05 Abr Motor de combustión interna, partes que lo integran
Un motor de combustión interna es aquel que obtiene energía mecánica a partir de la energía química producida por un combustible (diesel o gasolina) junto con el aire. Por arder dentro de la cámara de combustión, recibe el nombre de motor de combustión interna.
Funcionamiento de un motor de combustión interna
El motor de combustión interna de la mayoría de los vehículos posee cuatro fases, por las cuales debe atravesar para que se realice completo el ciclo:
Admisión: Baja el pistón del cilindro y aspira la mezcla de aire/combustible a través de la válvula de admisión. En este instante la válvula de salida está cerrada.
Compresión: Las dos válvulas se cierran, sube el pistón y comprime la mezcla carburante.
Explosión: Es aquí cuando la bujía emite una chispa en la mezcla que produce la ignición. El pistón baja y se produce el movimiento.
Escape: Sube de nuevo el pistón y se abre la válvula de escape, dejando salir los gases que se producen en la explosión.
Tipos de motor de combustión interna
La clasificación más importante de los motores alternativos se basa en el tipo de combustible que emplean para la reacción de combustión, los cuales son:
Motores de explosión ciclo Otto: Es el motor convencional de gasolina que funciona a cuatro tiempos. Su nombre proviene de quien lo inventó, Nikolaus August Otto. Su funcionamiento se basa en la conversión de energía química en energía mecánica a partir de la ignición producto de la mezcla carburante de aire y combustible.
Motores Diésel: Fueron inventados por Rudolf Diésel. Emplean como combustible gasoil (conocido mayormente como Diésel). También pueden usar una variante ecológica conocida como biodiesel. Esta clase de motor emplea compresión para el encendido en vez de una chispa.
Otras clasificaciones de los motores de combustión interna
También se pueden diferenciar las clases de motores por el tipo de ciclo trabajo que desempeñan, los cuales pueden ser:
Motor de 2 tiempos: El ciclo termodinámico se desarrolla en cuatro etapas: Comenzando por la admisión, después la compresión, la explosión y finalmente el escape. Todo esto se lleva a cabo en dos movimientos del pistón en forma lineal, es decir, una vuelta del cigüeñal. Estos motores no presentan válvulas y son mucho más simples y deben llevar el aceite unido al combustible en una sola mezcla.
Motor de 4 tiempos: En estos motores las cuatro etapas termodinámicas se realizan separadamente, por lo que hay una explosión cada dos vueltas que hace el cigüeñal. Presenta válvulas de admisión y de escape. Es el tipo de motor más empleado en los automóviles actuales. Los motores también se clasifican por la configuración que presentan, las cuales pueden ser: Lineal, en V, en H, en W, bóxer, cilindro opuesto, axial, radial y Wankel o rotativo. Estos nombres se refieren a la forma en que están colocados los cilindros, los cuales presentan distintos ángulos.
Partes del motor de combustión interna:
Culata
La culata es la parte superior del motor, aunque en ocasiones también se le denomina tapa de cilindros. Con ella se cierran los cilindros en su parte superior, y se alojan las válvulas de admisión y escape, las bujías (en motores de gasolina), el árbol de levas, los conductos de admisión de aire y combustible y los conductos de escape.
Es el elemento que soporta las explosiones que se generan en los cilindros, por ello va atornillada firmemente al bloque motor. En general, la culata está construida con una doble pared que permite la circulación del líquido refrigerante (en los motores con refrigeración por aire el sistema es diferente).
Entre el bloque motor y la culata se coloca una junta, que se denomina “junta de culata” que garantiza un sellado hermético entre ambas partes. La culata suele estar fabricada en hierro fundido, aluminio o de una aleación ligera. Se fabrica con estos elementos, ya que son materiales que se enfrían rápidamente, que son de fácil enfriamiento y que son capaces de resistir altas presiones en su interior.
