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HISTORIA DEL MOTOR A COMBUSTION INTERNA

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Isabela Baez Castilla

on 15 August 2014

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Transcript of HISTORIA DEL MOTOR A COMBUSTION INTERNA

¿Cuál es la diferencia entre el funcionamiento de los distintos tipos de motores?
La diferencia del funcionamiento entre los distintos tipos de motores es que cambian su funcionamiento dependiendo del recurso que utilicen respectivamente para transformar y convertir en energía, es decir que si usan combustibles fósiles requieren de su combustión, mientras que motores de energía eléctrica necesitan como su nombre los dice de electricidad para transformar la energía.
HISTORIA DEL MOTOR A COMBUSTIÓN INTERNA
¿Qué es un motor?
Los motores son los mecanismos que transforman la energía química presente en el combustible en energía mecánica. En el motor esta energía mecánica se manifiesta en la rotación de un eje del motor, al que se une el mecanismo que se quiere mover.
Hay varios tipos de motores...
Motores
Motor de Gasolina
El motor a gasolina es también llamado "motor de explosión" o "de combustión interna. Se caracteriza por aspirar una mezcla de aire-combustible (típicamente gasolina dispersa en aire). Su función principal es transformar la energía química que proporciona la combustión producida por una mezcla de aire y combustible, en energía mecánica o movimiento.
El motor de combustión interna no puede atribuirse a una sola persona, es decir, que fueron las ideas combinadas de los inventores las que contribuyeron al origen y desarrollo del primer motor de combustión interna.
El inventor francés llamado Lebon ideo una maquina a la cual dio el nombre de “motor de combustión interna”. En esa máquina el inventor hizo arder gas combustible mezclado con aire, dentro de un cilindro provisto de un embolo (pistón).
1799
1799
La expansión de los gases producidos por la combustión dentro del cilindro empujo el embolo hacia afuera. Sin embargo la maquina no fue perfeccionada debido a la muerte de Lebon.
Más tarde el inglés William Barnett, ampliando los experimentos, encontró que era necesario para obtener una mayor cantidad de energía, comprimir los gases en el cilindro antes de someterlos a la combustión. Barnett no pudo perfeccionar su máquina y fracaso al igual que muchos otros que trataron de resolver los problemas de índole técnica que implicaba la realización de tal idea.
1860
Jean Joseph Lenior alcanzó un adelanto considerable pero tenía muy poco conocimiento sobre la disipación de calor, por lo tanto sus trabajos no dieron el fruto.
1860
Lenior no solo fracasó en sus esfuerzos de mantener su motor a una temperatura moderada de manera que pudiera funcionar sin recalentamiento, sino que tampoco logro aprovechar parte del calor generado por la combustión de los gases dentro del cilindro para mejorar la eficiencia del motor.
1862
Beau de Rochas, patentó un motor de combustión interna cuyo funcionamiento se basaba en el “ciclo de cuatro tiempos”.
No obstante que Rochas no construyó un modelo de su invento, las teorías de su patente eran suficientemente convincentes para poner en manifiesto su efectividad.
1867
Los alemanes Nicolaus August Otto y Eugen Langen, en la exposición de París presentaron al público un motor de combustión interna cuyo principio de funcionamiento estaba basado en la teoría de Beau de Rochas. Por tal motivo el principio del ciclo de cuatro tiempos, también se conoce con el nombre de “ciclo de Otto”.
1883
Gottlieb Daimler, por su interés en los vehículos de propulsión mecánica y motores de más altas revoluciones, desarrollo el primer motor de cuatro tiempos adecuado para vehículos automotores, el cual giraba a cerca de 900 revoluciones por minuto.
1892
El ingeniero alemán Rudolf Diesel público un trabajo titulado Teoría y construcción de un motor térmico racional. Mediante la termodinámica se intentaba llegar a comprender las relaciones existentes entre el calor y el trabajo con el fin de aplicarlas luego en la construcción de convertidores de energía más eficaces.
1892
La teoría de Diesel se basaba en que cuanto más se comprimía una determinada cantidad de gas, mas aumentaba su temperatura y de manera análoga cuando más se expandía disminuía la temperatura.
La idea de Diésel consistía en aumentar la eficacia del motor de combustión interna de Otto, aumentando su relación de comprensión, pensaba en construir un motor que pudiera comprimir el aire hasta 16 veces de su volumen original; en este estado el aire alcanzaría una temperatura de 583 ºC.


IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
La gran mayoría de medios de transporte como los carros, los autobuses y los aviones utilizan el motor a combustión interna. Con el paso del tiempo se han intentado introducir los automóviles eléctricos, sin embargo aún no han tomado el despegue suficiente y por lo tanto su cantidad actualmente es insignificante.
IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
Es necesario reconocer la importancia del motor a combustión interna para el desarrollo y avance del planeta. Este motor es uno de los principales contribuidores en el progreso de la civilización entera, tanto a nivel social como económico, debido a sus diversas aplicaciones en diferentes sectores; entre estos se encuentra el transporte y gran número de industrias, aunque actualmente en éstas son más utilizados los motores eléctricos.
IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
Sin embargo, la gasolina o el Diesel, las sustancias que impulsan a los motores más comunes, se han convertido en un verdadero problema tanto a nivel social como ambiental, debido a que las emisiones que su combustión genera son verdaderamente tóxicas y afectan en gran medida la calidad de vida de todos los seres vivos.
IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
Adicionalmente, el CO2 producto de la combustión de estas sustancias, es causante del calentamiento global, pues retiene los rayos solares que normalmente son reflejados al exterior (el espacio).
IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
Otras de las formas de acción del motor sobre el medio ambiente son:

Agotamiento de materias primas no renovables consumidas durante el funcionamiento de los MCI.

IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
• Emisión de altos niveles de ruido a la atmósfera que disminuye el rendimiento de los trabajadores y ocasiona molestias en sentido general.
IMPACTO SOCIAL Y AMBIENTAL
Consumo y desperdicio de agua en el enfriamiento del petroleo.
http://www.milenio.com/estados/ciudades_contaminadas-transporte_publico-contaminacion-Mexico-transporte_publico_0_297570518.html
La mayor parte de las emisiones por actividades humanas fueron generadas por los vehículos y otros usos de combustibles y por las plantas de generación de electricidad.
En México, la generación de contaminantes atmosféricos es mayor en el Estado de México, Veracruz, Jalisco y el Distrito Federal, con un promedio de entre 6.4% y 9.4% de las emisiones por actividades humanas nacionales.

En contraste, Baja California Sur, Quintana Roo, Nayarit, Tlaxcala y Aguascalientes emitieron menos de 1% del total nacional.

EL FUTURO
Más que cambios, lo más probable es que los motores a combustión interna desaparezcan en su gran mayoría, debido a que el motor eléctrico se está apoderando lentamente del mercado
EL FUTURO
La constante evolución de los motores eléctricos ha llegado a tal punto que no genera emisiones nocivas para el medio ambiente, no produce contaminación auditiva, y su rendimiento ha llegado a ser tan o más eficiente que el de gasolina o el diésel.
EL FUTURO
Además la energía necesaria para la fabricación de las baterías no es superior a la requerida para el procesamiento de las gasolinas, y los recursos mineros (litio) que son su materia prima imprescindible están más repartidos en la geografía mundial
Características
Entre sus características encontramos que son sistemas termodinámicos de combustión interna, formados por diversos mecanismos móviles y fijos como pistón, cilindro y válvulas de admisión.
Este fue inventado en el año 1879. Existen motores de gasolina de 2 y 4 tiempos.

Ventajas
 Estos motores son más ligeros que los otros tipos de motores.
 Proporcionan a los vehículos mayor velocidad y potencia.
 Su ruido y vibraciones son menores.
 Tienen un buen desempeño en climas fríos.
 Producen menores cantidades de energía nociva que otros motores.
 Fácil mecánica y mantenimiento.

