¿Qué es un motor?
Un motor es una máquina que transforma la energía química presente en los combustibles, en energía mecánica disponible en su eje de salida. En un diagrama de bloques de entradas y salidas, tendríamos como entrada: aire y combustible y el aporte de sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento como son los sistemas de lubricación, refrigeración y energía eléctrica; y en el interior del motor, sistema de distribución, mecanismos pistón-biela-manivela y como producto de salida final tendríamos la energía mecánica utilizable, además tendríamos como residuos o productos de la ineficiencia los gases de la combustión y calor cedido al medio.
Tipos de motor
MOTOR DE GASOLINA
Un motor de gasolina (llamado también "motor de explosión" o "de combustión interna"),constituye una máquina termodinámica formada por un conjunto de piezas o mecanismosfijos y móviles, cuya función principal es transformar la energía química que proporciona lacombustión producida por una mezcla de aire y combustible en energía mecánica omovimiento. Cuando ocurre esa transformación de energía química en mecánica se puederealizar un trabajo útil como, por ejemplo, mover un vehículo automotor como un coche oautomóvil, o cualquier otro mecanismo, como pudiera ser un generador de corriente eléctrica.
SECCIONES PRINCIPALES DEL MOTOR DE GASOLINA
Desde el punto de vista estructural, el cuerpo de un motor deexplosión o de gasolina se compone de tres seccionesprincipales:
1. Culata
2.Bloque
3.Cárter
MOTOR DIÉSEL
Un motor diesel es un motor en el cual el encendido se produce por una alta temperatura que posibilita la compresión del aire al interior del cilindro de éste. Por ende, se trata de un motor térmico, de combustión interna. En contraste, los motores a petróleo usan el ciclo de Otto, en donde el aire y combustible son mezclados antes de entrar a la cámara de combustión y la ignición bajo compresión no es deseable.
Los motores diesel resultan de gran utilidad, ya que, debido a su bajo consumo de combustible, resultan en el mediano y largo plazo bastante más baratos que los motores a gasolina. Debido a esto se ha incrementado la demanda de este tipo de motores para los automóviles, por lo tanto, el precio del diesel se ha ido acercando cada vez más al de la gasolina, situación que ha generado ciertos problemas, sobretodo, en el rubro de los transportes.
MOTOR DE DOS TIEMPOS
El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Se diferencia del más conocido y frecuente motor de cuatro tiempos de ciclo de Otto, en el que este último realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigüeñal. Existe tanto en ciclo Otto como en ciclo Diésel.
1. tiempo
La bujía inicia la explosión de la mezcla de aire y gasolina previamente comprimida. En consequencia de la presión del gas caliente baja el pistón y realiza trabajo. También cierra el canal de admisión A , comprime la mezcla abajo en el cárter, un poco mas tarde abre el canal U y el canal de Escape E . Bajo la compresión adquirida el gas inflamable fresco fluye del cárter por el canal U hacia la cámera de explosión y empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape. Así el cilindro se llena con mezcla fresca.
2. tiempo
El émbolo vuelve a subir y cierra primero el canal U , después el canal de escape E. Comprime la mezcla, se abre el canal de admisión A y llena el cárter con la mezcla nueva preparada por el carburador.
El árbol de manivela convierte el movimiento de vaivén del émbolo en un movimiento de rotación.
MOTOR CARGA ESTRATIFICADA
Una variante del motor de encendido con bujías es el motor de carga estratificada, diseñado para reducir las emisiones sin necesidad de un sistema de recirculación de los gases resultantes de la combustión y sin utilizar un catalizador. La clave de este diseño es una cámara de combustión doble dentro de cada cilindro, con una antecámara que contiene una mezcla rica de combustible y aire mientras la cámara principal contiene una mezcla pobre. La bujía enciende la mezcla rica, que a su vez enciende la de la cámara principal. La temperatura máxima que se alcanza es suficiente como para impedir la formación de óxidos de nitrógeno, mientras que la temperatura media es la suficiente para limitar las emisiones de monóxido de carbono e hidrocarburos.
MOTOR GAS NATURAL
El gas natural como carburante, se usa en los motores de combustión interna al igual como se utilizan los carburantes líquidos. Por ahora, ésta es la principal alternativa al petróleo, principal compuesto tanto de la gasolina como el diesel.
Hay que tomar en cuenta que el gas natural y el GLP son diferentes, ya que el segundo es una destilación del petróleo mezclado con propano y butano. De los dos, el GLP es menos contaminante que el natural, por lo que su uso es más difundido. Uno de los sucesos que le dio rápida popularidad fue la presentación a principios de los noventa del Bugatti EB110 con motor a gas, siendo el auto más rápido del mundo de aquel tiempo.
