motor archivos - El blog de Víctor Yepes

Motores neumáticos

Los motores neumáticos son actuadores que transforman la energía almacenada en el aire comprimido en trabajo mecánico, ya sea rotativo o alternativo. Destacan por su ligereza y compacidad y ofrecen una densidad de potencia comparable o incluso superior a la de motores eléctricos equivalentes. Además, comparten con los sistemas hidráulicos ventajas importantes, como la seguridad en atmósferas explosivas, ya que no generan arcos eléctricos ni chispas, y la capacidad de transmitir un par elevado en relación con su peso.

Frente a la tecnología oleohidráulica, también presenta ventajas operativas específicas. En cuanto a la gestión térmica, el aire se enfría al expandirse y al realizar trabajo. Esto proporciona un efecto refrigerante natural que evita la acumulación de calor, incluso durante trabajos prolongados bajo carga, a diferencia de los motores hidráulicos.

En cuanto a la infraestructura, las redes de distribución de aire comprimido son más sencillas y económicas de instalar. Como el aire es un fluido inocuo, no se requieren líneas de retorno. Tras su expansión, puede evacuarse directamente a la atmósfera. Además, en caso de fuga, no existe riesgo de contaminación del suelo ni de incendio. Por ello, estos motores son especialmente adecuados para trabajos en túneles y en explotaciones mineras.

En el ámbito de la edificación y la obra civil, los motores neumáticos constituyen la solución estándar para accionar herramientas portátiles y equipos de elevación. Entre ellos se incluyen amoladoras, llaves de impacto, polipastos y cabrestantes. Su elevada frecuencia de impacto también los hace especialmente adecuados para martillos rompedores, perforadoras y vibradores de hormigón. En estas aplicaciones, la fiabilidad en entornos con polvo y vibraciones intensas es un requisito fundamental.

Desde el punto de vista técnico, los motores neumáticos presentan las siguientes características diferenciales frente a los motores eléctricos e hidráulicos:

Elevada relación potencia-peso: su diseño simplificado permite fabricar unidades más ligeras y compactas que las de un motor eléctrico de potencia equivalente. Esto facilita su integración en herramientas manuales y en espacios reducidos.
Seguridad ambiental: al no utilizar electricidad, son intrínsecamente seguros en atmósferas explosivas, húmedas, polvorientas o corrosivas. Además, ofrecen una elevada resistencia a impactos mecánicos y vibraciones.
Gestión térmica por expansión: la disminución de la temperatura asociada a la expansión del aire evita la acumulación de calor incluso tras largos periodos de funcionamiento a plena carga. De este modo, se elimina el riesgo de quemaduras por contacto y se reduce el riesgo de incendio en el entorno de trabajo.
Flexibilidad de control y reversibilidad: el par y la velocidad pueden regularse de forma continua mediante válvulas de estrangulamiento. Su baja inercia rotacional permite arrancar, detener e invertir el sentido de giro prácticamente al instante.
Tolerancia al calado: pueden detenerse a carga máxima sin sufrir daños internos. A diferencia de los motores eléctricos, no existe riesgo de sobreintensidad. Una vez eliminada la sobrecarga, el motor recupera inmediatamente su funcionamiento normal.
Sencillez y bajo mantenimiento: la ausencia de sistemas eléctricos y la robustez de sus componentes mecánicos reducen las necesidades de mantenimiento. Como resultado, ofrecen una elevada fiabilidad en ciclos continuos de arranque y parada.

Aunque los tipos y principios de funcionamiento de los motores neumáticos son similares a los de los motores hidráulicos, en ambos casos existen variantes de paletas, pistones y engranajes. Sin embargo, su comportamiento difiere debido a las propiedades del fluido de trabajo. El aceite es prácticamente incompresible, lo que permite movimientos rígidos y precisos. El aire, por el contrario, es altamente compresible. Esta característica proporciona una respuesta más suave ante las variaciones de carga, aunque el control de velocidad resulta menos preciso si no se emplean reguladores específicos.

