Tema 4 Motor de Explosión Otto de Cuatro Tiempos - PPM
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Questions and Answers

¿Cuáles son las fases del ciclo de un motor otto de cuatro tiempos?

Admisión, compresión, combustión, expansión y expulsión.

¿Qué papel juega el pistón en el ciclo de un motor otto de cuatro tiempos?

El pistón admite la mezcla de aire y combustible, comprime la mezcla, expande los gases quemados y los expulsa.

¿Cómo se produce el encendido en un motor otto de cuatro tiempos?

El encendido se produce cuando salta la chispa eléctrica entre los electrodos de la bujía.

¿Qué diferencia hay entre un motor de ciclo otto y otro tipo de motor en cuanto al encendido?

<p>El motor de ciclo otto utiliza encendido por chispa, mientras que otros motores, como los diésel, utilizan compresión para encender el combustible.</p> Signup and view all the answers

¿Qué constituye la mezcla que se admite en el cilindro de un motor otto?

<p>La mezcla está constituida por aire y combustible, que puede estar en estado gaseoso o líquido.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal característica que define a los motores de combustión interna de cuatro tiempos?

<p>Se caracterizan por completar un ciclo en cuatro carreras del pistón, equivalente a dos revoluciones del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede al final de la fase de expansión en un motor otto?

<p>Los gases quemados son sustituidos por una nueva mezcla de aire y combustible para iniciar el siguiente ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por 'ciclo teórico de funcionamiento' en el contexto del motor otto?

<p>Se refiere al estudio ideal de las fases de funcionamiento del motor, sin pérdidas o inefficiencias reales.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el orden de los cuatro tiempos en un motor Otto?

<p>Admisión, Compresión, Trabajo, Escape.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede durante la fase de admisión en un motor Otto?

<p>El pistón se desplaza del PMS al PMI y se aspira la mezcla de aire y combustible.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la compresión en la mezcla de aire y combustible?

<p>Aumenta considerablemente su temperatura y presión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por PMS y PMI en el contexto del ciclo de un motor?

<p>PMS es el punto muerto superior y PMI es el punto muerto inferior del pistón.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante que la mezcla no encienda espontáneamente durante la compresión?

<p>Porque podría causar una explosión prematura que dañe el motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se genera en el colector de admisión durante la fase de admisión?

<p>Se genera depresión o vacío.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado del aumento de temperatura en la mezcla durante la compresión?

<p>Puede provocar el encendido de la mezcla en condiciones adecuadas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con las válvulas de admisión y escape durante la compresión?

<p>Ambas válvulas están cerradas.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente el concepto de carrera en un motor Otto.

<p>La carrera es la distancia que recorre el pistón desde el PMS al PMI.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede al final de la fase de compresión en el motor Otto?

<p>Se alcanza el valor máximo de presión y temperatura en la cámara de combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características específicas definen la fase de compresión en el ciclo Otto teórico?

<p>En la fase de compresión, la mezcla se comprime sin pérdida de calor y se trata de una transformación adiabática.</p> Signup and view all the answers

Describe el proceso de explosión en el ciclo Otto teórico.

<p>La explosión ocurre en el punto B cuando salta la chispa, produciendo combustión de la mezcla a volumen constante, lo que se conoce como transformación isócora.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se diferencia la fase de escape espontáneo en el ciclo Otto de la fase de escape teórica?

<p>El escape espontáneo se produce cuando se abre la válvula y los gases residuals salen al exterior a presión desigual, mientras que en el escape teórico se realiza a presión atmosférica.</p> Signup and view all the answers

Explica la transformación que ocurre durante la fase de expansión en el ciclo Otto teórico.

<p>Durante la fase de expansión, el pistón se desplaza debido a la presión interna que desciende al aumentar el volumen, lo que constituye otra transformación adiabática.</p> Signup and view all the answers

¿Qué aspectos hacen que el ciclo Otto real se distinga del ciclo Otto teórico durante la fase de admisión?

<p>En el ciclo Otto real, la admisión no se produce a presión constante, ya que el cilindro no se llena completamente.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del avance a la apertura de admisión (AAA) en el ciclo práctico del motor?

<p>El AAA permite que la válvula de admisión se abra antes de que el pistón alcance el PMS, facilitando así la entrada de gases al cilindro.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente qué es el retraso al cierre de admisión (RCA).

<p>El RCA es el retraso en el cierre de la válvula de admisión después de que el pistón ha comenzado el siguiente ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante que las válvulas no se abran y cierren exactamente en los puntos muertos?

<p>Porque esto causaría un bajo rendimiento del motor debido a la falta de tiempo para la apertura y cierre de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

Explica el concepto de avance al encendido (AE) en el contexto del funcionamiento de un motor.

<p>El AE se refiere al momento en que salta la chispa en la bujía, que ocurre unos grados antes de que el pistón llegue al PMS.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo mejora el RCA el rendimiento volumétrico del motor?

<p>El RCA permite que los gases sigan entrando al cilindro incluso después de que el pistón ha comenzado la siguiente carrera.</p> Signup and view all the answers

Comenta sobre la relación entre el tiempo de apertura y cierre de las válvulas y el rendimiento del motor.

<p>Un tiempo adecuado de apertura y cierre de las válvulas es crucial para maximizar el rendimiento del motor al permitir un buen flujo de gases.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede si las válvulas de admisión se cierran demasiado temprano?

<p>Si las válvulas de admisión se cierran demasiado pronto, se reduce la cantidad de mezcla de aire y combustible que entra al cilindro.</p> Signup and view all the answers

Define qué son las 'cotas de la distribución' en un motor de combustión interna.

<p>Las cotas de la distribución son los ajustes temporales de apertura y cierre de las válvulas y el momento de ignición en un motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye el diseño del ciclo práctico en la manipulación de los tiempos de las válvulas?

<p>El diseño del ciclo práctico permite la implementación de avances y retrasos en las válvulas para mejorar el llenado y rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

Resuma la importancia del diagrama de admisión en el ciclo práctico de un motor.

<p>El diagrama de admisión muestra cómo se sincronizan la apertura y cierre de las válvulas con el movimiento del pistón para una combustión efectiva.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto del avance a la apertura de escape (AAE) en el rendimiento del motor?

<p>Facilita el desplazamiento del pistón hacia el PMS al permitir que los gases quemados salgan rápidamente.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante el retraso al cierre de escape (RCE) en el ciclo del motor?

<p>Permite la expulsión completa de los gases quemados y mejora la aspiración de los gases frescos.</p> Signup and view all the answers

Describe lo que ocurre en el tiempo de encendido durante el funcionamiento de un motor a 4,000 rpm.

<p>Se producen 2,000 encendidos por minuto, lo que genera una rápida combustión de la mezcla de aire y combustible.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante el cruce de válvulas en un motor de cuatro tiempos?

<p>Las válvulas de escape y admisión están abiertas simultáneamente por un breve periodo.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona la posición del pistón con la posición del cigüeñal en un motor?

<p>Cada posición del pistón corresponde a una posición específica de la manivela del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de la presión en el interior del cilindro al momento de encender la mezcla?

<p>La presión generada ayuda a empujar el pistón hacia el PMS tras la combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación hay entre el tiempo de escape y el tiempo de admisión?

