Motores de combustión interna alternativos

Un motor de combustión interna o motor de explosión es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión (interna, claro, de donde viene su nombre). Aunque existen motores de combustión interna rotativos y también pertenecen a este grupo las turbinas de gas, nos centraremos en los motores de combustión interna alternativos, en los cuales la transformación de energía térmica en mecánica se debe al movimiento de uno o varios pistones que se deslizan por sendos cilindros con movimiento lineal alternativo de entrada y salida.

Este tipo de motores puede clasificarse en función de dos criterios principales:

1.      Según el combustible utilizado:

a.       El motor de gasolina o de ciclo Otto, en homenaje a Nikolas August Otto.

b.   El motor diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y consume gasóleo.

2.      Según el ciclo:

a.       De dos tiempos (2T): efectúan una carrera útil de trabajo en cada giro.

b.      De cuatro tiempos (4T) efectúan una carrera útil de trabajo cada dos giros.

Existen los diésel y gasolina tanto en 2T como en 4T, cada uno con sus aplicaciones propias:

1.      2T gasolina: Se utiliza en ciclomotores de baja cilindrada (hasta 50 cc) y en motores muy pequeños de motosierras y pequeños grupos electrógenos.

2.      4T gasolina: domina en las aplicaciones en motocicletas de todas las cilindradas, automóviles, aviación deportiva y fuera borda.

3.      2T diésel: domina en las aplicaciones navales de gran potencia, hasta 100000 CV hoy día, tracción ferroviaria.

4.      4T diésel: domina en el transporte terrestre, automóviles, aplicaciones navales hasta una cierta potencia.

Te dejo con una explicación y una animación elaborada por la UCLM sobre el funcionamiento del motor 4T ciclo Otto:

Las fases del motor son las siguientes:

1.      Admisión. La válvula de admisión (o de entrada) se abre y deja entrar la mezcla aire y gasolina, se cierran al tiempo que el pistón baja y deja espacio para la mezcla y succiona la mezcla.

2.      Compresión. El pistón sube hacia arriba comprimiendo la mezcla aire-gasolina. Las dos válvulas permanecen cerradas.

3.      Explosión. El distribuidor manda a cada una de las bujías una descarga de la batería, de 1´5 voltios por bujía, suficiente para crear una chispa dentro de la cámara del pistón. Esto inflama la mezcla aire-gasolina, creando suficiente fuerza como para empujar el pistón hacia abajo haciendo que la biela mueva el cigüeñal, esto a su vez, generara el futuro movimiento del vehículo.

4.      Escape. El pistón, que ha descendido para mover el cigüeñal vuelve a subir y se abre una válvula distinta a la de entrada de aire-gasolina (la válvula de escape), para expulsar tras ella los gases generados por la combustión producida y así liberar el interior del cilindro de gases que imposibilite la chispa de la bujía (ya que esta necesita oxígeno para la combustión y no dióxido de carbono). Y en cuanto sube el pistón para tal cometido le sucede el primer tiempo, es decir, la admisión aire-gasolina.

Si quieres ver el funcionamiento de un motor 4T diésel, este es tu enlace. Y si quieres ampliar al información sobre los motores de 4T, te dejo otro enlace al site de rlopez33 y uno más hacia el Catedu en el que podrás informarte tanto sobre motores diésel como gasolina de 4T y establecer una comparativa entre ambos.

Los motores 2T cuentan con las siguientes ventajas sobre los 4T:

1.      El motor de dos tiempos tiene mayor potencia que el de cuatro tiempos: Esto se debe a que este motor efectúa trabajo útil en cada vuelta del cigüeñal, mientras que el de cuatro tiempos efectúa trabajo útil cada dos vueltas.

2.   El motor de dos tiempos es más sencillo: pues carece de árbol de levas y, en consecuencia, de la correspondiente correa de distribución (se ahorra espacio y material)

3.      El motor de dos tiempos no tiene válvulas: que tienden a desgastarse.

4.      Menos consumo de combustible, puesto que posee menores pérdidas mecánicas.

5.      Menos emisiones de gases contaminantes

Claro que también tiene inconvenientes:

1.      Menor rendimiento mecánico

2.      El aceite llega a mezclarse con el combustible en la cámara de combustión, por lo que el consumo de aceite es mayor. Además genera mayor suciedad en el interior del cilindro y es más contaminante

3.      Combustión poco efectiva.

Igual que hemos hecho antes, te dejo con una breve explicación sobre qué es lo que pasa en cada tiempo y otra animación de la UCLM, disfrútalas:

·         1T – Admisión-compresión: Cuando el pistón está en el PMS se produce la inflamación, se da una expansión que abre la lumbrera de escape por donde escapan los gases quemados. Al bajar el pistón se comprime la mezcla de combustible en el cárter y comienza a entrar en el pistón. La lumbrera de admisión permanece cerrada.

·         2T – Explosión-escape: Por inercia, el pistón sube desde el PMI hasta el PMS. Se expulsan los últimos gases residuales y termina la fase de admisión de la mezcla. Se abre la lumbrera de admisión y entra el fluido en el cárter. La lumbrera de escape se cierra y la mezcla permanece comprimida en el cilindro.

Otra vez como antes, tu información puede ampliarse donde rlopez33 o en la plataforma educativa aragonesa Catedu.

Si la entrada te ha parecido insuficiente, o corta, o algo, no tardes, no seas diésel y házmelo saber. ¡Ah no, que los diésel ya no son lentos!