Motor de combustión interna

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Que  es un motor

También conocido como  motor de combustión interna, es una máquina que transforma la energía química en energía mecánica, es lo que se genera cuando hay una combustión dentro del motor. Lo que sucede es que convierte un líquido inflamable en energía y esta energía es convertida  o transformada en calor y movimiento. Todo esto sucede al interior de un automóvil tradicional, cada uno sus elementos trabajan para  el fluido de los diversos tipos de energía y aporta un resultado mecánico, permitiendo con ello el desplazamiento del vehículo de un punto a otro.

El principio de funcionamiento de estos motores consiste en transformar la energía generada en la explosión de la mezcla de combustible y aire en el interior del motor en energía mecánica, mediante el conjunto de elementos formados por el pistón, biela y manivela que la transmiten finalmente como movimiento al cigüeñal.

Partes del motor

El motor se puede identificar como una gran pieza de metal que está ubicada, generalmente, en la parte frontal del vehículo. Sus dimensiones varían, pero indudablemente se puede mirar como un entramado de conectores, válvulas, tubos y tuercas que le dan contundencia al entramado mecánico.

Bloque motor:

Es la pieza principal del motor que da forma a un propulsor, es su caja torácica, en su interior el bloque posee o encierra, los cilindros y suele estar confeccionado en una sola pieza, pero además de llevar en su interior los cilindros a este bloque motor se le agregan una gran parte de los componentes del motor. Adicionalmente el bloque es el que denomina la cilindrada del motor porque es allí donde se mide el cubicaje mediante  la multiplicación de la sección de los cilindros por la carrera (la distancia que suben y bajan) cada uno de los pistones.

Cilindros:

Se localizan al interior del bloque motor pueden ser desde 3,4,6,8 o hasta 16 piezas metálicas fundidas  en el bloque el que además se ve complementado por conductos de agua de refrigeración y aceite de lubricación. La cantidad de cilindros refleja el potencial que puede llegar a tener un motor, así como el nivel de consumo de gasolina. Por lo general, los vehículos de uso común cuentan con cuatro cilindros. En cada uno de ellos se desarrolla la secuencia de cuatro tiempos del motor, que implica la transformación del combustible en fuerza mecánica necesaria para el desplazamiento del vehículo.

Pistones:

 Se encuentran al interior de los cilindros y cumplen una función de pared, ya que evitan la fuga de combustibles y gases durante el proceso de transformación de la materia. Se caracterizan por sus movimientos ascendentes y descendentes, generando una presión sobre los canales de entrada de elementos y salida de los gases producidos por el proceso de combustión. Los pistones están unidos a dos elementos la biela (el brazo que soporta su movimiento) y el cigüeñal.

Culatas:

 Es la tapa superior de todo el conjunto de cilindros. En esta se encuentran localizadas algunas importantes partes del motor del automóvil, como la válvula de admisión de aire y gasolina y la válvula de escape de gases (residuos de combustión). Ambas tienen sus respectivas compuertas de entrada y salida. También en la culata se encuentran las bujías, que tienen como función dar la chispa y el árbol de levas, que es una pieza de hierro fundido que controla el movimiento de las válvulas a modo de temporizador.

Válvulas:

Están sometidas a una gran presión ya que por una parte tienen que cerrar de manera estanca las cámaras de combustión y por otra soportar velocidades de apertura y cierre muy elevadas sin fatigarse bajo temperaturas de funcionamiento altas.

En la parte superior de las válvulas los árboles de levas giran y sus empujadores con forma avellanada son los que empujan a las válvulas hacia el interior de la cámara de combustión para determinar sus tiempos de apertura. La vuelta a su posición inicial se consigue mediante muelles.

Cigüeñal:

La biela se conecta al pistón a través de bulones y dichas bielas se unen a un solo árbol central llamado cigüeñal. Esta pieza de metal de forma irregular es la encargada de sincronizar el movimiento de los pistones. El orden de encendido en un motor de cuatro tiempos y cuatro cilindros es 1-3-4-2. Alternándose de esta manera y con la ayuda de un volante de inercia colocado en uno de los extremos.

