Tipos de motores para aplicaciones mecánicas

En el mundo de la ingeniería mecánica, existen una amplia variedad de aplicaciones que requieren del uso de motores. Desde maquinarias pesadas hasta sistemas de transporte, estos dispositivos son fundamentales para hacer posible el funcionamiento de numerosos procesos industriales. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de motores que se utilizan en aplicaciones mecánicas, brindando información detallada sobre sus características, eficiencia y aplicaciones más comunes. Si te apasiona la ingeniería y quieres conocer más acerca de este tema apasionante, ¡sigue leyendo!

Tipos de motores para aplicaciones mecánicas

Motor térmico:

Un motor térmico es un dispositivo que convierte la energía química de un combustible en energía térmica y utiliza esta energía para producir trabajo mecánico. Se clasifica en dos tipos:
(a) Motor de combustión externa
(b) Motor de combustión interna

Motor de combustión externa:

En este motor, los productos de la combustión del aire y del combustible transfieren calor a un segundo fluido, que es el fluido de trabajo del circuito.
Ejemplos:
  • En el Máquina de vapor o sistema de turbina de vapor, El calor de la combustión se utiliza para producir vapor, que se utiliza para realizar un trabajo útil en un motor de pistón (motor alternativo) o una turbina (motor rotativo).
  • En un circuito cerrado Turbina de gasEl calor de la combustión se transfiere al gas, normalmente aire, en un horno externo, que es el fluido de trabajo del circuito.
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Ejemplo de un motor de combustión externa.

Motor de combustión interna:

  • En este motor, la combustión de aire y combustible tiene lugar en el cilindro y se utiliza como fuerza motriz directa. Se puede clasificar en los siguientes tipos:

1. Según el diseño básico del motor.

(a) Motor de pistón alternativo (uso de una disposición cilindro-pistón), –
El motor tiene uno o más cilindros en los que los pistones se mueven hacia adelante y hacia atrás. La cámara de combustión está ubicada en el extremo cerrado de cada cilindro. La potencia se transmite a un cigüeñal de salida giratorio a través de una conexión mecánica a los pistones.
(b) Motor Wankel (uso de una turbina) –
También se le llama motor Wankle. Puede encontrar más información sobre el motor Wankel aquí: Informe del seminario sobre el motor rotativo WankleTipos de motores para aplicaciones mecánicasTipos de motores para aplicaciones mecánicas

2. Dependiendo del tipo de combustible utilizado

(a) motor de gasolina,
(b) motor diésel,
(c) Motor de gasolina (GNC, GLP),
(d) Motor de alcohol (etanol, metanol, etc.)
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Motor de gasolina monocilíndrico alternativo de cuatro tiempos

3. Según el número de golpes por ciclo.
(a) cuatro tiempos y –
Un ciclo de cuatro tiempos implica cuatro movimientos del pistón en dos revoluciones del motor en cada ciclo.
(b) Motor de dos tiempos
Un ciclo de dos tiempos implica dos movimientos del pistón en una revolución por ciclo.

4. Dependiendo del tipo de ignición del combustible.

(a) Motor Otto –
Un motor de gasolina inicia el proceso de combustión en cada ciclo mediante una bujía. La bujía produce una descarga eléctrica de alto voltaje entre dos electrodos que enciende la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión que rodea la bujía. En los inicios del desarrollo de motores, antes de la invención de la bujía eléctrica, se utilizaban muchas formas de orificios de quemador para iniciar la combustión mediante una llama externa.
(b) motor de encendido por compresión –
El proceso de combustión en un motor CI comienza cuando la mezcla de aire y combustible se autoinflama debido a la alta temperatura en la cámara de combustión causada por la alta compresión.
(c) Motor de encendido por punto caliente

5. Dependiendo del ciclo de trabajo

(a) motor Otto (ciclo de volumen constante),
(b) motor diesel (ciclo de presión constante),
(c) Motor de doble ciclo de combustión (ciclo semidiesel).