Desventajas
 Requiere carburantes provenientes de combustibles fósiles.
 Emisiones de componentes tóxicos para el ambiente como el CO y CO2.
 Baja eficiencia de aprovechamiento de la energía calorífica, debido a que solo utiliza el 30% de la energía calorífica se convierte en energía mecánica.

Motor Diesel
El motor diésel es un motor térmico de combustión interna en el cual el encendido se logra por la temperatura elevada producto de la compresión del aire en el interior del cilindro.
Características

De Funcionamiento:
Estos motores presentan 4 fases: Admisión (utilizan sólo aire/mezcla), luego hace la Compresión (sólo el aire, al final sale muy caliente), posteriormente hace la Combustión (se hace una inyección de gasolina en el aire calienta, para lograr la combustión de mezcla), y finalmente se hace el Escape de los residuos de contaminantes.
 Otras:
Tiene bujías de incandescencia (otro tipo de arranque).
 Batería de mayor capacidad.
 Tren de carga más grande.
 Inyección directa.
 Superioridad en fuerza motorizada.
 Mejor rendimiento volumétrico.
 Tiempo de formación de mezcla muy pequeña.

Ventajas
Desventajas
 Tren alternativo muy pesado.
 Muy ruidoso.
 Más contaminación especialmente de NOX

Motor eléctrico
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía eléctrica en energía mecánica mediante interacciones electromagnéticas. Según el tipo de corriente utilizada puede ser de corriente continua o de corriente alterna, y estos se dividen a su vez en síncronos y asíncronos, según su velocidad de giro sea fija o no.
Características
En función de la corriente empleada para la alimentación del motor, que define por completo a las características constructivas del mismo, se pueden clasificar los motores en tres grandes grupos:
 Motores de corriente continua
 Motores de corriente alterna
 Motores universales
Ventajas
No hace emisiones contaminantes.
Tiene una disponibilidad de par a bajar revoluciones muy superiores al motor térmico.
Su mantenimiento es muy inferior al no tener fluidos en su interior y fiabilidad mucho mayor por el mismo motivo.
Desventajas
Necesita de mejorar la eficiencia energética en el transporte.
Produce contaminación acústica y atmosférica en ciudad.
Dependencia del exterior / $ crudo
Necesitan de mucha energía de baterías, en especial de las de litio.
Motor a dos tiempos
Con un diseño adecuado puede conseguirse que un motor Otto o diésel funcione a dos tiempos, con un tiempo de potencia cada dos fases en lugar de cada cuatro fases. La eficiencia de este tipo de motores es menor que la de los motores de cuatro tiempos, lo que implica que la potencia que producen es menor que la mitad de la que produce un motor de cuatro tiempos de tamaño similar.
Características
Presenta en su funcionamiento dos ciclos requeridos para su óptimo desempeño:
Ciclo de admisión y compresión: El pistón se dirige hacia arriba desde el PMI (Punto Muerto Inferior) dejando abierta la lumbrera de admisión. La cara superior del pistón efectúa la compresión en el cilindro y la cara inferior succiona la mezcla por la lumbrera.
Ciclo de potencia y escape: Cuando el pistón llega al PMI (Punto Muerto Superior) culmina la compresión y la bujía produce la chispa desencadenando la ignición de la mezcla.
Ventajas
Principalmente se caracteriza por su sencillez de funcionamiento y piezas que se limita al árbol motor (cigüeñal), biela y pistón. No existen árbol de levas, correa o piñones de distribución, válvulas etc...
DESVENTAJAS
En una fase se mezclan gases quemados y mezcla fresca, por lo que no toda la mezcla se quema para dar potencia porque una pequeña parte de la mezcla fresca sale al exterior con los gases quemados sin producir trabajo.  Su sistema de refrigeración es muy malo.  Hace un excesivo desgaste de la bujía y la creación de carbonilla producida en su mayoría por el aceite de la mezcla.
Por
Isabela Báez
Elena Herrera
Paula Rivera
Ana Rodriguez
Paola Tobar
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