<p>El tiempo de escape termina después del PMS, y el tiempo de admisión comienza antes del PMS.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es necesario que la válvula de escape se cierre poco después del PMS?

<p>Para asegurar la expulsión completa de los gases quemados y maximizar el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene el tiempo de explosión en la eficiencia del motor?

<p>Un tiempo de explosión breve optimiza la combustión y permite un mejor aprovechamiento de la energía generada.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye la presión de los gases quemados en el proceso de escape?

<p>La presión mayor que la del exterior provoca una rápida expulsión de los gases del cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el impacto de la temperatura en la mezcla de aire y combustible durante la fase de compresión?

<p>La temperatura de la mezcla aumenta significativamente debido a la compresión y al calor cedido por las paredes del cilindro.</p> Signup and view all the answers

Explique por qué el PMS y el PMI son importantes en el ciclo de un motor Otto.

<p>El PMS y el PMI marcan las posiciones extremas del pistón, determinando las fases de compresión y explosión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué roles juegan las válvulas de admisión y de escape durante el tiempo de compresión?

<p>Las válvulas de admisión y de escape están cerradas durante la compresión para permitir que la mezcla se comprima adecuadamente.</p> Signup and view all the answers

Analice cómo la compresión afecta el rendimiento del motor Otto en términos de eficiencia.

<p>La compresión aumenta la temperatura y presión de la mezcla, lo que mejora la eficiencia en la combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consecuencias se pueden derivar de un encendido espontáneo de la mezcla de combustible?

<p>El encendido espontáneo puede provocar un fallo en el motor, dañando componentes internos y disminuyendo el rendimiento.</p> Signup and view all the answers

Describa la relación entre la depresión en el colector de admisión y la fase de admisión.

<p>La depresión en el colector de admisión ayuda a aspirar la mezcla de aire y combustible al cilindro durante la fase de admisión.</p> Signup and view all the answers

Exponga las condiciones que deben evitarse durante la fase de compresión en un motor Otto.

<p>Se debe evitar que la mezcla se encienda espontáneamente y que se generen temperaturas excesivas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relacionan el volumen de la cámara de compresión y la presión máxima al final de la compresión?

<p>El volumen de la cámara de compresión es inversamente proporcional a la presión máxima alcanzada; a menor volumen, mayor presión.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo el cruce de válvulas mejora la eliminación de gases residuales en un motor de cuatro tiempos.

<p>El cruce de válvulas crea una succión que permite que los gases residuales sean desplazados por la entrada de la mezcla fresca, mejorando así la eficiencia del motor.</p> Signup and view all the answers

Calcula y describe brevemente el impacto de un retraso en el cierre de admisión (RCA) en el rendimiento del motor.

<p>Un retraso en el cierre de admisión permite una mayor entrada de mezcla fresca, lo que mejora la carga del cilindro y, por lo tanto, el rendimiento volumétrico del motor.</p> Signup and view all the answers

Analiza cómo las cotas de distribución (PMS, AAE, RCA, RCE) afectan el ciclo de un motor de cuatro tiempos.

<p>Las cotas de distribución determinan los ángulos de apertura y cierre de las válvulas, afectando la sincronización de los ciclos de admisión y escape, y por ende, el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

Discute la importancia de la velocidad de los gases de escape durante el ciclo de un motor de cuatro tiempos.

<p>La alta velocidad de los gases de escape crea una succión que facilita la entrada de la mezcla fresca, mejorando la limpieza del cilindro y el rendimiento general del motor.</p> Signup and view all the answers

Describe cómo el avance al encendido (AE) afecta el ciclo de un motor de cuatro tiempos.

<p>El avance al encendido permite que la mezcla se encienda antes de que el pistón llegue al PMS, optimizando la potencia generada y evitando la pérdida de energía durante la compresión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa que las válvulas permanezcan cerradas durante la fase de trabajo en un motor Otto?

<p>Indica que el pistón está generando trabajo útil al expandir los gases quemados, lo que permite que el motor funcione de manera eficiente.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo contribuye el volante del motor a la eficiencia del ciclo de funcionamiento en términos de energía?

<p>El volante almacena energía cinética durante la fase activa y la libera durante las carreras pasivas, manteniendo la potencia del motor uniforme.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los gases quemados una vez que el pistón alcanza el PMI?

<p>Los gases quemados son expulsados al abrir la válvula de escape, aprovechando la presión interna del cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se considera que la carrera útil ocurre durante la fase de expansión?

<p>Porque es en esta fase donde se produce el trabajo efectivo que impulsa el pistón con la energía generada por la combustión.</p> Signup and view all the answers

Explica el significa de 'carreras pasivas' en un motor de cuatro tiempos.

<p>Las carreras pasivas requieren energía extra para llevar a cabo su movimiento, a diferencia de la carrera útil que genera energía.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la compresión de la mezcla y la temperatura en la fase de compresión?

<p>A medida que se comprime la mezcla, su temperatura aumenta, facilitando la ignición en el momento del encendido.</p> Signup and view all the answers

¿Qué rol desempeña la chispa en la fase de ignición del motor Otto?

<p>La chispa entre los electrodos de la bujía enciende la mezcla de aire y combustible, iniciando la combustión.</p> Signup and view all the answers

Describe qué ocurre al final de la fase de combustión en un motor de cuatro tiempos.

<p>Al final de esta fase, se produce una rápida expansión de gases que impulsa el pistón hacia el PMI.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es necesaria una energía suficiente en un motor endotérmico alterno?

<p>Es necesaria para ejecutar las tres carreras pasivas del ciclo, que requieren energía para funcionar.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo impacta el diseño del ciclo práctico en el rendimiento del motor?

<p>El diseño del ciclo práctico optimiza los tiempos de apertura y cierre de las válvulas, mejorando el rendimiento general.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del avance a la apertura de admisión (AAA) en el ciclo práctico del motor?

<p>El AAA permite que la válvula de admisión se abra antes del PMS, lo que facilita la entrada de gases al cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta el retraso al cierre de admisión (RCA) al rendimiento del motor?

<p>El RCA aumenta el tiempo que la válvula de admisión permanece abierta, aprovechando la inercia de los gases entrantes.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es crítico que las válvulas no se abran y cierren exactamente en los puntos muertos?

<p>Si las válvulas operan en los puntos muertos, el rendimiento del motor sería bajo debido a la falta de tiempo para un llenado adecuado.</p> Signup and view all the answers

¿Qué impacto tiene el avance al encendido (AE) en el rendimiento del motor?

<p>El AE se encarga de que la chispa salte antes del PMS, asegurando una combustión eficiente en el instante correcto.</p> Signup and view all the answers

Al aumentar la temperatura en la mezcla durante la compresión, ¿qué efecto se produce en términos de eficiencia?

<p>Aumentar la temperatura mejora la presión y la densidad de la mezcla, contribuyendo a una combustión más eficiente.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye el diseño del ciclo práctico en los tiempos de apertura y cierre de las válvulas?

<p>El diseño del ciclo práctico permite optimizar los tiempos para mejorar el rendimiento volumétrico y la respuesta del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consecuencias puede tener el cierre temprano de las válvulas de admisión?