6. Dependiendo del suministro de combustible y la preparación de la mezcla.

(a) tipo de carburador (suministro de combustible a través del carburador),
(b) Tipo de inyección (Combustible inyectado en los puertos de admisión o colector de admisión, combustible inyectado en el cilindro justo antes del encendido).

7. Dependiendo del número de cilindros.

a) Un solo cilindro y el motor tiene un cilindro y un pistón conectados al Cigüeñal.
(b) Motor multicilíndrico

8. Método de enfriamientoenfriado por agua o enfriado por aire

9. Velocidad del motorMotor de velocidad lenta, media y alta.

10. Disposición del cilindro.

a) verticales,
b) horizontalmente,
c) en línea,
Los cilindros están dispuestos uno detrás de otro en línea recta a lo largo del cigüeñal. Pueden constar de 2 a 11 cilindros o posiblemente más. Los motores de cuatro cilindros en línea se utilizan ampliamente en automóviles y otras aplicaciones. Los seis y ocho cilindros en línea son históricos
motores de automóviles comunes. Los motores en línea a veces se denominan motores en línea (por ejemplo, seis cilindros en línea u ocho cilindros en línea).
d) tipo V,
Dos bancos de cilindros en ángulo entre sí a lo largo de un solo cigüeñal. El ángulo entre las bancadas de cilindros puede estar entre 15° y 120°, siendo común entre 60° y 90°. Los motores V tienen un número par de cilindros de 2 a 20 o más. Los motores V6 y V8 son motores automotrices comunes, mientras que los motores V12 y V16 se encuentran (históricamente) en algunos vehículos de lujo y de alto rendimiento.
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Tipos de motores de automóviles

e) radiales,
Motor con pistones dispuestos en un plano circular alrededor del cigüeñal central. Las bielas de los pistones están conectadas a una biela principal, que a su vez está conectada al cigüeñal. Una bancada de cilindros de un motor radial siempre tiene un número impar de cilindros, que oscila entre 3 y 13 o más. Cuando se opera en el ciclo de cuatro tiempos, cada dos cilindros dispara y realiza una carrera de potencia a medida que gira el cigüeñal, lo que garantiza un funcionamiento suave. Muchos aviones de hélice medianos y grandes utilizan motores radiales. En los aviones grandes, dos o más bancos de cilindros están montados uno detrás del otro en un solo cigüeñal, creando un motor potente y de funcionamiento suave. Hay motores marinos muy grandes con hasta 54 cilindros, seis bancadas de 9 cilindros cada una.
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Tipos de motor

f) Motores de cilindros opuestos o de pistones.
Dos bancos de cilindros opuestos en un solo cigüeñal (un motor en V con 180° V). Estos son comunes en aviones pequeños y en algunos automóviles con un número par de cilindros de dos a ocho o más. Estos motores a menudo se denominan motores planos (por ejemplo, cuatro planos).

11) Dependiendo de la posición de la válvula:

(a) Válvulas en la cabeza (válvulas en cabeza), también llamadas motores con cabeza en I.
(b) Válvulas en el bloque (cabeza plana), también llamado motor de cabeza L.
En algunos motores históricos con válvulas de bloqueo, la válvula de admisión estaba en un lado del cilindro y la válvula de escape en el otro lado. Estos se llamaban motores con cabeza en T.
c) Una válvula en la cabeza (generalmente de entrada) y otra en el bloque, también llamada válvula motor de cabeza F; esto sucede con mucha menos frecuencia.

