Tema 11 - Mecánica Escuela de Bomberos
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Questions and Answers

¿Cuál es el principal uso del gasóleo C?

  • Combustible para vehículos agrícolas
  • Combustible para calefacción doméstica (correct)
  • Combustible para turbocompresores
  • Combustible para motores Diesel

¿Cuál es la característica principal del sistema de refrigeración en los motores Diesel?

  • Uso exclusivo de refrigerantes químicos
  • Refrigeración por líquido más eficaz (correct)
  • Refrigeración por aire únicamente
  • Menor eficacia que en motores de explosión

¿Qué sistema de distribución es el más común en los motores Diesel?

  • Sistema de válvulas de longitud variable
  • O.H.C. (árbol de levas en culata)
  • O.H.V. (válvulas en culata y árbol de levas en el bloque) (correct)
  • Sistema de distribución por cadena

¿Cómo se produce la inflamación del carburante en un motor Diesel?

<p>Por autoencendido al contacto con aire comprimido (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación de compresión máxima que pueden alcanzar los motores Diesel?

<p>24/1 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de inyección de gasóleo se utiliza en los motores Diesel?

<p>Inyección mecánica y electrónica (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza para mejorar la refrigeración de las válvulas en un motor Diesel?

<p>Sodio (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los componentes del circuito de alimentación de un motor Diesel?

<p>Bomba de alimentación (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la bomba de inyección en un motor diesel?

<p>Suministrar carburante a los inyectores (D)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante que todas las canalizaciones del circuito de alta presión tengan la misma longitud?

<p>Para asegurar tiempos de inyección homogéneos (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de las bujías de calentamiento en un motor diesel?

<p>Facilitar la inflamación del combustible (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por inyección multipunto en un motor diesel?

<p>Uso de un inyector por cada cilindro (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué cantidad de aire se requiere para quemar 1 litro de gasoil?

<p>25.000 litros (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo actúa el pedal del acelerador en un motor diesel?

<p>Regula la cantidad de carburante a inyectar (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se requiere para que se dé una buena unión entre el aire y el carburante en un motor diesel?

<p>Cámara de combustión bien diseñada (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tienen los inyectores en el sistema de inyección diesel?

<p>Introducir el combustible en la cámara de compresión (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la ventaja principal del gas natural licuado (GNL) en comparación con el gas natural comprimido?

<p>Ocupa un volumen mucho más pequeño que el gas natural comprimido. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué beneficios ambientales se asocian con el uso de GNL en camiones de gran tonelaje?

<p>Emisiones de NOx y CO2 reducidas en comparación con camiones diésel. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el GNL es correcta?

<p>El GNL es incoloro, inodoro y no corrosivo. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el GNL que se derrama en un área cerrada?

<p>Puede presentar un riesgo de asfixia. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica del GNL en su estado líquido?

<p>Es fácil de transportar y no necesita ser comprimido. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la proporción dentro de la cual el GNL puede quemarse al mezclarse con el aire?

<p>Entre 5 y 15% (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se necesita para que el GNL cause una explosión?

<p>Una fuente de ignición y una concentración específica de vapor. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se clasifica el GNL como un líquido criogénico?

<p>Porque es un gas que ha sido licuado mediante refrigeración. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del motor de tracción eléctrica en un ECEV?

<p>Impulsar las ruedas del vehículo (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de depósitos de hidrógeno existen para almacenar el gas en un vehículo?

<p>Tipo III y IV (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué activa la válvula de seguridad por temperatura en un depósito de hidrógeno?

<p>Cuando la temperatura llega a 110ºC (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué compuestos se utilizan en una célula de combustible para producir electricidad?

<p>Hidrógeno y oxígeno (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función desempeña el controlador electrónico de potencia en un ECEV?

<p>Gestionar el flujo de energía eléctrica (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de presión en el que operan los depósitos tipo III y IV?

<p>350 a 700 bares (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento es considerado altamente inflamable y no tóxico, utilizado como combustible en vehículos?

<p>Hidrógeno (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de un sistema térmico en un vehículo de pila de combustible?

<p>Mantener un rango de temperatura adecuado (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de una pila de combustible en un vehículo de pila de combustible (FCEV)?

<p>Convertir hidrógeno en electricidad para alimentar un motor eléctrico. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué diferencia a un FCEV de un vehículo eléctrico convencional?

<p>Los FCEV generan electricidad en lugar de almacenar electricidad en una batería. (D)</p> Signup and view all the answers

Durante el proceso de diseño de un vehículo FCEV, ¿cuál de los siguientes componentes es crucial para definir la potencia del vehículo?

