Introducción a los Motores Térmicos

Introducción a los Motores Térmicos

• Los motores térmicos transforman la energía química del combustible en energía mecánica.
• Los elementos constructivos de los motores se clasifican en:
  • Elementos estructurales o fijos
  • Elementos motrices
  • Mecanismos o circuitos auxiliares

Elementos Estructurales o Fijos

• El bloque motor: Estructura de soporte que aloja el cigüeñal y los cilindros.
• La culata: Cubre la parte superior del bloque, sellando los cilindros.
• La tapa de balancines: Cubre el sistema de válvulas y el árbol de levas.
• El cárter: Aloja el aceite lubricante y forma la parte inferior del motor.
• El soporte del motor: Se acopla al chasis y facilita el montaje del sistema de refrigeración.

Elementos Motrices

• Los pistones: Se desplazan dentro de los cilindros con movimiento lineal alternativo.
• Los segmentos: Anillos de metal que sellan la cámara de combustión y ayudan a la refrigeración.
• El bulón: Conecta el pistón con la biela.
• La biela: Transmite la fuerza de la combustión del pistón al cigüeñal.
• El cigüeñal: Transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio.
• Los casquillos de bancada y biela: Reducen la fricción entre el cigüeñal y el bloque.

Mecanismos o Circuitos Auxiliares

• El sistema de distribución: Regula la entrada de aire y la salida de gases.
• El sistema de engrase: Lubrica todas las piezas móviles del motor.
• El sistema de refrigeración: Regula la temperatura del motor para evitar el sobrecalentamiento.

Tren Alternativo

• Es el conjunto de piezas móviles del motor responsables de transformar la energía química en mecánica.
• Compuesto por: Pistón, segmentos, bulón, biela, cigüeñal y volante motor.
• El pistón realiza un movimiento lineal alternativo impulsado por la combustión.
• El cigüeñal convierte el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio.

Pistón

• Se desplaza dentro del cilindro con movimiento lineal alternativo.
• Compuesto por: Cabeza, zona de segmentos, alojamiento del bulón y falda.
• La cabeza del pistón debe soportar temperaturas elevadas y es donde se produce la combustión.
• La falda guía al pistón y evita movimientos laterales.

Segmentos

• Son anillos elásticos que sellan la cámara de combustión.
• Transmiten el calor de la combustión hacia el cilindro para su disipación.
• Permiten el movimiento del pistón dentro del cilindro.

Bulón

• Conecta el pistón con la biela.
• Transmite la fuerza de la combustión al cigüeñal.

Biela

• Une el pistón al cigüeñal.
• Convierte el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio del cigüeñal.

Cigüeñal

• Transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio.
• Se aloja en el bloque motor y gira apoyado en las muñequillas de bancada.
• Tiene muñequillas de biela que se conectan a las bielas.

Casquillos de Fricción

• Reducen la fricción entre las muñequillas del cigüeñal y el bloque motor.
• Evitan el desgaste y el sobrecalentamiento de las piezas.
• Pueden ser de distintos materiales como acero, bronce y aluminio.

Volante Motor

• Acumula energía para mantener el movimiento rotatorio del cigüeñal.
• Regula la velocidad del motor y amortigua las vibraciones.

Sistema de Distribución

• Regula la entrada de aire y la salida de gases del cilindro.
• Controlado por el árbol de levas que abre y cierra las válvulas de admisión y escape.
• El número de válvulas por cilindro varía dependiendo del motor.

Válvulas

• Permiten la entrada de aire fresco y la salida de gases quemados.
• Se abren y cierran según la posición del árbol de levas.
• Tienen un avance en la apertura y un retraso en el cierre para mejorar el llenado y vaciado del cilindro.

Árbol de Levas

• Controla el movimiento de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape.
• Tiene levas que accionan los taqués o balancines para abrir las válvulas.
• Las válvulas se alojan en guías postizas en la culata y cierran sobre asientos postizos.

Introducción a los Motores Térmicos

• La energía química del combustible se transforma en energía mecánica en los motores.
• Los elementos constructivos del motor se mantienen, pero hay modificaciones en la fabricación, materiales y tecnología.
• Los elementos del motor se clasifican en: estructurales o fijos, motrices, y mecanismos o circuitos auxiliares.

Elementos Estructurales o Fijos del Motor

• Los elementos fijos del motor son: bloque motor, culata, cárter y tapa de balancines.
• El bloque motor es la pieza principal del motor, anclado a la carrocería a través de silentblocks.
• El bloque tiene orificios (cilindros) para alojar, guiar y desplazar los pistones.
• Los cilindros son el recipiente de la mezcla combustible y también la cámara de expansión.
• El bloque motor se une a la culata con una junta de culata. La unión debe ser resistente por las fuerzas de la combustión.
• La bancada del bloque motor aloja el cigüeñal con casquillos de fricción.
• El cárter puede ser de una o dos piezas, con la pieza superior de aluminio para refrigeración y la inferior de chapa para evitar fugas de aceite.

Tren Alternativo

• El tren alternativo convierte la energía química del combustible en energía mecánica.
• El tren alternativo está formado por: pistón, segmentos, bulón, biela, cigüeñal y volante motor.
• El pistón se mueve linealmente, empujado por la combustión y la energía del volante motor.
• El movimiento del pistón se transmite al cigüeñal a través de la biela.
• El movimiento del cigüeñal es de rotación continua, no uniforme.
• El pistón tiene un movimiento lineal alternativo, con puntos muertos superiores e inferiores (PMS y PMI).

Pistón o Émbolo

• El pistón se desplaza dentro del cilindro con movimiento lineal alternativo, guiado por el cilindro.
• El pistón está sometido a altas temperaturas y presiones, por lo que requiere materiales resistentes y diseño específico.

Sistema de Distribución

• El árbol de levas controla la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape.
• El árbol de levas se acciona por el cigüeñal.
• Las válvulas deben ser resistentes, térmicas y soportar el calor.
• Los materiales del sistema de distribución varían según la función del componente.
• Las válvulas de escape deben ser más resistentes y disipar mejor el calor que las de admisión.

Este cuestionario abarca los conceptos básicos sobre motores térmicos, incluyendo su estructura y elementos constructivos. Aprenderás sobre los componentes fijos y motrices, así como su función en el funcionamiento del motor. Ideal para estudiantes de ingeniería y mecánica interesados en la termodinámica.