Motor de gas

Tipos de motores de gas

Los motores de gas son máquinas que transforman la energía del combustible gaseoso en potencia mecánica. En general, un motor es una máquina que transforma el combustible en energía para impulsar vehículos o maquinaria, y cuando se habla de motores de gas, el foco principal está en el combustible utilizado.

• Motor de gas de pistón:

El principio de funcionamiento del motor de gas de pistón es hacer que el gas se expanda y mueva el pistón trabajando con el sistema de válvulas. Luego, el pistón en movimiento crea una fuerza de rotación que impulsa el cigüeñal del motor de gas, y finalmente, el cigüeñal produce la potencia.

El motor de gas de pistón suele tener cuatro etapas, también llamadas tiempos: admisión, compresión, trabajo y escape. La válvula de admisión se abre en la primera etapa, dejando entrar el gas y el aire. Luego, la válvula de compresión cierra la admisión, y el gas en el cilindro se comprime, lo que también produce calor. En la etapa de trabajo, la bujía crea una pequeña explosión que empuja el pistón hacia abajo. Finalmente, en la última etapa, la válvula de escape se abre y el pistón sube para expulsar el gas quemado.

• Los motores de gas de pistón incluyen:

  • Motores de gas de dos tiempos: Motores de gas que funcionan dos veces en una vuelta.
  • Motores de gas de cuatro tiempos: Motores de gas que funcionan cuatro veces en una vuelta.
  • Motores de gas de encendido por chispa: Motores de gas que utilizan una chispa para encender el gas.
  • Motores de gas rotativos: Motores de gas que tienen un rotor que se mueve en círculos en lugar de usar pistones. Los motores de gas rotativos son menos comunes y suelen utilizarse para fines especiales.
  • Otros: Motores Wankel para automóviles.

• Motor de gas de turbina:

  El motor de gas de turbina funciona como si se extrajera el aire de una habitación con un tubo grande. Tiene un compresor que aspira el aire y una turbina que lo expulsa, lo que permite que el gas se mueva y proporcione energía. Este motor suele tener tres partes: un compresor, una cámara de combustión y una turbina.

  El motor de gas de turbina es común en máquinas, barcos y algunos coches grandes.

Especificaciones y mantenimiento de los motores de gas

Las especificaciones de los motores de gas varían según la aplicación y la máquina. Las siguientes son las especificaciones típicas para motores de gas pequeños y medianos:

• Desplazamiento: Los motores de gas tienen un desplazamiento pequeño o mediano de hasta varios litros. Por ejemplo, un motor de gas típico de generación de energía tendrá un desplazamiento de entre 3,5 y 16 litros. Los motores pequeños utilizados en máquinas como cortacéspedes pueden tener un desplazamiento de entre 100 y 500 centímetros cúbicos.
• Potencia de salida: La potencia se mide en caballos de fuerza (HP) o kilovatios (kW). La potencia de salida de los motores de gas suele oscilar entre unos pocos caballos de fuerza y varios cientos. Un motor de gas pequeño de generación de energía puede tener una potencia de salida que oscila entre 5 y 25 HP. Los motores de gas de tamaño mediano utilizados en máquinas de trabajo como bombas de uso general y sumideros de agua pueden tener una potencia de salida de 50 a 100 HP.
• Sistema de combustible: Los motores de gas pueden tener carburadores o inyectores de combustible como parte de sus sistemas de combustible. Los motores de gas pequeños suelen tener sistemas de combustible con un carburador. A diferencia de los motores diésel, que tienen inyección directa de combustible, el sistema de combustible del motor de gas con un carburador aplica un mecanismo de pulverización para enviar combustible al cilindro. Los motores más avanzados tienen sistemas de inyección de combustible que garantizan una combustión más eficiente y un mejor rendimiento.
• Sistema de arranque: Los motores de gas tienen sistemas de arranque eléctricos o de retroceso. Los motores más pequeños tienen un sistema de arranque de retroceso en el que el operador tira de una cuerda para arrancar el motor. Los motores de gas con motor de arranque tendrán especificaciones para el sistema de voltaje, que puede ser de 12 o 24 voltios.
• Temperatura de funcionamiento: Los motores de gas funcionan en un rango de temperatura de 0 a 50 grados Celsius. Si la temperatura se desplaza más allá de este límite, el motor puede averiarse o dejar de funcionar correctamente.

