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ENGINE TYPES AND THEIR OPERATION. HISTORICAL PERSPECTIVE - TIPOS DE MOTOR Y SU OPERACIÓN. PERSPECTIVA HISTÓRICA

The purpose of internal combustion engines is the production of mechanical power from the chemical energy contained in the fuel. In internal combustion engines, as distinct from external combustion engines, this energy is released by burning or oxidizing the fuel inside the engine. The fuel-air mixture before combustion and the burned products after combustion are the actual working fluids. The work transfers which provide the desired power output occur directly between these working fluids and the mechanical components of the engine. The internal combustion engines which are the subject of this article are spark-ignition engines (sometimes called Otto engines, or gasoline or petrol engines, though other fuels can be used) and compression-ignition or diesel engines. Because of their simplicity, ruggedness and high power weight ratio, these two types of engine have found wide application in transportation (land, sea, and air) and power generation. It is the fact that combustion takes place inside the work producing part of these engines that makes their design and operating characteristics fundamentally different from those of other types of engine.

Practical heat engines have served mankind for over two and a half centuries. For the first 150 years, water, raised to steam, was interposed between the combustion gases produced by burning the fuel and the work-producing piston in-cylinder expander. It was not until the 1860s that the internal combustion engine became a practical reality. The early engines developed for commercial use burned coal-gas air mixtures at atmospheric pressure - there was no compression before combustion. J. J. E. Lenoir (1822-1900) developed the first marketable engine of this type. Gas and air were drawn into the cylinder during the first half of the piston stroke. The charge was then ignited with a spark, the pressure increased, and the burned gases then delivered power to the piston for the second half of the stroke. The cycle was completed with an exhaust stroke. Some 5000 of these engines were built between 1860 and 1865 in sizes up to six horsepower. Efficiency was at best about 5 percent.

A more successful development - an atmospheric engine introduced in 1867 by Nicolaus A. Otto (1832-1891) and Eugen Langen (1833-1895) - used the pressure rise resulting from combustion of the fuel-air charge early in the outward stroke to accelerate a free piston and rack assembly so its momentum would generate a vacuum in the cylinder. Atmospheric pressure then pushed the piston inward, with the rack engaged through a roller clutch to the output shaft. Production engines, of which about 5000 were built, obtained thermal efficiencies of up to 11 percent. A slide valve controlled intake, ignition by a gas flame, and exhaust.

To overcome this engine's shortcomings of low thermal efficiency and excessive weight, Otto proposed an engine cycle with four piston strokes: an intake stroke, then a compression stroke before ignition, an expansion or power stroke where work was delivered to the crankshaft, and finally an exhaust stroke. He also proposed incorporating a stratified-charge induction system, though this was not achieved in practice. His prototype four-stroke engine first ran in 1876. A comparison between the Otto engine and its atmospheric-type predecessor indicates the reason for its success (see Table 1.1): the enormous reduction in engine weight and volume. This was the breakthrough that effectively founded the internal combustion engine industry. By 1890, almost 50,000 of these engines had been sold in Europe and the United States.

TABLE 1.1

Comparison of Otto four-stroke cycle and Otto-Langen engines

  Otto and Langen Otto four-stroke
Brake horsepower 2 2
Weight, lb, approx. 4000 1250
Piston displacement, in3 4900 310
Power strokes per min 28 80
Shaft speed, rev/min 90 160
Mechanical efficiency, % 68 84
Overall efficiency, % 11 14
Expansion ratio 10 2.5

In 1884, an unpublished French patent issued in 1862 to Alphonse Beau de Rochas (1815-1893) was found which described the principles of the four-stroke cycle. This chance discovery cast doubt on the validity of Otto's own patent for this concept, and in Germany it was declared invalid. Beau de Rochas also outlined the conditions under which maximum efficiency in an internal combustion engine could be achieved. These were:

1. The largest possible cylinder volume with the minimum boundary surface

2. The greatest possible working speed

3. The greatest possible expansion ratio

4. The greatest possible pressure at the beginning of expansion

The first two conditions hold heat losses from the charge to a minimum. The third condition recognizes that the greater the expansion of the postcombustion gases, the greatest the work extracted. The fourth condition recognizes that higher initial pressures make greater expansion possible, and give higher pressures throughout the process, both resulting in greater work transfer. Although Beau de Rochas' unpublished writings predate Otto's developments, he never reduced these ideas to practice. Thus Otto, in the broader sense, was the inventor of the modern internal combustion engine as we know it today.

