UD1: Motores termicos y electricos

1.

Miguel Ángel González y Nacho López

2.

1.
Historia del motor
2.
El motor térmico de combustión interna
3.
4.
5.
Clasificación de los motores de combustión
interna
Constitución del motor de combustión interna
de 4T
El motor eléctrico

3.

El Motor de combustión interna es una
evolución de la máquina de vapor
En este motor se obtiene trabajo útil a partir
de una mezcla de aire y combustible (motor
de gasolina)
El primer motor de combustión interna fue
construido por Etiene Lenor, pero fue
mejorado por Nikolaus Otto, por el cual
recibe nombre el motor de gasolina

4.

En 1878, el Escocés Dugald Clerk construye el
primer motor de 2T
En 1885, Daimler monta sobre un vehículo de 2
ruedas un motor de gasolina de alta velocidad
(desarrollado por el ingeniero Maybach)
En 1886, Karl Benz construye el primer automóvil
de 3 ruedas. Ese mismo año, Daimler aplica el
motor de Maybach a un carruaje de 4 ruedas. Es
el principio del automóvil

5.

En 1892, Rudolf Diesel inventa un motor
que trabaja con fluidos pesados y no
requiere de sistema de encendido, el
conocido motor diesel (MEC)
En 1957, el alemán Félix Wankel, prueba
con éxito un nuevo concepto de motor. Este
motor trabaja con un pistón rotativo, es el
conocido motor wankel (Mazda RX8)

6.

En 1997, Toyota comercializa el primer
vehículo híbrido, el toyota prius. Este vehículo
incorpora un motor de gasolina y un motor
eléctrico
A principios del siglo XXI, comienza la
electrificación en vehículos, bien sean
híbridos, híbridos enchufables o de eléctricos
100 %

7.

Este motor transforma la energía térmica en energía
mecánica
Lo hace a partir de la explosión de una mezcla de aire
y carburante que se quema interiormente y genera un
trabajo útil
Los motores térmicos utilizados en automoción, deben
reunir una serie de cualidades:
◦ Buen rendimiento
◦ Bajo consumo en relación a su potencia
◦ Gases de escape poco contaminantes
◦ Fiabilidad y durabilidad
◦ Bajo coste de fabricación y mantenimiento

8.

Este tipo de motor, es utilizado por todo tipo
de vehículos autopropulsados:
◦ Automóviles y motocicletas
◦ Camiones y autobuses
◦ Maquinaria agrícola y de obras públicas
◦ Locomotoras, barcos y aviones ligeros…
◦ Generadores eléctricos, motosierras, compresores,
motobombas…

9.

Los motores de combustión interna, se pueden clasificar
de distintas maneras
◦ Según el inicio de la combustión
Motor de encendido por chispa (MEP o Otto)
Motor de encendido por compresión (MEC o Diésel)
◦ Según el ciclo de trabajo
Motor de 4T
Motor de 2T
◦ Según el movimiento del pistón
Motor de pistón alternativo
Motor rotativo

10.

También llamado motor de explosión o motor MEP o motor
de gasolina
Consume una mezcla de gasolina y aire en unas
proporciones determinadas
La mezcla se inflama por una chispa eléctrica que
proporciona un sistema de encendido externo
Soporta presiones moderadas, por lo que sus componentes
son ligeros y pueden alcanzar un nº alto de rpm
Consiguen su potencia máxima entre 5000 – 7000 rpm
(aproximadamente)
Su volumen unitario oscila entre 250 y 500 cm3 por cilindro

11.

También llamado motor de encendido por compresión
(MEC)
Consume combustibles pesados como el gasóleo
Las presiones que se producen son muy elevadas y sus
componentes han de ser robustos y pesados (limitación nº
de rpm)
Los motores diesel se clasifican de la siguiente manera
◦ Diésel rápidos: RPM > 5000 ; Cilindrada unitaria = 400 – 600
cm3; Empleados en automóviles y vehículos industriales pequeños
◦ Diesel lentos: RPM = 900 – 2000 ; Cilindrada unitaria = 2 l por
cilindro ; Se montan en autobuses, camiones, barcos…

12.