<p>Cerrar temprano las válvulas de admisión puede resultar en un llenado insuficiente del cilindro, afectando el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es esencial comprender el diagrama de admisión en el ciclo práctico de un motor?

<p>El diagrama de admisión ilustra cómo y cuándo se abren las válvulas, lo que es crítico para la eficiencia del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué rol juegan las cotas de la distribución en el funcionamiento de un motor de combustión interna?

<p>Las cotas de la distribución regulan los tiempos de apertura y cierre de las válvulas para optimizar la mezcla y la combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la presión interna del cilindro al momento de encender la mezcla?

<p>La presión interna es fundamental para iniciar la combustión, creando un ambiente explosivo que potencia el ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del pistón al alcanzar el PMS en relación con la presión máxima?

<p>El pistón, al alcanzar el PMS, permite que se logre la presión máxima necesaria para el proceso de combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué la válvula de escape debe abrirse antes de que el pistón llegue al PMI?

<p>La válvula de escape se abre para facilitar la salida de los gases quemados, permitiendo que el pistón se desplace hacia el PMS.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante el cruce de válvulas y cómo afecta al rendimiento del motor?

<p>Durante el cruce de válvulas, ambas válvulas están abiertas, permitiendo una transición más eficiente en el ciclo de admisión y escape.</p> Signup and view all the answers

Explica el significado del retraso al cierre de escape y su impacto en la eficiencia del motor.

<p>El retraso al cierre de escape permite una expulsión más completa de los gases quemados, mejorando la eficiencia del ciclo de admisión.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la presión de los gases quemados y el desplazamiento del pistón hacia el PMS?

<p>La presión de los gases quemados, al ser mayor que la presión exterior, facilita el desplazamiento del pistón hacia el PMS.</p> Signup and view all the answers

Describe cómo un tiempo de explosión corto puede beneficiar el funcionamiento de un motor a altas revoluciones.

<p>Un tiempo de explosión corto permite que se produzcan más encendidos por minuto, aumentando la potencia del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la apertura anticipada de la válvula de admisión sobre el rendimiento del motor?

<p>La apertura anticipada de la válvula de admisión mejora el flujo de mezcla fresca al cilindro, optimizando el rendimiento.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es crítico que la válvula de escape se cierre poco después del PMS?

<p>El cierre anticipado de la válvula de escape impide la expulsión completa de los gases, disminuyendo la eficiencia del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se refleja la posición del pistón en el diagrama angular del cigüeñal?

<p>La posición del pistón corresponde siempre a una posición específica del cigüeñal, permitiendo un estudio preciso del ciclo.</p> Signup and view all the answers

Qué problemática se presenta si las válvulas se abren y cierran exactamente en los puntos muertos?

<p>Si las válvulas se abren y cierran en los puntos muertos, se pierde eficiencia y se puede provocar una mezcla pobre en el cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia entre una transformación isobara y una isócora en el contexto del ciclo Otto?

<p>La transformación isobara ocurre a presión constante mientras que la isócora sucede a volumen constante.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en la fase de compresión del ciclo Otto teórico en términos de intercambio de calor?

<p>En la fase de compresión, no hay pérdida ni aporte de calor, caracterizándola como una transformación adiabática.</p> Signup and view all the answers

Durante la fase de explosión, ¿qué tipo de transformación se produce y por qué es importante?

<p>Se produce una transformación isócora, ya que el calor se añade a volumen constante, lo que permite el aumento de presión.</p> Signup and view all the answers

En un ciclo Otto real, ¿qué diferencia significativa se presenta durante la fase de admisión en comparación con el ciclo teórico?

<p>En el ciclo Otto real, la admisión no ocurre a presión constante debido a que el cilindro no se llena completamente.</p> Signup and view all the answers

Explique cómo afecta el diseño del ciclo práctico en la manipulación de los tiempos de las válvulas en comparación con el ciclo teórico.

<p>El diseño del ciclo práctico permite ajustar los tiempos de apertura y cierre de válvulas para mejorar el rendimiento del motor, mientras que en el ciclo teórico se asume que se realiza de manera ideal.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la temperatura en las paredes del cilindro a la mezcla durante la compresión?

<p>La temperatura en las paredes del cilindro aumenta la temperatura de la mezcla, contribuyendo a la compresión pero sin provocar encendido espontáneo.</p> Signup and view all the answers

Describa las consecuencias de un incremento excesivo en la temperatura durante la fase de compresión.

<p>Un aumento excesivo de temperatura puede provocar el encendido espontáneo, lo que puede dañar el motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el momento en que se alcanza la máxima presión durante la fase de compresión?

<p>La máxima presión se alcanza cuando el pistón está en el punto muerto superior (PMS).</p> Signup and view all the answers

Defina qué implica la presión inferior a la atmosférica en el colector de admisión.

<p>Indica que se está generando depresión, lo que facilita la aspiración de la mezcla de aire y combustible.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es crucial que ambas válvulas, de admisión y escape, se mantengan cerradas durante la compresión?

<p>Porque mantienen la mezcla encerrada en la cámara de combustión, permitiendo una compresión eficiente.</p> Signup and view all the answers

Explique la relación entre el ciclo teórico y el real en el contexto de la compresión.

<p>El ciclo teórico es ideal, mientras que el real presenta variaciones como pérdidas de energía y tiempos de válvulas no óptimos.</p> Signup and view all the answers

Analice cómo el encendido espontáneo afecta el ciclo de trabajo del motor Otto.

<p>El encendido espontáneo interrumpe el ciclo de trabajo normal, causando pérdida de potencia y posible daño al motor.</p> Signup and view all the answers

Determine las condiciones que pueden llevar a un aumento de temperatura en la mezcla durante la compresión.

<p>Un aumento en la presión, un tiempo prolongado de compresión o la transferencia de calor desde las paredes del cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel desempeña la chispa en la combustión de la mezcla en un motor de cuatro tiempos?

<p>La chispa provoca el encendido y la rápida combustión de la mezcla, generando la presión máxima en proximidades del PMS.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es crucial el retraso al cierre de escape (RCE) después del PMS?

<p>El RCE permite que los gases queden completamente expulsados y genera un efecto de aspiración de la mezcla fresca.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relacionan la posición del pistón y el cigüeñal durante el ciclo de un motor?

<p>A una posición específica del pistón siempre le corresponde una posición determinada de la manivela del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

Describe el cruce de válvulas y su importancia en un motor de cuatro tiempos.

<p>El cruce de válvulas ocurre cuando ambas válvulas están abiertas simultáneamente, lo que facilita la salida de gases y la entrada de la mezcla fresca.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede si la válvula de escape se cierra demasiado tarde?

<p>Si la válvula de escape se cierra demasiado tarde, puede haber una pérdida de presión y gases aún no expulsados dentro del cilindro.</p> Signup and view all the answers

Explique la relación entre el tiempo de explosión y la eficiencia en un motor a altas revoluciones.

<p>A altas revoluciones, el tiempo de explosión es corto, lo que exige un encendido preciso para maximizar la potencia generada.</p> Signup and view all the answers

¿Qué define la carrera útil en el ciclo de un motor Otto y cuál es su importancia?

<p>La carrera útil es la fase donde se produce trabajo gracias a la expansión de gases de combustión. Es crucial porque es la única fase que aporta energía al ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la energía cinética almacenada en el volante del motor durante las carreras pasivas?