Further developments followed fast once the full impact of what Otto had achieved became apparent. By the 1880s several engineers (e.g., Dugald Clerk, 1854-1913,; and James Robson, 1833-1913, in England and Karl Benz, 1844- 1929, in Germany) had successfully developed two-stroke internal combustion engines where the exhaust and intake processes occur during the end of the power stroke and the beginning of the compression stroke. James Atkinson (1846-1914) in England made an engine with a longer expansion than compression stroke, which had a high efficiency for the times but mechanical weaknesses. It was recognized that efficiency was a direct function of expansion ratio, yet compression ratios were limited to less than four if serious knock problems were to be avoided with the available fuels. Substantial carburetor and ignition system developments were required, and occurred, before high-speed gasoline engines suitable for automobiles became available in the late 1880s. Stationary engine progress also continued. By the late 1890s, large single-cylinder engines of 1.3-m bore fueled by low-energy blast furnace gas produced 600 bhp at 90 rev/min. In Britain, legal restrictions on volatile fuels turned their engine builders toward kerosene. Low compression ratio "oil" engines with heated external fuel vaporizers and electric ignition were developed with efficiencies comparable to those of gas engines (14 to 18 percent). The Hornsby-Ackroyd engine became the most popular oil engine in Britain, and was also built in large numbers in the United States.

In 1892, the German engineer Rudolf Diesel (1858-1913) outlined in his patent a new form of internal combustion engine. His concept of initiating combustion by injecting a liquid fuel into air heated solely by compression permitted a doubling of efficiency over other internal combustion engines. Much greater expansion ratios, without detonation or knock, were now possible. However, even with the efforts of Diesel and the resources of M.A.N. in Ausburg combined, it took five years to develop a practical engine.

Engine developments, perhaps less fundamental but nonetheless important to the steadily widening internal combustion engine markets have continued ever since. One more recent major development has been the rotary internal combustion engine. Although a wide variety of experimental rotary engines have been proposed over the years,' the first practical rotary internal combustion engine, the Wankel, was not successfully tested until 1957. That engine, which evolved through many years of research and development, was based on the designs of the German inventor Felix Wankel.

Fuels have also had a major impact on engine development. The earliest engines used for generating mechanical power burned gas. Gasoline, and lighter fractions of crude oil, became available in the late 1800s and various types of carburetors were developed to vaporize the fuel and mix it with air. Before 1905 there were few problems with gasoline; though compression ratios were low (4 or less) to avoid knock, the highly volatile fuel made starting easy and gave good cold weather performance. However, a serious crude oil shortage developed, and to meet the fivefold increase in gasoline demand between 1907 and 1915, the yield from crude had to be raised. Through the work of William Burton (1865-1954) and his associates of Standard Oil of Indiana, a thermal cracking process was developed whereby heavier oils were heated under pressure and decomposed into less complex more volatile compounds. These thermally cracked gasolines satisfied demand, but their higher boiling point range created cold weather starting problems. Fortunately, electrically driven starters, introduced in 1912, came along just in time.

On the farm, kerosene was the logical fuel for internal combustion engines since it was used for heat and light. Many early farm engines had heated carburetors or vaporizers to enable them to operate with such a fuel.

The period following World War I saw a tremendous advance in our understanding of how fuels affect combustion, and especially the problem of knock. The antiknock effect of tetraethyl lead was discovered at General Motors, and it became commercially available as a gasoline additive in the United States in 1923. In the late 1930s, Eugene Houdry found that vaporized oils passed over an activated catalyst at 450 to 480•C were converted to high quality gasoline in much higher yields than was possible with thermal cracking. These advances, and others, permitted fuels with better and better antiknock properties to be produced in large quantities; thus engine compression ratios steadily increased, improving power and efficiency.

During the past three decades, new factors for change have become important and now significantly affect engine design and operation. These factors are, first, the need to control the automotive contribution to urban air pollution and, second, the need to achieve significant improvements in automotive fuel consumption.