Este motor desarrolla su ciclo de trabajo en 4 carreras:
◦ Admisión
◦ Compresión
◦ Expansión (trabajo útil)
◦ Escape
La admisión de gases en el cilindro y la expulsión de gases, se realiza
mediante válvulas que abren y cierran los conductos de admisión y escape
El ciclo completo se realiza en 2 vueltas de cigüeñal (1 vuelta de árbol de
levas)
El ciclo de 4T se emplea tanto en motores Otto como en diesel

13.

Pueden ser diesel o gasolina
En este motor, los procesos de carga,
compresión, combustión y escape se realiza en 2
carreras del pistón (1 vuelta de cigüeñal):
◦ Admisión – compresión
◦ Expansión – escape
◦ El intercambio de gases, se realiza mediante lumbreras,
que son controladas por el pistón en su desplazamiento
◦ Se utiliza en motosierras, generadores y motocicletas de
baja cilindrada…

14.

Estos motores, transmiten el trabajo
mediante pistones, los cuales se desplazan
en un movimiento alternativo, que lo
transforman en un movimiento circular
mediante un sistema de biela - manivela

15.

Nº de cilindros usados habitualmente
◦ Motocicletas: de 1 a 4
◦ Automóviles: de 2 a 6 en línea y de 6 a 8 en V
◦ Camiones: de 4 a 6 en línea y de 6 a 12 en V

16.

También conocido como motor Wankel
El movimiento rotativo se genera
directamente gracias a un pistón de sección
triangular que gira dentro de una carcasa
formando tres cámaras (figura 1.12)
El ciclo de funcionamiento es el mismo que el
de un motor Otto de 4T

17.

18.

Estos motores pueden consumir dos tipos de
combustible diferentes
Para su funcionamiento, necesita 2 sistemas
de inyección de combustible diferentes
La estructura y componentes fundamentales
de un motor de doble combustible no varía
respecto a un motor convencional

19.

Los sistemas bi-fuel en motores Otto
permiten alternar el consumo de combustible
convencional con gas
En motores diesel, el sistema se denomina
dual – fuel. En este caso, el gasóleo y el gas
se queman simultáneamente para mejorar la
combustión

20.

GLP: Es un hidrocarburo compuestos por gas
butano y propano
GNV: El componente principal del gas natural es
el metano
Principales ventajas del GLP y GNV
◦ Se reducen las emisiones de partículas y de óxidos de
nitrógeno (Nox)
◦ Se emite menor cantidad de CO2
◦ Se reduce entre el 20% y el 30% el coste en carburante

21.

22.

Grupos constructivos del motor
◦
Elementos fijos
◦
Tren alternativo
◦
Árbol de levas
Válvulas
Correa o cadena de distribución
Refrigeración
◦
Cigüeñal
Volante motor
Bielas
Pistones
Distribución
◦
Bloque motor
Culata
Junta de culata
Tapa superior
Cárter de aceite
Bomba de líquido refrigerante y circuito
Lubricación
Bomba de aceite y circuito

23.

24.

Este motor transforma energía eléctrica en
energía mecánica
Para la propulsión de vehículos, se utilizan
generalmente motores eléctricos de tipo
trifásico alimentados con corriente alterna
Constan de una parte fija llamada estátor
(donde se alojan las bobinas) y otra parte
móvil o rotor con imanes permanentes

25.

26.

El funcionamiento
de los motores eléctricos, está
basado en las fuerzas que generan los campos
magnéticos opuestos
La alimentación trifásica del estátor, crea un
campo magnético giratorio que influye sobre el
rotor, haciéndolo girar
El motor eléctrico empleado en los vehículos
híbridos y eléctricos se denomina máquina
eléctrica ya que además de trabajar como motor
también realiza las funciones de generador ,
transformando la energía mecánica en eléctrica

27.

28.

Máquina eléctrica y dispositivos de control
◦ La máquina eléctrica trabaja con corriente alterna
trifásica. Para su funcionamiento, emplea un sistema
de control de la energía eléctrica y un inversor de
corriente
◦ La corriente alterna se convierte en continua para
cargar la batería y la corriente alterna en continua
cuando la corriente fluye desde la batería al motor