Mantener un motor de gas aumenta su vida útil y le ayuda a funcionar mejor. Los fabricantes proporcionan orientación sobre el mantenimiento y el cuidado del motor de gas. Los siguientes son consejos generales de mantenimiento para un motor de gas:

• Cambios de aceite regulares: Cambiar el aceite con regularidad ayuda a mantener el motor bien lubricado y a prevenir el desgaste. El aceite de funcionamiento para los motores de gas puede ser diferente al de otros motores. Las empresas pueden consultar las directrices del usuario y ver qué tipo de aceite necesita el motor de gas.
• Inspección y limpieza de los filtros: Los motores de gas tienen filtros de aire y combustible. Los usuarios deben inspeccionar y limpiar los filtros con regularidad para eliminar el polvo, la suciedad y los residuos. Con el tiempo, los filtros se obstruyen y restringen el flujo de aire y combustible, lo que afecta al rendimiento del motor.
• Inspección de las bujías: Los motores de gas utilizan bujías para encender el combustible. El usuario puede inspeccionar las bujías para detectar signos de desgaste, acumulación de carbón y daños, y reemplazarlas si es necesario. Si las bujías no funcionan correctamente, el motor puede fallar, consumir más combustible y perder potencia.
• Comprobación del sistema de refrigeración: Los motores de gas tienen sistemas de refrigeración que trabajan para mantenerlos a la temperatura adecuada. Los usuarios deben comprobar con regularidad el nivel de refrigerante y buscar fugas. Los refrigerantes evitan el sobrecalentamiento, lo que puede provocar daños y desgaste de las piezas.
• Mantenimiento del sistema de combustible: Los residuos y la suciedad pueden obstruir el sistema de combustible y afectar a la entrega de gas al motor. Los usuarios deben limpiar los inyectores de combustible o los carburadores según las instrucciones del fabricante. Además, deben utilizar el tipo correcto de combustible y evitar el combustible contaminado para evitar daños al sistema.

Aplicaciones de los motores de gas

Los fabricantes de motores de gas saben que sus productos se utilizarán en diversas aplicaciones, como se ha descrito en el escenario anterior. Las siguientes industrias utilizan principalmente motores de gas y su respectiva aplicación:

• Generación de energía

  Los motores de gas son los motores principales para generar energía eléctrica a partir de combustibles gaseosos. Se utilizan comúnmente en plantas de energía independientes, sistemas de cogeneración (CHP) y aplicaciones de apoyo a la red. Los motores de gas sobresalen en la conversión de la energía química que se encuentra en gases como el gas natural, el biogás y el gas de vertedero en energía eléctrica. Su eficiencia en la conversión de gas a electricidad los convierte en componentes indispensables en diversos entornos de generación de energía.

• Industria del petróleo y el gas

  Los motores de gas juegan un papel fundamental en el sector del petróleo y el gas, actuando como motores principales para los compresores y bombas de gas. Estos compresores y bombas son integrales para transportar y procesar combustibles gaseosos como el gas natural, el gas asociado y el gas extraído de los campos petroleros. Los motores de gas garantizan un funcionamiento sin problemas, una compresión eficiente y una manipulación fiable de los gases en las diversas instalaciones de extracción, procesamiento y transporte de la industria.

• Aplicaciones marinas

  Los motores de gas se utilizan ampliamente en aplicaciones marinas, especialmente en el sector del petróleo y el gas en alta mar. Su función principal es alimentar los compresores de gas empleados en sistemas que recuperan y procesan gas natural de las reservas submarinas. Estos compresores son cruciales para la extracción y gestión eficiente del gas natural en entornos marinos en alta mar. Los motores de gas proporcionan la propulsión necesaria para estos compresores, lo que permite el suministro continuo de uno de los recursos energéticos más importantes del mundo.