Os dejo algunos vídeos sobre este tipo de motores.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Motores hidráulicos

Un motor hidráulico es un actuador mecánico que convierte la energía hidrostática —presión y caudal— de un fluido incompresible, generalmente aceite mineral, en energía mecánica rotativa. A diferencia de las bombas, que suministran energía al fluido, los motores la extraen para generar un par motor (M) y una velocidad angular (ω) en el eje de salida.

En el ámbito de la ingeniería civil y de la maquinaria pesada, estos dispositivos son componentes esenciales de los sistemas de transmisión hidrostática. Sus aplicaciones más habituales abarcan los sistemas de traslación —accionamiento de orugas en excavadoras y mandos finales en maquinaria de movimiento de tierras—, los sistemas de elevación y tracción —cabrestantes, grúas torre y tornos de perforación— y los implementos auxiliares —mecanismos de dirección asistida, martillos hidráulicos y rotación de torretas—.

Conviene distinguir estos motores de las turbinas hidráulicas —Pelton, Francis o Kaplan—. Las turbinas son máquinas de flujo continuo destinadas a la generación eléctrica a gran escala mediante el aprovechamiento de la energía cinética y potencial del agua. Los motores empleados en la construcción son, por el contrario, máquinas de desplazamiento positivo, que permiten un control preciso de la velocidad, una alta densidad de potencia y la capacidad de entregar el par máximo desde el arranque, características indispensables para el trabajo en obra y en minería.

A diferencia de los motores eléctricos o de combustión interna, el motor hidráulico no es una máquina motriz primaria, sino un actuador rotativo. Su funcionamiento depende de una fuente de potencia hidráulica externa, generalmente una bomba de desplazamiento positivo impulsada por un motor térmico o eléctrico. Pese a la doble conversión de energía, de mecánica a hidráulica y de nuevo a mecánica, el conjunto motor-bomba-actuador resulta eficiente y competitivo en maquinaria pesada gracias a su elevada densidad de potencia y robustez mecánica.

Una de las ventajas más relevantes de la tecnología oleohidráulica es su capacidad para funcionar como un sistema de transmisión de variación continua. Mediante una bomba de caudal variable, habitualmente de pistones axiales con plato oscilante, es posible regular la velocidad del motor con precisión y progresividad. Dado que la velocidad angular del motor (ω) es directamente proporcional al caudal (Q) suministrado por la bomba e inversamente proporcional a su cilindrada unitaria (Vd), el sistema ofrece las siguientes prestaciones:

Control continuo de velocidad: variación de cero a su valor máximo sin escalonamientos.
Reversibilidad instantánea: cambio del sentido de giro mediante la inversión de la dirección del flujo en la bomba, sin necesidad de engranajes inversores.
Gestión del par a baja velocidad: capacidad de mantener un par motor elevado incluso a velocidades extremadamente bajas, prestación que las transmisiones mecánicas convencionales no pueden ofrecer sin un desgaste severo del embrague.

Los motores hidráulicos presentan una serie de ventajas frente a los motores eléctricos o mecánicos en aplicaciones de alto par y condiciones de trabajo severas:

Alta densidad de potencia: su diseño compacto y robusto permite que, a igual potencia, un motor hidráulico ocupe entre un 25 % y un 50 % del volumen de un motor eléctrico equivalente, lo que facilita su integración en espacios reducidos, como el interior de las orugas de una excavadora.
Baja inercia rotacional: la reducida masa móvil en relación con el par aplicado permite aceleraciones, frenados y cambios de giro casi instantáneos, lo cual resulta fundamental para el control de implementos y de sistemas de dirección.
Tolerancia al calado: pueden detenerse a carga máxima sin sufrir daños térmicos ni mecánicos, ya que el exceso de presión se libera a través de válvulas de seguridad. Un motor eléctrico, bajo las mismas condiciones, sufriría una sobreintensidad que lo dañaría en cuestión de segundos.
Transmisión elástica: el fluido hidráulico actúa como amortiguador frente a picos de carga e impactos mecánicos, proporcionando un acoplamiento semielástico que protege la integridad de la transmisión.
Autolubricación y durabilidad: al operar en contacto permanente con aceite mineral a presión, todos los componentes internos se mantienen lubricados de forma continua, lo que minimiza el desgaste por fricción y prolonga la vida útil del equipo, incluso en ambientes con polvo o humedad.
Control independiente de velocidad y par: mediante válvulas proporcionales es posible regular el movimiento con gran precisión, sin necesidad de variadores de frecuencia electrónicos.
Seguridad en ambientes críticos: al no generar chispas ni requerir cableado eléctrico de alta potencia en el punto de actuación, resultan adecuados para trabajos en minería, en ambientes con riesgo de explosión o en aplicaciones sumergidas.

