Tipos de Motores de Combustión

Existen dos tipos principales de motores de combustión: externa e interna. Los motores de combustión externa incluyen máquinas de vapor y motores de aire caliente. Los motores de combustión interna pueden ser de reacción, alternativos, de cohete o rotativos.

Motores Alternativos de Combustión Interna

Los motores alternativos son de combustión interna, transforman la energía calorífica del combustible en energía mecánica y son accionados por un fluido tomado por la mezcla de combustible. Existen dos grandes grupos: encendido por chispa y por compresión.

Motores de Encendido por Chispa

En los motores de encendido por chispa, la mezcla de aire y combustible se forma en el carburador o en el cilindro, en los de inyección. Tienen cuatro fases: admisión, compresión, explosión-expansión y escape. Se caracterizan por ser ligeros, es decir, la relación peso/cilindrada es pequeña. Las potencias elevadas se obtienen con altos valores de presión y revoluciones por minuto (RPM), cerca de 3000. La superficie frontal del motor es pequeña para menor resistencia al avance.

Motores de Encendido por Compresión

Los motores de encendido por compresión son de tipo diésel. El combustible se introduce por medio de un inyector, produciendo la combustión a causa del aire altamente comprimido. No necesitan bujías. La combustión se realiza en las cámaras. Utilizan combustibles pesados y menos volátiles que los de chispa. La relación de compresión es de 6 a 10 en los motores de chispa y de 12 a 22 en los de compresión.

Motores de Dos Tiempos

Los motores de dos tiempos se eliminaron gradualmente debido a su menor eficiencia. Producen movimiento de la energía cuando el émbolo se mueve, pero son ineficientes. Dentro del ciclo Otto y diésel, tenemos la carrera, que es la relación entre el punto muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI), lo que recorre el émbolo entre estos dos puntos.

Ciclo de Cuatro Tiempos

• Carrera de Admisión: El movimiento se produce cuando el émbolo deja la parte superior central y empieza a bajar. La válvula de admisión se abre 15 grados antes para aprovechar la salida de los gases de escape.
• Carrera de Compresión: El émbolo inicia su camino de regreso antes de que la válvula de admisión se cierre. Con ambas válvulas cerradas, la mezcla de combustible y aire se comprime. Las bujías encienden la mezcla.
• Carrera de Expansión: Solo el tiempo de energía de calor del combustible se convierte en trabajo real en el movimiento de la carrera de potencia.
• Carrera de Escape: Los gases comienzan a ser expulsados cuando el émbolo alcanza la parte inferior de la carrera. Cuando el émbolo alcanza la parte superior, la presión del cilindro será baja y entrará de nuevo la mezcla.

Combustión Completa

La combustión completa ocurre cuando una sustancia o material, al reaccionar con el oxígeno, produce CO₂ y agua. Esto sucede cuando el total del combustible reacciona con el oxígeno.

Componentes del Motor

• Carburador: Ubicado en la parte superior del motor, administra la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión.
• Bomba de Combustible: Extrae el combustible para enviarlo a la cuba del carburador (eléctricas).
• Bomba de Aceite: Envía el aceite lubricante a alta presión a los mecanismos del motor.
• Cárter de Aceite: Depósito del aceite a utilizar por el motor.
• Toma de Aceite: Punto desde donde la bomba de aceite succiona el aceite del cárter.
• Filtro de Aceite: Recoge impurezas del aceite antes de la lubricación.
• Bobina de Ignición: Eléctrica, produce alto voltaje para generar la chispa.
• Distribuidor: Distribuye entre las bujías las cargas de alto voltaje de la bobina.
• Cables de Alta Tensión: Van del distribuidor a cada bujía.
• Bujías: Electrodos que reciben las cargas eléctricas y provocan la chispa.
• Balancín: Dispositivo intermedio entre la leva y la varilla para accionar las válvulas.
• Muelle de la Válvula: Mantiene cerradas las válvulas de admisión y escape.
• Válvula de Admisión: Permite la entrada de la mezcla del carburador a la cámara de combustión.
• Válvula de Escape: Permite la expulsión de los gases de escape.
• Múltiple de Admisión: Vía por donde llega la mezcla del carburador a la cámara de combustión.
• Múltiple de Escape: Expulsa los gases quemados por la combustión.
• Cámara de Combustión: Zona donde ocurre la combustión.
• Varilla Empujadora: Similar al cigüeñal, compuesta por levas.
• Émbolo: Posee ranuras para anillos de compresión y de aceite.
• Bulón: Une la biela con el émbolo.
• Aros de Pistón: Segmentos de acero que sellan la cámara de combustión.
• Biela: Transmite al cigüeñal la fuerza recibida del émbolo.
• Cigüeñal: Eje con manivelas que recibe la fuerza de las bielas.
• Empaque de Culata: Sella la unión entre la culata y el bloque.

Tipos de Potencia

• Potencia Indicada: Potencia desarrollada dentro del cilindro por la expansión de los gases.
• Potencia al Freno: Capacidad del motor para producir trabajo en las ruedas o en el eje de salida (dinamómetro eléctrico).
• Potencia Absorbida: Potencia capaz de transformar energía eléctrica en trabajo.