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Hola a todos
Os propongo un nuevo hilo

Teoría y práctica de los motores de Combustión Interna.
Este hilo se me ocurre tras un post de Madelemm,en el hilo Motores que hicieron historia

En el intentaré poner en claro,a nivel sencillo,como funcionan los motores de aeromodelismo,a un nivel elemental y práctico.

Los motores de C.I. en su teoría,engloban los motores que conocemos como de gasolina,diesel y reactores (de varios tipos) en nuestra vida diaria,que es una simplificación común pero inexacta,y se basan en la liberación de la energía de un combustible químico por oxidación,(combustión);es decir,combinando el combustible con el oxígeno del aire ambiente en un lugar específico DENTRO del motor (cámara de combustión).

Las máquinas de vapor,los motores de aire caliente y los de gas cautivo,realizan la combustión FUERA del motor y no tienen cabida aquí,así que no es por descortesía,sino para centrar el hilo...pero no contestaré a nada que tenga que ver con ellos.

No pretendo polemizar con nadie y este foro no trata de los motores de explosión,de los que no sé nada y ya hay otro hilo que se dedica a ellos.Allí es donde deben dirigir sus posts los interesados y no voy a contestar a ninguna pregunta sobre ellos tampoco.

Advertencia previa:
Me voy a ceñir a la denominación más exacta según la ciencia y tecnologia de las piezas,materiales y procesos,y en cada momento intentaré aclarar el significado de los términos con fotos o esquemas y poner en claro lo que diferencia a cada tipo EN ESPAÑOL.

El que esté acostumbrado a oir cosas en el swahili de anglicismos y neologismos que se habla en las revistas de coches y motos,no lo va a encontrar aquí,y a lo mejor no lo relaciona.
Procuraré aclarárselo si pregunta

Madelemm va por tí y los que compráis Cox en los mercadillos y cuidáis de los aviones viejos y hacéis aeromodelos

Mi tiempo es limitado y no soy el más rápido del mundo ante un teclado,así que esto puede tardar algo en correr

Que no decaiga...
algunas cosas conocidas





Para ABRIR BOCA:
Todos estos motores HACEN LOS MISMOS TIEMPOS de diferente manera.
Los Motores CI hacen los mismos procesos QUÍMICOS,con sustancias iguales o muy parecidas (Oxígeno y Combustible ) y están obligados a renovar al final de cada ciclo el aire y preparar la nueva combustión...

Parece por ello que NO PUEDEN SALTARSE TIEMPOS...
Siendo así---Por qué llamamos MOTORES de 2 tiempos a una clase de motores?
¿se saltan algún tiempo?

Bueno
(No takers,como dicen los surferos,a pesar de que el artículo (pelín chauvinista) de Wikipedia en francés tiene las respuestas)
No
No puden saltarse tiempos
Otra cosa es EN QUE PARTE DEL MOTOR SE REALIZAN LOS TIEMPOS del ciclo teórico que son siempre 4 en Otto y Diesel
Y en cuantas VUELTAS DE CIGÜEÑAL se logra un ciclo de TRABAJO ÚTIL

Los motores Diesel y los de Otto o de gasolina hacen 4 ciclos o tiempos,en su funcionamiento:
Admisión/Compresión /Trabajo (o Expansión) y Escape
Prefiero el término trabajo,para resaltar el hecho de que es el recorrido de pistón ÚTIL mientras que los otros preparan el cilindro para la combustión
( y no hay mas cáscaras,que decía mi abuela)

Gasolina y Diesel difieren en el procedimiento de iniciar la combustión y en la duración de la misma,y en el tipo de combustible,que queda limitado por lo anterior,en cada caso.
Esto hace que el SISTEMA DE ALIMENTACiÓN tenga DIFERENCIAS CONSTRUCTIVAS NOTABLES....(y esto responde a la pregunta del final)....

