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Motor de ciclo Otto de cuatro tiempos
Motor de ciclo Otto de cuatro tiempos
La animación demuestra cómo funciona el tipo de motor más comúnmente utilizado en automóviles.
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Escenas
Motor
- bloque del motor - Una pieza de hierro fundido que aloja los cilindros del motor.
- caja de cambios - Ajusta la proporción de transmisión del motor al eje de transmisión. Cambia el número de rotaciones de las ruedas respecto a un giro del cigüeñal. En la primera velocidad, el coche es más potente pero más lento, en velocidades más altas, el coche es más rápido, usa menos combustible, pero le cuesta más acelerar.
- filtro de aire - Su función es limpiar el aire que fluye a la cámara de combustión del motor, y que contiene el oxígeno necesario para el proceso de combustión.
- colector de admisión - La abertura a través de la cual fluye al cilindro el aire necesario para la combustión.
- colector de escape - El tubo a través del cual salen los gases de la combustión.
- correa de distribución - Transmite la rotación del cigüeñal al árbol de levas.
- distribuidor de ignición - Asegura el funcionamiento coordinado de las bujías.
Funcionamiento
- conducto de admisión - La mezcla aire-combustible fluye a la cámara de combustión - la parte del cilindro encima del pistón - a través de esta abertura.
- bujía - Enciende la mezcla aire-combustible. La mezcla inflamada empuja el pistón hacia abajo.
- conducto de escape - El tubo a través del cual salen los gases de la combustión.
- válvula de admisión - Su apertura y cierre están coordinadas mediante el movimiento del pistón, dentro del cilindro. Se abre en el primer tiempo, y el descenso del pistón genera una reducción de presión en el cilindro aspirando la mezcla aire-combustible.
- válvula de escape - Su apertura y cierre están coordinadas con el movimiento del pistón, y dentro del cilindro. Se abre en el cuarto tiempo, cuando comienza el ascenso del pistón que hace que los gases de combustión salgan.
- pistón - Su ascenso y descenso rítmicos aseguran la rotación del cigüeñal. La explosión del combustible causa que descienda. La inercia del cigüeñal rotando causa su ascenso, descenso y ascenso de nuevo. Después comienza un nuevo ciclo.
- cilindro - La combustión empuja el pistón que desciende dentro del cilindro.
- biela
- cigüeñal - El movimiento alternante del pistón causa la rotación del cigüeñal.
Tiempo 1
- conducto de admisión - La mezcla aire-combustible fluye a la cámara de combustión - la parte del cilindro encima del pistón - a través de esta abertura.
- bujía - Enciende la mezcla aire-combustible. La mezcla inflamada empuja el pistón hacia abajo.
- conducto de escape - El tubo a través del cual salen los gases de la combustión.
- válvula de admisión - Su apertura y cierre están coordinadas mediante el movimiento del pistón, dentro del cilindro. Se abre en el primer tiempo, y el descenso del pistón genera una reducción de presión en el cilindro aspirando la mezcla aire-combustible.
- válvula de escape - Su apertura y cierre están coordinadas con el movimiento del pistón, y dentro del cilindro. Se abre en el cuarto tiempo, cuando comienza el ascenso del pistón que hace que los gases de combustión salgan.
- pistón - Su ascenso y descenso rítmicos aseguran la rotación del cigüeñal. La explosión del combustible causa que descienda. La inercia del cigüeñal rotando causa su ascenso, descenso y ascenso de nuevo. Después comienza un nuevo ciclo.
- cilindro - La combustión empuja el pistón que desciende dentro del cilindro.
- biela
- cigüeñal - El movimiento alternante del pistón causa la rotación del cigüeñal.
Tiempo 2
- conducto de admisión - La mezcla aire-combustible fluye a la cámara de combustión - la parte del cilindro encima del pistón - a través de esta abertura.
- bujía - Enciende la mezcla aire-combustible. La mezcla inflamada empuja el pistón hacia abajo.
- conducto de escape - El tubo a través del cual salen los gases de la combustión.
- válvula de admisión - Su apertura y cierre están coordinadas mediante el movimiento del pistón, dentro del cilindro. Se abre en el primer tiempo, y el descenso del pistón genera una reducción de presión en el cilindro aspirando la mezcla aire-combustible.
- válvula de escape - Su apertura y cierre están coordinadas con el movimiento del pistón, y dentro del cilindro. Se abre en el cuarto tiempo, cuando comienza el ascenso del pistón que hace que los gases de combustión salgan.
- pistón - Su ascenso y descenso rítmicos aseguran la rotación del cigüeñal. La explosión del combustible causa que descienda. La inercia del cigüeñal rotando causa su ascenso, descenso y ascenso de nuevo. Después comienza un nuevo ciclo.
- cilindro - La combustión empuja el pistón que desciende dentro del cilindro.
- biela
- cigüeñal - El movimiento alternante del pistón causa la rotación del cigüeñal.
Tiempo 3
- conducto de admisión - La mezcla aire-combustible fluye a la cámara de combustión - la parte del cilindro encima del pistón - a través de esta abertura.
- bujía - Enciende la mezcla aire-combustible. La mezcla inflamada empuja el pistón hacia abajo.
- conducto de escape - El tubo a través del cual salen los gases de la combustión.
- válvula de admisión - Su apertura y cierre están coordinadas mediante el movimiento del pistón, dentro del cilindro. Se abre en el primer tiempo, y el descenso del pistón genera una reducción de presión en el cilindro aspirando la mezcla aire-combustible.
