7/24/2019 Motor Alternativo - Generalidades
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Motor alternativo
Un motor alternativo, tambin a menudo conocido
como motor de pistn, es un motor que utiliza el
movimiento alternativode uno o ms pistones para con-
vertir la presin en un fluido en trabajo, generalmente en
forma demovimiento de rotacin. La contraposicin son
las mquinas rotativas en que el movimiento de las pie-
zas de la mquina ya es de rotacin como lasturbinaso
elmotor Wankel.
Este tipo de motor no tiene porque ser exclusivamente
unmotor trmico. En este artculo se describen las ca-
ractersticas comunes de todos los tipos. Los principalestipos
trmicos son: elmotor de combustin interna, que
se utiliza ampliamente en vehculos de motor, lamquina
de vapor, el pilar de laRevolucin Industrial, y elmotor
Stirlingde usos ms especficos. Como motor no trmico
tenemos los cilindros hidrulicosy losmotores hidruli-
cos de cilindros.
En los motores la energa de fluido disminuye y se
transforma enenerga mecnica. La mquina alternati-
vo opuesta son los generadores alternativos, en la que se
transfiere la energa al fluido. Si se trata de fluidos com-
presibles hablamos decompresoresy si son incompresi-
bles debombas.
1 Caractersticas comunes
La configuracin genrica es un cilindro donde dentro hay
un pistn, a veces dos. Si hay slo un cilindro un extre-
mo del cilindro est cerrado, si existen dos pistones ca-
da uno cierra un extremo. En el cilindro se introduce el
fluido de trabajo, generalmenteaireo vapor de agua. Se
puede introducir bajo presin y caliente (por ejemplo, la
mquina de vapor), o se calienta y comprime en el inte-
rior del cilindro, ya sea por la ignicin de una mezcla de
aire y combustible (motor de combustin interna) o por
contacto con un intercambiador de calor caliente en el
cilindro (motor Stirling). Los gases calientes y a presin
se expanden, empujando el pistn hacia la parte inferior
del cilindro. El pistn se devuelve a la parte superior del
cilindro (punto muerto superior) por unvolante de iner-
cia, o la potencia de otros pistones conectados al mismo
eje o, en algunos diseos, el pistn puede ser accionado
por ambas lados, en cuyo caso se dice que es de doble
efecto. En losmotores con dos pistones por cilindroestos
vuelven al centro. Dentro de este tipo existe una varianteque
emplea aire comprimido para desplazar los pistones
motor de pistn libre
En la mayora de los tipos los gases expandidos o ago-
tados se eliminan del cilindro por esta carrera, aunque
en algunas mquinas de vapor se condensa y se vuelve a
enviar a la caldera. Algunos tipos de motor de Stirling,
no expulsan nada sino que calienta y enfra repetidamen-
te la misma cantidad de gas sellada. En los que emplean
fluidos incompresibles generalmente el fluido trabaja en
circuito cerrado y se vuelve a enviar a la bomba.
En la mayora de los tipos, el movimiento lineal del pis-
tn se convierte en movimiento de rotacin a travs de
unabielay uncigealo por unplato oscilante, emplea-do bastante en
los motores hidrulicos, u otro mecanismo
adecuado. Pero en losmartillos mecnicosno se transfor-
ma a movimiento circular sino que se emplea el lineal al-
ternativo directamente. A menudo se utiliza un volante de
inercia para asegurar una rotacin suave o para almacenar
energa para llevar el motor a travs de una parte del ciclo
sin potencia. Los motores alternativos de ms cilindros,
en general, funciona ms libre de vibraciones (suavemen-
te). La potencia de un motor alternativo es proporcional
al volumen de desplazamiento de los pistones combina-
dos.
Debe existir algn tipo de sellado entre el pistn deslizan-te y
las paredes del cilindro de manera que el gas a alta
presin sobre el pistn no se escape y reduzca la eficiencia
del motor. Este sellado lo proporciona generalmente uno
o ms anillos de pistn. Estos son los anillos hechos de
un metal duro, e introducidos en una ranura circular en la
cabeza del pistn. Los anillos de ajustarse estrechamente
en la ranura y presionar contra la pared del cilindro para
formar una junta. Generalmente existen varios anillos y
cada uno realiza una funcin.
Los cilindros pueden estar alineados enlnea, en una con-
figuracin deV,horizontalmente opuestouno al otro, o
radialmentealrededor del cigeal. En los motores conlos pistones
opuestosexisten dos pistones de trabajo en
los extremos opuestos del mismo cilindro. Y esto permi-
te configuraciones exticas como la triangular delNapier
Deltic. Algunos diseos han fijado los cilindros en mo-
vimiento alrededor del eje, tal como el motor rotativo
que sigue siendo un motor alternativo el pistn dentro del
cilindro sigue haciendo un movimiento alternativo. Los
motores que emplean plato oscilante tiene los cilindros
paralelos entre si y con respecto al eje de giro.
