Los motores de combustión interna se clasifican de la siguiente forma:
1. Motores alternativos: Estos poseen el mismo principio de funcionamiento de la máquina de vapor, solo que aquí el fluido de trabajo si experimenta el proceso de la combustión. En la Figura 7 se muestra esquemáticamente un motor alternativo.
Figura. 20. Motor alternativo. Estos a su vez se clasifican por:
Ignición o encendido:
Motor Otto o de encendido provocado, en los que la combustión se inicia mediante una chispa. Los primeros motores incorporaban una llama externa para el encendido, sin embargo este sistema quedó pronto obsoleto siendo sustituido por un tubo caliente que se empleó hasta la Primera Guerra Mundial. Desde entonces, la ignición es eléctrica (bujía) ya que permite controlar la ignición (el momento en el que se ha de producir) y subsana los problemas de reducida vida útil y riesgo de explosión de los sistemas anteriores. Para evitar la explosión espontánea de la mezcla, estos motores no pueden alcanzar grandes presiones, limitándose en la práctica hasta relaciones de compresión de 11 a 1, mientras que los motores diesel pueden alcanzar valores de hasta 21 a 1, ya que el combustible diesel es introducido en la cámara de combustión en el momento preciso de la ignición, y no antes de la compresión.
Motor diesel o de encendido por compresión, en los que la compresión de la mezcla es suficiente para provocar su autoinflamación. En este motor se utilizan valores elevados de compresión para lograr lo que se denomina "temperatura de ignición" cuando el pistón se encuentra en el PMS, y es en ese momento cuando se inyecta el combustible dentro de la cámara por medio de una bomba de alta presión y un inyector, variando la cantidad de combustible para controlar la potencia entregada por el mismo. Cabe destacar que en este tipo de motores se obtienen rendimientos superiores al de ciclo Otto, mientras gran parte por la compresión a la que pueden trabajar, aprovechando mejor el combustible ya que son del tipo "mezcla pobre”.
Por el Ciclo:
Ciclo de cuatro tiempos, en los que el ciclo termodinámico se completa en cuatro carreras del émbolo y dos vueltas del cigüeñal. En estos motores, la renovación de la carga se controla mediante la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape.
Ciclo de dos tiempos, el ciclo termodinámico se completa en dos carreras del émbolo y una vuelta del cigüeñal. La renovación de la carga se logra por barrido, al desplazar la nueva mezcla los gases de la combustión previa, sin la necesidad de válvulas, ya que es ahora el propio émbolo el que con su movimiento descubre las lumbreras de admisión y escape regulando el proceso.
2. Rotativos o Wankel: Esta consta básicamente de una serie de alabes unidos radialmente a un eje, los cuales lo hacen rotar cuando incide sobre ellos el fluido de trabajo, es decir, los gases producto de la combustión, en el caso de una turbina de gas de ciclo abierto, tal como se muestra en la figura:
Figura 21.
3. Motores a reacción: Son aquellos que adquieren un movimiento del conjunto del motor, mediante la expulsión a alta velocidad del fluido de trabajo (gases producto de la combustión), en el sentido contrario al movimiento deseado, es decir, que utilizan el principio de acción-reacción.
Existen dos tipos básicos de motores a reacción: los que toman el comburente del medio que los rodea (el aire), y los que no lo hacen (estos se conocen como Motores-cohete). Todos los motores a reacción que poseen admisión de aire del exterior, constan básicamente de un conducto en el cual se realiza el proceso de la combustión del fluido de trabajo, el cual posee una admisión de aire exterior, una entrada de combustible, una bujía que encienda la mezcla y una abertura para expulsar los gases de la combustión a alta velocidad. Lo anteriormente mencionado se muestra en la figura siguiente.
Figura. 22 Motor a reacción.
El principal inconveniente técnico que presentan los motores a reacción con admisión de aire del exterior, es el de asegurar el sentido del flujo del fluido de trabajo, o en otras palabras el de impedir que los gases de combustión salgan por la admisión de aire.
Según el método que se emplee para asegurar el correcto flujo dentro del motor a reacción con admisión del aire del exterior, se encuentra la siguiente subdivisión de motores:
Pulsorreactor: En este motor se colocan una serie de válvulas de admisión, las cuales se abren para permitir la entrada del aire, y se cierran cuando se inyecta el combustible y se produce el encendido. Un motor de este tipo se muestra en la figura:
Figura. 23 Pulsorreactor
Estatorreactor: En este motor es la presión de los gases admitidos la que asegura el correcto flujo dentro del mismo, lo cual se logra a altas velocidad del aire admitido. En la Figura 10 se muestra un estatorreactor.
Turborreactor: En este motor es un compresor accionado por una turbina de gas, el que impide la salida de los gases de la combustión por el conducto de admisión. En la Figura 29 se muestra un turborreactor.
Figura. 25. Turborreactor
En el Motor-Cohete no se tiene una admisión de aire, lo que implica que la máquina que es movilizada por este motor, deba llevar tanto al combustible como al comburente. Lo anterior hace que este motor conste simplemente de una cámara de combustión y de una salida de gases (tobera). En la Figura 12 se muestra un Motor-Cohete.
Figura. 26 Motor-Cohete
78. Diferencias de la construcción y del principio de funcionamiento de los motores