UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO

PLANTEL: “DR. PABLO GONZÁLEZ CASANOVA”

ASIGNATURA: FISICA ONDULATORIA

PRESENTA:

·        FUNTES GÓMEZ DULCE LILIANA

 

DOCENTE: VICTOR ERIC VELAZQUEZ NUÑEZ

PRINCIPIOS QUE SUSTENTAN AL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA O DE 4 TIEMPOS

 

 

SEXTO SEMESTRE

JUNIO 1, 2018

GRUPO: 630

 

 

 

 

INTRODUCCION

En la actualidad, el automóvil es uno de los objetos más indispensables para los seres humanos, lo utilizamos para ir al trabajo, ir a la escuela, ir al cine. A  pesar de que estamos rodeados de cientos de automóviles no sabemos cuál es su funcionamiento, nunca nos hemos preguntado, de que está compuesto, y mucho menos sabemos que es el MOTOR y  cuáles son los principios físicos y químicos que dentro del motor se llevan a cabo y generan que el automóvil se pueda desplazar de un lugar a otro.

Dentro del motor se llevan a cabo reacciones como “la combustión interna” que son aquellas reacciones “Admisión, compresión explosión o fuerza y escape” que se llevan a cabo dentro del motor y se encargan de convertir la energía térmica o calorífica en movimiento circular, permitiendo así el movimiento de los pistones y que el vehículo se encuentre estable y en correcto funcionamiento.

Dentro del ciclo de Otto o ciclo de cuatro tiempos, existen propiedades físicas que se pueden ver reflejadas en el movimiento  del pistón o el cigüeñal, y los cuales se realizan mediante fuerzas que generan momentos.

Hay que tomar en cuenta que todos los tornillos de piezas especiales como los tornillos del cigüeñal, de la volanta, del cilindro, pistón, las bielas, llevan un torque especifico, esto con el objetivo de que el tonillo tenga un apriete determinado, ya que  si se queda flojo puede haber riesgo de fracturas o fugas, la herramienta con la que se lleva a cabo el correcto apriete es llamado “torque”.

“La fuerza generada en el torque es proporcional a la velocidad angular  del vehículo (revoluciones por minuto)”

“A mayor revoluciones, mayor toque”

 

 

 

 

PRINCIPIOS FISICOS:

·         CICLO DE OTTO O CICLO DE 4 TIEMPOS DE COMBUSTIÓN INTERNA.

La relación que existe entre los mecanismos en conjunto con la reacción química y el ciclo térmico de Otto, son los factores que conllevan a la transformación de la energía química en energía mecánica. La mezcla aire combustible reacciona con la chispa generando un movimiento rectilíneo en el pistón,  que es transformado en un movimiento circular en el cigüeñal.

Admisión: el pistón se encuentra en el punto muerto superior, la válvula de admisión se abre dejando ingresar la mezcla aire combustible,  la cual es aspirada por el pistón que va en movimiento descendente hasta punto muerto inferior.

Compresión: el pistón asciende desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior, comprimiendo la mezcla; las válvulas permanecen cerradas. En el punto muerto superior, salta la chispa de la bujía, iniciando la mezcla aire combustible a un volumen constante.

Expansión: el aumento de la presión genera un aumento de la temperatura que empuja el pistón hacia abajo transmitiéndose de la biela al cigüeñal una gran fuerza que se emplea para realizar los otros tres tiempos, las dos válvulas se encuentran cerradas.

Escape: en el tiempo de escape, el pistón se encuentra en punto muerto inferior, se abre la válvula de escape y el pistón al subir deja salir los gases quemados al exterior por la tubería de escape, comenzando nuevamente el ciclo.

·         FUERZA

En la fase tres “Explosión o fuerza” se puede observar el torque, en el centro de la cara circular del cigüeñal, en donde se tiene una fuerza R y se puede calcular el momento como:

Imagen 1.1. Diagrama de cuerpo libre del ciclo de Otto o ciclo cuatro tiempos: Admisión, compresión, explosión, escape.

 

Imagen 1.2. Diagrama de cuerpo libre de la fase 3 del ciclo de Otto “Explosión o fuerza”

 

 

 

·         TORQUE Y POTENCIA

El torque y la potencia son indicadores del funcionamiento del motor, y nos dicen qué tanta fuerza se produce y la rapidez con la que puede trabajar.

·         TORQUE

También llamado  par motor es la fuerza que producen los cuerpos de rotación y se puede definir como la capacidad que tiene el motor para mover un vehículo, con o sin carga dentro de él.