<p>La combinación de baterías de tamaño adecuado. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las funciones de la batería auxiliar en un vehículo de tracción eléctrica?

<p>Suministrar energía para arrancar el coche y alimentar los accesorios. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de un conversor en un vehículo FCEV?

<p>Convertir voltaje alto en un voltaje más bajo para los accesorios. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes es un beneficio de utilizar una batería durante el funcionamiento de un FCEV?

<p>Facilita la recuperación de energía de frenado. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se espera en los próximos años respecto a la producción de coches de pila de combustible?

<p>El número de coches producidos se contará por miles. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventaja tienen los vehículos de pila de combustible sobre los coches convencionales con motor de combustión interna?

<p>Producen menos emisiones directas en la conducción. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso ocurre cuando uno de los componentes de la batería pierde electrones?

<p>Oxidación (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel del cátodo en un proceso de descarga de batería?

<p>Gana electrones y se reduce (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de corriente es generada por un inversor en un vehículo eléctrico?

<p>Corriente alterna (B)</p> Signup and view all the answers

Durante el proceso de carga, ¿qué sucede con el ánodo y el cátodo?

<p>Se invierten sus funciones (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes tipos de batería NO se menciona como usado en coches eléctricos?

<p>Zinc-plata (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen los cables naranjas en un vehículo eléctrico?

<p>Se diferencian de los de baja tensión (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de motor puede llevar un vehículo eléctrico?

<p>Ambos tipos de motor (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante la reacción de oxidación-reducción en una batería?

<p>Uno de los electrodos pierde electrones (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Refrigeración de motores diésel

La refrigeración de un motor diésel debe ser más eficiente que la de un motor de explosión, debido a las altas temperaturas alcanzadas, especialmente en la culata. El método más común es la refrigeración forzada por bomba.

Diferencia en componentes de refrigeración

Los motores diésel tienen elementos de refrigeración de mayor tamaño (huecos de refrigeración, ventilador, radiador, bomba de agua) comparados con los motores de explosión, debido a las temperaturas más altas.

Sistema de distribución O.H.V.

En motores diésel, el sistema de distribución más común es O.H.V. (válvulas en culata, árbol de levas en el bloque), porque las revoluciones suelen ser más bajas que en otros motores.

Refrigeración de válvulas en motores diésel

Las válvulas, especialmente la de escape, requieren una mayor refrigeración. Esto se logra con válvulas huecas rellenas de sodio, que absorben mucho calor al pasar de sólido a líquido.

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Auto-encendido en motores diésel

Los motores diésel no necesitan chispas para encender el combustible. El carburante se inflama por auto-encendido al entrar en contacto con el aire comprimido a alta temperatura.

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Alta relación de compresión (diésel)

Los motores diésel necesitan una alta relación de compresión (hasta 24/1) para lograr el auto-encendido del combustible.

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Sistema de alimentación diésel sin carburador

Los motores diésel no utilizan carburador. Su sistema de inyección introduce el combustible directamente en la cámara.

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Inyección mecánica/electrónica diésel

Los motores diésel pueden tener inyección mecánica o electrónica. En ambas, se inyecta el combustible en la cámara de combustión.

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Circuito de alta presión

El circuito que transporta el combustible a alta presión para que pueda vencer la resistencia del inyector.

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Bomba de inyección

El componente que eleva la presión del combustible en el circuito de alta presión.

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Inyectores

Componentes que introducen el combustible en la cámara de compresión.

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Sistemas de combustión diesel

Mejora la combustión para aumentar el rendimiento del motor diesel.

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Inyección multipunto

Sistema de inyección con un inyector por cada cilindro del motor.

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Inyección continua

La inyección del combustible que ocurre de forma continua a lo largo del ciclo de potencia.

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Relación aire-combustible

La proporción precisa de aire y combustible para obtener una combustión efectiva en el motor diésel.

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Bujías de calentamiento

Elementos que calientan el aire en la cámara de combustión para facilitar la ignición del combustible.

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Gas Natural Licuado (GNL)

Gas natural enfriado a -162°C, lo que reduce su volumen y facilita el transporte a larga distancia.

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Transporte de GNL

El transporte de GNL se realiza principalmente por barcos o camiones con contenedores criogénicos especiales, y luego se regasifica en su destino.

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Ventajas de GNL como combustible

El GNL reduce emisiones de NOx y CO2 en comparación con diésel. La tecnología para su uso en transporte está bien establecida.

