El Ciclo Otto

8/18/2019 El Ciclo Otto

http://slidepdf.com/reader/full/el-ciclo-otto 1/18

INTRODUCCIÓN

A partir del descubrimiento de la energía eléctrica y su posible utilización comercial

por parte del hombre, ésta ha jugado un papel importante en el desarrollo de la humanidad.

El desarrollo de grandes fuentes de energía para ejecutar trabajos útiles ha sido la clave del

dilatado progreso industrial y parte primordial en la mejora de calidad de vida del hombre,

en la sociedad moderna. ero el proceso de hacer llegar la energía eléctrica desde las

fuentes hasta los consumidores, re!uieren de estructuras cada vez m"s complejas,

denominadas #istemas de otencia. El motor de combustión interna de tipo $tto depende

del motor y de los sistemas de apoyo. %a comodidad y conveniencia !ue se e&perimentan al

conducir, dependen del funcionamiento de los sistemas del vehículo. %as cuales poseen

asociadas una serie de fenómenos en condiciones operativas normales y anormales, !ue son

motivo del apasionado estudio de los ingenieros.

El contenido de este trabajo comprende información tecnológica de car"cter

fundamental, general para la mayoría de los motores, !ue servir" para complementar los

re!uerimientos de las operaciones a realizar en los diferentes sistemas. #e hablara sobre el

papel !ue juegan las bombas de inyección en la generación de potencia. #in mas !ue decir a

continuación el desarrollo del trabajo.



EL CICLO OTTO

Es el ciclo termodin"mico !ue se aplica en los motores de combustión interna de

encendido provocado 'motores de gasolina(. )nventado por *icolaus $tto en +-. #e

caracteriza por!ue en una primera apro&imación teórica, todo el calor se aporta a volumen

constante.

/n ciclo $tto ideal modela el comportamiento de un motor de e&plosión. Este ciclo

est" formado por seis pasos, según se indica en la figura. ruebe !ue el rendimiento de este

ciclo viene dado por la e&presión0

#iendo r = V A / V B

%a razón de compresión igual al cociente entre el volumen al inicio del ciclo decompresión y al final de él. ara ello, halle el rendimiento a partir del calor !ue entra en el

sistema y el !ue sale de él1 e&prese el resultado en términos de las temperaturas en los

vértices del ciclo y, con ayuda de la ley de oisson, relacione este resultado con los

volúmenes V A y V B

DESCRIPCIÓN DEL CICLO.

/n ciclo $tto ideal es una apro&imación teórica al comportamiento de un motor de

e&plosión. %as fases de operación de este motor son las siguientes0

EL PROCESO CONSTA DE SEIS ETAPAS:

Admisión: la v"lvula de admisión se abre, permitiendo la entrada en el cilindro de la

mezcla de aire y gasolina. Al finalizar esta primera etapa, la v"lvula de admisión se cierra.

El pistón se desplaza hasta el denominado punto muerto inferior '2)(.

Compresión adiabátia: la mezcla de aire y gasolina se comprime sin intercambiar calor

con el e&terior. %a transformación es por tanto isentrópica. %a posición !ue alcanza el

pistón se denomina punto muerto superior '2#(. El trabajo realizado por la mezcla en esta

etapa es negativo, ya !ue ésta se comprime.

E!p"osión: la bujía se activa, salta una chispa y la mezcla se enciende. 3urante esta

transformación la presión aumenta a volumen constante.

E!pansión adiabátia: la mezcla se e&pande adiab"ticamente. 3urante este proceso, la

energía !uímica liberada durante la combustión se transforma en energía mec"nica, ya !ue

el trabajo durante esta transformación es positivo.



En#riamiento isóoro: durante esta etapa la presión disminuye y la mezcla se enfría

liber"ndose calor al e&terior.

Esape: la v"lvula de escape se abre, e&pulsando al e&terior los productos de la

combustión. Al finalizar esta etapa el proceso vuelve a comenzar.

$UNCIONA%IENTO:

El tipo de fluido !ue evoluciona este tipo de motor es aire y combustible liviano.

4arrera de Admisión0 el pistón se desplaza desde el punto muerto superior '2#( al punto

muerto inferior '2)( manteniéndose abierta la v"lvula de admisión penetrando una mezcla

de aire y combustible finalmente pulverizado.

4arrera de 4ompresión0 el pistón se desplaza desde el 2) al 2# y cómo las dos

v"lvulas se encuentran cerradas se comprime la mezcla previamente ingresada.

4arrera de E&plosión y E&pansión0 al llegar al 2# la mezcla se inflama por presencia de

la chispa proveniente de la bujía de +5555 6.

El calor !ue produce est" violenta combustión eleva la temperatura y la presión.

