Crónica de la industria (1878-11-30 00:00:00), página 14

Otto es debido á la moderacion relativa que el inventor ha introducido en la combustion de la mezcla, y que resulta de este modo mejor proporcionada á la velocidad del piston motor. De esta suerte el calor, en vez de nacer espontáneamente, se desarrolla en cierta manera á medida que puede ser absorbido por la expansion de la masa gaseosa. Redúcese también así la pérdida del calor, y por lo tanto se evita el rápido enfriamiento que trae bruscamente la baja de presion, como se evita en el caso del motor Lenoir.

¿Cómo realiza M. Otto esta combustion lenta ó retardada? Muy sencillamente; por el modo de comprender la masa gaseosa sometida á la inflamacion. En su cilindro introduce, no una mezcla detonante única, homogénea, sino sucesivamente dos mezclas de diferentes compresiones. A este efecto, la disposicion de las lumbreras del distribuidor está combinada de modo que se admitan, primero/una mezcla formada de quince partes de aire por una de gas, á la que llama el Sr. Otto la mezcla débilmente explosiva, y después una segunda mezcla formada de siete partes de aire por una de gas, á la que llama la mezcla fuertemente explosiva.

Los fluidos gaseosos que componen la masa, los combustibles como el oxigeno del aire, los combustibles ó inflamables como el hidrógeno puro y los hidrógenos carbonados del gas, y por último, los inertes como el nitrógeno del aire y los residuos de la combustion anterior, se encuentran distribuidos, no uniformemente en la capacidad del cilindro, sino según un orden decreciente de inflamabilidad. Las partes más inflamables están cerca del punto alumbrado, las que lo son menos están inmediatas al pistón; las capas perpendiculares de la masa van siendo menos explosivas, á partir del fondo del cilindro. Resulta de aquí que en el momento de encender, se inflaman primero, las moléculas situadas cerca del cajón distribuidor, después la inflamacion se comunica á las moléculas siguientes, y así de aproximacion en aproximacion hasta las que tocan al pistón. Esta combustion de duracion prolongada como la que se presta realizar para la deflagracion de la pólvora, engendra un calor que, en vez de ser producido todo de un golpe, se desarrolla gradualmente, y por consecuencia dilata progresivamente los gases. No hay, pues, tension súbita como la que resulta en una explosion instantánea, sino una expansion regular que ejerce sobre el pistón una presion continua y sin choque. Estos efectos son demostrados con gran claridad por la curva del diagrama que he mencionado antes.

Sin embargo, el estado particular de composición y de compresion en que se encuentra la masa gaseosa antes de la explosion, se presta menos á una buena inflamacion, que en el caso en que se tiene una mezcla homogénea y la presion atmosférica, presion que es la del mecheiro de alumbrado. Para salvar esta dificultad, M. Otto ha encerrado la mezcla fuertemente explosiva en un recipiente cilíndrico abierto en el espesor mismo del fondo del cilindro. Desde el momento en que se encuentra en contacto con el mecheiro, esta mezcla forma una gran llama, que subiendo con impetuosidad del pequeño recipiente atraviesa la capacidad del cilindro y provoca en su camino la inflamacion de la masa gaseosa.

Tales son las circunstancias en que se efectúa la explosion en el motor Otto. Vése que satisfacen las condiciones teóricas que han sido indicadas al principio. La buena utilizacion del calor que se obtiene está justificada por su débil pérdida. Así la experiencia demuestra que el agua consumida por el enfriamiento del cilindro es de 85 litros (cuya temperatura se eleva de 15° á 80°) por caballo y por hora. Esto hace 2.520 calorías. Dividiendo por 6.000, se tiene la pérdida de calor, ó sea 42 por 100. Para la máquina Lenoir, la relacion del calor perdido con el total llega á 0,85, según unos experimentos de M. Tresca.

La idea de la compresion está tomada de los motores de aire caliente; como es sabido ha sido aplicada por Ericksen y Franchot. Estas máquinas presentan una doble ventaja; primero disminuye la temperatura á que debe llegar el aire, y por consiguiente el calentamiento, tan perjudicial para las máquinas, y en segundo lugar reduce notablemente para fuerzas próximamente iguales el volumen del cilindro motor, y por lo tanto las dimensiones generales de la máquina.

Pero si la compresion preliminar es eminentemente ventajosa bajo el punto de vista práctico, ¿puede preguntar si sucede lo mismo bajo el punto de vista del rendimiento. En otros términos: ¿hay ó no ventaja en comprimir y en qué medida influye esta compresion sobre el trabajo que es susceptible de producir una misma masa gaseosa?

El cálculo muestra que, contrariamente á lo que se podía esperar, la compresion, en las mismas condiciones, es decir, para una misma cantidad de gas empleado, disminuye teóricamente y en una relacion bastante notable el rendimiento en fuerza motriz. Pero esta diferencia es con exceso compensada por el mejor empleo del calor en el motor Otto. Teniendo en cuenta la pérdida media por el calentamiento del agua, se tiene un coeficiente que modifica el valor del trabajo calculado, y se reconoce que, en último término, el rendimiento del motor Otto debe ser cerca de tres veces superior al de los motores Lenoir y Hugon. No tiene, por lo tanto, nada de sorprendente que en vez de consumir 2.700 litros por fuerza de caballo y por hora, el motor Otto puede llegar á gastar tan sólo un metro cúbico, y quizá menos, si se construye este sistema para las grandes fuerzas.

Motor L. Simon.—Este sistema se funda en los mismos principios que el anterior, pero los realiza en condiciones notablemente distintas. La compresion de la mezcla se hace en un cilindro separado. El aire y el gas, después de comprimidos, se envían al cilindro motor. A su llegada á este último se encuentran en contacto con un mechero de gas que arde de modo constante, que les inflama y les obliga á dilatarse y á empujar el pistón, produciendo la fuerza motriz. Los dos cilindros son verticales de preferencia, y los vástagos de sus pistones están relacionados por medio de bielas á árbol horizontal comun.

La entrada de la mezcla en el cilindro y el escape de los productos de la combustion se verifican por chuepetas accionadas por levas fijadas sobre el árbol motor.

En este sistema, la mezcla gaseosa en vez de ser introducida de una vez en el cilindro como en el sistema Otto, llega sucesivamente y en pequeñas cargas, que se inflaman una tras otra y determinan una expansion verdaderamente gradual.

El calor desarrollado por pequeñas cantidades á la vez se emplea en seguida para la expansion. La pérdida de calorico es también muy pequeña. Una pequeñísima cantidad de agua basta para impedir el calentamiento de los cilindros, que permanecen fríos cuando la máquina ha trabajado todo el dia.

La tension muy regular, casi sin choque, con que actúan los gases, queda demostrada por el diagrama que ha sido traído por el indicador en la máquina de la Exposición.

Se demuestra que al principio hay una variacion un poco brusca de la presion á consecuencia de la abertura inmediata de la válvula de admision. Después la fuerza elastica permanece casi constante, el cilindro funciona á presion plena, en seguida desciende la presion hasta la atmosfera en el momento de la abertura de la válvula de escape.