The automotive air-pollution problem became apparent in the 1940s in the Los Angeles basin. In 1952, it was demonstrated by Prof. A. J. Haagen-Smit that the smog problem there resulted from reactions between oxides of nitrogen and hydrocarbon compounds in the presence of sunlight. In due course it became clear that the automobile was a major contributor to hydrocarbon and oxides of nitrogen emissions, as well as the prime cause of high carbon monoxide levels in urban areas. Diesel engines are a significant source of small soot or smoke particles, as well as hydrocarbons and oxides of nitrogen. As a result of these developments, emission standards for automobiles were introduced first in California, then nationwide in the United States, starting in the early 1960s. Emission standards in Japan and Europe, and for other engine applications, have followed. Substantial reductions in emissions from spark-ignition and diesel engines have been achieved. Both the use of catalysts in spark-ignition engine exhaust systems for emissions control and concern over the toxicity of lead antiknock additives have resulted in the reappearance of unleaded gasoline as a major part of the automotive fuels market. Also, the maximum lead content in leaded gasoline has been substantially reduced. The emission-control requirements and these fuel developments have produced significant changes in the way internal combustion engines are designed and operated.

Internal combustion engines are also an important source of noise. There are several sources of engine noise: the exhaust system, the intake system, the fan used for cooling, and the engine block surface. The noise may be generated by aerodynamic effects, may be due to forces that result from the combustion process, or may result from mechanical excitation by rotating or reciprocating engine components. Vehicle noise legislation to reduce emissions to the environment was first introduced in the early 1970s.

During the 1970s the price of crude petroleum rose rapidly to several times its cost (in real terms) in 1970, and concern built up regarding the longer-term availability of petroleum. Pressures for substantial improvements in internal combustion engine efficiency (in all its many applications) have become very substantial indeed. Yet emission-control requirements have made improving engine fuel consumption more difficult, and the removal and reduction of lead in gasoline has forced spark-ignition engine compression ratios to be reduced. Much work is being done on the use of alternative fuels to gasoline and diesel. Of the non-petroleum-based fuels, natural gas, and methanol and ethanol (methyl and ethyl alcohols) are receiving the greatest attention, while synthetic gasoline and diesel made from shale oil or coal, and hydrogen could be longer-term possibilities.

It might be thought that after over a century of development, the internal combustion engine has reached its peak and little potential for further improvement remains. Such is not the case. Conventional spark-ignition and diesel engines continue to show substantial improvements in efficiency, power, and degree of emission control. New materials now becoming available offer the possibilities of reduced engine weight, cost, and heat losses, and of different and more efficient internal combustion engine systems. Alternative types of internal combustion engines, such as the stratified charge (which combines characteristics normally associated with either the spark-ignition or diesel) with its wider fuel tolerance, may become sufficiently attractive to reach large-scale production. The engine development opportunities of the future are substantial. While they present a formidable challenge to automotive engineers, they will be made possible in large part by the enormous expansion of our knowledge of engine processes which the last twenty years has witnessed.

 

El propósito de los motores de combustión interna es la producción de energía mecánica a partir de la energía química contenida en el combustible. En los motores de combustión interna, a diferencia de los motores de combustión externa, esta energía es liberada quemando u oxidando el combustible dentro del motor. La mezcla combustible/aire antes de la combustión y los productos quemados después de la combustión son los fluidos operantes reales. Las transferencias de trabajo que proporcionan la salida de energía deseada ocurren directamente entre estos fluidos operantes y los componentes mecánicos del motor. Los motores de combustión interna que son el tema de este artículo son motores de encendido por chispa (a veces llamados motores Otto, o motores de gasolina, aunque otros combustibles pueden ser utilizados) y motores de encendido por compresión o motores diesel. Debido a su simplicidad, rusticidad y del  cociente de potencia a peso más elevado, estos dos tipos de motores han encontrado un amplio uso en el transporte (tierra, mar, y aire) y en la producción de energía. Es el hecho de que la combustión ocurre dentro del la pieza que produce trabajo de estos motores que hace su diseño y características de funcionamiento fundamentalmente diferentes de los  otros tipos de motor.

Los motores de calor prácticos han servido a la humanidad por más de dos siglos y medio. Durante los primeros 150 años, el agua, elevada a vapor, fue interpuesta entre los gases de combustión producidos quemando el combustible y el pistón productor de trabajo en el expansor de cilindro. No fue hasta los 1860s que el motor de combustión interna se convirtió en una realidad práctica. Los primeros motores desarrollados para uso comercial quemaban mezclas de aire y gas de carbón a presión atmosférica - no había compresión antes de la combustión. Fue J.J.E. Lenoir (1822-1900) quien desarrolló el primer motor comercial de este tipo. El gas y el aire eran admitidos dentro del cilindro durante la primera mitad del recorrido de pistón. La carga entonces era encendida con una chispa, la presión crecía, y los gases quemados entregaban entonces la energía al pistón para la segunda mitad del movimiento. El ciclo era terminado con un movimiento de escape.

