Los Motores1. - Concepto de motor: - Sistema material que transforma una determinada clase de energía (hidráulica, Química, eléctrica, etc. ) en energía mecánica. Máquina destinada a producir movimiento a expensas de otra fuente de energía. 2. - Antecedentes, Historia: - Los motores hidráulicos son los más antiguos conocidos (Herón de Alejandría, S. I a. J.C.), utilizaban como fuerza motriz la energía de una masa de agua que cae desde cierta altura, llamada salto. Esta energía se transforma en trabajo útil disponible en el eje de la máquina, que antaño era la rueda hidráulica, actualmente la turbina. El motor nace por la necesidad de trabajos que, bien por duración, intensidad, manejabilidad o mantenimiento, no puede ser realizado por animales. Cronología del motor: Alrededor del 600 d. De J.C. aparecen los molinos de viento, que convierten la energía del viento en movimiento de máquinas. En 1712 el inventor inglés Thomas Newcomen (1663-1729) construye una máquina de vapor con pistones y cilindros que resulta muy eficiente, - En 1770 el militar francés Nicolás-Joseph Cugnot (1725-1804) consigue amoldar su motor a vapor a su carreta. -1782. El ingeniero escocés James Watt (1736-1819) construye una máquina a vapor mucho más eficiente que la máquina de Newcomen. - El ingeniero franco-belga Etienne Lenoir (1822-1900) construye en 1859 un motor de combustión interna. - El alemán Nikolaus Otto (1832-1892) construye un motor de 4 tiempos en 1877. - Germán W. Daimler construye en 1883 un motor de combustión interna muy veloz. - El ingeniero inglés Charles Parsons (1854-1931) diseña el primer generador electrónico de turbina a vapor. - 1892. El alemán Rudolf Diesel inventa un motor (llamado motor diesel posteriormente) que funciona con un combustible que se prende a gran presión. En la 1 más ecológicos. sin mezcla de combustible. . En 1939. primer avión con motor a reacción.1903. . .Eléctrico: Se dividen en tres categorías fundamentales: Asíncronos.Diesel: motor que aspira aire puro.1970. . ingeniero alemán. trifásica o polifásica. 3.Stirling: que obtiene potencia mecánica de la expansión de un gas encerrado a alta temperatura. 2 . En el tiempo de compresión. . Síncronos.De reacción o cohete: La acción mecánica se realiza mediante la expulsión de un flujo gaseoso a gran velocidad. . para un tipo específico de vehículo. .Térmico: Transforma la energía térmica en energía mecánica. mientras que el tercer tipo se utiliza tanto con corriente alterna como continua.Combustión interna: Motor en que la energía suministrada por un combustible es transformada directamente en energía mecánica. el más frecuente hoy en día en los aviones. .Explosión: transforma la energía obtenida por combustión de una mezcla gaseosa carburada. con lo que alcanza una temperatura extraordinariamente alta.Se utiliza el motor a reacción con turboventilador. en energía mecánica utilizada para propulsar un émbolo que actúa sobre una biela la cual mueve el cigüeñal y a través de transmisiones provoca el movimiento de las ruedas. . unos más caros. . y de colector. . construye y pilota el Heinkel He 178.El ingeniero británico Frank Whittle (1907) construye en 1937 el primer motor a reacción que funciona. Los hermanos Orville (1871-1948) y Wilbur (1867-1912) realizan el primer vuelo con motor con su Kitty Hawk que usa un motor de combustión interna. monofásica.práctica el motor resulta ser mucho más eficiente que los motores de combustión interna existentes en aquel momento. Los dos primeros funcionan solo con corriente alterna. sustituyendo a los antiguos motores 4 tiempos con hélices. que crea una gran cantidad de movimiento al ser expulsada por la parte posterior a una velocidad muy elevada. el aire se comprime.Clases de motores: Existe una gran variedad de motores distintos. proveniente del carburador. . con una finalidad distinta. Estos son los más importantes: .Hans von Ohain. etc. para un determinado uso. uno frente a otro. . el cual presenta un perfil triangular de lados curvos. por debajo de un émbolo. atendiendo a la localización de la combustión o generación del calor. Los pistones de 3 . Gasóleo (Diesel). . Queroseno (reacción). con lo cual varían los mecanismos interiores del motor.. proveniente del carburador.De émbolos libres: Tiene dos émbolos desprovistos de biela y que se mueven en un mismo cilindro. . alternativos o de reacción según sea el movimiento primario que producen. las cuales se diferencian las unas de las otras por el combustible que utilizan. 