MÀQUINES TÈRMIQUES

MOTOR DE 4 TEMPS

Motor de 4t : Història

1860:Jean Joseph Etienne Lenoir crea el primer motor de combustió interna cremant gas.

1862: Alphonse Beau de Rochas patentà el motor de 4T. 1875:Paral·lelament, Nikolaus August Otto també patentà el

motor de 4 temps. 1876: Otto havía construït el primer motor

de quatre temps. 1885: Karl Benz comença a utilitzar

motors de gasolina en els sus primers prototips d’automóvils.

1886: Nikolaus August Otto perd la patent del motor de 4 temps

Motor de 4t: ELEMENTS

Motor de 4t: FUNCIONAMENT

FASE 1: Admissió

El pistó està a punt d'arribar al PMS. S'obre la vàlvula d'admissió i el buit provocat pel desplaçament del pistó cap a la part inferior del cilindre xucla la mescla de gasolina i aire.

Motor de 4t: FUNCIONAMENT

FASE 2:Compressió:

La vàlvula d'admissió es tanca i el pistó, desplaçant-se cap a la part superior del cilindre, comprimeix la mescla de gasolina i aire fins poc abans d'arribar al PMS.

Motor de 4t: FUNCIONAMENT

FASE 3: Explosió:

Després de la compressió una guspira elèctrica produïda per la bugia inflama la mescla provocant l'explosió. En aquest moment es produeixen una gran quantitat de gasos que empenyen amb força el pistó cap a la part i inferior del cilindre.

Motor de 4t: FUNCIONAMENT

FASE 4:Escapament

Un cop el pistó ha arribat a la part inferir del cilindre, s’obre la vàlvula d'escapament i surten els gasos gràcies al moviment ascendent del pistó. A partir que el pistó arriba al PMS, la vàlvula d'escapament es tanca, s'obre la d'admissió.

Motor de 4t: FUNCIONAMENT

MÀQUINES TÈRMIQUES

MOTOR DE 2 TEMPS

Motor de 2t : Història

El motor de 2 temps va ser inventat abans del de 4 temps.

L’11 de setembre de 1858, va ser registrada la seva primera patent per Pedro Hugon.

El 1860, J.J.E Lenoir va construir per primer cop el motor.

Motor de 2t: ELEMENTS

Pistó

Boques Tipus:

– Boca d’admissió: – Boca de càrrega:

– Boca d’Escapament:

Carter

Culata

Motor de 2t: FUNCIONAMENT

1ª Fase. Admissió

i compressió:

El pistó es desplaça de PMI a PMS, tanca la boca de sortida dels gasos cremats i obre la boca d'entrada dels gasos combustibles. El pistó continua el seu moviment cap al PMS comprimint els gasos combustibles que hi ha a l'interior del cilindre.

Motor de 2t: FUNCIONAMENT

2a Fase. Explosió i escapament:

El pistó es desplaça degut a l'explosió provocada per la guspira de la bugia des del PMS al PMI.

El pistó tanca la boca d'admissió i

obre la d'escapament i la de càrrega.

Es produeix la sortida dels gasos cremats i l'entrada al cilindre, per la boca de càrrega dels gasos combustibles precedents del carter.

MÀQUINES TÈRMIQUES

MOTOR DE 4 I 2 TEMPS

Motor de 4t i 2 t: CICLE TEÒRIC

0-1: Procés Isobàric

1-2: Compressió adiabàtica

2-3: Procés Isocòric

3-4: Expansió Adiabàtica

4-1: Procés Isocòric

1-0: Procés Isobàric

Cicle otto:

Motor de 4t: CICLE TEÒRIC

Cicle Otto en el motor 4t:

0 - 1 → Carrera d'aspiració

1 - 2 → Carrera de compressió

2 - 3 → Explosió

3 - 4 → Carrera d'expansió

4 - 1 → Expulsió instatània de la calor

1 - 0 → Carrera d'expulsió

Motor de 2t: Cicle Otto

Cicle Otto en el motor 2t:

Els cicles termodinàmics es porten a terme com en el de quatre amb la diferència que es dos processos alhora.

Motor de 4t i 2t : RENDIMENT

Factors que afecten en l’eficiència:

0 - 1 i 1 – 0 → La pressió no es manté constant I el treball net és negatiu.

1 - 2 i 3 - 4 → Hi ha intercanvi de calor entre els gasos i les parets del cilindre per tant l'expansió o la compressió no són adiàbàtiques.

