Descripción del Funcionamiento del Motor Alternativo y su Clasificación

Ciclo de 4 Tiempos

1. Primer tiempo: Admisión: El pistón, al descender desde el punto muerto superior, crea un vacío en el cilindro que hace que aspire el aire o la mezcla gaseosa combustible a través de la válvula de admisión que permanece abierta.
2. Segundo tiempo: Compresión: La válvula de admisión se cierra cuando el pistón llega al punto muerto inferior, momento en el cual este comienza a subir de nuevo comprimiendo la carga hasta llegar al punto muerto superior.
3. Tercer tiempo: Expansión: Instantes antes de que finalice la carrera de compresión se produce la inflamación del combustible, con el consiguiente aumento de la presión y la temperatura. El pistón es entonces proyectado de nuevo hacia abajo, produciéndose el trabajo.
4. Cuarto tiempo: Escape: Una vez que el pistón ha llegado al punto muerto inferior se abre la válvula de escape, el pistón asciende y los gases de la combustión son evacuados al exterior. Cuando ha llegado al punto muerto superior la válvula de escape se cierra y la de admisión se abre. En ese momento, se inicia el primer tiempo.

Motor de Dos Tiempos

1. Primer tiempo: Cuando el pistón está en PMS se produce la inflamación. Los gases se expanden hasta que el pistón abre la lumbrera de escape, por donde se evacua el gas, impulsado por la elevada presión que todavía posee. A medida que el pistón baja, comprime la mezcla del cárter y se abre la comunicación cilindro-cárter. Este fluido entra en el cilindro y termina de barrer los gases de combustión hacia la lumbrera de escape.
2. Segundo Tiempo: El pistón comienza a subir desde el PMI, completando la fase de barrido y admisión hasta que cierran las lumbreras de admisión y escape. En ese momento comienza la presión hasta llegar al PMS. Al mismo tiempo, la lumbrera de admisión queda abierta y entra fluido en el cárter.

Ciclos Termodinámicos de los Motores de Encendido Provocado (MEP) y de Encendido por Compresión (MEC)

• Ciclo Otto: Tramo 0-1 (admisión), T1-2 (Compresión adiabática), T2-3 (Explosión y absorción instantánea de calor), T3-4 (Expansión adiabática del pistón), T4-1 (Escape de los gases), T1-0 (expulsión de gases)
• Ciclo Diesel: Tramo 0-1 (admisión), T1-2 (Compresión adiabática), T2-3 (absorción de calor), T3-4 (expansión adiabática), T4-1 (cesión de calor), T1-0 (expulsión de gases)

Lubricación y Refrigeración

La lubricación se realiza mediante un circuito de aceite a presión. El aceite se halla en un depósito situado debajo de la bancada, denominado cárter. La bomba de aceite lo recoge de allí y es distribuido a presión a todas las partes que lo necesitan.

La refrigeración del motor es realizada por aire o por agua. Por aire es realizada en pequeños motores, el bloque motor está provisto de aletas, que aumentan la superficie de refrigeración, mientras que una corriente de aire enfría el cilindro. Esta corriente es producida por el movimiento del vehículo en el que está colocado el motor, o bien es forzada mediante un ventilador. Por agua, los cilindros y la culata están rodeados por una cámara de agua que al calentarse pasa al radiador, donde se enfría por acción de la corriente de aire que crea un ventilador.

Principios de Funcionamiento de los Circuitos Frigoríficos

Componentes de una Instalación Frigorífica

1. Compresor: Se encarga de aspirar los vapores fríos provenientes del evaporador a una presión baja, y descargar estos vapores comprimidos a una mayor presión y temperatura a la entrada del condensador.
2. Condensador: Es un intercambiador de calor. En los de aire, el aire puede circular de forma natural o forzada por un ventilador que haga aumentar la transferencia de calor. En los de agua, se pueden encontrar de tubos concéntricos a contracorriente de inmersión, etc.
3. Evaporador: Permite que el fluido refrigerante absorba calor a una presión constante y a la temperatura también constante del evaporador. La mezcla de líquido y vapor que hay en su entrada al absorber calor va aumentando la cantidad de vapor, hasta que es saturado.
4. Elementos de Expansión: Turbina, cumple la función de reducir la presión del líquido a la salida del compresor a la vez que disminuye su temperatura; la válvula estranguladora, puede permitir la dosificación del refrigerante.

Sistemas de Refrigeración de Gas

Se emplea aire: 1-2, el gas se expande adiabáticamente en una turbina desde una presión p1-p2 y produce un trabajo aprovechable. 2-3, el gas que está a una presión p2 pasa por un intercambiador de calor, manteniendo la presión y aumentando su temperatura, mientras se va refrigerando el espacio que se quería enfriar. 3-4, el gas se comprime adiabáticamente en un compresor desde la presión p2-p1 y aumenta la temperatura. 4-1, el gas pasa por un enfriador a presión constante y vuelve a tener las mismas condiciones que poseía al comienzo del ciclo.

Sistemas de Refrigeración de Vapor

El ciclo opera entre dos focos: 1-2: compresión adiabática del vapor que se encuentra saturado desde la presión Pa del evaporador hasta la Pb en el condensador, con lo que el vapor se recalienta. Consume trabajo. 2-3: cesión del calor desde el refrigerante hacia el foco caliente. El vapor saturado entra en el condensador y cambia de fase saliendo como líquido saturado. La presión permanece constante. Cede calor al ambiente. 3-4: Ahora entra en juego la válvula de expansión. El líquido saturado llega a ella con la presión Pb del condensador y sale de ella en forma de una mezcla bifásica de líquido y vapor húmedo. No se produce trabajo en la estranguladora. 4-1: Absorción de calor por parte del refrigerante que entra en el evaporador como una mezcla de líquido y vapor que va aumentando la cantidad de vapor. La temperatura permanece constante, al igual que la presión, y se absorbe el calor preciso para el cambio de estado de los productos contenidos en el armario frigorífico.