Atendiendo a su capacidad de entrega de par (M) y régimen de giro (n), los motores hidráulicos se clasifican en tres grupos:

Motores de elevado par y baja velocidad: generalmente con pistones radiales o axiales. Se caracterizan por su gran cilindrada, lo que les permite operar a velocidades de giro muy bajas —en ocasiones inferiores a 1 rpm— con total estabilidad. Son los más empleados en los mandos finales de tracción.
Motores de par y de velocidad medios: principalmente de paletas, engranajes o pistones. Ofrecen un comportamiento equilibrado para funciones auxiliares que exigen ciclos de trabajo continuos sin esfuerzos de arranque extremos.
Motores de alta velocidad: de engranajes o de pistones axiales. Diseñados para alcanzar regímenes elevados —hasta 5.000 rpm o más—, con una cilindrada unitaria menor que los hace más ágiles, aunque con menor capacidad de par.

En general, existe una relación inversamente proporcional entre el par entregado y la velocidad de giro: los motores de elevado par operan a bajas revoluciones, mientras que los de alta velocidad presentan una menor cilindrada unitaria y, con ello, una capacidad de par más limitada.

En este vídeo se resumen las ideas más interesantes sobre los motores hidráulicos.

Os dejo algunos vídeos más sobre este tipo de motores.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Influencia de los factores atmosféricos en el rendimiento de un motor atmosférico

https://www.nitro.pe/mecanico-nitro/por-que-nuestro-coche-pierde-potencia-en-la-altura.html

Una disminución de la presión atmosférica, un aumento de la temperatura o de la humedad relativa reducirían el oxígeno disponible para la combustión interna. Un motor con aspiración natural se vería más afectado que uno turboalimentado. Como referencia, por cada 100 metros de aumento de altitud, la potencia de un motor de aspiración natural disminuye un 1,2 %, mientras que la de uno turboalimentado disminuye un 0,8 %. Además, por cada 10 °C de aumento de temperatura, las pérdidas son del 3,6 % y del 5,4 %, respectivamente.

El factor de reducción para los motores de aspiración natural es, aproximadamente (Atlas Copco Manual, 1976):

Donde:

r es el factor de reducción

p₀ es la presión absoluta a la altitud de referencia (bar)

p_A es la presión absoluta a la altitud (bar)

p_H es la presión de vapor de la humedad del aire (bar) a la temperatura y humedad relativa reales

T₀ es la temperatura absoluta al nivel de referencia (K)

T_A es la temperatura absoluta a la altitud real (K)

La presión de vapor p_H se obtiene de la siguiente tabla:

Tabla. Presión de vapor de la humedad del aire en milibar (Atlas Copco Manual, 1976)

Temperatura °C	Humedad relativa en %
Temperatura °C	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
—10	0	1	1	1	1	2	2	2	2	3
—5	0	1	1	2	2	2	3	3	4	4
0	1	1	2	2	3	4	4	5	5	6
5	1	2	2	3	4	5	6	7	7	8
10	1	2	4	5	6	7	9	10	11	12
15	2	3	5	7	9	10	12	14	15	17
20	2	5	7	9	12	14	15	19	21	23
25	3	6	10	13	16	19	22	25	29	32
30	4	8	13	17	21	25	30	34	38	42
35	6	11	17	22	28	34	39	45	51	56
40	7	15	22	30	37	44	52	59	66	74
45	10	19	29	38	48	57	67	77	86	96
50	12	25	37	49	62	74	86	99	111	123

A continuación os doy un problema resuelto que, espero, os resulte de interés.