2 - 3 i 4 - 1→ Ni l'absorció ni l'expulsió de calor no es fa instataniament.

Motor de 4t i 2t : DESPLAÇAMENT DEL PISTÓ

El pistó al moure’s pel cilindre hi ha un punt on assoleix un màxim, PMS (Punt Mort Superior), i un altre on assoleix un mínim, PMI (Punt Mort Inferior). Llavors quan el pistó s’ha desplaçat de PMS a PMI o a l’inrevés es diu que s’ha portat a terme una carrera.

Motor de 4t i 2t : DESPLAÇAMENT DEL PISTÓ

La cilindrada és la suma del volum útil de tots els cilindres d’un motor. Se sol expressar en centímetres cúbics i es calcula de forma següent:

r = radi del cilindre

h = carrera del pistó

La cilindrada dona molta informació sobre la capacitat de treball que pot desenvolupar un motor en concret.

Cilindrada = π · r2 · h · (Nº cilindres)

Motors de 4t i 2t: Relació de Compressió

La relació de compressió és el terme amb el que es denomina la fracció matemàtica que defineix la proporció entre el volum d'admissió i el volum de compressió.

La fórmula per calcularla és:

V = volum del cilindre quan el pistó està a PMI v = volum del cilindre quan el pistó està a PMS

Relació de compressió = ( V + v ) / v

Motors de 4t i 2t:

Avantatges del motor de 2 temps respecte el de 4: El motor de dos temps no utilitza vàlvules ni molts dels altres

elements que porten els motors de quatre temps, per tant és més lleuger i de construcció més senzilla, per el que resulta més econòmic.

Al produir-se una explosió per cada gir del cigonyal, en comptes de les dos explosions per cada volta de cigonyal en el de quatre temps, desenvolupa més potencia per una mateixa cilindrada i la seva marxa és més regular.

Un altre avantatge és que pot funcionar en qualsevol posició ja que el carter no emmagatzema lubricant.

Motor de 4t i 2t:

Inconvenients del motor de 2 temps respecte el de 4: Aquest motor consumeix oli, ja que la lubricació s’aconsegueix

per mescla amb el combustible. Aquest oli barrejat a la cambra de combustió, es crema i es poden produir emissions contaminats i brutícia dins el cilindre que en el cas d’afectar a la bugia impedeixen el correcte funcionament.

Encara que doni més potència que el de quatre temps té un rendiment inferior ja que els part del combustible no es crema i se’n va per la boca d’escapament.

Motor de 2t i 4t: ACTUALITAT

El motor dos temps actualment s’utilitza en motocicletes de baixa cilindrada, petites embarcacions, motocicletes de competició...

Això es degut als seus avantatges respecte el de quatre temps.

No obstant això, s'ha anat substuint en alguns àmbits el motor de dos temps pel de quatre i actualemnt el de dos només solament continua tenint una gran presensència en el món de les competicions de motociclisme perquè es busca una major potència en comptes de un rendiment més alt.

Per això, al tenir un rendiment més baix contamina més i el govern preten promoure eliminació del motor d'aquests en els motocicletes i treu mesures que afavoreixen el ús del del quatre temps.

Motor de 2t i 4t: ACTUALITAT

Els motors de quatre temps s’utilitzen en diferents tipus de vehicles com els cotxes, alguns camions, motocicletes de gran cilindrada... Encara que cada cop més els motors de quatre temps estan sent substituïts pels de diesel.

Motor de 4t : POTÈNCIES

Taula de comparació de potències entre diferents models:

Ford Focus Ferrari 430 Audi R 10 Le m ans D ucati S uperbike 1098M otor D avanter transversal central posterior longitudinal P osterior longitudinal C entralC ilindrada 1753 cc 4308 cc 5500 cc 1099ccN º de C ilindres 4 c ilindres en línia 8 c ilindres en V 90º 12 c ilindros en V 90º B ic ilíndric en LD iàm etre per carrera 85,2 x 82 m m . 92 x 81 m m 102.7 x 76.4 m m 104 x 64.7m mP otencia m àx. 90 C V a 4000 rpm . 490 C V a 8500 rpm 650 C V a 4500 rpm 160 C V a 9750 rpm

Motor de 4t : EXEMPLES

Motor Horitzontal (Boxer):

Motor de 4t : EXEMPLES

Motor en V:

MEMBRES:

•BETTINA ARRIA

•ROSANA BASURTO

•CARLOS GALINDO

•ALEX GIMÉNEZ

•MARC OLIVIER

•IMMA ROBERT

•JACOB URIBE