<p>La energía cinética del volante suministra energía necesaria para las carreras pasivas del motor. Esto permite un funcionamiento más uniforme y continuo del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye la presión interna del cilindro en el ciclo de combustión?

<p>La presión interna del cilindro, incrementada por la combustión, ayuda en el desplazamiento del pistón hacia el PMS.</p> Signup and view all the answers

Analiza la dinámica de la mezcla durante el tiempo de compresión en un motor Otto.

<p>Durante la compresión, la mezcla de aire y combustible se calienta y se presiona, haciéndola más inflamable.</p> Signup and view all the answers

Explique cómo la chispa de la bujía influye en el ciclo del motor después de la compresión.

<p>La chispa de la bujía inicia la combustión de la mezcla, provocando un aumento súbito de temperatura y presión. Esto resulta en la expansión de gases que empuja al pistón en su carrera útil.</p> Signup and view all the answers

Describa la función de las válvulas durante el ciclo de escape en un motor de cuatro tiempos.

<p>Durante el ciclo de escape, la válvula de escape se abre para permitir la salida de gases quemados. El pistón se desplaza hacia el PMS para expulsar los gases restantes.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consecuencias tiene un encendido espontáneo de la mezcla en un motor Otto?

<p>El encendido espontáneo puede provocar fallos en el motor, como golpeteos y daños en componentes.</p> Signup and view all the answers

Describe las fases del ciclo de trabajo de un motor Otto y su interrelación.

<p>Las fases son admisión, compresión, explosión y escape; cada fase afecta la siguiente, influyendo en la eficiencia general del ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona el ciclo de dos revoluciones del cigüeñal con el ciclo de trabajo del motor?

<p>Cada dos revoluciones del cigüeñal completamos un ciclo completo de funcionamiento del motor. Esto incluye las fases de admisión, compresión, combustión y escape.</p> Signup and view all the answers

Comente sobre la importancia crítica de que las válvulas se abran y cierren en los momentos adecuados.

<p>Las válvulas deben abrir y cerrar en momentos precisos para maximizar la eficiencia del ciclo. Un mal funcionamiento podría llevar a una pérdida de potencia y un rendimiento deficiente del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juega la temperatura en la compresión de la mezcla de aire y combustible?

<p>La temperatura elevada durante la compresión es crucial para asegurar el encendido adecuado de la mezcla. Aumenta la eficiencia del ciclo de combustión.</p> Signup and view all the answers

Define lo que se entiende por 'carreras pasivas' y su rol en el ciclo del motor.

<p>'Carreras pasivas' son las fases que requieren energía para su ejecución y no generan trabajo útil. Son vitales porque permiten el movimiento continuo del pistón en el ciclo.</p> Signup and view all the answers

Explique cómo la expansión de gases quemados afecta la carrera del pistón.

<p>La expansión de gases quemados empuja al pistón desde el PMS al PMI, generando la carrera útil. Este movimiento es el resultado del aumento de presión generado durante la combustión.</p> Signup and view all the answers

Analice las consecuencias de un encendido espontáneo de la mezcla de combustible.

<p>Un encendido espontáneo puede provocar un funcionamiento errático y daños al motor, ya que altera el ciclo de tiempo y la eficiencia de la combustión. Esto afecta negativamente el rendimiento.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula para calcular el trabajo en un motor y qué parámetros incluye?

<p>La fórmula es $T = F · e$, donde $T$ es el trabajo, $F$ es la fuerza aplicada y $e$ es la longitud desplazada.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se obtiene el cruce de válvulas en un ciclo de motor y cuál es su valor en el ejemplo dado?

<p>El cruce se obtiene al sumar los grados en que ambas válvulas están abiertas, $9° + 21° = 30°$.</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa el trabajo perdido en relación al trabajo aprovechado en un motor?

<p>El trabajo perdido es la diferencia entre el trabajo total realizado y el trabajo útil utilizado por el motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre la presión y el volumen en la fórmula del trabajo realizado por un motor?

<p>La relación es $T = P · V$, donde $T$ es el trabajo, $P$ es la presión y $V$ es el volumen.</p> Signup and view all the answers

En un ciclo teórico, ¿qué sumas se deben realizar para obtener los grados definitivos de admisión y escape?

<p>Para admisión, $180° + 9° + 61° = 250°$; para escape, $180° + 49° + 21° = 250°$.</p> Signup and view all the answers

¿Qué indican los grados definitivos en el ciclo teórico de un motor en términos de tiempo?

<p>Indican la ubicación de las válvulas durante la admisión y escape en cada fase del ciclo del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué factores influyen en el trabajo realizado por un motor, teniendo en cuenta la fórmula presentada?

<p>El trabajo depende de la fuerza aplicada y el desplazamiento del punto en la dirección de esa fuerza.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona el trabajo en función de la presión y el volumen durante la operación de un motor?

<p>El trabajo realizado por el motor se puede expresar directamente como $T = P · V$, lo que muestra esa interrelación.</p> Signup and view all the answers

¿Qué información se obtiene al graficar el trabajo aprovechado frente al trabajo perdido en un motor?

<p>Se obtienen datos visuales sobre la eficiencia del motor y la pérdida de energía en el ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué significan los términos 'admisión' y 'escape' en el contexto del cálculo de grados en un motor?

<p>'Admisión' se refiere a la entrada de la mezcla y 'escape' a la salida de gases quemados durante el ciclo del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características distinguen a la transformación adiabática durante la fase de compresión en un ciclo Otto teórico?

<p>La transformación adiabática se caracteriza por la ausencia de intercambio de calor con el entorno y el aumento de presión y temperatura de la mezcla.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se define el trabajo efectivo en el ciclo Otto y por qué es importante?

<p>El trabajo efectivo en el ciclo Otto se define como la energía aprovechada, representada por el área roja en el diagrama, y es crucial para medir la eficiencia del motor.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente lo que ocurre en la fase de escape espontáneo en el ciclo Otto.

<p>Durante la fase de escape espontáneo, los gases residuales son expulsados del cilindro cuando se abre la válvula de escape, debido a la diferencia de presiones.</p> Signup and view all the answers

¿Qué variaciones pueden ocurrir en la fase de admisión del ciclo Otto real en comparación con el ciclo teórico?

<p>En el ciclo Otto real, la admisión no se produce a presión constante debido a que el cilindro no se llena completamente, lo que introduce ineficiencias.</p> Signup and view all the answers

Explique la importancia de la transformación isocora durante la fase de explosión en el ciclo Otto.

<p>La transformación isocora es crucial porque permite que el calor de la combustión se mantenga a volumen constante, maximizando la presión generada en el cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye la mezcla de aire y combustible en la eficiencia del motor Otto durante la fase de combustión?

<p>La mezcla adecuada optimiza la combustión, lo que mejora la eficiencia del motor y reduce el consumo de combustible.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efectos tiene la compresión extrema sobre la mezcla de aire y combustible en un motor Otto?

<p>Una compresión extrema puede provocar detonación, dañando el motor y reduciendo su eficiencia.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del encendido retardado en el rendimiento del motor durante la fase de combustión?