5. con movimientos alternativos opuestos. y se condensa con un chorro de agua fría. en una de cuyas fases se produce un trabajo útil. y la presión atmosférica que actúa por encima del émbolo lo hace bajar.Concepto: transforma la energía obtenida por combustión de una mezcla gaseosa carburada. – Motor de explosión: . mediante un sistema de acoplamiento de engranajes. Se clasifican en motores de combustión interna y motores de combustión externa. para poder impulsar el pistón. en energía mecánica utilizada para propulsar un émbolo que actúa sobre una biela. .Funcionamiento: Gasolina y aire forman una mezcla peligrosa. en una cavidad con forma de elipse. También pueden clasificarse en rotativos. - De pólvora: Máquina en la que se prendía una carga de pólvora en el interior de un cilindro.Vapor: El vapor penetra por un cilindro.De arranque: Motor eléctrico adicional utilizado para efectuar la puesta en marcha del motor de explosión. . Pueden utilizar Gasolina (explosión). 4. La más leve chispa basta para que se inflame en un instante y así funciona un motor. . Los motores térmicos se basan en un ciclo termodinámico a que se halla sometido un fluido. teniendo lugar la inyección de combustible en la parte central. etc. Este proceso genera un vacío parcial. Existen muchas variedades de motor térmico. – Motor térmico: - Concepto: Transforma la energía térmica en energía mecánica.Eólico: Utiliza el empuje del viento con ayuda de máquinas llamadas aeromotores. la cual mueve el cigüeñal y a través de transmisiones provoca el movimiento de las ruedas.Émbolo rotativo: trabaja con un ciclo de 4 tiempos que realiza en una rotación de émbolos.Hidráulico: utiliza como fuerza motriz la energía de una masa de agua que cae desde cierta altura llamada salto. . 4 . Hay pistones en forma de tambor que suben y bajan.los cilindros se encargan de comprimir la mezcla. Los gases. 4º. estas piezas han de ser muy duras para soportar el calor y la tensión. Los gases en expansión empujan el pistón hacia arriba. . . provocada por la chispa eléctrica emitida por la bujía. a gran temperatura salen expulsados empujados por el pistón.Escape: la válvula de salida se abre. válvulas atrompetadas que vierten combustible en los cilindros y se llevan los gases de desecho. De su capacidad de pende en gran parte la potencia del motor.Admisión: la válvula de entrada se abre. facilitando la ignición. En casi todos los motores de coches esta explosión tiene lugar en uno de los cuatro movimientos del pistón. El pistón mueve el cigüeñal. Aguantan hasta 15 T de presión. Estas son las partes fundamentales de un motor: . Los cuatro tiempos del motor son así: 1º. Este movimiento determina el giro del cigüeñal y da su fuerza al motor. en la parte superior del cilindro. por lo que se le denomina Motor de cuatro tiempos. aunque simples. 2º. Estalla en llamas con tal velocidad y violencia que hace descender el pistón por el cilindro. El pistón desciende por el cilindro dejando entrar una mezcla de combustible y aire previamente mezclada en el carburador y que se llama carga. impulsor de las ruedas.Partes del motor: Al desmontar un motor se advierte que es realmente sencillo. . empujando y tirando de bielas de acero para hacer girar el cigüeñal de línea zigzagueante.Biela: Es la unión entre el pistón y el cigüeñal.Explosión: La chispa emitida por la bujía incendia la carga a presión. 