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Máquina de vapor

Motor alternativo

Motor alternativo

El motor alternativo utiliza el movimiento alternativo de uno o más pistones para convertir la presión en un fluido en trabajo. Generalmente este trabajo es en forma de movimiento de rotación, es decir, obtenemos energía mecánica. En el sentido inverso nos encontramos com las máquinas rotativas en que el movimiento de las piezas de la máquina ya es de rotación como las turbinas o el motor Wankel.

El motor alternativo también es conocidos como motor de pistón. Los motores alternativos más habituales són los motores de combustión interna. Estos motores térmicos se utilizan ampliamente en vehículos de motor.

Los motores de combustión se clasifican además de dos maneras:

A pesar de la importancia de los motores endotérmicos, existen otros tipos de motores alternativos:

  • La máquina de vapor, el pilar de la Revolución industrial
  • El motor Stirling.

Clasificación del motor alternativo

Los motores alternativos se pueden clasificar de muchas formas distintas. Las principales formas de clasificación són las siguientes:

  • Según la disposición de los cilindros en el motor
  • Según la cilindrada
  • Según la relación de compresión
  • Según la relación de diámetro y carrera
  • Según el número de movimientos de cada ciclo

Clasificación de los motores alternativos según la disposición de los cilindros

Una forma de classificación habitual del motor alternativo es utilizar el número y la disposición de los cilindros. De este modo tenemos:

  • Motor alternativo lineal. El motor en línea es un motor con todos los cilindros alineados en una misma fila, sin desplazamientos. Se han utilizado en motocicletas, automóviles, locomotoras y aviones. Normalmente se encuentra disponible en configuraciones de 2, 4, 5 y 6 cilindros.
  • Motor alternativo en V. El motor en V es una disposición en donde los cilindros se agrupan en dos bloques o filas de cilindros, donde forman una letra V. Todos los cilindros convergen en el mismo cigüeñal.​ En estos motores el aire de admisión es succionado por dentro de la V y los gases de escape expulsados por los laterales.
  • Motor alternativo radial. También se le conoce como motor en estrella. Este motor alternativo es un tipo de disposición en la cual los cilindros van ubicados radialmente respecto del cigüeñal, formando una estrella.

Clasificación de los motores alternativos según la cilindrada

Otra forma de clasificación de los motores alternativos es hacerlo dependiendo de la cilindrada.

La cilindrada es el volumen total de desplazamiento de gas por los pistones que se mueven en los cilindros. Habitualmente la cilindrada se mide en litros o centímetros cúbicos. En otras palabras, cilindrada es el volumen geométrico ocupado por el conjunto de pistones desde el punto muerto inferior (PMI) hasta el más alto ( PMS ), también llamado punto muerto superior. La cilindrada da una buena medida de la capacidad de trabajo que puede tener un motor.

Clasificación de los motores alternativos según la relación de compresión

Otro criterio para clasificar los diferentes tipos de motor alternativo es hacerlo mediante su relación de compresión.

La relación de compresión es la relación entre el volumen del cilindro. Otra forma de expresarlo seria el momento en que el pistón está en la parte inferior de su carrera (punto muerto inferior), y el volumen cuando el pistón está en la parte superior de su carrera (punto muerto superior).

Esta relación de compresión afecta el rendimiento de los motores Stirling y de los motores de combustión interna. En el caso de los motores de combustión interna, en esta web analizamos el ciclo otto para el motor de gasolina y el ciclo diesel para el motor diesel.

Clasificación de los motores alternativos según la relación de diámetro y carrera

La relación de diámetro/carrera es la relación del diámetro del pistón, o agujero, a la longitud del recorrido dentro del cilindro, o carrera. Dependiendo de esta relación tenemos:

  • Motores alternativos cuadrados: Si esta relación es cercana a 1.
  • Motores alternativos sobrecuadrados: Si la relación diámetro/carrera es mayor que 1, es decir, el agujero es más grande que la carrera.
  • Motores alterneticos subcuadrados: Si la relación es menor que 1, es decir, la carrera es más grande que el orificio.

Clasificación dependiendo del número de movimientos en cada ciclo

Esta clasificación de los motores alternativos depende de su ciclo de operación. En ellos se distinguen dos tipos de motor.

Los motores de combustión interna trabajan a través de una secuencia de movimientos de admisión y elminiación de gases en el cilindro. Estos movimientos se repiten cíclicamente y un motor se dice que es de 2 tiempos, 4 tiempos o 6 tiempos en función del número de pasos necesarios para completar un ciclo.

Terminología de los motores alternativos

Pistón motor alternativo

No todos los motores alternativos corresponden al esquema descrito, pero las partes esenciales y su funcionamiento, son similares.

A continuación adjuntamos una terminología usada universalmente en el campo de los motores de combustión interna o motores endotérmicos. Esta terminología se usa para indicar algunas dimensiones y valores fundamentales de este tipo de motor.

Punto muerto superior (P.M.S.).
Posición del pistón más próxima a la culata. Punto Muerto Inferior (P.M.I.). Posición del pistón más alejada de la culata.
 Punto Muerto Inferior (P.M.I.).
Posición del pistón más alejada de la culata.
Diámetro (en inglés: Bore).
Diámetro interior del cilindro. Expresado generalmente en milímetros (mm).
Carrera (en inglés: Stroke).
Comprende la distancia entre el P.M.S. y P.M.I., es igual, salvo raras excepciones, al doble del radio de la manivela del eje de cigüeñales. Se expresa generalmente en mm.
Volumen total del cilindro (V1).
Es el espacio comprendido entre la culata y el pistón cuando éste se halla en el P.M.I. Viene expresado, por lo general, en cm3
Volumen de la cámara de combustión (V2).
Está comprendido entre la culata y el pistón cuando éste se halla en el P.M.S. Suele expresarse en cm3
Volumen desalojado por el pistón o cilindrada (V1 - V2).
Es el generador por el pistón en su movimiento alternativo desde el P.M.S. hasta el P.M.I: Se expresa, por lo común, en cm3.
Relación volumétrica de compresión (ro).
Se entiende por tal la que hay entre el volumen total del cilindro V1 y el volumen de la cámara de combustión V2. En general, para abreviar, es llamado simplemente relación de compresión:
ro es igual al volumen 1 partido por el volumen 2
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Última revisión: 13 de diciembre de 2016