Est" transformación se realiza a volumen constante, tengamos en cuenta !ue es muy r"pida.

A!uí es donde se libera la energía del combustible y el sistema recibe un importante aporte

de calor.

Estos gases a elevadas temperaturas impulsan el pistón desde el 2# al 2) produciéndose

la e&pansión adiab"tica 'sin intercambio de calor(.

%a temperatura desciende y la presión. 4uando el pistón llega al 2) se completa otra

media vuelta del cig7e8al. oco después se abre la v"lvula de escape.

4arrera de escape0 el pistón se desplaza desde el 2) al 2# barriendo los gases de

combustión !ue salen a través de la v"lvula de escape. 4uando se abre la v"lvula la presión

descendió.





v"lvula de escape antes de finalizar la carrera de e&pansión, por tanto cuando iniciamos la

carrera de escape la presión interna a disminuido notablemente reduciendo en gran medida

el trabajo re!uerido para dicha operación. 4omo vemos en le dibujo anterior solo el =>? de

la energía entregada por el combustible el motor lo transforma en trabajo útil, ósea para

mover el auto.

Es importante saber !ue en estos tipos de motores al cilindro ya ingresa una mezcla de aire

y combustible e iniciara su combustión por medio de una chispa genera da libremente. %a

idea es !ue al comprimirse la mezcla se caliente lo suficiente como para !ue todo el

combustible mezclado con el aire se gasifi!ue y facilite el proceso de combustión, pero !ue

no se caliente tanto como para !ue sé autoinflame, lo !ue traería como consecuencia el

temido fenómeno de la detonación o @pistoneo.

%os sistemas de inyección electrónica, o sea motores sin carburador, donde el combustible

se mezcla con el aire por medio de inyectores, el control de la combustión solo puede

lograrse por medio de una c"mara de combustión adecuada, por un riguroso control de larelación de aire y combustible, y por un e&acto control !ue establezca el punto de

encendido optimo para cada situación. Es de vital importancia, para lograr gases de escape

transformables en el catalizador, mantener durante toda la gama de operaciones del motor

una relación en peso de aire y combustible de +B.- partes de aire por una parte de

combustible, o sea +B.-0+.

CICLO OTTO $UNCIONANDO A 'NC ('AS NATURAL CO%PRI%IDO)

ara transformar un vehículo naftero sea de ciclo $tto a un motor !ue utilice gas natural

comprimido 'C*4( este debe estar en buenas condiciones de funcionamiento, es decir no

presentar problemas con el motor. El C*4 para ser utilizado como combustible alterno a

las naftas re!uiere de la instalación de un e!uipo de conversión0

+. /no o varios cilindros de acero de alta resistencia para almacenar el gas a una

presión de D55 atmósfera, e!uipados con v"lvulas con dispositivos de seguridad.

D. /n regulador para reducir la alta presión del gas almacenado en los cilindros.=. /n mezclador de aire;gas, adaptado al carburador ya e&istente de la nafta.

B. 6"lvulas para el llenado y control del sistema.

>. )ndicador eléctrico del contenido de C*4 en los cilindros.. #elector de combustible C*4 nafta.

-. 2ódulo de control de encendido, !ue adapta la curva de encendido del vehículo alas características del C*4 en el sistema dual nafta C*4.

%a conversión de un motor a nafta para operar con C*4 no involucra ninguna modificación

del motor o remoción de algún componente, solo la incorporación de los elementos antes

mencionados.



Al convertir el vehículo para !ue funcione con C*4, se puede seguir usando nafta, por!ue

los e!uipos !ue se instalan trabajan en forma dual 'naftas C*4(. El e!uipo de C*4

cuenta con un selector de combustible ubicado en el tablero. El conductor puede

seleccionar el combustible !ue desee utilizar, bien sea nafta o C*4, inclusive en

movimiento.

$UNCIONA%IENTO DE %OTORES DE CUATRO * DOS TIE%POS

CICLO DE CUATRO TIE%POS.

El motor a gasolina trasforma energía mec"nica, la energía calorífica contenida en el

carburante, utilizando directamente en el cilindro, el calor desarrollado por la combustión

de la mezcla e&plosiva, !ue eleva la temperatura, por consiguiente, la presión de los gases

producidos.

Estos gases calientes se e&pansionan r"pidamente, empujando el émbolo !ue transmite su

movimiento rotacional. %os motores de vehículo pueden funcionar mediante un ciclo de

cuatro o de dos tiempos. 6eamos a continuación los tiempos0

+. AdmisiónD. 4ompresión

=. 4ombustión o trabajo

B. Escape

+.;Admisión o aspiración.;El aire ingresa justamente con gasolina en +B,- Fg. Fg. de aire

hacia la c"mara de combustión y cilindro, en donde la v"lvula de admisión es abierta hasta

!ue llene el cilindro, el émbolo desciende de 2# a 2). En este tiempo el cig7e8al a

girado G vuelta H +5I, y el eje de levas J de vuelta H K5I, la v"lvula de admisión se abre >

a D>I A2#.