3º. El ciclo empieza de nuevo. .Válvula de salida: Es la compuerta por donde salen los gases resultantes al tubo de escape. . Dentro de los cilindros se alcanzan 1700º C (temperatura muy cercana a la temperatura de la lava fundida) y los pistones han de resistir presiones de hasta 15 toneladas y tener un buen acabado para que el motor funcione de un modo regular.Cilindro: Es el espacio donde la carga se presiona y explota comprimida por el pistón. Más.Pistón: Está situado dentro del cilindro y es el encargado de presionar y expulsar la carga para que esta cumpla su cometido. Junto con el pistón se desplazan por el cilindro hasta 6000 veces por minuto a unos 500 Km/h o más.Compresión: la válvula de entrada se cierra de un golpe. y el pistón sube comprimiendo la carga en un pequeño espacio. el sólido bloque del motor y la culata. Seis en línea: Estos motores son muy largos y costosos.Cuatro Horizontales: Los cilindros están dispuestos en dos filas.p. mas potencia.Características del motor: Los motores de explosión han cambiado mucho desde aquel primer MercedesBenz de hace casi un siglo o el Ford-T. . pero el aire fresco llega a los cilindros tan fácilmente que no siempre se requiere la refrigeración por agua.Válvula de entrada : por esta compuerta entra el combustible proveniente del carburador. mas combustible. pero con 2 cilindros más y por consiguiente. . . Estas son las más comunes. 6. . muy revolucionados y potentes.Escape : Por aquí son conducidos los gases al silenciador del tubo de escape. La media alcanza 6. El motor es ancho. con un funcionamiento muy irregular).200 r. o los 5 . pero resultan muy regulares y potentes y se emplean especialmente en coches grandes y caros. . primer coche producido en serie.Conducto del carburador : El carburador mezcla la gasolina con el aire (carga) y por aquí pasa al cilindro pasando por la válvula de entrada. los cuales pasan por un catalizador que disminuye los efectos negativos en el Medio Ambiente . Por eso muchos deportivos tienen motores en donde los cilindros se entrelazan formando una “V” y un cigüeñal más corto y rígido. Antaño los motores tenían uno o dos cilindros enormes y lentos. pero hay más variantes como el V8 que es el mismo fin que el V6. mas tarde se pierde potencia.Volante : Pesado volante fijado al cigüeñal para coordinar el movimiento de los cilindros individuales. . con lo que aumenta la potencia y el consumo.2 litros que lograba 1.Bujía : Inflama el combustible que hace descender el pistón por cilindro.. La disposición de los cilindros más común hoy en día es: .Cigüeñal : eje que convierte el movimiento de subida y bajada de los pistones en movimiento rotatorio.Seis en “V”: Los motores grandes y rectos son demasiado largos y altos para encajar en los estilizados deportivos. antes se quema de forma desigual. la chispa debe llegar en el momento oportuno al cilindro. Los modernos motores automovilísticos son compactos. que obtienen una potencia 40 veces superior a los Mercedes-Benz mencionados antes (el Benz de 1898 tenía un solo cilindro de 1. .000 revoluciones por minuto y suelen tener 4 cilindros de unos 500 cc. Para que funcione bien un motor.m. Cuantas más válvulas. en lugar de los pequeños y rápidos que se usan ahora. y la contaminación ocasionada por la emisión de gases. Son bombas que inyectan la mezcla de gasolina y aire en los cilindros. En competición se suelen usar motores de 12 en “V” o en línea ayudado de turbocompresores y una gran cilindrada. o V12. que son para coches en el límite entre la carretera y los circuitos. Cuando esta contaminación se mezcla con el vapor de agua y el oxígeno de la atmósfera. se producen ácido nítrico y sulfúrico. Soluciones alternativas al motor de térmico: Hay diversas soluciones alternativas que o bien modifican al motor. inyecta combustible extra en el escape a reacción y dan al motor un impulso añadido. incluyendo plantas y animales. sino uno eléctrico. velocidad. solo usados por marcas tan importantes como Ferrari. otro dispositivo. En el año 2000 se quitará