Un motor de combustión interna es un motor térmico que obtiene energía del proceso de ignición del combustible. Este proceso transforma la energía química del combustible en energía mecánica, que permite el movimiento del vehículo. Dos ejemplos de esto son el motor diésel y el motor de explosión. Los gases producidos por el motor se expulsan fuera del vehículo a través del tubo de escape.
El fluido activo que genera dicho movimiento en los engranajes del motor, suele ser una mezcla de aire y un combustible en estado líquido o gaseoso. Al mezclarse ambos, la temperatura y el volumen varían.
Un inconveniente de este tipo de vehículos es que el aprovechamiento energético de los hidrocarburos es bajo ya que solo se aprovecha el 30% de la energía producida.
Componentes del motor de combustión interna
En los motores de combustión, son necesarias una serie de componentes o piezas para poder realizar la transformación de energía química a mecánica.
Algunos de estos componentes los veremos a continuación:
- Bloque motor: Es una de las piezas principales y la más importante del motor y esta determinada para fijar la cilindrada de un vehículo. En su interior está compuesta por varias piezas que juntas hacen la función del bloque motor. Esta pieza puede ser de dos materiales, las cuales son: Bloque motor aluminio o bloque motor hierro.
- Pistón: La función de los pistones es mover los gases. Son estructuras que se mueven de arriba hacia abajo, siendo estos elementos fundamentales del motor. Su movimiento vertical empuja el cigüeñal mediante las bielas, convirtiendo el fluido en energía mecánica. Poseen de 2 a 4 segmentos, en el cual el segmento superior es de compresión y el inferior es de engrase.
- Cigüeñal: Son un conjunto de manivelas pequeñas, una por cada pistón. Su trabajo es convertir el movimiento lineal en un movimiento giratorio. Está ubicado sobre los cojinetes principales del bloque del motor.
- Cárter: Está situado en la parte inferior del motor, es el cierra el bloque del motor, es donde está alojado gran parte del aceite. Rodea al cigüeñal principalmente .Es conocido también como sumidero.
- Bomba de aceite: Conduce aceite de motor en un circuito presurizado, lubricando los pistones y camias de los cilindros del motor. La función que tiene el aceite a parte de lubricar, es la de reducir los ruidos y refrigerar.
- Culata: Llamado también tapa del cilindro, cabeza del motor o tapa del bloque de cilindros es la parte superior de un motor de combustión interna que permite el cierre de las cámaras de combustión. Aquí suelen estar alojados otros componentes como la válvula de admisión y la válvula de escape, así como los muelles y la cámara de combustión.
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Funcionamiento del motor de combustión interna
El funcionamiento de los motores de combustión generalmente se dividen en cuatro fases:
- Admisión: El pistón del cilindro baja y aspira la mezcla de aire/combustible a través de la válvula de admisión. En este instante la válvula de salida se encuentra cerrada.
- Compresión: Las válvulas se cierran, el pistón empieza a subir hasta llegar al extremo superior y comprime la mezcla carburante (aire y combustible) que está en el cilindro.
- Explosión: En esta fase la bujía emite una chispa en la mezcla la cual produce la ignición. El pistón baja y se produce el movimiento.
- Escape: El pistón vuelve a subir y se abre la válvula de escape, dejando salir los gases que se producen durante la explosión.
A continuación les comparto un video para entender mejor el funcionamiento del motor de combustión interna.
Tipos de motor de combustión interna
A continuación veremos las diferentes maneras de clasificar los motores de combustión interna, esto según el número de cilindros, su colocación, combustible, etc.
1. Según la colocación y número de cilindros:
- Motores con cilindros en línea (L): En este motor, se sitúan los cilindros uno a continuación del otro y los más habituales son los conocidos 4 cilindros en línea.
- Motores con cilindros en V: Normalmente son motores de gran cilindrada, aunque también existen modelos de baja cilindrada en algunas motos. Estos motores se caracterizan por tener los cilindros dispuestos en forma de V, pudiendo variar su ángulo de inclinación, lo que determina distintas propiedades al motor.
- Motor bóxer (cilindros enfrentados en un ángulo de 180º)
2. Motor de pistones enfrentados.
Esta tipología no habla realmente de la disposición de los cilindros. Aunque sí de una peculiaridad interesante: son motores que tienen dos pistones por cilindro. De esta manera, cada explosión que se produce dentro empuja dos pistones colocados a cada extremo del cilindro. Por eso normalmente necesitan dos cigüeñales para transformar ambos movimientos longitudinales en rotativos.
3. Tipos de motores según el combustible:
- Gasolina: Los motores de gasolina son motores de explosión. Es decir, motores que requieren de una chispa para encender el combustible, que es generada por una bujía. Como cualquier motor de combustión su funcionamiento se basa en la fuerte expansión de la mezcla de aire y combustible al encenderla. Los motores de gasolina pueden ser de cuatro o de dos tiempos.
- Diésel: Estos motores usan gasóleo para funcionar. Un combustible que q diferencia de los motores a gasolina no se puede prender con una chispa. En lugar de esto tienen que encender la mezcla de aire y gasóleo mediante la presión. Por eso la relación de compresión de estos motores es mucho mayor que en el caso de los de gasolina. En general, son más eficientes que los gasolina, aunque requieren de más y mejores sistemas de reducción de emisiones para no contaminar demasiado. Los motores diésel también pueden ser de dos y cuatro tiempos.
- Motores a gas: Los motores de explosión también pueden usar gas en lugar de gasolina. Estos suelen ser Gas Natural Comprimido (GNC) o Gas Licuado del Petróleo (GLP). Son más ecológicos que los que usan solo gasolina.