Pincha aquí para descargar

Referencias:

ATLAS COPCO (1976). Atlas Copco Manual. Técnica del aire comprimido. 2ª edición, Madrid.

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

Curso:

Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

El embrague

Embrague acoplado/desacoplado. Wikipedia.

El embrague es un sistema que permite tanto transmitir como interrumpir la transmisión de una energía mecánica a su acción final de manera voluntaria. En un automóvil, por ejemplo, permite al conductor controlar la transmisión del par motor desde el motor hacia las ruedas.

Os dejo a continuación unos vídeos, que espero os sean útil para entender su funcionamiento.

https://www.youtube.com/watch?v=RVdkZu7BWp0

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Motores eléctricos

El empleo de la energía eléctrica para el equipo de construcción, depende del tipo de trabajos, de las necesidades de movilidad y de la disponibilidad de electricidad o posibilidades de generarla. Cuando su uso es posible y los trabajos están concentrados en un solo sitio, la potencia eléctrica puede ser la más económica posible.

Un motor eléctrico transforma energía eléctrica en mecánica por acción de un campo electromagnético (lo contrario sería un generador). Los motores eléctricos se componen por dos partes fundamentales: el rotor que es la parte que gira, y el estator, que es la fija, no se mueve y está unida a la carcasa. Además cuentan con:

Un inductor, formado por uno o varios imanes o bobinas por las que pasa la corriente y que genera el campo magnético. Si la corriente es continua, se creará un electroimán de polaridad fija y, si es alterna, de polaridad oscilante.
Un inducido, formado por una o varias bobinas situadas dentro del campo magnético que crea el inductor. Normalmente el inductor se coloca en el estator y el inducido en el rotor.
El colector, que es el elemento que recoge la corriente que pasará a las bobinas.
Las escobillas, que transmiten la corriente al colector, están apoyadas sobre él y evitan que el cable se enrede al girar.

Los motores eléctricos, si pueden utilizarse, presentan una serie de ventajas:

Facilidad del arranque, sobre todo en tiempo frío.
Pocas incidencias y averías.
Entretenimiento mínimo.
Fácil investigación y reparación de averías.
Bajo costo, lo cual permite tener otro motor de repuesto.
Economía de funcionamiento.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Motores térmicos de dos tiempos

El motor de dos tiempos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Este motor presenta, en condiciones similares de cilindrada, número de cilindros, etc., doble de potencia que el de cuatro, pero presenta el inconveniente de que su potencia queda algo disminuida por las deficiencias de barrido de los gases producidos en la combustión. Estos motores se caracterizan por su ligereza y bajo coste, no presentando válvulas, lo cual supone una eliminación de complicaciones mecánicas.

Primer tiempo: se produce la combustión, expansión de los gases y descenso del pistón; llega un momento en que éste descubre la lumbrera de escape, al mismo tiempo que comprime por su parte inferior los gases, empujándolos a través de la galería de trasiego o paso hacia el cilindro.
Segundo tiempo: sube el pistón, descubriéndose la lumbrera de admisión, si cono es normal no lleva válvulas. Se cierra a continuación la galería y la lumbrera de escape y se produce la compresión de los gases.

Para tener una visión más completa de este motor, os dejo el siguiente objeto de aprendizaje de la Universidad de La Laguna. Espero que os sea útil.

Otro vídeo explicativo es el siguiente:

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Motores térmicos de cuatro tiempos

El motor de 4 tiempos es el que se utilizan mayoritariamente en automoción. Mediante un sistema de transformación biela-manivela, este movimiento se transforma en el giro de una manivela o cigüeñal. Puede ser un motor de combustión interna alternativo tanto de ciclo Otto como ciclo del diésel. El ciclo de funcionamiento de estos motores se completa con cuatro desplazamientos del émbolo o tiempos, es decir, con dos vueltas completas. Este motor se compone por un cilindro, una biela, un cigüeñal, al menos dos válvulas, una bujía y muchos otros componentes que hacen que todo trabaje de forma coordinada.