D.;4ompresión.;El émbolo asciende de 2) a 2#, las dos v"lvulas est"n cerradas tanto de

admisión y escape(, comprimiendo la mezcla carburante, en este tiempo el cig7e8al a

girado + vuelta H =>5I y eje de levas G vuelta H +5I.

=.;4ombustión o trabajo.;en este tiempo salta la chispa de la bujía y realiza la combustión

'las v"lvulas est"n cerradas tanto de admisión y escape(, desciende el émbolo del 2#

hacia 2). En este tiempo el cig7e8al a girado + G vuelta y eje de levas L de vuelta 5 D-5I.

B.;Escape.;El émbolo asciende de 2) a 2#, barriendo todo los gases !uemados y la

v"lvula de escape est" abierta hasta este instante el cig7e8al a girado D vueltas H -D5I y eje

de levas + vuelta H =5I, v"lvula reescape se abre de => a 5I A2). '<ig. B(.

En el ciclo el émbolo realiza B carreras y la depresión de múltiple de admisión es 5,+ a 5,D

bares.



CICLO DE DOS TIE%POS.

El ciclo de dos tiempos sólo difiere del motor de cuatro tiempos en !ue los procesos de

aspiración y escape, en vez de e&igir cada uno, una carrera de émbolo, se realizan en la de

compresión. or lo tanto, hasta una sola vuelta de cig7e8al H =5I y dos carreras de émbolo

para !ue se realice el ciclo completo. En un motor de dos tiempos se verifica, pues, unacombustión por cada vuelta de cig7e8al1 los tiempos son0

+.;Admisión en el charter;4ompresión en cilindro

D.;compresión;e&pansión y barrido

+.;Admisión en el carter;compresión en cilindro.;En este tiempo el aire ingresa por la

lumbrera de admisión hacia el carter y émbolo comprime la mezcla en el cilindro, el

cig7e8al ha girado G vuelta y el émbolo una carrera.

D.;4ombustión;e&pansión y barrido.;.;En este tiempo se realiza la combustión;e&pansión yel barrido se realiza por la lumbrera de escape, el cig7e8al ha girado una vuelta completa y

el émbolo realiza D carreras.

CO%PARACI+N DE %OTORES DE CO%,USTIÓN INTERNA DE TIPO OTTO *DIESEL

%OTOR OTTO DIESEL

3imensiones e!ue8o Crande

4ombustible Casolina B, K5, C*, C% 3iesel *I 5D

unto de inflamación =5 a >5 I4 >> a +55 I4

4lase de riego A+ A=

9emperatura de encendido B5 a >>5 I4 =>5 I4

4onsumo de combustible =55 a =5 gFM;h D=5 a =-5 gFM;h

Admisión 2ezcla aire combustible Aire puro mayorcombustible

%lenado de aire +B,-0+ 'airecombustible( D5 a =50+ e&ceso de aire

9emperatura de compresión B55 a 55 I4 -55 a K55 I4

:elación de compresión a +50+ +B a D=0+

resión de compresión +D a + bar =5 a >5 bar

resión de admisión 5,= a 5,- bar K5 a D55 bar resión de combustión B5 a 5 bar > a K5 bar

9emperatura de combustión D555 a D>55 I4 D555 a D>55 I4

9emperatura de escape -55 a +555 I4 >55 a -55 I4

4ontenido de 4$ en gasesde escape

+ a ? convencionales5,= a 5,> E<)

5,5= a 5,> ? convencionalesmenores de 5,5= ? E34



3ensidad 5,-D a 5,- gcm= 5,D gcm=

*úmero de revoluciones =555 a 555 rpm D555 a B>55 rpm

Rendimiento

Energía recuperada D> a =5?

:efrigeración ;+> ?

:adiación ;5> ?

Escape ;=> a ;B5 ?erdidas mec"nicas ;+> ?

9rabajo útil recuperado =D ?:efrigeración ;+ ?

:adiación ;5- ?Escape ;DK ?erdidas mec"nicas ;+ ?

APLICACIONES DEL CICLO (OTTO * DIESEL)

%OTORES DE ENCENDIDO PRO-OCADO POR CISPA (OTTO/ 'ASOLINA)

ueden ser de dos o de cuatro tiempos. #iendo cada tiempo, el recorrido completo del

pistón en el cilindro en un sentido u otro.