<p>El encendido retardado permite que la mezcla tenga tiempo suficiente para comprimirse, lo que mejora la potencia y el rendimiento.</p> Signup and view all the answers

Describe cómo la gestión de válvulas influye en la eficiencia del ciclo práctico de un motor de cuatro tiempos.

<p>La correcta sincronización de las válvulas maximiza la admisión y expulsión de gases, mejorando la eficiencia volumétrica del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel desempeña la temperatura de la mezcla durante la fase de compresión en un motor Otto?

<p>La temperatura de la mezcla aumenta, lo que proporciona la energía necesaria para una combustión eficiente cuando se enciende.</p> Signup and view all the answers

Analiza los efectos de un mal ajuste del avance al encendido en el funcionamiento de un motor Otto.

<p>Un mal ajuste puede causar un rendimiento deficiente y un aumento en las emisiones contaminantes del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la presión en el cilindro y el rendimiento del motor durante la fase de expansión?

<p>La presión adecuada durante la expansión maximiza la fuerza del pistón, contribuyendo a un mayor rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo el cruce de válvulas afecta al ciclo de un motor Otto y su rendimiento.

<p>El cruce de válvulas permite la salida de gases quemados y la entrada de la nueva mezcla, optimizando el flujo y el rendimiento.</p> Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno físico permite que el pistón aspire la mezcla de aire y combustible en el cilindro durante la fase de admisión?

<p>El pistón genera una depresión que produce un vacío en el cilindro, permitiendo la entrada de la mezcla.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué el aumento de temperatura en la mezcla durante la compresión es un factor crítico en el ciclo Otto?

<p>Porque debe evitar el encendido espontáneo, lo que podría llevar a una explosión no deseada.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede en el cilindro al final de la fase de compresión respecto al volumen de la mezcla?

<p>El volumen de la mezcla se reduce al mínimo correspondiente a la cámara de compresión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene cerrar las válvulas de admisión y escape durante la fase de compresión?

<p>Permite que la mezcla se comprima de manera eficiente, aumentando su presión y temperatura.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye el diseño de las paredes del cilindro en la temperatura de la mezcla durante la compresión?

<p>Las paredes ceden calor a la mezcla, aumentando su temperatura debido a la compresión.</p> Signup and view all the answers

¿En qué condiciones se debe mantener el diseño del ciclo teórico para evitar problemas durante la compresión?

<p>Se debe evitar que la mezcla alcance temperaturas que provoquen encendido espontáneo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre el punto muerto superior (PMS) y el momento de máxima presión en la fase de compresión?

<p>La máxima presión ocurre cuando el pistón alcanza el PMS al final de la compresión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué complicación podría surgir si la mezcla en el cilindro se enciende espontáneamente durante la fase de compresión?

<p>Podría provocar una detonación que afecte el rendimiento y cause daños al motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el principio físico que permite que el pistón sufra un desplazamiento desde PMI al PMS?

<p>Se basa en la fuerza de compresión ejercida por el pistón, que reduce el volumen del cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juega la válvula de admisión en la dinámica del ciclo de un motor Otto durante la admisión?

<p>La válvula de admisión se abre para permitir la entrada de la mezcla de aire y combustible al cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye la succión creada por los gases de escape en la entrada de la mezcla durante el cruce de válvulas?

<p>La succión facilita la entrada de la mezcla al barrer los gases residuales.</p> Signup and view all the answers

En un motor de cuatro tiempos, ¿cómo se distribuyen los grados de cruce de válvulas?

<p>Los grados se distribuyen como sigue: AAE: 49°, RCA: 61°, AAA: 9°, RCE: 21°.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la importancia del tiempo de cruce de válvulas en el ciclo de un motor Otto?

<p>El tiempo de cruce permite que la mezcla fresca entre mientras los gases de escape aún están saliendo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué podría suceder si el tiempo de cierre de la válvula de escape es demasiado tardío?

<p>Un cierre tardío puede provocar que la mezcla fresca se escape al mismo tiempo que los gases quemados.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta el diseño del ciclo práctico a la manipulación de los tiempos de las válvulas?

<p>Un diseño óptimo maximiza la duración y secuencia de los tiempos de admisión y escape.</p> Signup and view all the answers

Define lo que se entiende por 'cruce de válvulas' en un motor de cuatro tiempos.

<p>El cruce de válvulas es el momento en el que las válvulas de admisión y escape están abiertas simultáneamente.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo contribuye el avance al encendido (AE) a la eficiencia del motor?

<p>El avance al encendido asegura que la mezcla se encienda en el momento más adecuado para maximizar la potencia.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consecuencias podría tener un retraso en el cierre de admisión (RCA)?

<p>Un RCA inadecuado puede resultar en una mezcla de gases y pérdida de potencia.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan la presión y la temperatura en la fase de compresión del motor?

<p>La presión y temperatura elevadas optimizan la mezcla, aumentando la eficiencia de combustión.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo el diseño del colector de admisión afecta la fase de admisión.

<p>Un diseño adecuado del colector crea un flujo de aire óptimo que maximiza la entrada de mezcla.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula para calcular el trabajo realizado por un motor y qué representan las variables?

<p>La fórmula es $T = P · V$, donde $T$ es el trabajo, $P$ es la presión y $V$ es el volumen.</p> Signup and view all the answers

¿Qué grados se suman para obtener el cruce de válvulas y cuál es su resultado?

<p>Se suman 9° y 21°, resultando en un cruce de válvulas de 30°.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo se puede modificar la fórmula del trabajo al considerar la relación entre fuerza y presión.

<p>Se puede escribir $T = F · e$ y sustituyendo $F$ con $P · S$, se obtiene $T = P · V$.</p> Signup and view all the answers

¿Qué indica que el trabajo es directamente proporcional a la potencia en un motor?

<p>Indica que a mayor potencia, mayor será el trabajo realizado en un determinado tiempo.</p> Signup and view all the answers

¿A qué corresponde el avance y el retraso en los tiempos de apertura y cierre de las válvulas?

<p>El avance y el retraso determinan la sincronización óptima para maximizar la eficiencia del motor.</p> Signup and view all the answers

Durante la fase de escape, ¿cuál es la consecuencia de mantener las válvulas abiertas durante el cruce?

<p>Esto permite la salida eficiente de los gases quemados, evitando la pérdida de potencia.</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica un ciclo teórico de funcionamiento en comparación con un ciclo real?

<p>El ciclo teórico no considera las pérdidas de energía, mientras que el ciclo real incluye esos factores.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre el trabajo aprovechado y el trabajo perdido en un motor?

<p>El trabajo aprovechado es la parte útil del trabajo realizado, mientras que el trabajo perdido representa las pérdidas por fricción y otros factores.</p> Signup and view all the answers

En el ciclo de un motor Otto, ¿por qué es importante la presión en el cilindro al encender la mezcla?

<p>Una presión adecuada garantiza la correcta combustión y maximiza la potencia generada.</p> Signup and view all the answers

Define el concepto de trabajo en el contexto del motor y su relación con la energía.

<p>El trabajo es el producto de la fuerza aplicada y el desplazamiento, y está relacionado directamente con la conversión de energía en el motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando el pistón alcanza el PMS al final de la fase de compresión?