Bloque
El bloque motor, también conocido como bloque de cilindros, está construido en hierro o aluminio, en una sola pieza. Es el elemento que aloja en su interior los cilindros de un motor de combustión interna, además de los soportes de apoyo del cigüeñal.
Dentro de los cilindros es donde los pistones suben y bajan, ayudados por las bielas. Los motores de refrigeración líquida, los más frecuentes, tiene una serie de conductos por los que circula el agua o líquido refrigerante y el aceite lubrique el motor. El filtro de aceite se suele ubicar en el bloque motor. Para determina la cilindrada de un motor, se hace la medida del diámetro de los cilindros, junto con la carrera que tienen los pistones.
Cárter
El cárter es un recipiente metálico en el que se alojan los mecanismos operativos del motor. Sirve como cierre del bloque por la parte inferior, y también funciona como depósito para el aceite del motor. Además, actúa como refrigerante, puesto que el aceite que llega caliente, cede parte de este calor al exterior.
Normalmente, el cárter está fabricado en chapa de acero o en aleaciones de aluminio. Éstas últimas, aunque no reducen demasiado su peso, sí aportan ventajas a la hora de disipar el calor en menos tiempo. Esta pieza nos permite proteger al motor de la entrada de agua, polvo y toda la contaminación posible.
Además, el cárter garantiza condiciones de seguridad. Por un lado impide proyecciones en caso de fallo. Por otro, evita el acceso de personas o elementos externos a piezas funcionales del motor. El cárter se fija al bloque con tornillos y, al igual que ocurre con la culata, se interpone una junta estanca para su sellado. En su parte inferior, se coloca el tapón que nos permite vaciarlo a la hora de sustituir el aceite.
Árbol de levas
El árbol de levas es un mecanismo cuya principal función es regular la apertura y el cierre de las válvulas, tanto de apertura como de cierre.
Compuesto por una serie de elementos denominados levas. De tamaños y formas diversas (normalmente ovoides), aseguran el correcto funcionamiento del motor en determinado rango de revoluciones y velocidades.
Válvulas
Las válvulas son otro de los mecanismos importantes del motor de un coche. En concreto, son las encargadas de dejar fluir los gases hacia el cilindro. Las válvulas suelen ser muy robustas y están fabricadas en acero u otros materiales como titanio, ya que trabajan a temperaturas muy altas.
Dependiendo del número de válvulas y de su posición, el coche presentará un comportamiento u otro. Por ejemplo, los coches de 8 válvulas funcionan mejor en pares bajos. Mientras, los de 16 válvulas, al dejar pasar mejor los gases hacia los cilindros, tiene mejor respuesta a altas revoluciones.
Pistones
Los pistones se encuentran dentro del cilindro y son los encargados de transmitir la energía de los gases de la combustión a la biela. Es una especie de guía para el pie de biela, que luego pasa esta energía al cigüeñal.
Los pistones tienen diferentes partes:
Cabeza – Es la parte superior que está en contacto con el fluido durante todo el proceso
Cielo – La superficie superior de la cabeza
Perno – Se trata del anclaje entre el pistón y la biela
Faldas – Son las que permiten el deslizamiento del pistón dentro del cilindro
Cilindros
Los cilindros son las piezas por las que circulan los pistones. Acuña su nombre debido a su forma geométrica, parecida a un cilindro. Están fabricados con materiales resistentes porque son, junto a pistones y válvulas, los que crean y soportan constantes explosiones de energía que hacen funcionar el motor.
Existen motores que tienen desde un cilindro a otros que tienen 12 o 14. El conjunto que forman estos cilindros en un vehículo de denomina bloque motor.
Cigüeñal
Por último, el cigüeñal es algo así como el eje maestro del motor. Se trata de la pieza que soporta las fuerzas y presiones que provocan las válvulas al realizar la combustión.
El cigüeñal empuja a los pistones que transmiten la energía al cigüeñal a través de las bielas, convirtiendo los movimientos alternativos en fuerza circular.
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