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Estado liquido del GNL

El GNL tiene un volumen 600 veces menor en estado líquido que en estado gaseoso.

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Riesgos de derrame de GNL

El derrame de GNL se evapora rápidamente, pero en espacios cerrados puede causar asfixia. No se disuelve en agua ni daña organismos acuáticos o la calidad del agua.

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Propiedades GNL (estado líquido)

El GNL es incoloro, inodoro, no corrosivo y no tóxico, e incombustible, aunque necesita vaporización y mezcla con aire para quemarse.

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GNL como líquido criogénico

El GNL es un gas refrigerado que está en estado líquido. Los líquidos criogénicos se usan ampliamente en diversas aplicaciones.

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Inflamabilidad del GNL

El GNL es incombustible hasta que se vaporiza y alcanza el rango inflamable para que se produzca la combustión, requiriendo una fuente de ignición.

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Vehículos de pila de combustible (FCEV)

Los FCEV utilizan electricidad para alimentar un motor eléctrico, pero la electricidad se genera a través de una pila de combustible alimentada con hidrógeno, en lugar de una sola batería.

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Componentes principales de un FCEV

Los FCEV suelen tener una batería auxiliar, una batería principal, un conversor y una pila de combustible.

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Batería auxiliar en FCEV

Proporciona energía para arrancar el coche antes de activar la batería principal y alimenta los accesorios del vehículo.

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Batería principal en FCEV

Almacena energía generada por el frenado regenerativo y proporciona energía adicional al motor de tracción.

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Conversor en FCEV

Convierte la energía de la batería principal (de mayor voltaje) a menor voltaje para los accesorios y la batería auxiliar.

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Pila de combustible en FCEV

Genera electricidad a partir del hidrógeno, proporcionando potencia al motor eléctrico.

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¿Cuál es la diferencia entre un FCEV y un vehículo eléctrico totalmente eléctrico?

Un FCEV utiliza una pila de combustible alimentada con hidrógeno para generar electricidad, mientras que un vehículo eléctrico totalmente eléctrico almacena y utiliza la electricidad de una batería.

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Función de la batería en FCEV

Además de suministrar potencia adicional durante aceleraciones cortas, la batería suaviza la energía de la pila de combustible y puede desconectarse para ahorrar energía.

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¿Qué impulsa las ruedas de un FCEV?

El motor de tracción eléctrica (ECEV) utiliza la energía de la pila de combustible y la batería de tracción para impulsar las ruedas del vehículo.

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¿Cómo funciona una célula de combustible?

Las células de combustible utilizan la reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno para generar electricidad.

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Depósito de combustible (FCEV)

Almacena el hidrógeno a bordo del vehículo hasta que se necesita. Es un depósito a alta presión (350-700 bares) de tipo III o IV.

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Controlador electrónico de potencia (ECEV)

Gestiona el flujo de energía eléctrica proveniente de la pila de combustible y la batería, controlando la velocidad y par del motor de tracción.

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Sistema térmico (FCEV)

Mantiene la temperatura óptima de trabajo de la pila de combustible, motor eléctrico y otros componentes.

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Transmisión (eléctrica)

Transfiere la energía mecánica del motor de tracción eléctrica para mover las ruedas.

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Seguridad del hidrógeno

El hidrógeno es un gas inflamable, por lo que la seguridad es crucial. Tiene un código de peligro y un número ONU específicos.

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Funcionamiento de la pila de combustible

El hidrógeno en el ánodo se divide en protones y electrones, generando electricidad.

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¿Qué es la reacción redox?

Es un proceso donde un componente de la batería pierde electrones (se oxida) y otro los gana (se reduce).

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¿Qué son el ánodo y el cátodo en una batería?

Son los dos electrodos de una batería. El ánodo se oxida (pierde electrones) y el cátodo se reduce (gana electrones).

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Proceso de descarga de la batería

El ánodo se oxida y libera electrones que fluyen hacia el cátodo, donde se reducen. La electricidad fluye en sentido opuesto al flujo de electrones, del positivo al negativo.

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Proceso de carga de la batería

Se invierte la polaridad del ánodo y el cátodo para que el ánodo vuelva a ganar los electrones perdidos durante la descarga.

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Tipos de baterías para coches eléctricos

Plomo-ácido, níquel-cadmio, níquel-hierro, níquel-hidruro metálico, Ion-litio (LiCoO2), LiFePO4, polímero de litio, ZEBRA, aluminio-aire y zinc-aire.