Unos 5000 de estos motores fueron construidos entre 1860 y 1865 en tamaños hasta seis caballos de fuerza. La eficiencia era en el mejor de los casos de cerca del 5 por ciento.

Un desarrollo más exitoso - un motor atmosférico introducido en 1867 por Nicolaus A. Otto (1832-1891) y Eugen Langen (1833-1895) - utilizó la elevación de presión resultante de la combustión de la carga de combustible y aire inicial en la carrera hacia afuera para acelerar un pistón libre  y vástago de manera  que su empuje generaría un vacío en el cilindro. La presión atmosférica luego empujaba el pistón hacia el interior, con el vástago conectado a través de un embrague de rodillo al eje de salida. Los motores de producción, de los cuales cerca de 5000 fueron construidos, obtuvieron eficiencias térmicas de hasta el 11 por ciento. Una válvula de corredera controlaba el ingreso, la ignición por una llama del gas, y el escape.

Para superar estos defectos del motor de baja eficiencia térmica y peso excesivo, Otto propuso un ciclo de motor con cuatro carreras del pistón: una carrera de admisión, luego una carrera de compresión antes de la ignición, una expansión o una carrera motriz donde el trabajo era entregado al cigüeñal, y finalmente una carrera de escape.

Él también propuso la incorporación de un sistema de inducción estratificado de carga, aunque esto no fue alcanzado en la práctica. Su prototipo de motor de cuatro tiempos funcionó primero en 1876. Una comparación entre el motor y de Otto su predecesor de tipo atmosférico  indica la razón de su éxito (véase el cuadro 1.1): la enorme reducción en peso y volumen del motor. Esto fue el adelanto que efectivamente fundó la industria del motor de combustión interna. Hacia 1890, casi 50.000 de estos motores habían sido vendidos en Europa y los Estados Unidos.

En 1884, una patente francesa inédita publicada en 1862 atribuida a Alfonso Beau de Rochas (1815-1893) fue encontrada, donde se describían los principios del ciclo de cuatro tiempos. Este descubrimiento puso un manto de dudas sobre la validez de la propia patente de Otto para este concepto, y en Alemania fue declarado inválido. Beau de Rochas también delineaba las condiciones bajo las cuales la máxima eficiencia de un motor de combustión interna podría ser alcanzada. Éstas eran:

 1. El volumen posible más grande del cilindro con la superficie mínima de límite

2. La velocidad de trabajo más grande posible

3. La relación de expansión más grande posible

4. La presión más grande posible al principio de la expansión

Las primeras dos condiciones mantienen las pérdidas de calor de la carga a un mínimo. La tercera condición reconoce que cuanto mayor sea la expansión de los gases de la postcombustión, más grande será el trabajo extraído. La cuarta condición reconoce que presiones iniciales más altas hacen posible una mayor expansión, y da presiones más altas a lo largo del proceso, ambas dando por resultado mayor transferencia de trabajo.

A pesar de que las escrituras sin publicar de Beau de Rochas son previas a los desarrollos de Otto, él nunca llevó estas ideas a la  práctica. Así Otto, en el sentido más amplio, fue el inventor del motor de combustión interna moderno como lo conocemos hoy.

Otros progresos siguieron rápidamente una vez que el impacto total qué Otto había alcanzado llegó a ser evidente. Hacia los 1880s varios ingenieros (por ejemplo, Dugald Clerk, 1854-1913; y James Robson, 1833-1913, en Inglaterra y de Karl Benz , 1844-1929, de Alemania) habían desarrollado motores de combustión interna de dos tiempos con éxito donde los procesos de escape  y admisión ocurrían durante el final de la carrera motriz y el principio de la carrera de compresión. James Atkinson (1846-1914) en Inglaterra hizo un motor con una expansión más larga que la carrera de compresión, que tenía una alta eficiencia en aquellos  tiempos pero debilidades mecánicas.