del mercado la gasolina “super” y pasará a ser la “Sin Plomo” la única disponible para vehículos con motor de explosión. Los aviones a reacción utilizan la Postcombustión para despegar o para maniobras muy rápidas o repentinas. Contribuye al Efecto Invernadero. pero es más ecológica y menos contaminante.Efectos del motor Medidas correctoras: de explosión sobre el medio ambiente. La Postcombustión. lo que da una gran potencia a dichos motores.V10. En este final de siglo se plantean nuevos retos al automóvil: por un lado se intenta mantener el nivel de prestaciones conseguidas hasta ahora (Comodidad. La gasolina “Sin Plomo” aporta menos energía al no producir la misma intensidad de la explosión dentro del motor. Tendremos que realizar pequeñas modificaciones en el motor para adaptarlo. eólico.. El Dióxido de Carbono y demás partículas nocivas emitidas por los tubos de escape de los vehículos con motor de combustión contribuyen en gran manera. y por otro se trata de reducir al máximo el consumo de energía.Efecto Invernadero: La quema de combustibles fósiles aumenta la cantidad de Dióxido de Carbono en la atmósfera.Lluvia Ácida: Causada principalmente por el nitrógeno despedido por los tubos de escape. autonomía. al ser tan elevado su número. Lamborghini o Porsche. casi como un cohete. Otra forma de aumentar la potencia del motor es con supercargadores y turbocargadores. Consumen mucho mas combustible y hacen mucho ruido.. Aunque los vehículos tienen obligación de tener catalizadores en la salida del silenciador en el tubo de escape. solar. 7. que atrapa calor extra. Esta mezcla cae con la lluvia incrementando la acidez de lagos.). Si continua así subirá la temperatura de la Tierra ocasionando muchos problemas. 7. etc. 6 . a la Lluvia Ácida y la capa de Ozono (esta en muy poca medida): . . o bien no es un motor térmico. esta medida no es suficiente. ríos y sustrato en general. los cuales aumentan la fuerza de la explosión en la fase de power stroke. . Es un vehículo con un motor de “ quita y pon”. Auto-verde. Bibliografía . .) de 1998 y 1999. Solo Moto. El motor cerámico dura 10 veces más porque el desgaste es prácticamente nulo. pero se está buscando soluciones para este problema.1. 7 . que funciona con motor eléctrico en la ciudad y de combustión en carretera. Motor 16. .O. donde es necesaria mayor autonomía. Montena 1982. Frederìc Parmentier.Medios de transporte. Cada año se baten récords de velocidad y distancias recorridas por estos vehículos.000 imágenes de Ferrari. produciendo mejores prestaciones con menos consumo y sin emitir gases contaminantes como el monóxido de carbono. Se están creando prototipos de vehículos impulsados por motores eléctricos. La razón de que no se utilice salvo en los prototipos es que la cerámica es muy frágil y puede romperse con un pequeño golpe.M.El Gran Libro de la Consulta. Huck Scarry. Una alternativa es el motor con partes de cerámica en lugar de aleaciones. la energía más abundante y menos contaminante de que disponemos en nuestro planeta. Editorial S.S. representado por el prototipo Opel Twin.El coche eléctrico es. una clara alternativa.Diversas revistas de Motor (Auto-Sport. .Sobre 2 y 4 ruedas. Aprovecha mucho mejor la energía porque la combustión es perfecta. . El País/Altea 1994. .Nueva enciclopedia Larousse. No necesita refrigeración ni lubrificación del motor porque es capaz de trabajar a más altas temperaturas sin fugas de calor. El País/Altea 1995. Tomo XIII. Altorrey 1996. Guillermo Solana. en este sentido.Tecnología 3º de E. 1996. También hay que tener en cuenta al Sol. Otro tipo de automóvil es el denominado coche híbrido. Se han diseñado ya cientos de modelos de coches que se mueven mediante la electricidad generada por células solares fotovoltaicas. Planeta-Agostini 1981. . capaz de lanzarse a más de 120 Km/h durante miles de kilómetros sin pararse a repostar. Unos acumuladores de electricidad les permiten funcionar incluso mientras el sol está oculto.