En el caso de los motores de encendido provocado por chispa 'motores $tto, o de gasolina(

el funcionamiento es el siguiente, para una m"!uina de cuatro tiempos.

%os motores de encendió provocado por chispa de dos tiempos realizan toda las

operaciones antes descritas pero con dos recorridos del pistón. Ceneralmente, en vez de

llevar v"lvulas, posee tres lumbreras 'conductos(0 una de escape, otra de admisión y otra de

transferencia, !ue !uedan abiertas o cerradas, según la posición del pistón. Estos motores

son típicos en las motocicletas, ma!uinaria agrícola ligera, grupos electrógenos y

motobombas.

SISTE%A DE IN*ECCIÓN.

ara realizar la combustión es necesario inyectar una determinada cantidad de combustible

finamente pulverizado en la c"mara de combustión, en la cual se encuentra el aire

comprimido y caliente. 3icha misión est" encomendada a los inyectores, !ue reciben el

combustible de la bomba de inyección.

El combustible debe ser inyectado en la c"mara de combustión en forma bien definida, pues

el correcto funcionamiento de un motor 3iesel depende en gran parte de una inyección

correcta. %as condiciones esenciales son0

• #uministrar a cada cilindro y en cada ciclo la cantidad de combustible justa,

adecu"ndola a las condiciones de marcha del motor.

• )niciar la inyección en el momento preciso, de forma !ue la combustión se realice

de forma correcta y por completo, variando el punto de inyección a medida !ue el

régimen de giro del motor y las condiciones de carga varían.

• ulverizar el combustible, de forma !ue se reparta en minúsculas gotas para facilitar

su inflamación.



• 3ar a esas gotas la suficiente capacidad de penetración en la c"mara donde se

encuentra el aire comprimido.

• 3ifundir de manera uniforme las partículas de combustible en el aire de la c"mara

de combustión.

,O%,AS DE$INICIÓN:

/na bomba es una turbo m"!uina generadora para lí!uidos. %a bomba se usa para

transformar la energía mec"nica en energía hidr"ulica.

/na bomba centrífuga es una m"!uina !ue consiste en un conjunto de paletas rotatorias

encerradas dentro de una caja o c"rter1 o una cubierta o carcasa. %as paletas imparten

energía al fluido por la fuerza centrífuga. El elemento rotativo de una bomba centrífuga se

denomina impulsor. %a forma del impulsor puede forzar al agua a salir en un plano

perpendicular a su eje 'flujo radial(1 puede dar al agua una velocidad con componentes

tanto a&ial como radial 'flujo mi&to( o puede inducir un flujo en espiral en cilindroscoa&iales según la dirección del eje 'flujo a&ial(. *ormalmente, a las m"!uinas con flujo

radial o mi&to se les denomina bombas centrífugas, mientras a las de flujo a&ial se las llama

bombas de flujo a&ial o bombas de hélice. %os impulsores de las bombas radiales y de las

mi&tas pueden abiertos o cerrados. %os impulsores abiertos consisten en un eje al cual est"n

unidos los "labes, mientras !ue los impulsores cerrados tienen l"minas 'o cubiertas( a cada

lado de los "labes. %as bombas de flujo radial tienen una envolvente helicoidal, !ue se

denomina voluta, !ue !uía el flujo desde el impulsor hasta el tubo de descarga. El

incremento de la sección transversal a lo largo de la envolvente tiende a mantener constante

la velocidad en su interior.

LOS TIPOS DE ,O%,A DE IN*ECCIÓN E%PLEADOS EN EL %UNDO DELAUTO%Ó-IL SE DI-IDEN EN DOS 'RUPOS:

• Nombas de elementos en línea.

• Nombas rotativas.

,O%,A DE IN*ECCIÓN DE ELE%ENTOS EN L0NEA.

En esta bomba se dispone un elemento de bombeo para cada cilindro, de carrera total

constante y de carrera de trabajo variable.

%os elementos de esta bomba se alojan en una carcasa y reciben movimiento del "rbol de

levas de la propia bomba, a través de un impulsor de rodillo.

3icho "rbol de levas gira a la mitad de vueltas !ue el cig7e8al, para !ue se produzca una

inyección por cilindro cada dos vueltas del cig7e8al. 4ada una de las levas acciona un

ta!ué, !ue gracias a un rodillo se aplica contra la leva, obligado por un muelle. El



empujador a su vez acciona el émbolo en el interior del cilindro, !ue recibe el gasóleo a

través de varias canalizaciones.