Aquí se detallan los diferentes tiempos (actividades realizadas durante el ciclo) y sus características.

1-Primer tiempo o admisión: en el primer tiempo una mezcla de gasolina y aire va a entrar en la cámara de combustión del cilindro. El descenso del pistón aspira la mezcla en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión. Para ello el pistón baja del punto superior del cilindro al inferior, mientras que la válvula (o válvulas) de admisión se abre y deja entrar esa mezcla de gasolina y aire al interior del cilindro, para cerrarse posteriormente.

2-Segundo tiempo o compresión: con el pistón en su posición más baja y la cámara de combustión llena de gasolina y aire, la válvula de admisión se cierra y deja la cámara cerrada herméticamente. La inercia del cigüeñal al que está unida la biela del pistón hará que el pistón vuelva a subir y comprima así la mezcla.

3-Tercer tiempo o explosión/expansión: al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta a través del inyector el combustible muy pulverizado, que se autoinflama por la presión y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º mientras que el árbol de levas gira 90º respectivamente, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.

4 -Cuarto tiempo o escape: en esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas gira 90º.

En el siguiente vídeo de la universidad de La Laguna se ofrece una descripción básica de las máquinas térmicas en referencia a los motores de combustión interna de cuatro tiempos.

Os dejo a continuación algunos vídeos más sobre este tipo de motores.

https://www.youtube.com/watch?v=UKNLArrUJCg

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

El cigüeñal

El cigüeñal es un árbol de transmisión, con codos y contrapesos, presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela – manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa. En realidad consiste en un conjunto de manivelas. Cada manivela consta de una parte llamada muñequilla y dos brazos que acaban en el eje giratorio del cigüeñal. Cada muñequilla se une una biela, la cual a su vez está unida por el otro extremo a un pistón. En los motores de automóviles, el extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabeza de biela) conecta con la muñequilla, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantáneo. El cigüeñal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor.

Os dejo a continuación un vídeo explicativo que espero os guste.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Motores endotérmicos o de combustión interna

Un motor es la parte de una máquina capaz de hacer funcionar algo, transformando algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. De hecho, gran parte de la maquinaria empleada en ingeniería civil utiliza motores de combustión interna para su funcionamiento, especialmente motores diesel turboalimentado. En este post vamos a repasar muy brevemente este tipo de motores y dejaremos alguna animación para su mejor comprensión. En otros artículos profundizaremos en la explicación y funcionamiento más detallado.

Los motores térmicos producen trabajo aprovechando la energía de los cuerpos que se encuentran a una temperatura elevada. A este tipo pertenecen los motores de combustión, en el que el medio de trabajo o sustancia a la que se le va a extraer la energía térmica ha adquirido su alta temperatura aprovechando el calor desprendido de una combustión. En la Tabla 1 se clasifican los motores térmicos de combustión.

MOTORES TÉRMICOS	Combustión interna	Combustión externa
Alternativos	De explosión Diesel	Máquina de vapor
Rotativos	De explosión Turbina de gas	Turbina de vapor

Tabla 1.- Clasificación de los motores térmicos de combustión.

Los motores endotérmicos o de combustión interna aprovechan la energía generada por la expansión de un combustible en el interior de una cámara, transformándola en movimiento. Si bien existen antecedentes a mediados del siglo XVII con Huygens y Papin con motores de pólvora, no fue hasta 1794 en el que el inglés Robert Street patentó el primer motor alternativo de combustión interna que utilizaba una mezcla de aire y combustible gaseoso. El primer motor de este tipo capaz de soportar una utilización continuada en el ámbito industrial fue construido por el francés Etienne Lenoir en 1859, siendo mejorado notablemente por el alemán Nikolaus Otto en 1876 con su motor de cuatro tiempos.