<p>Se alcanza el valor máximo de presión de la mezcla y su volumen corresponde al de la cámara de compresión.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la temperatura de las paredes del cilindro a la mezcla durante la compresión?

<p>La temperatura de las paredes eleva la temperatura de la mezcla, lo cual es crucial para evitar el encendido espontáneo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la depresión durante la fase de admisión en el cilindro?

<p>La depresión genera el vacío necesario para aspirar la mezcla de aire y combustible al cilindro.</p> Signup and view all the answers

En qué consiste el concepto de 'carrera' en el contexto del motor Otto?

<p>La carrera es la distancia que recorre el pistón desde el PMS hasta el PMI.</p> Signup and view all the answers

¿Qué condiciones es importante evitar durante la fase de compresión en un motor Otto?

<p>Es crucial evitar que la mezcla sufra un encendido espontáneo durante la compresión.</p> Signup and view all the answers

Describe el propósito de las válvulas de admisión y escape en el ciclo de un motor Otto.

<p>Las válvulas regulan la entrada de la mezcla de combustible y aire y la salida de gases quemados.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con las válvulas durante la fase de compresión en un motor Otto?

<p>Durante la compresión, ambas válvulas se encuentran cerradas, aislando la mezcla en la cámara de combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado directo del aumento de temperatura de la mezcla durante la compresión?

<p>El aumento de temperatura asegura que la mezcla esté lista para la combustión, evitando el encendido prematuro.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las principales causas que explican por qué el rendimiento del ciclo Otto real es inferior al teórico?

<p>Las principales causas son las pérdidas de calor, la necesidad de anticipar el encendido, el avance en la apertura del escape y las pérdidas durante la carrera de escape y admisión.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente el efecto de la combustión en el ciclo Otto respecto a la presión generada.

<p>La combustión genera una presión que, aunque es alta, es inferior a la teórica debido al aumento del volumen durante el proceso de quema.</p> Signup and view all the answers

Analiza cómo la transferencia de calor a las paredes del cilindro afecta el trabajo útil en un motor Otto.

<p>La transferencia de calor a las paredes disminuye la energía disponible para hacer trabajo útil, reduciendo así la eficiencia general del ciclo.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo el tiempo de apertura del escape influye en la eficiencia del ciclo de un motor Otto.

<p>El tiempo de apertura anticipado del escape permite una mayor expulsión de gases, pero puede resultar en pérdidas de presión que afectan la eficiencia del ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica el avance al encendido (AE) y por qué es crucial en el ciclo Otto?

<p>El avance al encendido implica iniciar la combustión antes de llegar al PMS para compensar el tiempo necesario para la quema de la mezcla, siendo crucial para lograr una presión eficiente en el ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué transformación ocurre durante la fase de explosión en el ciclo Otto teórico?

<p>La transformación es isócora, ya que el calor se aporta a volumen constante.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se caracteriza la fase de compresión en el ciclo Otto teórico?

<p>Es una transformación adiabática, ya que ocurre sin pérdida de calor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia principal entre las transformaciones isobara e isócora en el ciclo Otto?

<p>La isobara se produce a presión constante, mientras que la isócora se realiza a volumen constante.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede durante el proceso de escape espontáneo en un motor Otto?

<p>Los gases residuales salen al exterior debido a la diferencia de presiones.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se define el trabajo efectivo en el ciclo Otto teórico?

<p>Es representado por la superficie roja que se forma entre los vértices A-B-C-D en el diagrama.</p> Signup and view all the answers

En comparación con el ciclo Otto teórico, ¿qué aspecto hace que el ciclo Otto real sea diferente durante la fase de admisión?

<p>En el ciclo real, la admisión no ocurre a presión constante, ya que el llenado del cilindro no es completo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué importancia tiene la apertura de válvulas en el rendimiento del motor Otto?

<p>La sincronización adecuada de las válvulas maximiza la eficiencia volumétrica y evita pérdidas de potencia.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente qué es el ciclo Otto real en comparación con el ciclo Otto teórico.

<p>El ciclo Otto real presenta variaciones en presión y temperatura debido a las limitaciones prácticas del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la compresión en la mezcla de aire y combustible en un motor Otto?

<p>La compresión aumenta la temperatura y la presión, favoreciendo la combustión eficiente.</p> Signup and view all the answers

Durante la fase de expansión en un motor Otto, ¿qué tipo de transformación se está llevando a cabo?

<p>La transformación es adiabática, ya que el pistón se desplaza sin intercambio de calor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno ocurre durante el cruce de válvulas que favorece la entrada de mezcla?

<p>Se crea una succión debido a la velocidad de los gases de escape que facilita la entrada de la mezcla, barriendo los gases residuales.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el impacto de la configuración de la distribución en el rendimiento de un motor de cuatro tiempos?

<p>Una correcta configuración de la distribución permite una mejor eliminación de los gases de escape, mejorando así el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afectan los ángulos de apertura y cierre de las válvulas al rendimiento volumétrico del motor?

<p>Los ángulos óptimos de apertura y cierre de las válvulas mejoran el rendimiento volumétrico, permitiendo una mezcla más eficaz de aire y combustible.</p> Signup and view all the answers

Al calcular los grados para los tiempos de admisión y escape, ¿qué información se utiliza?

<p>Se utilizan las cotas de distribución del motor, que especifican los grados correspondientes a cada fase del ciclo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con la mezcla de gases durante el tiempo de escape y su relación con la presión interna?

<p>Durante el tiempo de escape, la presión de los gases quemados empuja hacia afuera, permitiendo que los gases residuales sean expelidos eficazmente.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del retraso al cierre de admisión (RCA) en el ciclo del motor?

<p>El RCA permite que la mezcla de aire y combustible continúe entrando en el cilindro mientras se expulsan los gases de escape.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es crítico el momento en que se cierran las válvulas de escape tras el PMS?

<p>Es crucial que la válvula de escape se cierre en el momento adecuado para evitar pérdida de potencia y asegurar una compresión adecuada.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efectos podría tener un ajuste incorrecto de las cotas de distribución en el motor?

<p>Un ajuste incorrecto puede llevar a una mala mezcla, reducción del rendimiento y mayor emisión de contaminantes.</p> Signup and view all the answers

En el contexto del motor de cuatro tiempos, ¿cuál es el propósito del avance a la apertura de escape (AAE)?

<p>El AAE permite que la válvula de escape se abra antes de que la carrera de escape comience completamente, facilitando la salida de gases.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente el efecto del cruce de válvulas en la eficiencia del motor.

<p>El cruce de válvulas elimina los gases residuales más eficazmente y permite una mejor entrada de mezcla al cilindro.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se calcula el cruce de válvulas en un motor Otto?

<p>El cruce de válvulas se calcula sumando los grados en los que las válvulas de admisión y escape se mantienen abiertas, que en este caso son $9° + 21° = 30°$.</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación existe entre el trabajo y la potencia en un motor?

<p>El trabajo es directamente proporcional a la potencia, donde la fórmula es $T = P imes V$.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los componentes de la fórmula para calcular el trabajo en un motor?

<p>La fórmula para calcular el trabajo es $T = F imes e$, donde $F$ es la fuerza y $e$ es la distancia desplazada.</p> Signup and view all the answers

¿Qué se obtiene al sustituir la fuerza en la fórmula del trabajo acerca de la presión y el volumen?

