FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR TÍPICO DE GASOLINA DE CUATRO TIEMPOS

FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR TÍPICO DE GASOLINA DE CUATRO TIEMPOS

Ciclos de tiempo del motor de combustión interna

Los motores de combustión interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro tiempos, siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los más comúnmente utilizados en los coches o automóviles y para muchas otras funciones en las que se emplean como motor estacionario. Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman un motor de combustión interna, pasamos a explicar cómo funciona uno típico de gasolina. Como el funcionamiento es igual para todos los cilindros que contiene el motor, tomaremos como referencia uno sólo, para ver qué ocurre en su interior en cada uno de los cuatro tiempos:

Admisión Compresión Explosión Escape

Ciclos de tiempos de un motor de combustión interna: 1.- Admisión. 2.- Compresión. 3.- Explosión. 4.- Escape.

Funcionamiento del motor de combustión interna de cuatro tiempos

Primer tiempo Admisión.- Al inicio de este tiempo el pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior). En este momento la válvula de admisión se encuentra abierta y el pistón, en su carrera o movimiento hacia abajo va creando un vacío dentro de la cámara de combustión a medida que alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), ya sea ayudado por el motor de arranque cuando ponemos en marcha el motor, o debido al propio movimiento que por inercia le proporciona el volante una vez que ya se encuentra funcionando. El vacío que crea el pistón en este tiempo, provoca que la mezcla aire-combustible que envía el carburador al múltiple de admisión penetre en la cámara de combustión del cilindro a través de la válvula de admisión abierta. Segundo tiempo Compresión.- Una vez que el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), el árbol de leva, que gira sincrónicamente con el cigüeñal y que ha mantenido abierta hasta este momento la válvula de admisión para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra. En ese preciso momento el pistón comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se encuentra dentro del cilindro. Tercer tiempo Explosión.- Una vez que el cilindro alcanza el PMS (Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustible ha alcanzado el máximo de compresión, salta una chispa eléctrica en el electrodo de la bujía, que inflama dicha mezcla y hace que explote. La fuerza de la explosión obliga al pistón a bajar bruscamente y ese movimiento rectilíneo se transmite por medio de la biela al cigüeñal, donde se convierte en movimiento giratorio y trabajo útil. Cuarto tiempo Escape.- El pistón, que se encuentra ahora de nuevo en el PMI después de ocurrido el tiempo de explosión, comienza a subir. El árbol de leva, que se mantiene girando sincrónicamente con el cigüeñal abre en ese momento la válvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la explosión, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistón, atraviesan la válvula de escape y salen hacia la atmósfera por un tubo conectado al múltiple de escape. De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarán efectuándose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta tanto se detenga el funcionamiento del motor. BIBLIOGRAFIA: http://www.asifunciona.com/mecanica/af_motor_gasolina/af_motor_gasolina_7.htm

ORDEN DE ENCENDIDO DEL MOTOR

ORDEN DE ENCENDIDO DEL MOTOR

Es la secuencia en que suceden las explosiones en el motor; un intervalo, es decir, es el lapso entre explosión y explosión, Así por ejemplo, en un motor de 4 cilindros y de 4 tiempos, el intervalo será:

Como se recordará, el ciclo completo de un motor de 4 tiempos (gasolina o Diésel) toma dos vueltas del cigüeñal; es decir, 720°.Dividiendo entre el número de cilindros, dará el intervalo de 180°.

A continuación se van a desarrollar varios cuadros para los diferentes tipos de motor, para obtener diferentes órdenes de encendido.

Por otra parte el orden de encendido tiene mucha importancia en la regulación de las válvulas, en la distribución de los cables de bujías, en la distribución de los tubos de combustible en los motores Diésel, así como en algunos chequeos o comprobaciones de ciertas partes sincronizadas de los motores.

