domingo, 20 de abril de 2008

Los cuatro tiempos de un motor de combustion interna


El el origen de la combustion interna tiene como historia a dos inventores,el primero en el año 1862, fue Alphonse Beau de Rochas, de origen frances, y el segundo Nikolaus August Otto, oriundo de Alemania, Ambos desconocian la existencia de los derechos de patente del otro, lo que origino una disputa por los derechos, De Rochas genero dinero , y Otto de quedo con la fama, ya que el principio termodinamico del motor de 4 tiempos se llama "ciclo de Otto"





Los cuatro tiempos del motor de combustión interna

En todo motor de movimiento alternativo, los dos limites de recorrido entre los que se puede desplazar un pistón se llama “punto muerto superior” (PMS) y “punto muerto inferior” (PMI). En el motor de 4 tiempos, cada pistón comienza su carrera en el PMS. Al iniciar su primer movimiento hacia abajo, se abre en la tapa del cilindro la válvula de admisión que da paso al combustible en mezcla con aire. Cuando el pistón liega al PMI ha introducido la cantidad justa de combustible.a esto se lo llama tiempo de admisión.

Durante el ascenso, la válvula de admisión se cierra, mientras el pistón comprime la mezcla combustible de forma que ésta
ignicióna con facilidad. A esto se lo llama compresión.

Cuando el pistón se acerca al PMS, en la bujía se genera una chispa eléctrica que enciende el vapor comprimido en la parte superior del cilindro. La combustión resultante, en la que la temperatura de la mezcla puede llegar a los 2.000°C y la fuerza hasta 2 tns, empuja al pistón hacia abajo. Llamado tiempo de explosión.

Cuando el pistón llega de nuevo al fondo del cilindro, se ha agotado la fuerza de la combustión. sólo resta que los gaces de la combustión pasen al sistema de escape, y de él a la atmósfera. En este punto, pues, se abre la válvula de escape.

Ésta es la teoría, pero en la práctica, las diferentes fases no están tan netamente separadas como sugiere la teoría. Por ejemplo, el motor generará un máximo de energía si la combustión alcanza su mayor fuerza cuando el pistón está en el punto extremo de su recorrido hacia arriba (PMS). Pero la combustión no es instantánea, sino que comienza en la parte de la mezcla que está más próxima a la bujía y se extiende en forma de abanico hasta que arde toda. Para permitir este retraso, el encendido debe ocurrir una fracción de segundo -o unos pocos grados de giro del cigüeñal- antes de que el pistón llegue al PMS.

De la misma forma, hay un retraso entre el instante en que se abre una válvula y aquél en que el vapor combustible o el gas de escape puede atravesarla a la máxima presión. Por ello se hace a menudo que las válvulas se abran unos pocos grados antes (avance a la apertura) o se cierren unos pocos grados después (retraso al cierre), con lo que se consigue que aumente el rendimiento del motor. Estos intervalos son, por supuesto, fracciones mínimas de segundo, porque incluso en marcha al ralentí, el pistón de un coche común se mueve hacia arriba o hacia abajo unas 1.000 veces por minuto.

Los constructores de automóviles fijan el avance a la apertura y el retraso al cierre (que, unidos, se llaman “solapo” o “cruzado” de las válvulas) para cada tipo de motor, y lo hacen en un diagrama de sincronización de las válvulas. Generalmente, cuanto más rápido ha de funcionar un motor, tanto mayor será el cruzado de las válvulas.

Aunque el pistón debe hacer cuatro movimientos para completar un ciclo de trabajo, la forma del cigüeñal nos hace ver que cada pistón sólo puede describir dos tiempos -uno hacia arriba y otro hacia abajo- por cada revolución del propio cigüeñal. Es decir, que cada pistón sólo puede aplicar fuerza sobre el cigüeñal una vez cada cuatro tiempos o dos revoluciones.

Es perfectamente factible mantener la inercia giratoria del cigüeñal entre cada tiempo de explosión por medio de un volante o mecanismo similar, y por consiguiente también es posible construir un motor de cuatro tiempos de un solo cilindro.

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