Entonces podemos decir que el torque es la fuerza que saca de su estado de reposo a un vehículo y lo pone en movimiento, por lo que a mayor torque, mayor aceleración tendrá el dicho vehículo.

·         POTENCIA

Es la rapidez con que se realiza un trabajo, si se hace en menor tiempo es posible que la potencia que se produzca por el motor sea mayor. Se debe aclarar que este indicador no va ligado a la aceleración sino al tiempo que dura la sensación de empuje. La potencia determina el caballaje de un motor.

 

·         RELACIÓN ENTRE TORQUE Y POTENCIA

Para obtener la potencia de un motor se debe de multiplicar el torque (par motor) por las revoluciones por minuto (RPM).                                                                                    Un motor llega a su torque máximo cuando alcanza su máxima velocidad de giros y luego cae paulatinamente. La potencia aprovecha este aumento en la velocidad para alcanzar sus niveles más altos de revoluciones, a pesar de que el torque viene decreciendo.

“El torque llega a su punto máximo a los 60 km/h, una vez que pasa esta velocidad la potencia comienza a ascender.”

·         INERCIA:

Tendencia de un cuerpo a conservar el estado en que se encuentra: de movimiento o de reposo. Si un objeto pesado está en reposo, se necesita cierta fuerza para ponerlo en movimiento (de traslación o de rotación) y, contrariamente, si el objeto está en movimiento, se necesita una fuerza para detenerlo.                                          El motor de combustión interna no arranca por si solo su movimiento, se debe forzar, vencer la inercia del motor para que este inicie su funcionamiento y existen diversas formas de hacer girar el motor.                                                                                                           Para que el motor de combustión interna se ponga en marcha, se requiere un par de giro que venza la inercia del cigüeñal, el motor de arranque va conectado cerca del volante del motor, el motor de arranque se vale de un piñón llamado bendix, que es de tamaño inferior al volante, este piñón entra en contacto entre dientes con la volante logrando generar el movimiento inicial que va iniciar el movimiento del motor.                                                                                                                                                         El motor de arranque tiene una bobina que recibe alimentación de la batería, gira a las revoluciones necesarias para que el bendix mueva el volante del motor, el motor de arranque tiene un solenoide que funciona como un relé, cuando recibe la señal eléctrica saca el bendix del motor de arranque haciéndolo girar contra los dientes del volante del motor.                                                                                                       “El bendix no funciona todo el tiempo, solo sale en el momento inicial por unos segundos, cuando se hace necesario girar el volante.”

Conclusión:

Todos los aparatos de los que nos encontramos rodeados tienen un punto de torque, ya que poseen masa (un peso). Desde una pequeña palanca que hacemos cuando queremos levantar algo pesado, hasta una maquina compleja que nos permite trasladarnos de un lado a otro, cada una ejerce un torque diferente.

Hay que  tener en cuenta que entre más fuerza le apliques a algo, más sencillo será  “a mas velocidad, menor torque” esto lo podemos observar cuando queremos aflojar un tornillo y tenemos dos desarmadores, uno largo y un pequeño, el que aflojara más rápido las cosas será el desarmador grande, ya que se estará ejerciendo mayor fuerza, sin embargo con el desarmador pequeño te costara mucho más trabajo aflojar un tornillo  y es posible que no lo puedas aflojar.

Otro ejemplo se ve reflejado en las llantas de un carro, en donde tienes una matraca de ½ y un maneral, si tu intentas aflojar los birlos con la matraca, será necesaria mucha fuerza y puede resultar imposible, en cambio si tu utilizas el maneral, tiene más espacio de apoyo y será más útil para aflojar cualquier birlo.

REFERENCIAS

García, M., (S.F) Principios de funcionamiento del motor de combustión interna [En línea] Prueba de ruta: Recuperado el 01 de junio del 2018 de: https://www.pruebaderuta.com/principios-de-funcionamiento-del-motor-de-combustion-interna.php

Anónimo. (2012) ¿Cómo funciona un motor de combustión? [Mensaje de blog] Roshfrans. Recuperado el 01 de junio del 208 de: http://www.roshfrans.com/como-funciona-motor-combustion/

Anónimo. (1998). Inercia [En línea] MOTORGIGA. Recuperado el 01 de junio del 208 de: https://diccionario.motorgiga.com/diccionario/inercia-definicion-significado/gmx-niv15-con194452.htm

García, G., (S.F) Arranque del motor [En línea] Prueba de ruta: Recuperado el 01 de junio del 2018 de: https://diccionario.motorgiga.com/diccionario/inercia-definicion-significado/gmx-niv15-con194452.htm