No se pueden quitar tiempos

Observación
El motor de gas de Lenoir no tiene una compresión en el sentido del pistón comprimendo la mezcla...Pero no hay muchos ahora
Las vávulas eran automáticas y el encendido determinaba el cierre de la admisión,al crecer la presión interna... Y al alcanzar el máximo se abría la de escape El rendimiento era bajo y el régimen útil muy estrecho....
La detonación que producía el gas quemado al salir,determinó que la gente pensara que"algo explotaba dentro"
Y de ahí...Mejor no nombrarlo
Al principio,algunos motores de automóviles NO tenían tiempo de compresión,se parecían al Lenoir,pero con válvula de escape de accionamiento por leva y encendido por tubo caliente(como un glow.).. y luego se lió toda la literatura.hablando de motores de expansión . de compresión y de explosión para clasificar las diferentes soluciones que se iban descubriendo...
Y algo de eso también queda ahora..

Chiste "de Arguiñano" respecto a lo de ahorrarse 2 tiempos:
Un profesor de Termo que yo tenía,decía que,ya puestos, lo mejor era uno que hiciera EXPANSION y ESCAPE,porque así no gastaba combustible...

(Era una broma,pero a algunos les causaba dudas....Sin energía química,no hay motor térmico ninguno)
Y: No,no se pueden quitar tiempos de los ciclos

(Y,de momento,no hablamos de cohetes...Combustión pura...)


Y otra pregunta "capciosa" que diría Jpuente....
¿Son los motores Diesel de aeromodelo,realmente motores de ciclo Diesel?
Any takers now?

A ver,una pista...Habéis visto algún Diesel de aeromodelo que traiga bomba de inyección?
Ya seguimos luego

Los motores de aeromodelo son una mezcla de varios principios constructivos.
Y difieren en los combustibles que usan
Y en los procesos de combustión,en detalle,no de modo general

Cualquier aeromodelista que conduzca un automóvil Diesel usa "calentadores" para el arranque..
Ahora son de accionamiento automático para arrancar en frío,pero hace años había que ponerlos y quitarlos con un interruptor

Son "bujías de incandescencia",que se alimentan por electricidad,que se corta cuando el motor arranca
(esto me suena......a arrancar un "glow".." Glow plug= bujía incandescente,en inglés-americano)...Ponemos la pinza de la batería en la bujía,arrancamos,la quitamos..)
Pero un "pequeño detalle" diferencia el motor Diesel "grande" del pequeño:
La bomba de inyección de combustible a alta presión

El pequeño no la tiene

Y la combustión en el ciclo Diesel se controla con esa bomba y tiene una duración mayor que la del motor Otto....

Así que va a ser que todos los motores de aeromodelos son de ciclo de Otto,con encendido por "punto caliente" (autoencendido)

En el motor de bujía o "glow" se crea un "tubo caliente" (el aire dentro de la bujía,alrededor de la espiral,conforma este tubo),que es necesario inciar con energía externa,pero luego,se va a mantener a temperatura con una parte muy pequeña de la energía del combustible...
Este combustible es alcohol metilico(*)(**),porque su temperatura de ignición y tiempo (largo) de combustión permite mantener la espiral al rojo,sin quemarla...
Es lo mismo que se hacía antes de aplicar encendidos por chispa en los automóviles de los primeros años de la automoción.

(*)Mezclado también con Nitrometano (y acetona)
Nota importante:El nitrometano es un aditivo que tiene 2 acciones,que interesan para generar potencia:Eleva la temperatura de combustión,en su propia llama,y por tanto el rendimiento (castigando las piezas y acortando la vida de los motores),pero también,en su combustión inicial,se desprende OXÍGENO,o sea que actúa como un PEROXIDANTE,permitiendo quemar más alcohol que lo que admitiría la mezcla metanol aire perfecta,es decir,que actúa como un COMPRESOR (o Turbo) QUÍMICO...
(es una simplificación,no quiero aburrir más con fórmulas y descripciones).