FORMAS CONSTRUCTIVAS DEL CIGÜEÑAL Y ORDENES DE ENCENDIDOS

TIPO DE MOTOR	GRÁFICA	ORDEN DE ENCENDIDO
Motor de 2 cilindros horizontales opuestos		1-2
Motor de 3 cilindros en línea		1-2-3           1-3-2
Motor de 4 cilindros en línea		1-3-4-2        1-2-4-3
Motor de 4 cilindros horizontales y opuestos		1-4-3-2
Motor de 5 cilindros en línea		1-2-4-5-3
Motor de 6 cilindros en línea		1-5-3-6-2-4           1-3-5-6-4-2         1-2-4-6-5-3         1-5-4-6-2-3
Motor de 6 cilindro en V	·	1-3-6-5-4-2

Bibliografía

Gilardi, J. (1978). Motores de Combustión Interna (Primera ed.). San José, Costa Rica: IICA. Recuperado el 14 de Diciembre de 2015, de https://books.google.com.ec/books?hl=es&lr=&id=ixJcytNa_90C&oi=fnd&pg=PA1&dq=orden+de+encendido+de+un+motor&ots=lBbd36yzGR&sig=wiamMAAtrVZK4MxZbRGxSMTjBgQ#v=onepage&q=motores%20multicilindricos&f=false

 Sánchez Gutiérrez, Mariano. Mantenimiento de motores térmicos de dos y cuatro

tiempos (UF 1214). España: IC Editorial, 2012. ProQuest ebrary.

Secundino, Escudero, González, Jesús, and Rivas, Juan Luis. Motores. España:

Macmillan Iberia, S.A., 2011. ProQuest ebrary.

PARTES PRINCIPALES DE UN MOTOR BÁSICO Y CARACTERÍSTICAS DEL MISMO

PARTES PRINCIPALES DE UN MOTOR BÁSICO

Y CARACTERÍSTICAS DEL MISMO

A continuación vamos a conocer las partes principales de un motor básico, es decir, de las que son comunes a los motores de combustión interna.

Las válvulas: que al abrir y cerrarse se encargan de dar paso a la entrada de los gases (admisión) y dar salida a los gases quemados de la combustión (escape).

Árbol de Levas: es el encargado de abrir y cerrar las válvulas. Está ubicado en la culata y en otros casos en el block.

La culata: situada en la parte superior del motor donde se alojan las válvulas y los conductos que canalizan la admisión y el escape. Cierra los cilindros.

Los cilindros: donde suben y bajan los pistones. Pueden ir mecanizados en el block o encamisados.

El Bloque (Block): es la estructura principal donde están los cilindros, se ubica las bancadas y se asienta el cigüeñal.

Los pistones: que se deslizan por los cilindros con movimiento rectilíneo alternativo.

Los segmentos: que se encargan de conseguir un cierre hermético de la cámara de combustión y ayudan a disipar el calor.

Las bielas: que transmiten el movimiento de los pistones al cigüeñal.

El cigüeñal: que reciben la fuerza de los pistones por medio de la biela y la transforma en movimiento giratorio.

Los Cojinetes de Bancada: sobre los que gira el cigüeñal dentro del block de los cilindros.

El volante: que está unido al cigüeñal y proporciona la inercia para que el pistón vuelva a subir después del tiempo de la explosión.

La correa o cadena de distribución: encargada de unir en giro sincronizado el movimiento del cigüeñal y árbol de levas.

Colector de Admisión: son los que canalizan los gases de entrada de los cilindros.

Colectores de Escape: conducen los gases quemados de la combustión desde la culata al exterior.

Cárter de Aceite: es el recipiente donde se aloja el aceite de engrase y está situado en la parte inferior del block.

HISTORIA DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

HISTORIA DEL MOTOR A COMBUSTIÓN INTERNA

En principio los motores a gasolina seguían el mismo esquema de los motores a vapor en los cuales el vapor procedente de una caldera era el que explosionaba dentro de una cámara cilíndrica.

