TEMA IV – Motores
1. Tipos de Motores
1.1. De Combustión Externa
Calderas (Cada vez menos utilizadas). Requieren un precalentamiento.
1.2. De Combustión Interna
1.2.1. De Explosión
- Gasolina:
- 2 Tiempos
- 4 Tiempos
- Diésel: de gasoil
- Semidiésel
2. Características Diferenciales de los Motores de Combustión Interna
2.1. Motores de Explosión
El combustible entra en forma de gas y mezclado con el aire, se comprime a baja presión, saltando posteriormente una chispa en la bujía que produce la explosión y el funcionamiento del motor.
2.2. Motores Diésel
El aire se comprime a alta presión, con lo que alcanza una alta temperatura, inyectándose seguidamente gasoil, que al contactar con el aire, origina la explosión.
2.3. Motores Semidiésel
Al no comprimir el aire tan fuertemente como los diésel, ha de auxiliarse de quemadores para lograr la temperatura de explosión. En los motores diésel y semidiésel, se introduce primero en el cilindro aire puro y después el combustible líquido a través de inyectores, mientras que en los de explosión, se introduce una mezcla de carburante y combustible desde el principio, por medio de válvulas. En consecuencia, los diésel, a igualdad de cilindradas, aspiran más aire que los de gasolina (13.000 litros de aire por litro de gasoil, frente a los 10.000 litros de aire por litro de gasolina). Según su velocidad, los motores diésel pueden ser: de baja velocidad, de media velocidad y alta velocidad.
2.4. Motores de Gasolina de Cuatro Tiempos (Motores de Baja Presión)
El motor de un automóvil está constituido por varios cilindros, dentro de los cuales se realiza la explosión de la mezcla de aire y gasolina, cuya fuerza expansiva se convierte en energía mecánica gracias al sistema de biela y manivela. Dentro de cada cilindro, y ajustándose a sus paredes, desliza arriba o abajo un pistón que por una biela articulada en ambos extremos se enlaza a la manivela del cigüeñal. Cuando el pistón recibe por su parte alta la explosión de la mezcla aire – gasolina, se desplaza con fuerza hacia abajo y su movimiento se convierte, por medio de la biela, en un giro del cigüeñal. Si gira el cigüeñal, el pistón se mueve arriba y abajo del cilindro.
Se denomina punto muerto superior, cuando el codo del cigüeñal está lo más alto posible. También el pistón está en su parte más elevada de su carrera, donde cambia de sentido su movimiento al seguir girando el cigüeñal, denominándose punto muerto inferior. El volante es una rueda pesada que va montada en el cigüeñal. En la tapa superior existen dos conductos, uno de admisión por donde se introduce la mezcla y otro de escape para evacuarla al exterior. Ambos orificios se cierran con válvulas. La bujía es la que produce, en el momento oportuno, la chispa eléctrica que quema la mezcla de gasolina y aire. Al recorrido del pistón entre el punto muerto superior y el punto muerto inferior se llama carrera.
Para que el motor funcione es necesario que haga cuatro recorridos, dos de arriba abajo y dos de abajo arriba. Por lo que se llama CICLO DE CUATRO TIEMPOS O DE OTTO.
2.4.1. Tiempos del Ciclo de Otto
- ADMISIÓN: El pistón está en el punto muerto superior y empieza a descender, se abre la válvula de admisión y la mezcla de aire y gasolina es aspirada por el pistón que desciende y llena el cilindro. Cuando el émbolo llega al punto muerto inferior, se cierra la válvula de admisión, habiendo dado el cigüeñal media vuelta.
- COMPRESIÓN: El pistón sube desde el punto muerto inferior al punto muerto superior. Las válvulas están cerradas. Los gases se comprimen hasta llenar la cámara de combustión. El cigüeñal ha dado ya una segunda media vuelta.
- EXPLOSIÓN: En el momento de estar los gases comprimidos, salta entre los dos electrodos de la bujía la chispa que los inflama. La fuerza de la explosión lanza el pistón del punto muerto superior al punto muerto inferior, transmitiéndose por la biela al cigüeñal y su volante, un fuerte impulso. Las válvulas permanecen cerradas y el cigüeñal efectúa una tercera media vuelta.
- ESCAPE: El pistón está en el punto muerto inferior, la válvula de escape se abre y el pistón al subir empuja los gases quemados hacia el exterior. Al llegar el émbolo al punto muerto superior, la válvula de escape se cierra. El cigüeñal ha girado una cuarta media vuelta.
Cuando el pistón empieza a bajar de nuevo desde el punto muerto superior, se abre la válvula de admisión y se repiten todas las fases de nuevo.
2.5. Motores de Gasolina de Dos Tiempos
El ciclo útil de estos motores se consigue en una sola revolución del motor. El motor de dos tiempos tiene doble potencia teórica que el de cuatro, aunque esta queda disminuida por las deficiencias del barrido de los gases. Debido a su peor barrido, consumen más que el de cuatro tiempos.