ICE - ¿Qué es? Motor de combustión interna: características, esquema

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

No sería una exageración decir que la mayoría de los dispositivos autopropulsados en la actualidad están equipados con motores de combustión interna de varios diseños, que utilizan varios principios operativos. En cualquier caso, si hablamos de transporte por carretera. En este artículo, echaremos un vistazo más de cerca a ICE. Qué es, cómo funciona esta unidad, cuáles son sus ventajas y desventajas, aprenderá leyéndola.

El principio de funcionamiento de los motores de combustión interna

El principio fundamental de funcionamiento de un motor de combustión interna se basa en el hecho de que el combustible (sólido, líquido o gaseoso) se quema en un volumen de trabajo especialmente asignado dentro de la propia unidad, convirtiendo la energía térmica en energía mecánica.

La mezcla de trabajo que ingresa a los cilindros de dicho motor se comprime. Después de su encendido, con la ayuda de dispositivos especiales, surge un exceso de presión de gases que obliga a los pistones de los cilindros a volver a su posición original. Así se creaun ciclo de trabajo constante que convierte la energía cinética en par con la ayuda de mecanismos especiales.

Hoy en día, un dispositivo de motor de combustión interna puede tener tres tipos principales:

• motor de dos tiempos, a menudo denominado ligero;
• Unidad de potencia de 4 tiempos para mayores índices de potencia y eficiencia;
• unidades de turbinas de gas con mayores características de potencia.

Además de esto, existen otras modificaciones de los circuitos principales que mejoran ciertas propiedades de las centrales eléctricas de este tipo.

Ventajas de los motores de combustión interna

A diferencia de las unidades de potencia que requieren cámaras externas, los motores de combustión interna tienen ventajas significativas. Los principales son:

• tamaño mucho más compacto;
• potencias nominales más altas;
• valores óptimos de eficiencia.

Cabe señalar, hablando del motor de combustión interna, que este es un dispositivo que en la mayoría de los casos permite el uso de varios tipos de combustible. Puede ser gasolina, combustible diesel, gas natural o licuado, queroseno e incluso madera ordinaria.

Tal versatilidad ha dado a este concepto de motor una merecida popularidad, ubicuidad y un verdadero liderazgo mundial.

Resumen histórico

En general se acepta que el motor de combustión interna remonta su historia desde el momento en que el francés de Rivas creó el motor de pistón en 1807una unidad que utilizaba hidrógeno en estado gaseoso de agregación como combustible. Y aunque el dispositivo ICE ha sufrido cambios y modificaciones importantes desde entonces, las ideas principales de esta invención continúan utilizándose en la actualidad.

El primer motor de combustión interna de cuatro tiempos vio la luz en 1876 en Alemania. A mediados de los años 80 del siglo XIX, se desarrolló en Rusia un carburador que permitía dosificar el suministro de gasolina a los cilindros del motor.

Y a fines del siglo pasado, el famoso ingeniero alemán Rudolf Diesel propuso la idea de encender una mezcla combustible bajo presión, lo que aumentó significativamente las características de potencia de los motores de combustión interna y los indicadores de eficiencia de unidades de este tipo, que antes dejaban mucho que desear. Desde entonces, el desarrollo de los motores de combustión interna ha seguido principalmente el camino de la mejora, la modernización y la introducción de diversas mejoras.

Principales tipos y tipos de motores de combustión interna

Sin embargo, más de 100 años de historia de este tipo de unidades ha permitido el desarrollo de varios tipos básicos de centrales eléctricas con combustión interna de combustible. Se diferencian entre sí no solo en la composición de la mezcla de trabajo utilizada, sino también en las características de diseño.

Motores de gasolina

Como su nombre lo indica, las unidades de este grupo utilizan varios tipos de gasolina como combustible.

A su vez, este tipo de centrales eléctricas suelen dividirse en dos grandes grupos:

• Carburador. En tales dispositivos, el combustiblela mezcla antes de ingresar a los cilindros se enriquece con masas de aire en un dispositivo especial (carburador). Luego se enciende con una chispa eléctrica. Entre los representantes más destacados de este tipo se encuentran los modelos VAZ, cuyo motor de combustión interna durante mucho tiempo fue exclusivamente del tipo carburador.
• Inyector. Este es un sistema más complejo en el que el combustible se inyecta en los cilindros a través de un colector e inyectores especiales. Puede ocurrir tanto mecánicamente como a través de un dispositivo electrónico especial. Los sistemas de inyección directa Common Rail se consideran los más productivos. Instalado en casi todos los coches modernos.

