El Motor, su función y componentes

Continuación de “Principios básicos”
El motor de combustión interna
Un motor de gasolina constituye una máquina termodinámica formada por un conjunto de piezas o mecanismos fijos y móviles, cuya función principal es transformar la energía química que proporciona la combustión producida por una mezcla de aire y combustible en energía mecánica o movimiento. Cuando ocurre esa transformación de energía química en mecánica se puede realizar una acción como, por ejemplo, mover un vehículo automotor como el automóvil.

La parte más importante del motor de un automóvil la forman los cilindros y los pistones. El objetivo del motor es hacer mover el pistón arriba y abajo, para luego transmitir ese movimiento y hacer girar las ruedas. Lo que se hace es quemar gasolina en el interior del cilindro de manera que los gases en su expansión muevan el pistón. Seguramente has escuchado que los motores del auto son de 4 tiempos. ¿Qué significa eso? Pues que su ciclo de funcionamiento se puede dividir en 4 etapas.
La primera sería la de admisión, en la que se introduce aire fresco en el pistón. El cilindro posee en la parte superior dos orificios (válvulas), uno para que entre aire y otro para expulsarlo. En realidad los motores tiene más de 2, pero lo simplificaremos para su explicación. En el caso del motor diésel, se introduce aire sin más, sin embargo en los motores de gasolina lo que se introduce es una mezcla de aire y gasolina. Al comienzo de la primera etapa el pistón está arriba del todo. Durante esta etapa, se abre la válvula de entrada de aire y el pistón baja para llenarse de aire fresco (sin gases de combustión).

En la segunda etapa, la de compresión, el pistón sube desde abajo del todo hasta arriba. Para que no se escape el aire que hemos metido antes, la válvula se cierra (aproximadamente) al llegar el pistón abajo. Durante esta etapa, la mezcla de aire y gasolina se comprime al subir el pistón y reducir el volumen.

Al final de la anterior etapa, el pistón estaba arriba y el aire estaba en su punto máximo de compresión. En este momento, se prende una chispa (con la bujía) y la mezcla explota. Fruto de esa explosión, los gases se expanden, llevando el pistón hasta abajo del todo. En el caso de los motores diésel durante está etapa de compresión, inyectan gasolina en gotitas muy pequeñas y a alta presión. Debido a esa presión y a la temperatura del motor, la gasolina estalla sin necesidad de chispa alguna. Esta etapa se conoce como expansión o explosión.

Finalmente, el pistón estaba abajo del todo y el cilindro contenía gases de combustión que ya no sirven para nada. En esta última etapa, la de escape, se abre la válvula de salida de gases, y el pistón sube hasta arriba, vaciando el cilindro de aires residuales. Una vez arriba del todo, comenzaría otra vez la primera etapa de un nuevo ciclo, llenándose nuevamente el cilindro de aire fresco.

Como vemos, en un ciclo el pistón baja, sube, baja y vuelve a subir. Para que puedas comprender mejor todo seguido y en movimiento, mira esta animación:
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Las etapas están numeradas. La válvula de la derecha sería la de admisión y la de la izquierda la de escape.

Como verás, la sincronización es fundamental en el funcionamiento del motor. Las válvulas, chispa, inyección, explosión… todo debe estar sincronizado al máximo para que sea lo más eficiente posible. Ahora piense que su automóvil hace esto 3500 veces por minuto. Increíble, ¿no?

En términos generales los motores térmicos de combustión interna pueden ser de dos tipos, de acuerdo con el combustible que empleen para poder funcionar:
• De explosión o gasolina
• De combustión interna diésel

Mientras que los motores de explosión utilizan gasolina (o gas, o también alcohol) como combustible, los de combustión interna diésel emplean sólo gasoil (gasóleo).
Si en algún momento comparamos las partes o mecanismos fundamentales que conforman estructuralmente un motor de gasolina y un motor diésel, veremos que en muchos aspectos son similares, mientras que en otros difieren por completo, aunque en ambos casos su principio de funcionamiento es parecido.

Tanto los motores de gasolina como los diésel se pueden emplear para realizar iguales funciones; sin embargo, cuando se requiere desarrollar grandes potencias, como la necesaria para mover una locomotora, un barco o un generador de corriente eléctrica de gran capacidad de generación, se emplean solamente motores de combustión interna diésel.