El exceso de oxígeno con % nitro altos,es capaz de quemar las espirales de bujía corrientes,las de Autos 1/8 y motores de carreras R/C son diferentes en metal y construcción (aislante y montaje)
Y hay grados especiales,para 4T,porque a ralentí,se "enfrían"mucho

(**) el alcohol metílico es un veneno muy activo,y aunque ahora se maneja con bombas desde depósitos estancos y escapes largos apenas se toca,pasa a través de la piel (aparte de desecarla) y debe mantenerse lejos de ella...
Lo cual es difícil con motores antiguos..
También,la actual tendencia a prescindir de estos motores ,va parejo con lo tiempos"verdes"que vivimos y la popularización de "juguetes RC" para todas las edades

Y una mala noticia para los que tienen un deportivo "no Diesel":
En las gasolinas actuales,aparece en porcentajes variables,para limpiar el sistema de inyección y estabilizar la combustión a ralentí..Lo dejo ahí.
Ya veremos otro día la manía que tiene de captar agua de la atmósfera

El motor diesel para modelos utiliza la energía del combustible de otro modo
Se mezclan 2 tipos de combustible,uno que nos da la energía térmica por su mayor poder calorífico (el keroseno,gas oil o petróleo refinado(al que le quitan la fracción de gasolinas)es el combustible real
El otro es un iniciador (éter etílico o sulfúrico),que tiene una temperatura de inflamación baja,relativamente,y que arde a una temperatura que es la necesaria para calentar el aire en la cámara hasta que se produce la inflamación del petróleo por contacto con el aire caliente generado y sirve como "difusor de la combustión",por decirlo de algún modo
El aire y el combustible se comprimen y se llevan a una zona de la culata donde la mezcla eleva su temperartura hasta alcanzar la de ignición del éter,que se extiende al petróleo por la temperatura que alcanzan el éter y oxígeno del aire al combinarse,lo que se logra dejando un espacio realmente pequeño entre pistón y culata y el petróleo continúa ardiendo,mientras el pistón baja ,durante un momento...
(es un simplificación,como más arriba)

EN LOS DOS CASOS: el aire y el combustible ESTÁN MEZCLADOS ANTES DE LA COMPRESIÓN,como en el ciclo de Otto...

El motor Diesel de los automóviles (Y los de "2 tiempos" de locomotoras y barcos) LA COMPRESIÓN ES DE AIRE SOLO

Es una condición del Ciclo Diesel y lo que,junto con la combustión,lo diferencia del Ciclo de Otto

LOS MOTORES DIESEL DE AEROMODELO NO SON DIESEL,queman petróleo
como los motores agrícolas de 2 combustibles de los años 50 y 60,de 2 tiempos y con bujía (JLO y similares)...

Y como los motores se identifican a sus combustibles pues...
Gasolina y Diesel,hala...

Diesel y Glow...
Sencillo.


¿Y por qué llegamos a esto?
En los motores de aeromodelo,el mayor problema al principio (año 1936)era miniaturizar la bujía,la bobina y la batería de un encendido por chispa.. (salvo para Roy Arden,el precursor del micromotor)

El volante magnético (que vemos todavía en los llamados "avionizados" motores de rozadora o cortasetos,como se ve ahora en los "motores de gasolina" por estos foros )no era una opción, porque no había imanes de gran fuerza suficientemente ligeros y el efecto giroscópico era muy negativo..(***)

Y eso en Europa,donde había una escuela de motores ligeros sin válvulas,los llamados erróneamente "2 tiempos",porque en América los encendidos de los automóviles de "4 tiempos" por batería fueron los elegidos desde el principio...

