Intercambiadores

INTRODUCCIÓN

Los motores térmicos son máquinas que transforman la energía calorífica en energía mecánica directamente utilizable. La energía calorífica normalmente es obtenida de la combustión de combustibles líquidos y gaseosos y el trabajo útil es conseguido por órganos unas veces con movimiento alternativo, otras con movimiento rotativo y otras por el empuje realizado por un chorro de gas. Según su principio de funcionamiento los motores térmicos se clasifican en alternativos, rotativos y de chorro, y según el sitio donde se produzca la combustión se clasifican en de combustión externa, cuando ésta se verifica fuera de los mismos y de combustión interna, cuando el combustible es quemado en su interior. La combustión se realiza en el denominado fluido operante, el cual está constituido por una mezcla de combustible y comburente. El combustible normalmente utilizado es gasolina y gasoil y el comburente que suministra el oxígeno necesario para la combustión es aire atmosférico.

MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

Motores de combustión interna alternativos, más conocidos como motor de gasolina y motor diésel, son motores térmicos. Los gases que resultan del proceso de combustión empujan un pistón, desplazándolo en el interior de un cilindro y haciendo girar un cigüeñal, para obtener un movimiento de rotación.

PARTES DE UN MOTOR

Como quiera que las partes principales son comunes a los dos tipos de motores de encendido por chispa y encendido por compresión, el esquema sirve para indicar la nomenclatura cuyo conocimiento es necesario para tratar esta materia.

El cilindro, es el contenedor en forma cilíndrica en el cual se mueve el pistón con movimiento rectilíneo alternativo. El cilindro es parte del bloque de cilindros o mono bloque, como se llamaba antiguamente. Éste, a su vez, forma parte de la bancada, que podemos considerar como la estructura fundamental del motor. En muchos casos, el bloque de cilindros está separado de la bancada, a la cual va unido por medio de bulones.

El cilindro, dentro del cual se mueve el pistón con movimiento rectilíneo alternativo, forma parte, en los motores pluricilíndricos, del bloque de cilindros. Este, que normalmente se fabrica unido a la bancada, se puede considerar como la estructura soporte del motor. En algunos modelos de motores el bloque de cilindros se fabrica separado de la bancada, a la cual se une mediante espárragos.

La culata, constituye la parte superior del cilindro, al cual cierra dejando un volumen comprendido entre ella y el pistón que se denomina cámara de combustión o de compresión en la cual se quema el fluido activo.

El pistón, dotado de segmentos que impiden la fuga de gas entre él y el cilindro, transmite el empuje de dicho gas, a través del perno o bulón, a la biela, y de ésta, a la manivela del cigüeñal.

La biela y la manivela, constituyen un sistema mecánico que transforma el movimiento lineal alternativo del pistón en movimiento de giro del cigüeñal, el cual para reducir el rozamiento gira sobre los cojinetes de bancada.

Los colectores de admisión y el de escape, son los conductos a través de los cuales se carga y se descarga el fluido operante del interior del cilindro.

Las válvulas de aspiración y de escape, accionadas por un sistema mecánico denominado distribución, que son mantenidas en su asiento por la acción de su correspondiente muelle, abren y cierran el cilindro permitiendo que los gases frescos y quemados entren y salgan de él en los momentos oportunos.

El cárter de aceite, es una bandeja ubicada en la parte inferior del bloque de cilindros y su función principal es la de servir como depósito del aceite.

El bloque de cilindros, es una pieza fundida donde se encuentran distribuidos los cilindros. Los cilindros son unos orificios por donde se dezplazan los pistones y su principal función es la de recibir la mezcla de aire y gasolina para luego comprimirla y hacerla explotar, generando la fuerza que se ha de transmitir finalmente a las ruedas.

TERMINOLOGIA

No todos los motores corresponden al esquema descrito, pero las partes esenciales, así como el funcionamiento, son similares. Para el estudio de los motores endotérmicos es necesario conocer la terminología universalmente usada hoy para indicar algunas dimensiones y valores fundamentales.

Punto muerto superior (P.M.S.)

• Posición del pistón más próxima a la culata. Punto Muerto Inferior (P.M.I.). Posición del pistón más alejada de la culata.

• Diámetro (en inglés: Bore).

• Diámetro interior del cilindro. Expresado generalmente en milímetros (mm).

• Carrera (en inglés: Stroke).

• Comprende la distancia entre el P.M.S. y P.M.I., es igual, salvo raras excepciones, al doble del radio de la manivela del eje de cigüeñales. Se expresa generalmente en mm.

Volumen total del cilindro (V1)

• Es el espacio comprendido entre la culata y el pistón cuando éste se halla en el P.M.I. Viene expresado, por lo general, en cm3

Volumen de la cámara de combustión (V2)

• Está comprendido entre la culata y el pistón cuando éste se halla en el P.M.S. Suele expresarse en cm3

Volumen desalojado por el pistón o cilindrada (V1 - V2)

• Es el generador por el pistón en su movimiento alternativo desde el P.M.S. hasta el P.M.I: Se expresa, por lo común, en cm3.

Relación volumétrica de compresión (⍴)

• Se entiende por tal la que hay entre el volumen total del cilindro V1 y el volumen de la cámara de combustión V2. En general, para abreviar, es llamado simplemente relación de compresión.

DIAGRAMA DE GOZINTO

NIKOLAUS AUGUST OTTO

Ingeniero alemán que perfeccionó el motor de combustión interna (Holzhausen, Nassau, 1832 - Colonia, 1891). En 1861 diseñó un primitivo motor de combustión interna, que consumía gas de alumbrado; para su comercialización se asoció con el industrial Eugen Langen y fundaron juntos una fábrica en Colonia (1864).

En 1876 perfeccionó aquel modelo aplicando el ciclo de cuatro tiempos que había patentado Alphonse Beau de Rochas seis años antes; desde entonces se llama ciclo de Otto al ciclo de cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión y escape) que desarrollan los cilindros de estos motores durante dos vueltas completas del cigüeñal, pues fue Otto el primero en ponerlo en práctica construyendo un motor de cuatro tiempos como los que constituyen la base de los motores de los automóviles modernos.

Al hacerlo proporcionó el primer motor eficaz alternativo a la máquina de vapor, abriendo una nueva era en la

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