Ahora se proceder" a e&plicar cada una de sus partes0

a) ELE%ENTO DE ,O%,EO:

Est" constituido por un pistón y un cilindro. 4ada cilindro est" comunicado con la tubería

de admisión por medio de unas lumbreras y con el de salida por medio de una v"lvula, !ue

es mantenida por un muelle tarado. En su parte superior, el pistón tiene un rebaje !ue

comunica con la cara superior por medio de una rampa helicoidal y una ranura.

El comienzo de la inyección se produce siempre para la misma posición del pistón, pues a

medida !ue va subiendo la presión crece en el interior del cilindro. 4uando esta presión

e&cede la fuerza !ue hace el muelle, se abre la v"lvula de retención y el combustible pasa al

circuito de inyección.

2ientras el combustible no salga por el inyector, la presión ir" subiendo en toda la

canalización a medida !ue el pistón suba, y llegado el momento en !ue se produzca la

apertura del inyector la presión en el interior del cilindro caer" bruscamente, cesando el

suministro de combustible.

4on esto se deduce !ue la cantidad de gasóleo inyectado depende de la carrera del pistón,

por lo !ue modificando dicha carrera se varía la cantidad de combustible a inyectar.

ara modificarla se usa la cremallera de control !ue al ser movida en un sentido o en otro

varía la carrera del pistón, consiguiendo posiciones de suministro parcial, suministro nulo y

suministro m"&imo.

b) -1L-ULA DE RETENCIÓN:

Es la encargada de abrir el paso del combustible !ue sale del cilindro camino del inyector,

al presionar sobre su cara inferior.

9an pronto como la rampa helicoidal del émbolo descubre la lumbrera de comunicación

con la galería de alimentación, desciende la presión en la c"mara de impulsión

produciéndose el cierre en la v"lvula de retención.

) CRE%ALLERA DE CONTROL:

Es la encargada de modificar los tiempos de inyección del combustible. Esta cremallera es

movida por el pedal del acelerador a través de una palanca y su desplazamiento modifica la

posición de la rampa helicoidal de los pistones.



ara transmitir este movimiento usa un sector dentado en cada elemento, !ue es actuado

por la cremallera. %a posición !ue esta toma por la posición del acelerador puede variar por

el mando regulador, como se ver" m"s adelante. /na de ellas es la posición de paro, !ue

corta el suministro de combustible a los inyectores.

El recorrido m"&imo de la cremallera est" limitado por un tope ajustable, al !ue se conocecomo tope de emisión de humos y se dispone en la carcasa de la bomba.

d) 1R,OL DE %ANDO:

Ceneralmente fabricado en acero al ní!uel, dispone de tantas levas como cilindros el motor.

3ichas levas las tiene labradas.

El resalte de cada una de ellas est" mecanizado de tal manera !ue la secuencia de las

inyecciones en los distintos elementos de bombeo se produzca en el orden adecuado.

El "rbol de levas se apoya en sus e&tremos, en dos cojinetes de rodillos o bolas y a él seacoplan el regulador y el variador de avance en el e&tremo opuesto. A través de este

mecanismo recibe movimiento del motor, desde los pi8ones de la distribución

concretamente.

e) RE'ULADOR DE -ELOCIDAD:

#u instalación es necesaria para evitar !ue el motor sobrepase un nivel m"&imo de

revoluciones, ya !ue sería peligroso alcanzar ciertos regímenes de giro, sobre todo en los

motores 3iesel.

En las aplicaciones automovilísticas se emplean los reguladores mec"nicos de m"&ima y demínima.

%a cremallera de control est" enlazada a la biela de mando del acelerador por medio de un

sistema de palancas, al !ue se acopla también el mecanismo regulador, emplazado sobre el

"rbol de mando de la bomba. Este regulador est" constituido por unos contrapesos, !ue

debido a la fuerza centrífuga tienden a desplazarse al e&terior cuando giran, contra la

oposición de los muelles.

#i el motor gira a ralentí, los contrapesos tienden a separase, venciendo la acción del muelle

e&terior, !ue se comprime un poco. )nmediatamente después entran en acción los muellesde m"&ima, !ue impiden !ue las masas continúen separ"ndose, manteniéndose en esta

posición hasta !ue se alcanza la velocidad m"&ima.

%as pe!ue8as variaciones hacen !ue las masas se separen o se junten, variando la carrera de

los elementos la cremallera y variando a su vez el caudal inyectado, manteniendo un ralentí

estable.



#) -ARIADOR AL A-ANCE A LA IN*ECCIÓN:

Es un sistema !ue hace !ue la bomba comience a inyectar combustible un poco antes del

momento indicado, como haría un avance del encendido en los motores de gasolina.

El dispositivo se monta sobre el "rbol de mando y actúa adelantando el giro de éste al del

motor.

4onsta de un plato con unos contrapesos !ue se sujetan al susodicho con unos muelles.