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Función del conversor

Transforma la alta tensión de corriente continua de la batería principal en baja tensión de corriente continua para alimentar las baterías auxiliares.

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Función del inversor

Convierte la corriente continua de la batería principal en corriente alterna para el motor del vehículo eléctrico.

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Motor eléctrico en coches eléctricos

Puede ser de corriente continua o alterna. El de corriente continua se alimenta directamente de la batería, mientras que el de corriente alterna usa la energía de la batería transformada por el inversor.

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Study Notes

Tema 11 - Mecánica Escuela de Bomberos

  • Introducción: Motores térmicos de combustión interna pueden ser de dos tipos: explosión (gasolina) o combustión interna diésel.
  • Motores de explosión: Utilizan gasolina, gas o alcohol como combustible. Transforman energía calórica en trabajo, impulsando un automóvil. La combustión se produce en el interior de cilindros, donde una mezcla de aire y combustible se quema. La expansión de los gases resultantes empuja un pistón, transmitiendo el movimiento a los mecanismos deseados.
  • Motores de 2 tiempos: Realizan las cuatro fases del ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en dos movimientos del pistón (una vuelta del cigüeñal). Tienen mayor potencia, pero mayor consumo de combustible, no poseen mecanismo de distribución y su uso es en motosierras, motodiscos, etc, ya que su uso en barcos está prohibido.
  • Motores de 4 tiempos (ciclo Otto): Realizan las cuatro fases en dos revoluciones del cigüeñal. Realizan mayor potencia, en algunos casos con mayor consumo de combustible.
  • Componentes de motor de explosión: Cilindro, pistón, biela, cigüeñal, culata, lumbreras (en los de 2 tiempos) válvulas, árbol de levas, taqués (botadores), etc. Además, un sistema de alimentación de combustible, y sistema de encendido.
  • Sistema de alimentación de combustible: Tanque, filtro, bomba, carburador o inyector, para regular la proporción de aire y combustible.
  • Sistema de encendido: Batería, interruptor de encendido, bobina, condensador, distribuidor y bujías. Garantiza la chispa necesaria para la ignición del combustible, por cada una de las bujías en forma correcta.
  • Motor Diesel: Un motor que no necesita chispa para la combustión del combustible, basado en el principio de autoinflamación. El combustible es gasóleo.
  • Diferencias motor Diesel y de explosión: El Diesel no usa carburador, sino un sistema de inyección de combustible. En el diesel la combustión se provoca mediante compresión, en lugar de una chispa.
  • Características motor diésel: Alta relación de compresión, mayor robustez en los componentes, y un consumo más eficiente de combustible en comparación al motor de explosión.
  • Sistema de inyección del combustible (Diesel): Bomba de inyección, circuito de baja presión y circuito de alta presión, y sistemas como common rail.
  • Componentes del motor Diesel: Bloque motor, cilindros, pistón, bielas, cigüeñal, culata, válvulas, árbol de levas . sistema de lubricación.
  • Sistemas de emisiones contaminantes (normas Euro): Descripción de las normas Euro 1 a 6 y su objetivo de reducir las emisiones contaminantes.
  • Normas SCR y EGR: Disminución de emisiones de óxidos de nitrógeno con la ayuda de sistemas SCR, EGR (Exhaust Gas Recirculation).
  • Tipo de combustible: Gasolina, Gasóleo, GLP, GNC, Hidrógeno, etanol, biodiesel. Características de cada tipo, así como ventajas y desventajas de cada combustible.
  • Sistemas de Propulsión: Tipos de motores actualmente disponibles: gasolina, diésel, biodiesel, gas natural comprimido, gas natural licuado, GLP, etanol, eléctrico puro, híbrido (eléctrico + gasolina, +diésel, +híbrido enchufable, semihíbrido) , hidrógeno
  • Componentes de los vehículos flexfuel: Descripción de los elementos del sistema de combustión y funcionamiento, y tipos de combustibles que admiten.
  • Sistema de refrigeración: Descripción del sistema empleado en los motores diésel y las diferencias de dimensionado con los sistemas de refrigeración empleados en los motores que utilizan explosivos.
  • Clasificación de Motores Diesel: Motores de 4 y 2 tiempos.
  • Conectores: Información sobre conectores/tipos de conectores para la alimentación de vehículos eléctricos.

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Description

Este quiz explora los motores térmicos de combustión interna, incluyendo motores de explosión y de 2 y 4 tiempos. Conocerás las diferencias en su funcionamiento y aplicaciones. Ideal para estudiantes de mecánica en la escuela de bomberos.

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