Era reconocido que la eficacia era una función directa de la relación de expansión, con todo los cocientes de compresión fueron limitados a menos de cuatro si se debían evitar serios  problemas de pistoneo con los combustibles disponibles. Progresos substanciales del sistema de carburador y de ignición eran necesarios, y ocurrieron, antes de que los motores de gasolina de alta velocidad destinados a los automóviles estuvieran disponibles a fines de los 1880s. El progreso del motor inmóvil también continuó. Hacia fines de los 1890s, motores grandes de un solo cilindro de 1.3 m de alesaje  alimentados por  gas de combustible de horno de poca energía produjeron 600 bhp a 90 rev/min. En Gran Bretaña, las restricciones legales sobre los combustibles volátiles inclinaron a sus constructores de motor hacia el keroseno. Los motores de combustible de baja relación de compresión con vaporizadores externos del combustible calentados e ignición eléctrica fueron desarrollados con eficiencias comparables a las de los motores de gas (el 14 a 18 por ciento). El motor de Hornsby-Ackroyd se convirtió en el motor de combustible más popular de Gran Bretaña, y también fue construido en grandes números en los Estados Unidos.

En 1892, el ingeniero alemán Rudolf Diesel  (1858-1913) delineó en su patente una nueva forma de motor de combustión interna. Su concepto de iniciar la combustión inyectando un combustible líquido en el aire calentado solamente por la compresión, permitió una duplicación de la eficiencia sobre otros motores de combustión interna. Cocientes de expansión mucho mayores, sin detonación o pistoneo, eran posibles ahora. Sin embargo, incluso con los esfuerzos de Diesel y los recursos combinados de M.A.N. en Ausburg, se tardaron cinco años para desarrollar un motor práctico.

Los progresos del motor, quizás menos fundamentales pero sin embargo importantes para los mercados en constante expansión del motor de combustión interna han continuado desde entonces. Un desarrollo importante más reciente ha sido el motor de combustión interna rotativo.  Aunque una gran variedad de motores rotativos experimentales haya sido propuesta durante años, el primer motor de combustión interna rotativo práctico, el Wankel, no fue probado con éxito hasta 1957. Ese motor, que evolucionó con muchos años de investigación y desarrollo, fue basado en los diseños del inventor alemán Felix Wankel.

Los combustibles también han tenido un impacto importante en el desarrollo del motor. Los primeros motores usados para generar energía mecánica quemaban gas. La gasolina, y fracciones más ligeras del petróleo crudo, estuvieron disponibles a finales del 1800 y varios tipos de carburadores fueron desarrollados para vaporizar el combustible y para mezclarlo con aire. Antes de 1905 había pocos problemas con la gasolina; aunque las relaciones de compresión eran bajas (4 o menos) para evitar el pistoneo, el combustible altamente volátil hizo el arranque fácil y dio un buen funcionamiento en tiempo frío. Sin embargo, una escasez seria de petróleo crudo ocurrió, y para resolver un quíntuplo de aumento en la demanda de gasolina entre 1907 y 1915, la producción de petróleo bruto tuvo que ser incrementada. A través del trabajo de William Burton (1865-1954) y sus asociados de la Standard Oil of Indiana, un proceso de craqueo térmico fue desarrollado por el que petróleos más pesados eran calentados bajo presión y luego descompuestos en compuestos más volátiles menos complejos. Estas gasolinas craqueadas térmicamente satisficieron la demanda, pero su rango de punto de ebullición más alto creó problemas de arranque en tiempo frío. Afortunadamente, los arrancadores eléctricos, introducidos en 1912, aparecieron justo a tiempo.

En la granja, el keroseno era el combustible lógico para los motores de combustión interna puesto que era utilizado para el calor y la luz. Muchos de los primeros motores de granja tenían carburadores calentados o vaporizadores para permitirles funcionar con tal combustible.

El período que siguió a la Primera Guerra Mundial vio un tremendo avance en nuestra comprensión de cómo los combustibles afectan a la combustión, y especialmente al problema del pistoneo. El efecto antidetonante del tetraetilo de plomo fue descubierto en la General Motors, y llegó a estar disponible en el comercio como aditivo de la gasolina en los Estados Unidos en 1923. A finales de los años 30, Eugene Houdry encontró que los aceites vaporizados pasados sobre un catalizador activado de 450°C a 480°C eran convertidos en gasolina de  alta calidad en rendimientos mucho más altos que lo que era posible con cracking térmico.

Estos avances, y otros, permitieron que combustibles con más y mejores características antidetonantes sean producidos en grandes cantidades; así las relaciones de compresión del motor aumentaron constantemente, mejorando la prestación mecánica y eficacia.

Durante las últimas tres décadas, nuevos factores para el cambio han llegado a ser importantes y ahora afectan perceptiblemente al diseño y  la operación del motor. Estos factores son, primero, la necesidad de controlar la contribución del automotor a la contaminación atmosférica urbana y, segundo, la necesidad de alcanzar mejoras significativas en el consumo de combustible del automóvil.