4uando por la velocidad de giro se produce la separación de las masas, se provoca un

desplazamiento angular de la leva de sujeción con respecto al cuerpo del variador. Este

desplazamiento est" en función directa del régimen de giro del motor y es transmitido al eje

de levas de la bomba de inyección, en la cual se produce con esta acción un avance a la

inyección.

Al descender la velocidad se vuelven a juntar los contrapesos disminuyendo el avance.

,O%,A DE IN*ECCIÓN ROTATI-A.

Este tipo de bomba comienza a surgir en los a8os 5, ya !ue son m"s adecuadas para

motores de pe!ue8a cilindrada y elevado régimen de giro, como los de los turismos,

!uedando las bombas lineales relegadas a los motores de aplicación industrial o agrícola, o

a motores de vehículos pesados.

Este tipo de bomba presenta las siguientes ventajas respecto a la bomba de elementos en

línea convencional0

• 2enor peso.

• 4audales inyectados rigurosamente iguales para todos los cilindros.

• 6elocidad de rotación elevada.

• 2enor precio de costo.

• 2enor tama8o.

• 2ayor facilidad de acoplamiento al motor.

Estas bombas suelen incluir la bomba de alimentación en su cuerpo.

,O%,A ROTATI-A ,OSC.

3ispone de un solo elemento de impulsión para todos los cilindros del motor. #e procede a

detallar su estructura0

#obre el "rbol de mando se dispone la bomba de transferencia, !ue es del tipo de paletas,

!ue en su giro aspira el combustible desde el depósito, para enviarlo a presión hasta el



variador de avance y al interior del cuerpo de bomba. %a presión de impulsión est" regulada

por la v"lvula, !ue vierte el combustible sobrante al lado de aspiración de la bomba.

3esde el interior del cuerpo de bomba, el combustible pasa al cuerpo de bombeo a través

del conducto !ue desemboca por debajo de la electrov"lvula. En este cuerpo, el émbolo

somete al combustible a una elevada presión, para hacerlo salir en el momento adecuadohacia el inyector correspondiente, a través de la v"lvula de retención.

%a v"lvula electromagnética corta la alimentación de combustible hacia el cuerpo de

bombeo en la parada del motor.

El movimiento de rotación del émbolo de bombeo se logra por medio de un enlace estriado

con el "rbol de mando. El desplazamiento del mismo en el interior de la cabeza hidr"ulica

lo proporcionan las levas o salientes del plato, !ue gira solidario con el eje de mando del

émbolo, mientras !ue los rodillos del plato permanecen !uietos.

3e esta manera, cada vez !ue se presenta un saliente al rodillo, es empujado el plato de

levas hacia la derecha, contra la acción del muelle, !ue tiende a aplicarlo contra el rodillo.

El acoplamiento estriado permite este deslizamiento.

4on esta transmisión de movimiento, el émbolo se desplaza en el interior de la cabeza

hidr"ulica hacia adelante y hacia atr"s, al mismo tiempo !ue gira en su interior. 4on ello se

consigue bombear el gasóleo hacia los inyectores, como se ver" posteriormente.

El tope de caudal determina el final de la inyección, poniendo en comunicación la c"mara

de bombeo con el cuerpo de bomba al final del recorrido de compresión del émbolo. Este

tope es movido por unas palancas, !ue son gobernadas por el regulador y la palanca delacelerador.

El regulador centrífugo dispone de unos contrapesos !ue en función de su desplazamiento

por la fuerza centrífuga, determinan la posición del manguito desplazable, !ue a su vez

posiciona la palanca y, con ella, el tope de caudal, determinando así la duración de la

inyección y el caudal inyectado. Este sistema est" accionado por un pi8ón, !ue engrana con

otro !ue forma parte del "rbol de mando de la bomba.

El sistema de avance de la inyección es del tipo hidr"ulico. 3icho avance depende de la

presión a la !ue es enviado el combustible por la bomba de transferencia, !ue es

proporcional al régimen de giro del motor.

En la parte superior de la bomba se encuentra el regulador, !ue en estas bombas es de tipo

centrífugo y !ue es movido por el pi8ón del "rbol de mando.



El mecanismo regulador actúa por medio de una serie de palancas sobre el tope de

regulación, !ue determina el final de la inyección en el émbolo por medio del vertido del

caudal.

Este conjunto se cierra con una tapa, en la !ue se monta la palanca de mando del acelerador

y el tornillo tope de caudal.

,O%,A ROTATI-A CA-.

En estos modelos de bomba rotativa, el rotor distribuidor est" dotado de un elemento de

bombeo único, compuesto por dos émbolos de carrera opuesta. /n conjunto de rodillo;

zapata, movido por el relieve interior de un anillo de levas fijo acciona los émbolos.