En algunos diseos la posicin del pistn puede permitir
o impedir la entrada o salida de los gases en el momento
correcto del ciclo. Pero usualmente se requieren vlvulaspara
realizar esta funcin. Lo habitual es que estn con-
1
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_rotativohttps://es.wikipedia.org/wiki/Napier_Deltichttps://es.wikipedia.org/wiki/Napier_Deltichttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_pistones_opuestoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_pistones_opuestoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_radialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_b%C3%B3xerhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_en_Vhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_en_l%C3%ADneahttps://es.wikipedia.org/wiki/Pist%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Martillo_mec%C3%A1nicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Plato_oscilantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cig%C3%BCe%C3%B1alhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bielahttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_pist%C3%B3n_librehttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_pistones_opuestoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Volante_de_inerciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Volante_de_inerciahttps://es.wikipedia.org/wiki/Punto_muerto_superiorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_Stirlinghttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_internahttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_vaporhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_de_aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Airehttps://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_alternativohttps://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_hidr%C3%A1ulico#Tipos_de_motores_hidr%C3%A1ulicos%2523Motores_de_pistoneshttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_hidr%C3%A1ulico#Tipos_de_motores_hidr%C3%A1ulicos%2523Motores_de_pistoneshttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_hidr%C3%A1ulicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_Stirlinghttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_Stirlinghttps://es.wikipedia.org/wiki/Revoluci%C3%B3n_Industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_vaporhttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_vaporhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna_alternativohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_t%C3%A9rmicohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_Wankelhttps://es.wikipedia.org/wiki/Turbinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_de_rotaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Mecanismo_de_movimiento_alternativo
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2 3 ESQUEMA
ducidas por levas o bielas accionadas por el eje del motor.
Los primeros diseos utilizan la vlvula corredera pero ha
sido reemplazado en gran parte por la vlvula de pistn o
vlvula de asiento. En los motores de vapor del punto en
el ciclo del pistn en la que la vlvula de entrada de vapor
se cierra se llama el corte y este a menudo se puede con-
trolar para ajustar el par motor suministrado por el motory
mejorar la eficiencia. En algunos mquinas de vapor, la
accin de las vlvulas puede ser sustituido por uncilindro
oscilante.
2 Clasificacin
Para clasificar los motores de este tipo, es comn, em-
plear el nmero y la disposicin de los cilindros, como
puede ser lineal, en V, radial. Y por ltimo tambin se
tiene en cuenta lacilindrada, es decir, el volumen total
dedesplazamiento de gas por los pistones que se mueven en
los cilindros, normalmente se mide en centmetros cbi-
cos (cm3 o cc) o litros (l) o (L). Por ejemplo, para motores
de combustin interna, los modelos con uno o dos cilin-
dros son comunes en los vehculos ms pequeos, tales
comomotocicletas, mientras que losautomvilestienen
normalmente entre cuatro y ocho, y laslocomotorasy los
buquespuede tener una docena, o ms, de cilindros. La
cilindradas puede variar de 10 cm3 o menos en motores
demodelosa escala hasta varios miles de centmetros c-
bicos en losmotores marinos.
La relacin de compresin es la relacin entre el volumendel
cilindro, cuando el pistn est en la parte inferior de
su carrera, y el volumen cuando el pistn est en la parte
superior de su carrera. Afecta el rendimiento de los mo-
tores de combustin interna y los Stirling.
La relacin de dimetro/carrera es la relacin del dime-
tro del pistn, o agujero, a la longitud del recorrido den-
tro del cilindro, o carrera. Si este es de alrededor de 1
del motor se dice que es cuadrado, si es mayor que 1,
es decir, el agujero es ms grande que la carrera, es so-
brecuadrada. Si es menor que 1, es decir, la carrera es
ms grande que el orificio, es subcuadrada.
Los motores de combustin interna trabajan a travs deuna
secuencia de movimientos que admiten y eliminar los
gases hacia y desde el cilindro. Estas operaciones se repi-
ten cclicamente y un motor se dice que es de2 tiempos,
4 tiemposo 6 tiemposen funcin del nmero de pasos
necesarios para completar un ciclo.
En algunos motores de vapor, este pasa por varios cilin-
dros. Estos cilindros son de distintos tamaos, el primero
con el vapor a mayor temperatura y presin es el de me-
nor dimetro. En el cilindro se expande, aumenta su volu-
men y disminuye la presin. Pero este vapor todava tiene
capacidad de trabajo. Se aprovecha expandindolo en un
cilindro mayor y as hasta que resulte antieconmico. Hayque hacer
coincidir la cada de presin y temperatura de
forma que por toda la cascada de cilindros transite la mis-
ma masa de vapor. Estos motores se denominanmotores
compuestos.
3 Esquema
3.1 Motores trmicos
3.2 Motores por expansin
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_compuestohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_compuestohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_seis_tiemposhttps://es.wikipedia.org/wiki/4_tiemposhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_dos_tiemposhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_di%C3%A9sel_marinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Modelismohttps://es.wikipedia.org/wiki/Buquehttps://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motocicletahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindradahttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_radialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_en_Vhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_en_l%C3%ADneahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_oscilantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_oscilantehttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_corredera
