas continuas. Una turbina también funciona mejor que un motor de pistón aspirado naturalmente a grandes altitudes y temperaturas frías. Su construcción liviana, confiabilidad y capacidad de gran altitud hacen que las turbinas sean el motor preferido para los aviones. Las turbinas también se utilizan comúnmente en las centrales eléctricas para la generación eléctrica.
motor de Cuatro tiempos
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si bien hay muchos tipos de motores de combustión interna, el motor de pistón de cuatro tiempos (Figura 2) es uno de los más comunes. Se usa en varios automóviles (que usan específicamente gasolina como combustible) como automóviles, camiones y algunas motocicletas. Un motor de cuatro tiempos Ofrece una carrera de potencia por cada dos ciclos del pistón. Hay una animación a la derecha, de un motor de cuatro tiempos, y una explicación adicional del proceso a continuación.,
- El combustible se inyecta en la cámara.
- El combustible se incendia (esto sucede de manera diferente en un motor diesel que en un motor de gasolina).
- Este fuego empuja el pistón que es el movimiento útil.
- Los productos químicos de desecho, por volumen (o masa), son principalmente vapor de agua y dióxido de carbono. También puede haber contaminantes como el monóxido de carbono de la combustión incompleta.
motor de Dos tiempos
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como su nombre indica, el sistema solo requiere dos movimientos de pistón para generar energía. El principal factor diferenciador que permite que el motor de dos tiempos funcione con solo dos movimientos de pistón es que el escape y la admisión del gas se producen simultáneamente, como se ve en la Figura 3. El pistón en sí se utiliza como la válvula del sistema, junto con el cigüeñal, para dirigir el flujo de los gases., Además, debido a su contacto frecuente con componentes móviles, el combustible se mezcla con aceite para agregar lubricación, permitiendo golpes más suaves. El motor General de dos tiempos contiene dos procesos:
- se agrega la mezcla de aire y combustible y el pistón se mueve hacia arriba (compresión). El puerto de entrada se abre debido a la posición del pistón y la mezcla de aire y combustible entra en la cámara de retención. Una bujía enciende el combustible comprimido y comienza la carrera de potencia.
- El gas calentado ejerce una alta presión sobre el pistón, el pistón se mueve hacia abajo (expansión), el calor residual se agota.,
Rotativo (Wankel) Motor
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Figura 4. El ciclo del motor rotativo. Toma aire / combustible, lo comprime, se enciende proporcionando trabajo útil, luego agota el gas.
en este tipo de motor, hay un rotor (círculo interior etiquetado como «B» en la Figura 4) que está contenido en una carcasa de forma ovalada. Realiza los pasos comunes del ciclo de cuatro tiempos (admisión, compresión, ignición, escape) sin embargo, estos pasos ocurren 3 veces por un giro del rotor, creando tres carreras de potencia por rotación.,
para más información
- motor rotativo
- motor de dos tiempos
- motor de cuatro tiempos
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