Las bujías de automoción de 3/8" (9,52 mm)que se usaban en algunos motores multicilindros de la época,solucionaron el problema,hasta que se hicieron versiones con la porcelana más pequeña y luego una bujía de aeromodelo específica,la Champion V
La gente se hacía sus bujías,de todos modos,en muchos casos

Se aplicaron juegos de contactos de ruptor motores grandes adaptados en muchos casos ,condensadores de radios secos y se hicieron bobinas "secas"especiales,con dos pilas secas,y no batería de plomo, de gran capacidad....
TODO LO CUAL PESABA SIEMPRE MÁS QUE EL MOTOR...

Así que cuando Roy Arden comenzó a fabricar BUJÍAS INCANDESCENTES a finales de los 40,que permitían quitar el ruptor y la bobina y las baterías,al final de la 2ª Guerra Mundial,cuando el alcohol metílico se comenzó a vender libremente,los usuarios comenzaron a quitar todo aquello y convertir a "glow" sus motores ,comprando las bujías de Arden y Bob Sereshaw,y luego las versiones de OK,McCoy y Champion

Y NO SIN PROBLEMAS
(al principio,una pila de 1,5 se mantenía conectada a la bujía en algunos motores que no eran capaces de generar suficiente "autoencendido" por la baja compresión o defecto de diseño en las cámara.
En otros,los más rápidos y desarrollados,fué necesario bajar la compresión y cambiar la posición de la bujía

Pero aún así,la facilidad de arranque superó otros defectos del alcohol metílico,como comerse los primitivos tanques de plástico transparente de los Ohlsson,los acabados de aviones al uso y los pegamentos y otros peores,como incendiarse en los escapes,cuando los motores "devolvían"..... (backfiring)....)
Algunos motores se rompieron y no eran aptos,por suerte para otros(notable el caso de los O&R y McCoy)la cosa era coser y cantar...

El encendido de chispa era cosa del pasado y apartir del año 49,los diseñadores empezaron a hacer los motores para metanol...

Menos en Europa,donde tuvo más éxito el llamado "Diesel" hasta que llegó la competencia de USA y Japón y las primeras radios que eran de tubos de vacío y se decía que se rompían más con los Diesel...

Otra leyenda urbana ... las radios eran muy malas y se rompían al chocar,mayormente,y funcionaban cuando les daba la gana,en principio

Ahora,se da la vuelta a la situación y se vuelve a la gasolina y bujía...Pero sin juego de contactos,sustituídos por un sensor de efecto Hall y un amplificador que incorpora el generador de alta tensión,sin la pesada bobina externa
Si se hace en unGlow,casi siempre es necesario bajar la compresión para evitar la detonación,añadiendo calas a la junta de la culata
Sigue un post de fotos

Vamos con esas fotos ,a ver si se puede con el imageshack

Upps
Bien,la idea era que se viera la complicación de una instalación de encendido por chispa,en un avión,aunque esta es una instalación en banco de pruebas....
pero eso de imageshack me supera todavía y he metido la imagen dos veces
Todo este lío se cambia de la noche a la mañana por esta cosa,en el avión,vamos en la culata del motor

Y una pila de teléfono ,en tierra,para arrancar solamente...

Gracias a este caballero,de aspecto pulcro,que enreda con un osciloscopio antes de que se les pasara a los de "Sun" por la cabeza para controlar el funcionamiento del encedido y que tiene una coleccíón de motores en la estantería ,que debían ser TODOS los que había de aquella (1945)
En su mano tiene un "Atom",el precursor del Arden de 1.6cc y los motores pequeños de ahora...
Invento suyo también,pero de encendido por chispa

Aquí,pero mucho tiempo después de inventarlo,con un motor de expansión y encendido por "tubo caliente" y válvula automática,el primero que hizo...Ya desde pequeñito,le iba la marcha...

Imageshack no me deja seguir...
Lo siento
Intentaré dividir el post y enviaros el resto en otro..

Gracias Antonio, te he descubierto por aquí tambien, ¿cuanto sabes?, que gozada de explicaciones y de imágenes.
Un saludo
Jose Maria