Motor de combustión interna

Imaz Amiano, Eneko

Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

En su primera creación no tuvo gran utilidad. Pero luego se convirtió, sobre todo, en dueño del transporte. Se trata del motor de combustión interna. El primero fue patentado en abril de 1826.
Motor de combustión interna
01/04/2006 | Imaz Amiano, Eneko | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: AudiWorld)

El motor de la primera combustión interna fue construido por Francois Issac de Rivaz en 1807. La verdad es que no fue nada útil, ya que no generaba fuerzas mecánicas y además utilizaba una mezcla de hidrógeno y oxígeno para el combustible. Hay que tener en cuenta que el aclareo y la acumulación de hidrógeno no es fácil y que para ello se necesita más energía de la que se produce.

Años después, el 1 de abril de 1826, Samuel Morey patentó el motor de la primera combustión interna. Utilizó alcohol etílico y trementina mezclados para el combustible. En aquella época se utilizaba la trementina para dar color a la llama del alcohol. Colocó y utilizó el motor en un “vehículo” a modo de carro y en un recipiente pequeño. El barco recorrió el río Connecticut a una velocidad aproximada de 15 km/h. Sin embargo, Samuel no consiguió financiación suficiente para desarrollar su invención y se mantuvo.

Años después, en 1858, Jean Lenoir inventó un motor de combustión interna más eficiente utilizando gas de hulla para combustible. El gas de hulla fue muy utilizado en los sistemas de iluminación urbana antes de que dominara la electricidad.

Hasta entonces eran de un solo cilindro y motores de dos tiempos.

Sin embargo, el avance más significativo se produjo en 1867. Ese año, Nicolás Otto fabricó un motor de combustión interna de cuatro tiempos. Más eficaz que el modelo de Lenoir, triunfó en su lanzamiento industrial. Posteriormente, Gottlieb Daimler comenzó a utilizar este motor en el sector de automoción, sobre todo a partir de la incorporación del carburador de gasolina. Es decir, desde que añadió el aparato para mezclar adecuadamente el aire y el combustible. La mayoría de los coches actuales no tienen carburadores, ya que utilizan un sistema de inyección para mezclar el combustible con el aire.

Los motores de combustión interna siguen predominando en los vehículos.
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En 1890 Wilhelm Maybach realiza por primera vez un motor de combustión interna de cuatro cilindros.

Tanto Gottlieb Daimler como Wilhelm Maybach eran trabajadores de la compañía de Nicolás Otto, pero en 1882 fundaron su compañía.

XIX. A finales del siglo XX se había inventado el actual modelo de motores de combustión interna, desde entonces sólo se han realizado ajustes y adaptaciones.

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El motor de combustión interna transforma la energía calorífica en energía mecánica mediante la explosión controlada en el interior del motor. Sirve sobre todo para sistemas de propulsión que se desplazan de uno a otro. En vehículos terrestres, marítimos y aéreos (automóviles, trenes, barcos, aviones...)

además de su uso en la construcción, la industria, la maquinaria agrícola, la producción de electricidad, etc. Sin embargo, la competencia de los motores eléctricos es muy dura, especialmente en la industria y en aplicaciones que no se mueven de un modo u otro.

Estructura y funcionamiento

La parte más importante de estos motores es la cámara de combustión. Es donde se quema el combustible y, en consecuencia, donde se genera la energía calorífica. Posteriormente, la energía calorífica se transforma en energía mecánica mediante los componentes mecánicos del motor.

Los motores de encendido por chispa (motores Otto) y los motores de encendido por compresión (motores Diesel) son dos tipos principales en función de la acción del fuego del combustible. Sin embargo, las partes principales de ambos tipos de motores son iguales. Pueden ser motores de dos o cuatro tiempos, pero los más utilizados son los de cuatro tiempos, es decir, con entrada, compresión, explosión y escape.

Etapas del motor de gasolina.
Fuente: Diccionario Enciclopédico de la Energía
Etapas del motor diesel.
Fuente: Diccionario Enciclopédico de la Energía
La primera vez --entrada-- el pistón desciende. Durante esta operación, la válvula de entrada está abierta y en los motores Otto se introduce la mezcla de combustible y aire en el cilindro. En los motores diesel sólo entra aire.

En la segunda etapa --compresión-- el pistón sube. Dado que la válvula de entrada ya está cerrada, la mezcla aire combustible se comprime en un caso y el aire en el otro.

Le sigue la tercera vez que estalla. En los motores Otto la chispa eléctrica de la bujía estalla una mezcla muy comprimida. En los motores diesel, sin embargo, esta tercera vez se introduce el combustible al cilindro mediante inyección. Como el aire del cilindro está muy comprimido, está muy caliente y por eso el combustible explota. Al tener un mayor volumen de los gases de explosión, empujan el pistón hacia abajo y es entonces cuando se produce el trabajo mecánico debido al movimiento lineal del pistón.

La cuarta etapa consiste en abrir la válvula de escape y expulsar los gases de combustión con el pistón en su posición inferior en fuga.

La efeméride de la ciencia
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Samuel Morey
(1762-1843). Inventor estadounidense. Además de patentar el motor de combustión interna, acumuló 20 patentes sobre máquinas de vapor, la mayoría de ellas de uso en envases. En 1792 formó un barco de vapor con ruedas situadas a ambos lados.
La última patente fue concedida a los 71 años, en 1833.
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