- válvula de escape - Su apertura y cierre están coordinadas con el movimiento del pistón, y dentro del cilindro. Se abre en el cuarto tiempo, cuando comienza el ascenso del pistón que hace que los gases de combustión salgan.
- pistón - Su ascenso y descenso rítmicos aseguran la rotación del cigüeñal. La explosión del combustible causa que descienda. La inercia del cigüeñal rotando causa su ascenso, descenso y ascenso de nuevo. Después comienza un nuevo ciclo.
- cilindro - La combustión empuja el pistón que desciende dentro del cilindro.
- biela
- cigüeñal - El movimiento alternante del pistón causa la rotación del cigüeñal.
Tiempo 4
- conducto de admisión - La mezcla aire-combustible fluye a la cámara de combustión - la parte del cilindro encima del pistón - a través de esta abertura.
- bujía - Enciende la mezcla aire-combustible. La mezcla inflamada empuja el pistón hacia abajo.
- conducto de escape - El tubo a través del cual salen los gases de la combustión.
- válvula de admisión - Su apertura y cierre están coordinadas mediante el movimiento del pistón, dentro del cilindro. Se abre en el primer tiempo, y el descenso del pistón genera una reducción de presión en el cilindro aspirando la mezcla aire-combustible.
- válvula de escape - Su apertura y cierre están coordinadas con el movimiento del pistón, y dentro del cilindro. Se abre en el cuarto tiempo, cuando comienza el ascenso del pistón que hace que los gases de combustión salgan.
- pistón - Su ascenso y descenso rítmicos aseguran la rotación del cigüeñal. La explosión del combustible causa que descienda. La inercia del cigüeñal rotando causa su ascenso, descenso y ascenso de nuevo. Después comienza un nuevo ciclo.
- cilindro - La combustión empuja el pistón que desciende dentro del cilindro.
- biela
- cigüeñal - El movimiento alternante del pistón causa la rotación del cigüeñal.
Construcción
- radiador - Durante el funcionamiento del motor, el agua anticongelante-refrigerante se calienta y emite el calor al ambiente.
- motor
- caja de cambios - Ajusta la proporción de transmisión del motor al eje de transmisión. Cambia el número de rotaciones de las ruedas respecto a un giro del cigüeñal. En la primera velocidad, el coche es más potente pero más lento, en velocidades más altas, el coche es más rápido, usa menos combustible, pero le cuesta más acelerar.
- cardán - Transmite el movimiento de la rotación del cigüeñal a las ruedas.
- depósito de gasolina - El combustible utilizado en el motor Otto de cuatro tiempos es la gasolina. Una característica importante de la gasolina es su índice de octano. Cuanto más alto sea el índice, mayor será la temperatura de explosión de la gasolina. Así tiene una mejor combustión y el resultado es una eficiencia mayor.
- mecanismo diferencial - Al tomar una curva, permite que las ruedas giren a revoluciones diferentes.
- árbol de transmisión - La rotación del cigüeñal es transmitida al árbol de transmisión a través del cardán.
- tubo de escape - El tubo a través del cual salen los gases de la combustión.
Cilindros
- cigüeñal - Los pistones lo mueven. Su rotación se transmite a través del cardán al árbol de transmisión, y a través de la correa de distribución, al árbol de levas, que opera las válvulas.
- árbol de levas - Su rotación asegura el funcionamiento rítmico de las válvulas. Su rotación es coordinada con el cigüeñal a través de la correa de distribución.
- pistón - Su ascenso y descenso rítmico hace que rote el cigüeñal.
- válvulas - Coordinan la admisión de la mezcla aire-combustible y el escape de los gases de combustión. Su funcionamiento va coordinado con el cigüeñal a través de la correa de distribución.
Narración
Los automóviles funcionan gracias a los motores. La rotación del cigüeñal del motor se transmite a las ruedas por el cardán.
La caja de cambios permite elegir el número de rotaciones de las ruedas respecto a un giro del cigüeñal. En la primera velocidad, el coche es más potente pero más lento, en velocidades más altas, el coche es más rápido, usa menos combustible, pero le cuesta más acelerar.
El tipo de motor más común es el motor Otto de cuatro tiempos.
Convierte el movimiento vertical alternante de los pistones en la rotación del cigüeñal. El cigüeñal mueve el cardán y mediante la correa de distribución, el árbol de levas.
El árbol de levas opera la válvulas que aseguran la admisión del combustible y la salida de gases de combustión por medio de sus rítmicas su aperturas y cierres coordinados.
El primer tiempo es la admisión. El pistón desciende, reduciendo la presión en el cilindro. La válvula de admisión se abre y la mezcla de aire y combustible fluye del carburador al cilindro.
El segundo tiempo es la compresión: las válvulas de admisión y escape están cerradas. La inercia del cigüeñal y el volante motor causan el ascenso del pistón comprimiendo la mezcla aire-combustible y así incrementando la temperatura.
El tercer tiempo es la explosión. La bujía enciende la mezcla aire-combustible comprimida y calentada. La explosión empuja el pistón hacia abajo.
El cuarto tiempo es el escape. El pistón asciende, la válvula de escape se abre y salen los gases de combustión.
Como se ve, el movimiento lineal del pistón se convierte en movimiento de rotación del cigüeñal en el motor. La energía necesaria para mover el pistón viene de la combustión del combustible. El combustible utilizado en el motor Otto de cuatro tiempos es la gasolina.
Una característica importante de la gasolina es el índice de octano. Cuanto mayor es el índice mayor es la temperatura de explosión de la gasolina. Así tiene una mejor combustión y el resultado es una eficiencia mayor.