La invención del primer motor de combustión interna se debe al aporte de varios inventores que combinaron sus ideas y perfeccionaron su desarrollo con el pasar de los años.

En 1799 el francés Lebon ideo una maquina llamada “motor de combustión interna “en la cual hizo arder cierta cantidad de gas combustible con cierta cantidad de aire, la cual no fue perfeccionada debido a su muerte.

Luego el reverendo  W. Cecil  inventor inglés construyó un motor semejante al de Lebon e hizo arder una mezcla de combustible de hidrógeno y aire el mismo que era capaz de hacer girar un eje a una velocidad de 60 revoluciones por minuto.

Lebon y Cecil descubrieron el fenómeno de producir movimiento, al quemar combustibles en el cilindro, sin embargo no pudieron perfeccionar sus inventos debido a la falta de conocimientos en termodinámica.

Dando paso a otro inglés William Barnett el cual amplió los experimentos de Cecil y Lebon quien dedujo que para obtener una mayor cantidad de energía era necesario comprimir los gases en el cilindro antes de la combustión, a pesar de este gran aporte Barnett también fracaso con su experimento.

Ya en 1860 un inventor francés Lenoir perfeccionó las máquinas de Lebon Cecil y Barnett, pero debido a su escaso conocimiento sobre la disipación de calor, sus trabajos no dieron resultados.

En 1862 Beau de Rachas patento un motor de combustión interna cuyo funcionamiento se basaba en el ciclo de 4 tiempos, no obstante Rachas no construyó ningún modelo de su invento.

Posteriormente dos científicos alemanes Nicolaus August Otto y Eugen Langen, presentaron al público un motor de combustión interna en una exposición de parís de 1867 cuyo principio se basaba en la teoría de Beau de Rachas.

El motor ideado por Otto era capaz de alcanzar  180 rpm, funcionando de la siguiente manera:

En la primera fase llamada de admisión, la carga es aspirada hacia el interior de la cámara, provocando el descenso del pistón a lo largo del cilindro. Durante ésta fase la válvula de admisión permanece abierta y la de escape cerrada. La fase de compresión se inicia cuando el pistón empieza a desplazarse hacia arriba. Durante esta fase las válvulas de admisión y escape permanecen cerradas, de forma que la carga es comprimida hasta que su volumen se hace muy pequeño. Cuando toda la carga queda encerrada en la recámara o parte superior del cilindro, es encendida mediante una chispa eléctrica que salta entre los polos de la bujía y se inicia la fase de explosión, en la cual se forman gases muy calientes que se expansionan empujando el pistón hacia abajo a lo largo del cilindro. Estas válvulas permanecen cerradas. En la fase de escape se abre la válvula de escape y el pistón reinicia su carrera ascendente empujando los gases residuales de la combustión hacia el exterior del cilindro.  

En 1883 Gottlieb Daimler desarrolló el primer motor de 4 tiempos adecuado para vehículos, el cual giraba cerca de 900 revoluciones por minuto.

En 1893 Rudolf diésel público: “Teoría de construcción de un motor térmico racional” su idea consistía en aumentar la eficacia del motor de combustión interna de Otto, aumentando su relación de compresión; buscaba un motor capaz de comprimir el aire hasta 16 veces, el cual alcanzaría una temperatura de 538°C, inyectando directamente el carburante al cilindro el cual explosionaría debido a la temperatura. En los primeros motores diésel se quemaba polvo de carbón.

En la actualidad el funcionamiento del motor se ha ido perfeccionando con aportes de sin números de inventores que tratan de mejorar el rendimiento del mismo.

Bibliografía

Santander, J. R. (2010). Tecnico en Mecánica & Electrónica Automotriz. Colombia: Diseli Editores.

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Bienvenidos a nuestro blog, integrado por estudiantes de la UIDE : Angie Alvarez, Daniela Campoverde, Lenin Bautista, Franklin Legarda y Stefano Hernández.
Será un medio por el cual compartiremos conocimientos acerca de Mecánica Automotriz.