<p>Se obtiene $T = P imes V$, donde $P$ es la presión y $V$ es el volumen.</p> Signup and view all the answers

¿Qué representan los grados de 180° en el ciclo teórico de un motor Otto?

<p>Los 180° representan la posición inicial en el ciclo de funcionamiento de un motor Otto, antes de considerar los avances y retrasos de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la importancia de tener en cuenta el avance y el retraso de las válvulas en un motor?

<p>El avance y el retraso de las válvulas son importantes para optimizar la eficiencia del ciclo de combustión y el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué información se puede graficar al representar el trabajo realizado por un motor?

<p>Se puede graficar el trabajo aprovechado y el trabajo perdido, usando el volumen en el eje horizontal y la presión en el eje vertical.</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa que el trabajo sea proporcional a la potencia en términos de motor?

<p>Significa que a mayor potencia, mayor será el trabajo realizado por el motor en un tiempo determinado.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona el cruce de válvulas con el funcionamiento general del motor?

<p>El cruce de válvulas afecta la mezcla de aire y combustible, influenciando así la eficiencia y el rendimiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la unidad de medida del trabajo en el Sistema Internacional y su fórmula correspondiente?

<p>La unidad de medida del trabajo es el Julio y su fórmula es $T = F imes e$.</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Motor de Explosión Otto de Cuatro Tiempos

  • Los motores Otto de cuatro tiempos funcionan mediante un ciclo en el que los gases quemados se expulsan al final de la expansión, y son reemplazados por una nueva mezcla de aire y combustible.
  • El ciclo de cuatro tiempos comprende las siguientes fases: admisión de la mezcla de aire y combustible, compresión de la mezcla, combustión de la mezcla, expansión de los gases quemados y expulsión de los gases quemados.
  • Ciclo teórico de funcionamiento:
    • Admisión: El pistón se desplaza desde el PMS (punto muerto superior) al PMI (punto muerto inferior), mientras la válvula de admisión abre y la mezcla de aire y combustible es aspirada hacia el cilindro.
    • Compresión: El pistón se desplaza desde el PMI al PMS, las válvulas de admisión y escape están cerradas, comprimiendo la mezcla en la cámara de combustión.
    • Trabajo: La mezcla se enciende y aumenta la presión interna, impulsando el pistón hacia el PMI y realizando trabajo (expansión).
    • Escape: El pistón se vuelve a desplazar hacia el PMS con la válvula de escape abierta, expulsando los gases quemados.

Ciclo práctico: Diagrama de la Distribución

  • Las válvulas se abren y cierran con anticipación (avances) o con retraso (retrasos) para optimizar el rendimiento del motor.
  • Avance a la apertura de admisión (AAA): La válvula de admisión empieza a abrirse antes del PMS, mejorando el llenado del cilindro.
  • Retraso al cierre de admisión (RCA): La válvula de admisión se cierra con un retraso con respecto al PMI, aprovechando la inercia de los gases que aún ingresan al cilindro.
  • Avance al encendido (AE): La chispa se produce antes del PMS, para alcanzar la máxima presión cuando el pistón se encuentra cerca del PMS.
  • Avance a la apertura de escape (AAE): La válvula de escape se abre antes del PMI, facilitando la salida de los gases quemados y mejorando el desplazamiento del pistón.
  • Retraso al cierre de escape (RCE): La válvula de escape se cierra después del PMS, asegurando la expulsión completa de los gases y creando un efecto de aspiración sobre los gases frescos.

Diagrama de Trabajo

  • Diagrama teórico de trabajo: Representa las fases del ciclo Otto de manera idealizada, incluyendo la admisión, compresión, combustión, expansión y escape.
  • Diagrama real de trabajo: Representa el ciclo Otto real, considerando las diferencias de presión debido a las pérdidas en el llenado del cilindro y otros factores.

Otros Aspectos

  • Cruce de válvulas: Periodo en el que las válvulas de admisión y escape están abiertas simultáneamente, permitiendo la salida de los gases quemados y el ingreso de gases frescos.
  • Tiempo de explosión: El tiempo de encendido es muy corto, un motor que gira a 4,000 rpm tiene 2,000 encendidos por minuto y cilindro.
  • Transformaciones: Las fases del ciclo se representan mediante transformaciones, como isobara (presión constante), isócora (volumen constante) y adiabática (sin transferencia de calor).

Ciclo Teórico de Funcionamiento del Motor Otto

  • El motor Otto de cuatro tiempos funciona en un ciclo que consta de cuatro etapas: admisión, compresión, trabajo y escape.
  • Admisión: El pistón se mueve desde el PMS (punto muerto superior) al PMI (punto muerto inferior), abriendo la válvula de admisión y aspirando una mezcla gaseosa de aire y combustible.
  • Compresión: Las válvulas se cierran y el pistón comprime la mezcla de combustible en la cámara de combustión desde el PMI hasta el PMS.
  • Trabajo: En el PMS, la bujía genera una chispa que enciende la mezcla de combustible, aumentando la temperatura y la presión, y empujando al pistón desde el PMS al PMI.
  • Escape: La válvula de escape se abre y los gases quemados se expulsan al exterior.
  • La fase de trabajo es la única que aporta energía al ciclo.
  • Las demás fases requieren energía para llevarse a cabo.

Ciclo Práctico: Diagrama de la Distribución

  • La apertura y cierre de las válvulas se realiza con un avance o retraso para optimizar el rendimiento del motor.
  • Avance a la apertura de admisión (AAA): Se abre la válvula de admisión antes del PMS para facilitar la entrada de la mezcla gaseosa al cilindro.
  • Retraso al cierre de admission (RCA): La válvula de admisión se cierra después del PMI para aprovechar la inercia de los gases que siguen entrando al cilindro.
  • Avance al encendido (AE): La chispa en la bujía se produce antes del PMS para maximizar la presión en el momento adecuado.
  • Avance a la apertura de escape (AAE): La válvula de escape se abre antes del PMI para que los gases quemados a alta presión puedan salir rápidamente.
  • Retraso al cierre de escape (RCE): La válvula de escape se cierra después del PMS para expulsar los gases residuales y generar un efecto de aspiración para la mezcla fresca.
  • El cruce de válvulas es el momento cuando ambas válvulas están abiertas simultáneamente.
  • Durante el cruce de válvulas, la velocidad de los gases de escape crea una succión que facilita la entrada de la mezcla fresca, mejorando el rendimiento del motor.

Cálculo de Grados en la Distribución

  • Las cotas de distribución se representan en grados de rotación del cigüeñal.
  • Se pueden calcular los grados de duración de cada tiempo (admisión, compresión, trabajo y escape), así como el tiempo de cruce de válvulas.
  • La suma de los grados de duración de cada tiempo más el tiempo de cruce de válvulas debe ser igual a 360 grados.

