Mecánica: El Motor: características de funcionamiento

Laura Campo

• PMS: posición del pistón mas próxima a la culata

• PMI: posición del pistón mas alejada de la culata.

• Carrera: desplazamiento del pistón desde su parte más alta (punto muerto superior; PMS) hasta su parte más baja (punto muerto inferior; PMI) o el movimiento contrario.

La unión de dos carreras forma una revolución o vuelta del cigüeñal.

Definiciones

• Diámetro del cilindro: diámetro interior, expresado en milímetros.

• Cilindrada: es el volumen generado por el pistón en su movimiento desde el PMS hasta el PMI, y que se expresa en centímetros cúbicos o litros.

nota: volumen de un cilindro 4/3 D ²L)

• Cilindrada del motor: es la suma de la cilindrada de todos los cilindros del motor. Se obtiene multiplicando la cilindrada de un cilindro por el número de ellos y se expresa en centímetros cúbicos o litros.

• Ej: Si un motor tiene 6 cilindros y cada cilindro tiene 600 centímetros cúbicos, diremos que es un motor de 3.600 cm3 o de 3,6 l.

• Volumen de la cámara de compresión: es el espacio que queda cuando el pistón esta en PMS.

• Volumen total del cilindro: es el espacio comprendido entre la culata y el pistón cuando este está en el PMI.

• Relación de compresión: es el cociente entre el volumen total del cilindro y el volumen de la cámara de compresión. Expresa lo comprimidos que quedan los gases en la cámara de compresión.

• Par motor: es el esfuerzo de giro que realiza un motor medido en el eje del cigüeñal.

Par de una fuerza se define como una fuerza rotacional, una fuerza con sentido de giro circular y que actúa a una distancia determinada.

También se define como el producto de la fuerza aplicada sobre el pistón y de la longitud del codo del cigüeñal. La fuerza que actúa sobre el pistón es proporcional a la presión media efectiva durante la carrera de explosión y expansión.

El valor de esta presión media depende del grado de llenado de los cilindros y de la eficacia con que se desarrolla la combustión.

• Potencia: es el trabajo que entrega el motor en un determinado tiempo. Se mide en kilovatios (kW) y se obtiene como resultado de las mediciones que se hacen para el par motor.

• Número de revoluciones por minuto (r.p.m.): es el número de vueltas que da el cigüeñal en un minuto. (medida 1/min)

P(KW)=Par (Nm)*nº r.p.m (min-1)/9550

Curvas de par motor y potencia

El valor máximo de potencia no coincide con las mismas revoluciones que el par motor.

El par motor, va en aumento a medida que lo hace el número de revoluciones, llega un momento en que al crecer la velocidad de rotación del motor, los cilindros se llenan de menor cantidad de mezcla, como consecuencia del menor tiempo que esta abierta la válvula de admisión, y, por tanto, la explosión es menor y el par va disminuyendo a partir de un cierto régimen.

Sin embargo, con la potencia no ocurre exactamente igual.

Al aumentar el numero de revoluciones hasta un cierto valor, aunque las explosiones sean menores, se producen en mayor cantidad al girar el motor con mas revoluciones y, en consecuencia, aumenta la potencia hasta un limite de régimen del motor mas alto que en el par motor.

Consumo especifico de combustible

Se define como la relación que existe entre la masa de combustible consumida y potencia entregada. Se obtiene en el banco de pruebas y se expresa en g/kW.h (gramos/kilovatio· hora).

Indica la cantidad en gramos de carburante necesaria para obtener un kilovatio durante una hora.

El consumo de combustible depende de muchos factores, pero principalmente del rendimiento térmico de la combustión y del rendimiento volumétrico. El rendimiento térmico aumenta con la relación de compresión, por eso los motores Diesel que tienen una mayor relación de compresión, tienen menos consumos.

El conductor, debería conocer los valores o intervalos de revoluciones para los cuales se obtiene unos valores óptimos de par y consumo.

(las revoluciones óptimas son las recomendadas por el fabricante).

Los valores de par motor, potencia, cilindrada, r.p.m y consumo específico dependen de las prestaciones de cada motor y conociendo esto, el conductor puede obtener un máximo aprovechamiento del combustible con un esfuerzo mínimo para el motor.

¡Muchas gracias por vuestra atención!