Debe operar con ciclo Otto dadas sus características propias, por el contrario los motores con ciclo Diesel deben ser transformados a ciclo Otto cuándo se quiere que aquellos funcionen con gas natural.
Cuando un motor de ciclo Otto va a utilizar gas natural, no precisa ninguna transformación mecánica sustancial. Tan solo debe equiparse del sistema de almacenamiento, carburación y avance del encendido, electroválvulas, así como añadirle un convertidor catalítico, si así se desea.
Existe también una tercera posibilidad, consistente en no transformar los motores Diesel a Otto. El sistema se fundamenta en continuar alimentando el motor con gasóleo, pero interrumpiéndola durante un cierto tiempo, durante el cual se inyecta gas natural al motor. Este sistema tiene muchas dificultades en su aplicación práctica y no es utilizado masivamente.
MOTOR ELÉCTRICO
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de campos magnéticos variables electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
HAZ CLICK EN LA IMAGEN!!
HAZ CLICK EN LA IMAGEN!!
HAZ CLICK EN LA IMAGEN!!
HAZ CLICK EN LA IMAGEN!!
HAZ CLICK EN LA IMAGEN!!
HAZ CLICK PARA VER ARTÍCULO DE OPINIÓN!!!!
INGENIERÍA DE LOS MOTORES
Desde el inicio del desarrollo de la humanidad, la ingeniería ha estado presente en nuestras vidas, en especial la ingeniería mecánica, ya que ha diseñado muchos de los artículos que hoy en día son necesarios para la sociedad. Esta rama de la ingeniería aplica las ciencias exactas, específicamente los principios físicos para construir, instalar, mejorar y mantener sistemas mecánicos relacionados con las actividades industriales, agrícolas y comerciales.
La ingeniería mecánica ha tenido muchos avances importantes a lo largo de la historia y de la actividad humana. En la antigua Grecia, Arquímedes fue uno de los primeros en crear algo necesario para la época (labor que actualmente desempeñan los ingenieros mecánicos), él inventó la bomba hidráulica de tornillo sin fin, la polea compuesta y diversas máquinas de guerra, artículos que eran fundamentales para la sociedad griega. Pero sin duda el hecho que marcó fuertemente a esta ingeniería, fue la invención de la máquina de vapor, durante la Revolución Industrial, la cual transforma la energía térmica de cierta cantidad de agua en energía mecánica.
Gracias a que el desarrollo de esta máquina fue rápido contribuyó decisivamente en la aparición y extensión del uso de otros tipos de máquinas permitiendo la creación de inventos como los ferrocarriles, ascensores y elevadores, depósitos y conducciones, automóviles, electrodomésticos, aeronaves, vehículos militares de diferentes tipos, generadores, motores, turbinas y muchos otros más que serían imposible de mencionar en este momento. Por eso consideramos, que sin la ingeniería mecánica, el hombre se encontraría todavía en una época donde la tecnología existente no sería más que una historia de ciencia ficción.
Para la humanidad la invención de todas estas máquinas ha permitido llegar a un nivel de desarrollo antes inimaginable, ya que como podemos ver en la actualidad, la sociedad depende en su mayoría de la ingeniería mecánica, favoreciendo el rápido avance de la industria, la tecnología, el comercio, entre otros aspectos. Esto también ha tenido fuertes consecuencias en el ser humano, ya que lo limita cada vez más, haciéndolo inútil frente a cualquier problema que se le presente y esto poco a poco se causará que las máquinas sean más eficientes que los nosotros mismos.
Para concluir podemos decir que la ingeniería mecánica es, en la actualidad, nuestra mejor herramienta para desarrollar cualquier objeto que necesitemos, pero asimismo, puede ser una amenaza para la especie humana, por eso hay que crear un límite entre las máquinas y el hombre, permitiendo siempre resaltar nuestras cualidades para poder encontrar un equilibrio y así crear una sociedad, en donde el hombre no dependa de nada para poder desarrollarse. También consideramos que la ingeniería mecánica no solo se ha convertido en algo indispensable para la sociedad, sino que ha cambiado radicalmente nuestra forma de ver el mundo porque nos permitió analizar las cosas más allá de lo que estamos acostumbrados a ver, es por eso que pensamos que sin esta rama de la ingeniería el mundo hoy, seria todavía para nosotros algo desconocido.
Laura Gutiérrez, Natalia Mendoza, Ana Vásquez y Nicole Velásquez
INGENIERÍA MECÁNICA