Cárter:

 Cumple el trabajo de bañera  o bandeja en la parte inferior del motor.  La cual permite depositar el aceite utilizado para la lubricación de las piezas por medio de una red de distribución que envuelve el motor.

Los cuatros tiempos del motor de combustión

Prácticamente todos los motores de combustión que se utilizan para impulsar los automoviles son de cuatro tiempos, reduciéndolo al funcionamiento de un solo cilindro para entenderlo mejor diremos que se necesitan completar cuatro fases para conseguir una dosis de energía que será la encargada de mover las ruedas

Admisión: 

En esta fase es donde comienza el trabajo. Cuando  el pistón esta en el punto muerto superior del recorrido, las válvulas de admisión se abren para dejar entrar la mezcla de combustible atraída por el vacío en la cámara de combustión a medida que desciende el pistón y ayudada por la presión de los inyectores.

Compresión: 

Con las válvulas cerradas el pistón comienza a subir hasta llegar de nuevo al punto muerto superior comprimiendo la mezcla de aire y combustible.

Explosión o Expansión: 

Con la cámara de combustión llena de mezcla y las válvulas aún cerradas se genera una detonación bien iniciada por una chispa eléctrica (bujía en los motores de gasolina) o por la propia auto detonación por compresión (diesel). La fuerza generada por la explosión obliga a bajar al pistón.

Escape: 

En el último de los cuatro tiempos del motor es cuando se abren las válvulas de escape y los gases producidos por la detonación se evacúan empujados por la subida del pistón.

Cabe recordar

Que tanto en los motores diésel como en los motores de gasolina tenemos los mismos cuatro tiempos, pero como acabamos de ver existe una diferencia en cuanto a la manera en la que se detona el combustible. En un motor de gasolina hay bujías, en un diésel en cambio no, y esto está directamente relacionado con el ratio de compresión.

Este ratio de compresión nos ilustra la diferencia de volumen entre el punto muerto inferior y el punto muerto superior. Así, un ratio de 10:1 nos indica que la mezcla se comprime 10 veces desde que el pistón empieza a subir hasta que llega al punto más alto, justo antes de la detonación.

Para conseguir que un motor diésel haga explotar la mezcla sin necesidad de chispa hay que saber que el diésel se autodetona a 256ºC, una temperatura que se consigue gracias a elevados ratios de compresión: a más compresión, las moléculas se aprietan unas contra otras sin poder escapar, lo que genera el incremento de temperatura necesario.

Sistemas adicionales

Las partes del motor de un auto no son las únicas que cumplen una función fundamental, sino que a su vez alimentan un complejo modelo que permite el desplazamiento de un vehículo a distintas velocidades.

Es así que el motor, dentro de un esquema general, está íntimamente conectado al embrague, a la caja de cambios y al eje trasero, el cual permite la tracción y rotación de las ruedas vinculadas.

Otros sistemas que también alimentan al “corazón” del vehículo, entre los que se cuentan:

Sistema eléctrico:

Es la batería la que permite los impulsos eléctricos del automóvil, y se ve ligado al motor a través de correas.

Sistema de lubricación: 

Se realiza a presión, y sirve para disminuir la fricción y el desgaste de las partes del motor.

Sistema de combustible: 

Está compuesto por un estanque, un conducto transmisor y una bomba. El combustible llega al cilindro del motor después de pasar por el carburador o el sistema de inyección con el que cuenta el vehículo.

Sistema de refrigeración: 

Sirve para mantener al motor en una temperatura adecuada, ya sea cuando es muy alta o cuando baja de cero grado (ante lo cual el líquido refrigerante también debe tener anticongelante).

Sistema de escape: 

Permite expulsar los gases tóxicos desde el proceso de combustión al interior de los cilindros hasta el exterior de la carrocería, por medio de un tubo

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