El volumen de combustible adecuado a las condiciones de marcha del motor es distribuido

a cada uno de los inyectores en el orden preciso y en el instante deseado, por medio de un

sistema de orificios taladrados en el rotor y el cabezal hidr"ulico, dosificado con e&actitud a

su llegada al dispositivo de bombeo.

%a bomba est" dotada de un regulador mec"nico centrífugo y un variador del inicio de la

inyección, !ue actúan del modo ya conocido en los otros tipos de bomba rotativa.

En la bomba 4A6, el elemento de bombeo est" situado dentro de un orificio transversal, en

un eje rotativo central !ue actúa como distribuidor y !ue gira dentro de la cabeza

hidr"ulica.

%os émbolos son accionados por lóbulos situados en el interior de la corona de levas.

%a implantación en el motor y el sistema por el !ue recibe el movimiento del motor es igualal de las bombas rotativas Nosch.

En estas bombas se suele utilizar un regulador de tipo mec"nico, accionado por la fuerza

centrífuga, !ue actúa sobre la v"lvula dosificadora para ajustar con precisión el caudal

inyectado.

%a fuerza centrífuga actúa sobre los contrapesos, de forma !ue se separen y desplacen la

palanca de control, !ue es la !ue actúa sobre la v"lvula dosificadora para modificar el

caudal de gasóleo inyectado.

El sistema !ue varía el avance de la inyección es igual al empleado en las bombas rotativas

Nosch.

Adem"s de estos sistemas, las bombas 4A6 disponen de otros mecanismos correctores

capaces de adecuar convenientemente los caudales de inyección a las distintas fases de

funcionamiento del motor 3iesel. Entre ellos destacan el sistema de sobrecarga y el de

avance con carga ligera.



El primero permite aumentar de forma considerable el caudal en bajas revoluciones del

motor, de forma !ue los arran!ues en frío se ven mejorados. Esto se consigue aumentando

el desplazamiento m"&imo de los elementos de bombeo mediante el llamado carro de

sobrecarga.

,O%,A ROTATI-A ,OSC CON 'ESTIÓN ELECTRÓNICA.

N"sicamente es igual a uno del tipo convencional, solo !ue en este modelo se ha sustituido

el grupo regulador mec"nico de caudal por un sistema electromec"nico !ue realiza las

mismas funciones.

El tope de regulación de caudal es similar a las bombas convencionales y funciona de la

misma manera, pero ahora est" comandado por una unidad electromagnética capaz de

posicionar el tope de regulación adecuadamente en función de la cantidad de combustible

!ue se vaya a inyectar.

ara la variación del punto de inicio de la inyección se dispone de una electrov"lvula, !ue

comandada desde el calculador electrónico regula la presión de transferencia del

combustible !ue se aplica al variador de avance, mediante el cual se hace variar la posición

del anillo de levas y con ello del avance de la inyección.

Esta electrov"lvula funciona comandada por impulsos eléctricos, cuya relación tiempo

abierta tiempo cerrada determina el caudal de paso del combustible y con ello la presión

aplicada al variador de avance.

%a unidad de regulación de caudal la constituyen un electroim"n fijo y un im"n permanente

rotativo unido a un eje !ue en su e&tremo inferior forma la rótula e&céntrica acoplada altope de regulación de caudal.

,O%,A ROTATI-A CA- CON 'ESTIÓN ELECTRÓNICA.

En las bombas de inyección rotativa 4A6, dada la estructura del elemento único de

bombeo, los componentes electrónicos de control presentan una configuración y

funcionamiento diferentes, aun!ue ejecutan las mismas funciones.

ara la regulación de caudal se disponen dos electrov"lvulas controladas por el calculador

electrónico y un captador de la posición a&ial del rotor, cuya se8al es enviada al calculador

electrónico, de manera !ue de acuerdo con ella y otras recibidas de distintos sensores en elmotor determina la activación de las electrov"lvulas de regulación del caudal. El sistema

variador de avance est" gobernado por otra electrov"lvula controlada también por el

controlador electrónico.

En la misma c"mara a&ial del rotor se ubica el captador de posición del mismo, capaz de

detectar la posición de éste y, en consecuencia, el caudal de inyección.



En el variador de avance se dispone otro captador, !ue en este caso detecta la posición de la

leva y, consecuentemente, el avance de la inyección.

En las bombas de inyección 4A6 se suprime la v"lvula dosificadora convencional y las

funciones de dosificación y bombeo las realiza el propio cabezal hidr"ulico, para lo cual

est" constituido por una cabeza hidr"ulica en la !ue se aloja el rotor distribuidor, !ue portalos émbolos de bombeo y las zapatas, las cuales presentan una rampa inclinada, !ue a su

vez se aloja en las rampas del eje de transmisión.