Los motores de gasolina inyectados se consideran más económicos y proporcionan una mayor eficiencia. Sin embargo, el costo de tales unidades es mucho mayor y el mantenimiento y la operación son notablemente más difíciles.

Motores diésel

En los albores de la existencia de unidades de este tipo, a menudo se podía escuchar una broma sobre el motor de combustión interna, que este es un dispositivo que come gasolina como un caballo, pero se mueve mucho más lento. Con la invención del motor diesel, esta broma ha perdido parcialmente su relevancia. Principalmente porque el diésel puede funcionar con combustible de mucha menor calidad. Y eso significa mucho más barato que la gasolina.

La principal diferencia fundamental entre un motor diésel de combustión interna es la ausencia de encendido forzado de la mezcla de combustible. El combustible diesel se inyecta en los cilindros con especialboquillas, y las gotas individuales de combustible se encienden debido a la fuerza de presión del pistón. Junto con las ventajas, el motor diesel tiene una serie de desventajas. Entre ellos se encuentran los siguientes:

• mucha menos potencia en comparación con los motores de gasolina;
• grandes dimensiones y características de peso;
• dificultad para arrancar en condiciones meteorológicas y climáticas extremas;
• tracción insuficiente y tendencia a pérdidas de potencia injustificadas, especialmente a velocidades relativamente altas.

Además, reparar un motor de combustión interna de tipo diesel suele ser mucho más complicado y costoso que ajustar o restaurar el rendimiento de una unidad de gasolina.

Motores de gas

A pesar del bajo costo del gas natural utilizado como combustible, la construcción de motores de combustión interna que funcionan con gas es desproporcionadamente más complicada, lo que conduce a un aumento significativo en el costo de la unidad en su conjunto, su instalación y operación en particular.

En centrales eléctricas de este tipo, el gas licuado o natural ingresa a los cilindros a través de un sistema de cajas de engranajes, colectores y boquillas especiales. La mezcla de combustible se enciende de la misma manera que en las unidades de gasolina con carburador, con la ayuda de una chispa eléctrica proveniente de una bujía.

Tipos combinados de motores de combustión interna

Pocas personas conocen los sistemas ICE combinados. ¿Qué es y dónde se usa?

Esto, por supuesto, no se trata de un híbrido modernovehículos capaces de funcionar tanto con combustible como con un motor eléctrico. Los motores de combustión interna combinados generalmente se denominan unidades que combinan elementos de varios principios de sistemas de combustible. El representante más destacado de la familia de tales motores son las plantas de gas-diesel. En ellos, la mezcla de combustible ingresa al bloque del motor de combustión interna casi de la misma manera que en las unidades de gas. Pero el combustible no se enciende con la ayuda de una descarga eléctrica de una vela, sino con una porción de encendido de combustible diesel, como sucede en un motor diesel convencional.

Servicio y reparación de motores de combustión interna

A pesar de una variedad bastante amplia de modificaciones, todos los motores de combustión interna tienen diseños y diagramas básicos similares. Sin embargo, para llevar a cabo un mantenimiento y reparación de motores de combustión interna de alta calidad, es necesario conocer a fondo su estructura, comprender los principios de funcionamiento y poder identificar problemas. Para hacer esto, por supuesto, es necesario estudiar cuidadosamente el diseño de motores de combustión interna de varios tipos, para comprender por sí mismo el propósito de ciertas partes, ensamblajes, mecanismos y sistemas. ¡Esto no es fácil, pero es muy emocionante! Y lo más importante, lo correcto.

Especialmente para las mentes curiosas que quieren comprender de forma independiente todos los misterios y secretos de casi cualquier vehículo, en la foto de arriba se muestra un diagrama esquemático aproximado del motor de combustión interna.

Entonces, descubrimos qué es esta unidad de potencia.