12) Proceso de entrada de aire

(a) Aspiración natural. No hay sistema para aumentar la presión del aire de admisión.
(b) Acusado. La presión del aire de admisión aumentó porque el compresor era impulsado por el cigüeñal del motor.
See: Introduction to Supercharger- Types and Advantages Of SuperchargerTipos de motores para aplicaciones mecánicasTipos de motores para aplicaciones mecánicas
(c) Turbocompresor.
La presión del aire de admisión aumentó a medida que el compresor de la turbina era impulsado por el escape del motor.
See:  Introduction to Turbochargers-Working, Advantages, Disadvantages of TurboChargersTipos de motores para aplicaciones mecánicasTipos de motores para aplicaciones mecánicas
(d) Cárter comprimido.
Motor de dos tiempos que utiliza el cárter. como compresor de aire de admisión. También se llevaron a cabo trabajos de desarrollo limitados en el diseño y construcción de motores de compresión de cárter de cuatro tiempos.

13) Método de suministro de combustible para motores de gasolina.

(a) Carburador.
(b) Inyección de combustible multipunto. Uno o más inyectores en cada entrada de cilindro.
(c) Inyección de combustible en el cuerpo del acelerador. Inyectores delante del colector de admisión.
.
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Inyección de combustible multipunto

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Artículos, notas, preguntas y respuestas sobre motores de combustión interna.

Notas conceptuales mecánicas y subjetivamente básicas, artículos.


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Tipos de motores utilizados en aplicaciones mecánicas

Los motores térmicos son dispositivos que transforman la energía química de un combustible en energía térmica y utilizan esta energía para producir trabajo mecánico. Se clasifican en dos tipos: motores de combustión externa y motores de combustión interna.

Motor de combustión externa

En este motor, los productos de la combustión del aire y el combustible transfieren el calor a un segundo fluido que es el fluido de trabajo del ciclo. Los ejemplos incluyen el motor de vapor o una planta de turbina de vapor, donde el calor de la combustión se utiliza para generar vapor que se utiliza en un motor de pistón o en una turbina para realizar trabajo útil. Otro ejemplo es la turbina de gas de ciclo cerrado, donde el calor de la combustión en un horno externo se transfiere a un gas, normalmente aire, que es el fluido de trabajo del ciclo.

Motor de combustión interna

En este motor, la combustión del aire y los combustibles se produce dentro del cilindro y se utilizan como fuerza motriz directa. Se puede clasificar en los siguientes tipos:

1. Según el diseño básico del motor:
– Motor de pistón alternativo: tiene uno o más cilindros en los que los pistones se mueven hacia adelante y hacia atrás. La cámara de combustión se encuentra en el extremo cerrado de cada cilindro. La potencia se transmite a un cigüeñal giratorio a través de una unión mecánica con los pistones.
– Motor rotativo: también conocido como motor Wankel. Puedes leer más información sobre el motor rotativo aquí: Informe de seminario sobre el motor Wankel.

2. Según el tipo de combustible utilizado:
– Motor de gasolina.
– Motor diésel.
– Motor de gas (GLP, GNC).
– Motor de alcohol (etanol, metanol, etc.).

3. Según el número de tiempos por ciclo:
– Motor de cuatro tiempos: experimenta cuatro movimientos del pistón durante dos revoluciones del motor por cada ciclo.
– Motor de dos tiempos: tiene dos movimientos del pistón durante una revolución por cada ciclo.

4. Según el método de encendido del combustible:
– Motor de encendido por chispa: un motor de encendido por chispa comienza el proceso de combustión en cada ciclo mediante el uso de una bujía. La bujía genera una descarga eléctrica de alta tensión entre dos electrodos que enciende la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión.
– Motor de encendido por compresión: el proceso de combustión en un motor de encendido por compresión comienza cuando la mezcla de aire y combustible se enciende por sí sola debido a la alta temperatura en la cámara de combustión causada por la alta compresión.
– Motor de encendido por punto caliente.

Estas son solo algunas clasificaciones de motores utilizados en aplicaciones mecánicas. Otros factores importantes incluyen el ciclo de trabajo, el suministro de combustible y la preparación de la mezcla, el número de cilindros, el método de enfriamiento y la disposición de los cilindros. Cada tipo de motor tiene sus propias ventajas y desventajas, y se utiliza en diferentes aplicaciones según sus características.

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