Procesos de combustión Interna y Externa
- 1. Proceso de Combustión en Motores de Combustión Interna y Externa Cesar Herrera CI:30.483.764 T2F2 MM01
- 2. Proceso de Combustión Un proceso de combustión es un tipo de reacción química exotérmica que origina un proceso de oxidación rápida de elementos combustibles que están formados, principalmente, por carbono e hidrógeno y en ocasiones, por azufre. A través de dicho proceso, se liberan grandes cantidades de energía térmica. El triángulo del fuego representa los elementos que se necesitan para que se produzca la combustión.
- 3. Motor de Combustión Interna El motor de combustión interna es un tipo de motor que obtiene la energía mecánica a partir de la energía química con la que cuentan los combustibles. El proceso de combustión en este tipo de motores se produce en el interior de los propios cilindros. El bloque motor: es la pieza que proporciona la estructura y la forma de todo el propulsor. Las cámaras de combustión: más conocidas como cilindros, son unas piezas cerradas por un extremo y por cuyo interior se mueve el pistón. La culata o la cabeza de los cilindros: es la parte superior del motor de combustión interna y cierran los cilindros en su extremo abierto. Además, cuentan en su estructura con válvulas y los árboles de levas, los cuales están conectados al cigüeñal. Los pistones: encargados de modificar el volumen en el interior de los cilindros, generando un vacío para introducir la mezcla de aire y combustible y comprimiéndola después para provocar su explosión. El cigüeñal: es el elemento que sincroniza todos los movimientos de los diferentes pistones, garantizando una generación de potencia constante. Partes del Motor
- 4. Funcionamiento de un motor de Combustión Interna La gran mayoría de motores de combustión interna cuentan con cuatro etapas o tiempos, durante su funcionamiento: 1. La admisión: Las válvulas de admisión introducen la mezcla de combustible gracias al vació generado por los pistones, durante su recorrido mientras bajan. 2. La compresión: Las válvulas se cierran y el pistón vuelve a subir, comprimiendo la mezcla de aire y de combustible. 3. La Combustión: Etapa que se produce gracias a la chispa de la bujía, en motores gasolina, o por auto detonación, en los diésel, provocando la detonación. 4. El escape: Última etapa en la que las válvulas de escape se abren y se expulsan los gases producidos tras la detonación.
- 5. Tipos de Motores de Combustión Interna Existen distintos tipos de motores de combustión interna, que pueden ser clasificados según el combustible, la cilindrada, la disposición de los cilindros. Según el tipo de combustible: • Gasolina • Diésel Según la disposición de los cilindros: • Motor en línea • Motor bóxer (cilindros enfrentados en un ángulo de 180º) • Motor en V • Motor en W • Motor en H • Motor en X • Motor radial (cilindros dispuestos en forma de estrella) Según el número de cilindros: el motor de un vehículo puede tener entre 3 y 16 cilindros.
- 6. Motores de Combustión Externa Se conoce como motor de combustión externa cuando en una máquina térmica la combustión ocurre en el exterior del motor; no hay un block o coraza donde todo ocurra (como en el caso de combustión interna). Para que la máquina funcione se requiere de calor, generalmente de la combustión de un carburante. Este calor debe ser absorbido por un fluido para luego expandirse y accionar el movimiento de diferentes piezas.
- 7. Partes del Motor de Combustión Externa Cilindro: Su función consta en proporcionar alojamiento al pistón para que pueda actuar dentro de él. Se divide en cabeza, cuerpo, aletas de refrigeración, lumbreras, válvulas y bujías. Pistón: Esta pieza es un cilindro que tiene forma de buzo con ranuras para anillos y un orificio con un pasador que lo sujeta a la biela. Sus partes son: Cabeza, falda, anillos, ranura para anillos, orificios para el pasador, refuerzo del orificio, bulón y aletas de refrigeración. Válvula: Cuenta con varios tipos de válvula: La Tulipán plana, válvula de admisión, tulipán cóncava, válvula de escape y válvula de admisión hongo. Biela: Esta pieza es fabricada en acero por las dos funciones que ejerce que son: La unión del cigüeñal y el pistón y trasferir el movimiento del pistón al cigüeñal, convirtiéndolo en rotativo. Cigüeñal: Recibe el movimiento rotativo de la biela. Sus partes son: Muñón, eje, flanco, contrapeso, prolongación y amortiguadores dinámicos. Cojinetes: Se le llama así a la superficie que soporta a otra y puede generar fricción. Existen tres tipos: Los sencillos, los de rodillos y los de esferas.
- 8. Funcionamiento de un Motor de Combustión Externa Estos motores regularmente operan en 4 pasos: 1. Combustión: Es el proceso donde el aire se expande ante el aumento de la temperatura y procede elevar la presión. 2. Expansión: Una vez que sube la presión, se activa el pistón hacia arriba y este movimiento del pistón arrastra la manivela. La energía depositada en la rueda hace que la manivela gire. 3. Refrigeración: Es cuando el aire se traslada al espacio frío de la máquina, disminuyendo la presión. 4. Contracción: En este último paso el aire se contrae, lo que hace que el pistón se eleve. Principales Características • Su fuente de alimentación es una fuente externa. • Se puede utilizar en un proceso de combustión convencional, como combustibles fósiles, o en el proceso industrial, de pérdidas de calor o por la energía solar. • El proceso se ejecuta de forma silenciosa. • No produce sustancias contaminantes, sólo vapor de agua.