Ciclo Teórico de Funcionamiento del Motor Otto

  • El ciclo Otto consta de cuatro tiempos: admisión, compresión, trabajo y escape.
  • La admisión comienza con el pistón en el punto muerto superior (PMS) y termina en el punto muerto inferior (PMI).
  • Durante la admisión, la válvula de admisión se abre, permitiendo que la mezcla de aire y combustible entre al cilindro.
  • La compresión comienza con el pistón en el PMI y termina en el PMS.
  • Durante la compresión, las válvulas de admisión y escape están cerradas, el pistón comprime la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión.
  • El trabajo comienza con el pistón en el PMS y termina en el PMI.
  • Durante el trabajo, la bujía genera una chispa que enciende la mezcla de aire y combustible.
  • La combustión genera presión y empuja al pistón hacia el PMI.
  • El escape comienza con el pistón en el PMI y termina en el PMS.
  • Durante el escape, la válvula de escape se abre, permitiendo que los gases quemados salgan del cilindro.

Diagramas de Trabajo

  • El diagrama de trabajo representa la relación entre el volumen y la presión durante un ciclo Otto.
  • El diagrama de trabajo teórico idealiza el proceso, asumiendo que las transiciones entre las diferentes fases son perfectas.
  • El diagrama de trabajo real muestra que las transiciones son menos abruptas debido a factores como las pérdidas de calor y fricción.
  • La superficie encerrada por el diagrama de trabajo representa el trabajo realizado por el motor.

Avances y Retrasos en la Apertura y Cierre de Válvulas

  • La válvula de escape se abre antes de que el pistón llegue al PMI para facilitar la salida de los gases quemados.
  • La válvula de escape se cierra después del PMS para crear un efecto de aspiración que mejora el rendimiento.
  • El cruce de válvulas es el tiempo durante el cual las válvulas de admisión y escape están abiertas simultáneamente.
  • El cruce de válvulas asegura un flujo continuo de gases frescos al cilindro.

Trabajo y Potencias

  • El trabajo es la cantidad de energía que se transfiere al mover un objeto a través de una distancia.
  • La potencia es la tasa a la que se realiza el trabajo.
  • El trabajo realizado por un motor se puede calcular multiplicando la presión por el cambio de volumen.
  • El trabajo útil se realiza durante la fase de expansión de los gases quemados.
  • Las tres carreras restantes (admisión, compresión y escape) requieren energía para realizarse y se consideran carreras pasivas.
  • El volante del motor almacena energía durante la carrera útil y la libera durante las carreras pasivas para asegurar un flujo de potencia uniforme.

Motor de Explosión Otto de Cuatro Tiempos

  • El motor Otto de cuatro tiempos es un tipo de motor de combustión interna que utiliza una mezcla de aire y combustible para generar energía.
  • La mezcla de aire y combustible se introduce en el cilindro durante la fase de admisión, luego se comprime, se enciende con una chispa y finalmente se expulsa a través del escape.
  • El ciclo Otto de cuatro tiempos se compone de cuatro fases: admisión, compresión, explosión y escape.
  • Durante la fase de admisión, el pistón se desplaza hacia abajo y la válvula de admisión se abre, permitiendo que la mezcla de aire y combustible ingrese al cilindro.
  • En la fase de compresión, el pistón se desplaza hacia arriba, comprimiendo la mezcla de aire y combustible.
  • La ignición ocurre durante la fase de explosión, donde la chispa eléctrica inicia la combustión de la mezcla.
  • La expansión de los gases quemados impulsa el pistón hacia abajo durante la fase de escape, y finalmente, los gases de escape se expulsan a través de la válvula de escape.

Diagrama de Trabajo

  • El diagrama de trabajo representa la presión del gas en función del volumen durante el ciclo Otto.
  • El ciclo Otto teórico presenta cuatro fases: admisión isobara, compresión adiabática, explosión isócora y expansión adiabática.
  • El ciclo Otto real presenta una admisión con una presión ligeramente inferior a la atmosférica, debido a la resistencia al llenado del cilindro.
  • Las áreas dentro de los vértices A-B-C-D del diagrama de trabajo representan el trabajo efectivo realizado por el motor.

Cálculo de Grados

  • En un motor de cuatro tiempos, el ciclo completo se divide en 720 grados.
  • Es posible calcular los grados que corresponden a cada tiempo utilizando las cotas de distribución de cada válvula.
  • Los grados para cada tiempo se determinan sumando 180 grados del ciclo teórico al avance o retraso especificados para cada válvula.

Rendimiento del Motor Otto

  • El rendimiento térmico es la relación entre el trabajo realizado por el motor y la energía calorífica suministrada.
  • El rendimiento del motor Otto depende de factores como la relación de compresión y la temperatura de combustión.
  • La relación de compresión es la relación entre el volumen del cilindro al inicio de la compresión y el volumen al final de la compresión.
  • La eficiencia del motor se ve afectada por factores como la fricción mecánica, las pérdidas por calor al entorno y la presencia de gases residuales.
  • La eficiencia térmica del motor Otto es generalmente inferior a la de los motores Diesel.

Ciclo Teórico de Funcionamiento

  • Los cuatro tiempos en un motor Otto se producen en el siguiente orden: admisión, compresión, trabajo, escape.
  • Admisión: El pistón se desplaza del PMS al PMI, la válvula de admisión se abre y la mezcla de aire y combustible es aspirada en el cilindro debido a la depresión creada por el pistón.
  • Compresión: El pistón se desplaza del PMI al PMS, las válvulas de admisión y escape están cerradas, y el pistón comprime la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión.
  • La presión máxima se alcanza con el pistón en el PMS.
  • La mezcla aumenta la temperatura debido a la compresión y el calor de las paredes del cilindro.
  • Trabajo: El pistón se desplaza del PMS al PMI realizando un trabajo aprovechable debido a la presión interna de la mezcla.
  • Escape: El pistón se desplaza del PMI al PMS, la válvula de escape se abre y los gases residuales son expulsados al exterior.
  • La velocidad de los gases de escape genera una succión que facilita la entrada de la mezcla fresca durante la admisión.

Diagramas de Trabajo

  • El diagrama teórico de trabajo muestra la presión del ciclo Otto en función del volumen.
  • Fases del diagrama teórico:
    • Admisión: Se llena el cilindro con mezcla a presión atmosférica.
    • Compresión: La mezcla se comprime sin pérdida de calor.
    • Explosión: La chispa enciende la mezcla a volumen constante.
    • Expansión: El pistón se desplaza por la presión interna de la mezcla.
    • Escape espontáneo: Los gases residuales salen al exterior debido a la diferencia de presiones.
    • Escape: El pistón limpia los gases residuales.
  • El diagrama real de trabajo representa la presión del ciclo Otto en función del volumen considerando las desviaciones del ciclo teórico.
  • Diferencias entre el diagrama real y el teórico:
    • La admisión no se produce a presión constante.
    • La compresión se inicia con una presión ligeramente menor que la teórica.
    • La explosión no es instantánea.
    • La expansión se produce con una presión menor que la teórica.
    • El escape se abre antes del PMI, la presión no desciende inmediatamente.
    • El escape no se produce a presión constante.

Rendimiento

  • El rendimiento del ciclo Otto real es inferior al teórico debido a las pérdidas de calor, el avance en el encendido para compensar la combustión no instantánea, el avance en la apertura del escape y las pérdidas por el trabajo de bombeo.

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Este cuestionario explora el funcionamiento del motor de explosión Otto de cuatro tiempos. Se analizarán las fases del ciclo, desde la admisión hasta la expulsión de los gases. Perfecto para quienes buscan entender el principio de funcionamiento de estos motores.

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