El primer motor de gasolina fue diseñado y patentado por el ingeniero alemán Gottlieb Daimler en 1885, y en 1892 su compatriota Rudolf Diesel patenta el primer motor de encendido de compresión.

Los motores de combustión interna pueden clasificarse atendiendo a diferentes conceptos:

Por la forma de iniciar la combustión: Motores Otto (motores de explosión: encendido por chispa) y motores Diesel (encendido por compresión).
Por el ciclo de trabajo: Motores de 4 tiempos y motores de 2 tiempos.
Por el movimiento del pistón: Motores de pistón alternativo y motores de pistón rotativo.

El motor de combustión interna alternativo es una máquina térmica de desplazamiento positivo que permite la transformación de energía térmica obtenida mediante un proceso de combustión en el propio fluido operante, en energía mecánica mediante el movimiento lineal de un émbolo. El fluido comprime y expande un volumen cerrado deformable formado por el cilindro, el pistón y la culata.

Dentro de los motores de combustión interna rotativos, el motor Wankel, cuya patente data de 1936, se diferencia enormemente de los motores convencionales. Conserva el producto, la compresión, la potencia y el ciclo familiar del extractor, pero utiliza, en vez de un pistón, de un cilindro y de válvulas mecánicas, un rotor triangular que gira alrededor del excéntrico. Otro tipo son las turbinas de gas, que son motores compuestos por uno o varios compresores, una o varias cámaras de combustión dispuestas anularmente alrededor del eje de la máquina. Una turbina de uno o varios escalones que acciona el compresor y una turbina de potencia donde el trabajo producido se puede emplear para generar energía eléctrica, mover la hélice de una aeronave, etc. Además, lleva un pequeño motor de arranque y un sistema de inyección del combustible en la cámara de combustión y de regulación del régimen de la máquina.

En próximos artículos profundizaremos algo más en el funcionamiento detallado de estos motores, en especial, en los ciclos Otto y Diesel.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

¿Qué es un turbocompresor?

Turbocompresor (corte longitudinal). En rojo, estátor de fundición y rotor de la turbina. En azul estátor de aluminio y rotor del compresor. Wikipedia

La incorporación de la sobrealimentación a los motores de combustión interna permite aumentar su potencia sin necesidad de aumentar sus dimensiones. Esta sobrealimentación puede aumentar la potencia hasta en un 40 % en comparación con un motor igual no sobrealimentado. La solución pasa por incrementar el volumen de aire que accede a la cámara de combustión en motores atmosféricos. Los turbocompresores son, por tanto, turbomáquinas que comprimen el aire y están compuestos por una turbina solidaria a un eje que impulsa el compresor de aire de admisión en su otro extremo. Este motor funciona con la energía que normalmente se pierde en los gases de escape. Se pueden clasificar en turbocompresores de geometría fija o variable. La mejora de los materiales ha hecho posible la instalación de estos sistemas de sobrealimentación. Cuanto mayor sea la eficiencia adiabática, mejor será el rendimiento final del sistema.

Los turbos de geometría variable disponen de un sistema de aletas o álabes que, dependiendo de la presión de los gases de escape, se sitúan en una u otra posición para aumentar la velocidad del flujo que debe pasar a través de la turbina y mantenerla girando a su velocidad óptima a cualquier régimen del motor.

En los motores diésel, el turbocompresor está más difundido debido a que un motor diésel trabaja con exceso de aire al no tener mariposa, lo que significa que, a igual cilindrada unitaria e igual régimen motor (rpm), entra mucho más aire en un cilindro diésel.

Turbo de geometría variable. Fuente: http://www.motorpasion.com/

A continuación os dejo un vídeo explicativo que explica el funcionamiento de esta máquina.

En el siguiente vídeo de la universidad de La Laguna se explica el funcionamiento de un sistema turbocompresor.

En este vídeo se explica el turbo de geometría variable.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.