Aunque todos sabemos más o menos qué es motor de combustión interna y su función dentro de un vehículo, ¿cómo funciona realmente un motor? Es decir, ¿cómo hace el motor coche para convertir el combustible en movimiento?
El primer motor de combustión interna se fabricó en 1860 de manos del ingeniero belga Etienne Lenoir. Desde entonces, el motor de combustión interna historia ha evolucionado mucho, consiguiendo unos niveles de rendimiento y eficiencia que no siquiera habríamos soñado por aquel entonces.
En este artículo detallaremos las claves del funcionamiento de un motor, una parte fundamental del automóvil, su funcionamiento y la razón de su propulsión. Todo ello, en marcha o sin moverse de su asiento, se lo mostramos a continuación.
Motor de combustión interna y sus partes
- El bloque motor
Es lo que solemos denominar motor coche, y el resto de elementos van conectados a él. La combustión se lleva a cabo dentro del motor de combustión interna, que suele ser una sola pieza de aluminio fundido o acero. Estos últimos son más ligeros y tienen una mayor capacidad para disipar el calor.
La misión del bloque motor es alojar el tren alternativo, el cual está compuesto por los cilindros, el cigüeñal, los pistones y las bielas. Esta pieza debe soportar los grandes esfuerzos que se producen en la culata durante la combustión. Además, también sujeta las tapas sobre las que descansa el cigüeñal. - La culata
La culata o cabeza del motor realiza la función de servir de soporte a varios elementos del propulsor. Suele fabricarse de aluminio fundido o de hierro. Va ubicada sobre el propulsor y debe ser capaz de soportar grandes temperaturas y pesadez en la cámara de combustión.
- La junta de la culata
Es el nexo de unión entre bloque motor coche y la culata, cuyo cometido consiste en sellar el conjunto. De este modo, evitaremos fugas de gases, anticongelantes o aceites de los conductos de lubricación.
La junta de la culata suele estar fabricada con dos tipos de materiales, que son las aleaciones de aluminio o amianto para proporcionarle resistencia, rigidez y conductividad térmica. Así, se reducirán los puntos calientes, permitiendo además elevar el rendimiento.
- El cigüeñal
Por la combustión en los cilindros se mueven los pistones, trasladando esta energía al cigüeñal mediante la biela del motor. El cigüeñal, a su vez, va conectado al volante del motor y, a través del embrague (caja de cambios manual) o de un convertidor de par (caja de cambios automática), transmite este movimiento a las ruedas. - Los cilindros y pistones
Los cilindros están dentro del bloque motor y su nombre se debe a la forma que tienen. Los pistones están alojados en su interior y se desplazan dentro de ellos.
En un motor de combustión interna la explosión se origina en el interior de los cilindros, pero colaboran otros elementos, como los pistones, entre otros. Por lo tanto, aquí se origina la energía mecánica que se transforma después en cinética, o lo que es lo mismo, en movimiento.
Los cilindros van encajados en el bloque motor y soportan temperaturas elevadas y grandes esfuerzos de la detonación. Se inyecta aire y gasolina en ellos mientras baja el pistón. Cuando vuelve a subir, se comprime y se hace explotar la mezcla. Esta es una de las bujías funciones en coches a gasolina, pero que se realiza por presión en motores diésel.
Después, el pistón baja de nuevo para producir la combustión y los gases quemados se expulsan con una nueva subida del pistón. La junta de culata un componente de vital importancia para preservar la estanqueidad del sistema evitando que estos gases se liberen. - El árbol de levas
Este componente consiste en un eje de rotación o barra que incorpora unas levas o palas encargadas de activar la apertura y el cierre de las válvulas. Se sitúa sobre la culata del motor coche y, a veces, pueden haber dos: uno para las válvulas de escape y otro para las de admisión.
El árbol de levas está unido al cigüeñal a través de la correa de distribución y contribuye a repartir el aceite por todo el motor de combustión interna, ayudando así a que funcione también la bomba de combustible.
Cuando funciona un motor de arranque, empieza a moverse el cigüeñal por un impulso eléctrico. Esto empuja las bielas y hace que se retraigan los pistones hacia los cilindros. Así, la mezcla de aire y combustible se comprime y se genera una chispa que enciende las bujías en la cámara de combustión.
- El cárter
El cárter es un componente ubicado en la base del motor y atornillado al bloque, cerrándolo por donde se encuentra el cigüeñal, el lugar opuesto a la culata motor. Su forma es similar a una bañera y su función, como parte del sistema de refrigeración del motor, es alojar el aceite para mantener todas las piezas del conjunto lubricadas y bien refrigeradas.
Esta forma es bastante relevante para que la bomba de aceite logre succionar el lubricante para enviarlo al resto del motor. También es muy importante el material con el que esté fabricado, pues debe disipar el calor del aceite para que se enfríe antes de ser succionado de nuevo por la bomba.
El cárter cierra el bloque motor coche y suele estar fabricado con acero o alguna aleación de aluminio. Además, está compuesto por dos partes: el cárter superior o de cigüeñal y el cárter inferior o de aceite.
Tipos de motor de combustión interna
Actualmente, hay gran variedad de motores de combustión clasificados en función del combustible y el sistema de inyección que utilizan o del número y disposición de los cilindros. Según escojamos uno u otro, tendrán prestaciones distintas y habrá una diferencia entre el par y la potencia del motor.
A continuación, clasificamos los tipos de motor coche según el combustible utilizado:
- Motor coche gasolina
Estos motores necesitan una chispa, de la bujía, para prender la mezcla de aire y combustible, cuya correcta proporción es posible gracias al medidor de masa de aire. Por ello, se les llama motores de explosión y pueden ser de dos o cuatro tiempos, según el número de etapas de su mecánica.
En un motor coche gasolina de cuatro tiempos, las fases son: admisión, compresión, expansión y escape. En el caso de los motores de dos tiempos, en el movimiento ascendente del pistón se produce la admisión y la compresión, mientras que la expansión y escape lo hacen en el movimiento descendente. - Diésel
Este tipo de motores no prenden con una chispa, sino que se utilizan la presión para activar la mezcla de combustible y aire. Como consecuencia, la compresión es bastante superior en comparación con los motores coche gasolina.
Un motor diésel suele ser más eficiente que uno de gasolina, pero generan más carbonilla y expulsan más óxidos de nitrógeno. Además, el combustible es inyectado al final de la fase de compresión.
Los problemas de encendido del motor pueden producirse cuando el alternador está averiado. - Gas
Cada vez son más comunes los vehículos con un motor de gasolina y gas natural comprimido (GNC) o gas licuado de petróleo (GLP). Son bastante eficientes y emiten menos óxidos de nitrógeno, además, se ensucian menos y la descarbonización de un motor no es tan necesaria como con otros combustibles.
Como hemos podido comprobar, un motor de combustión interna cuenta con diversos engranajes, componentes, como la sonda Lambda, y procesos de funcionamiento que se han ido perfeccionando con el paso del tiempo. El resultado ha sido unos niveles de rendimiento y eficiencia increíbles.
El motor de combustión interna se enfrenta ahora a su mayor enemigo: el vehículo eléctrico. Para ello, además de sus incomparables prestaciones, cuenta con tecnologías novedosas, como por ejemplo los combustibles sintéticos, los cuales han reducido las emisiones de carbono a la atmósfera.
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