El problema de la polución del aire por el automotor llegó a ser evidente en los años 40 en la cuenca de Los Ángeles. En 1952, el profesor A.J. Haagen-Smit demostró que el problema de la niebla con humo allí resultaba de las reacciones entre los óxidos de nitrógeno y compuestos de hidrocarburo en presencia de la luz del sol. A su debido tiempo se puso de manifiesto que el automóvil era un contribuidor importante a las emisiones de hidrocarburo y a los óxidos de nitrógeno, así como la causa principal de alto niveles de monóxido de carbono en zonas urbanas. Los motores diesel son una fuente significativa de pequeñas partículas de hollín o de humo, así como los hidrocarburos y óxidos de nitrógeno. Como resultado de estos progresos, estándares de emisión para los automóviles fueron introducidos primero en California, luego a escala nacional en los Estados Unidos, comenzando a principios de los 60. Siguieron luego los estándares de emisión en Japón y Europa, y para otros usos del motor. Reducciones substanciales en las emisiones de motores de encendido  por chispa y motores diesel se han alcanzado. Tanto el uso de catalizadores en los dispositivos de escape del motor de encendido por chispa para el control de emisiones como la preocupación por la toxicidad de los aditivos antidetonantes de plomo han dado lugar a la reaparición de la gasolina sin plomo como parte importante del mercado de los combustibles automotores. También, el contenido de plomo máximo en gasolina con plomo se ha reducido substancialmente. Los requisitos de control de emisión y estos progresos en el combustible han producido cambios significativos en la manera en que se diseñan y  funcionan los motores de combustión interna.

Los motores de combustión interna son también una fuente importante de ruido. Hay varias fuentes de ruido del motor: el dispositivo de escape, el sistema de aspiración, el ventilador usado para refrigeración, y la superficie del bloque de motor. El ruido se puede generar por efectos aerodinámicos, puede ser debido a fuerzas que resultan del proceso de la combustión, o puede resultar de la excitación mecánica de los elementos de la rotación o de intercambio del motor. La legislación del ruido del vehículo para reducir emisiones al medio ambiente fue inicialmente introducida a principios de los años 70.

Durante los años 70 el precio del petróleo se elevó rápidamente varias veces su coste (en términos reales) en 1970, y surgió la preocupación con respecto a la disponibilidad a largo plazo del petróleo. Las presiones para mejoras substanciales en eficiencia del motor de combustión interna (en todas sus variadas aplicaciones) han llegado a ser muy substanciales de hecho. A pesar de todo, los requisitos de control de emisión, han hecho que mejorar el consumo de combustible del motor sea más difícil, y la remoción y la reducción del plomo en la gasolina han forzado a que las relaciones de compresión del motor de encendido por chispa sean más reducidas. Mucho trabajo se está haciendo en el uso de combustibles alternativos a la gasolina y al diesel. De los combustibles no basados en el petróleo, el gas natural, y el metanol y el etanol (alcoholes metílicos y etílicos) están recibiendo la mayor atención, mientras que la gasolina sintética y el diesel hechos del aceite o carbón de pizarra, e hidrógeno podrían ser posibilidades de más largo plazo.

Se puede concluir que después de todo un siglo de desarrollo, el motor de combustión interna ha alcanzado su valor máximo y sigue habiendo poco potencial para una mejora adicional. Tal no es el caso. El encendido por chispa convencional y los motores diesel continúan demostrando mejoras substanciales en eficiencia, potencia, y el grado de control de emisiones. Nuevos materiales ahora disponibles ofrecen posibilidades de reducción del peso del motor, del coste, y de las pérdidas de calor, y de diversos y más eficientes sistemas del motor de combustión interna. Los tipos alternativos de motores de combustión interna, tales como los de carga estratificada (que combina las características normalmente asociadas al de encendido por chispa o al diesel) con su tolerancia más amplia de combustible, pueden llegar a ser lo suficientemente atractivos para alcanzar una producción en grande. Las oportunidades de desarrollo del motor en el futuro son substanciales. Mientras que estos presentan un desafío formidable a los ingenieros automotores, serán hechos posibles en gran parte por la enorme extensión de nuestro conocimiento de los procesos del motor que los veinte años pasados han atestiguado.

   

 

 

 

 

 

 

 
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