• Maquinaria de construcción

  Los motores de gas se utilizan ampliamente en equipos de construcción. Alimentan diversas maquinarias empleadas en la construcción de infraestructuras y proyectos de gran envergadura. Su versatilidad permite que los motores de gas se instalen en máquinas como excavadoras, cargadoras, bulldozers y otras, garantizando un rendimiento y una productividad fiables en las obras de construcción.

• Carretillas elevadoras

  Los motores de gas han encontrado un uso generalizado en las carretillas elevadoras, especialmente en entornos industriales y de almacenes. Estos vehículos especializados son esenciales para las tareas de manipulación de materiales como la elevación, el movimiento y el apilamiento de mercancías. Los motores de gas ofrecen una fuente de energía adecuada para las carretillas elevadoras, proporcionando la fuerza y la flexibilidad necesarias para una operación eficiente en almacenes e instalaciones de fabricación.

• Transporte

  Los motores de gas se utilizan cada vez más en sistemas de transporte público de todo el mundo, concretamente en la producción de autobuses de gas. Estos vehículos respetuosos con el medio ambiente ofrecen una alternativa sostenible a los autobuses diésel tradicionales, contribuyendo a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la contaminación del aire. Al utilizar motores de gas como fuente de energía, los autobuses de gas proporcionan un modo de transporte público más limpio y sostenible para las poblaciones urbanas.

Cómo elegir los motores de gas

• Requisitos de potencia

  Es necesario tener en cuenta los requisitos de potencia de la aplicación prevista. Los motores de gas se ofrecen en diferentes potencias, medidas en caballos de fuerza (HP) o kilovatios (kW). Considere la carga que impulsará el motor y la potencia de salida necesaria para obtener el rendimiento deseado.

• Tamaño y peso

  El tamaño físico y el peso del motor de gas son importantes, especialmente si necesita encajar en determinadas limitaciones de espacio o si el peso es un factor crítico en el diseño de la aplicación. Considere las dimensiones y la masa del motor para garantizar un ajuste e integración adecuados.

• Requisitos de instalación

  Considere los requisitos de instalación del motor de gas, incluidas las provisiones de montaje, el sistema de escape, el sistema de admisión y cualquier accesorio necesario para una instalación adecuada. Asegúrese de que el motor se pueda integrar fácilmente en la configuración existente sin modificaciones significativas o retrasos.

• Condiciones de funcionamiento

  Es necesario tener en cuenta las condiciones de funcionamiento, como temperaturas extremas, humedad, polvo o vibraciones. Algunas aplicaciones pueden requerir la selección de un motor de gas diseñado para entornos desafiantes o la adición de recintos de protección para mitigar el impacto de las condiciones adversas en el rendimiento y la longevidad del motor.

• Restricciones presupuestarias

  Por último, las restricciones presupuestarias representan un factor significativo que influye en la selección de un motor de gas. Estas restricciones pueden provenir de limitaciones del proyecto, consideraciones de coste o recursos financieros. Aunque el rendimiento y la idoneidad son primordiales, es igualmente crucial elegir un motor que se alinee con el presupuesto para garantizar la viabilidad económica del proyecto en general.

FAQ

P1: ¿Cuál es la diferencia entre un motor de gas y un motor de gasificador?

A1: Los motores de gas que se utilizan comúnmente son los que queman gas natural o propano. Los motores de gasificador convierten la biomasa en combustible gaseoso mediante un dispositivo llamado gasificador. Algunos motores de gasificador también se denominan motores de combustión externa.

P2: ¿Son los motores de gas mejores que los diésel?

A2: Los motores de gas suelen tener costes de mantenimiento más bajos que sus homólogos diésel gracias a la ausencia de válvulas, componentes de válvulas y componentes de cabeza accionados por correa. Los motores de gas también tienen sistemas de lubricación simplificados que los hacen fáciles de mantener.

P3: ¿Cuánto tiempo dura un motor de gas?

A3: Si se mantiene correctamente, un motor de gas puede durar de 10 a 15 años o más.