El conjunto !ueda ensamblado en el anillo de levas de forma !ue los rodillos sigan el perfil

de las levas para producir el movimiento de bombeo de los émbolos de manera similar a las

bombas convencionales.

Así pues, la dosificación del caudal de inyección se obtiene por la posición a&ial del rotor,

!ue permite ajustar la apertura m"&ima de los émbolos de bombeo, !ue en todo momento

est" controlada por las electrov"lvulas de caudal, las cuales reciben impulsos de control

desde la /4E, en función de las condiciones de marcha del motor, detectadas por los

diferentes sensores.

SISTE%A ,O%,A2IN*ECTOR CON %ANDO ELECTRÓNICO.

%as mayores e&igencias !ue imponen cada día las normativas sobre emisiones sonoras y

gases de escape en los motores 3iesel, hacen necesario el desarrollo de nuevas técnicas. or

lo !ue se refiere a los sistemas de inyección directa, una de estas soluciones la constituye el

sistema de inyección de alta presión por medio de un inyector bomba con mando

electrónico, en el !ue la bomba, el inyector y una v"lvula electromagnética constituyen una

unidad compacta ubicada en la culata del motor y accionada mec"nicamente por una leva

adicional del "rbol de levas y eléctricamente por la unidad de control.

PRINCIPALES APLICACIONES DE LAS ,O%,AS

%a bombas se emplean para bombear toda clase de lí!uidos, 'agua, aceites de lubricación,

combustibles "cidos, lí!uidos alimenticios, cerveza, leche, etc.(, éste grupo constituyen el

grupo importante de l as bombas sanitaria. 9ambién se emplean las bombas para bombear

los lí!uidos espesos con sólidos en suspensión, como pastas de papel, melazas, fangos,

desperdicios, etc

/no de los factores mas importantes !ue contribuyen al creciente uso de bombas

centrífugas ha sido el desarrollo universal de la fuerza eléctrica. /n sistema de bombeo

puede definirse como la adición de energía a un fluido para moverse o trasladarse de un

punto a otro.



CONCLUSIÓNES

El generador eléctrico es la parte medular en el proceso de generación de energía

eléctrica, ya sea en cual!uiera de las diferentes modalidades a través de las cuales se lleva a

cabo.

%a Nomba de )nyección es la encargada de la aspiración del combustible.

El ciclo térmico se utiliza en los motores térmicos. /n motor térmico convierte la

energía térmica de un fluido, obtenido mediante un proceso de combustión en energía

mec"nica.

4iclo de e&plosión a cuatro tiempos funciona0

+I tiempo0 Admisión0 El pistón se desplaza de arriba hacia abajo

DI tiempo0 4ompresión0 Al finalizar la admisión el pistón empieza su recorrido hacia

arriba.

=I tiempo0 4ombustión 'e&pansión(0 ignición progresiva de la mezcla debido a la

chispa !ue se genera por la bujía en los

BI tiempo0 Escape0 *uevamente el pistón vuelve a su recorrido hacia arriba,

empujando los residuos de la combustión.

El 4iclo de e&plosión a dos tiempos, funciona0

+I tiempo0 El c"rter aspira una nueva mezcla y al subir el pistón se comprime la

mezcla, y continúa la aspiración mientras !ue en la parte superior del cilindro se presenta la

chispa de la bujía y el pistón comienza su descenso.

DI 9iempo0 En el c"rter se precomprime la mezcla y el pistón deja escapar los gases

por el conducto de escape, v una vez finalizado, por el conducto de carga entra la nueva

mezcla !ue empuja los gases !uemados hacia fuera.

4omo tal, el generador se considera e!uipo primario dentro de las plantas de

generación. %os niveles de carga m"&imos para los cuales est" dise8ado el generador,

brindan información fundamental !ue debe ser considerada con suma seriedad para

mantener la continuidad y estabilidad de la operación del sistema eléctrico de potencia.



,I,LIO'RA$0A

http0MMM.uclm.esprofesoradoporrasysorianomotorestemasalimentacionOotto.pdf

https0es.MiPipedia.orgMiPiNomba

https0es.MiPipedia.orgMiPi4icloO$tto

http0MMM.monografias.comtrabajosK>motor;tipo;ottomotor;tipo;otto.shtml

http0MMM.MiPitePa.comapuntesmotores;tipos;caracteristicas;y;funcionamiento

http0laplace.us.esMiPiinde&.php4icloO$tto

http0MMM.oni.escuelas.edu.arD55+santa;fe;surmotorEs!uemaotto.htm

Documents

El Ciclo Otto