PLE TECNOLOGÍA: EL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

Un motor de combustión interna basa su funcionamiento, como su nombre lo indica, en el quemado de una mezcla comprimida de aire y combustible dentro de una cámara cerrada o cilindro, con el fin de incrementar la presión y generar con suficiente potencia el movimiento lineal alternativo del pistón (ver figura "El motor de combustión interna").

Figura 1: El motor de combustión interna.

Este movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigüeñal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisión de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehículo a la velocidad deseada y con la carga que se necesite transportar.

Mediante el proceso de la combustión desarrollado en el cilindro, la energía química contenida en el combustible es transformada primero en energía calorífica, parte de la cual se transforma en energía cinética (movimiento), la que a su vez se convierte en trabajo útil aplicable a las ruedas propulsoras; la otra parte se disipa en el sistema de refrigeración y el sistema de escape, el accionamiento de accesorios y en pérdidas por fricción.

En este tipo de motor es preciso preparar la mezcla de aire y combustible convenientemente dosificada, lo cual se realizaba antes en el carburador y en la actualidad con los inyectores en los sistemas con control electrónico. Después de introducir la mezcla en el cilindro, es necesario provocar la combustión en la cámara del cilindro por medio de una chispa de alta tensión que la proporciona el sistema de encendido.

EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

En un motor el pistón se encuentra ubicado dentro del cilindro, cuyas paredes le restringen el movimiento lateral, permitiendo solamente un desplazamiento lineal alternativo entre le Punto Muerto Superior (PMS) y el Punto Muerto Inferior (PMI); a dicho desplazamiento se le denomina carrera (ver figura "El conjunto móvil").

Figura 2: El conjunto móvil.

Tanto el movimiento del pistón como la presión ejercida por la energía liberada en el proceso de combustión son transmitidos por la biela al cigüeñal (ver figura "El conjunto móvil"). Este último es un eje asegurado por los apoyos de bancada al bloque del motor, y con unos descentramientos en cuales se apoyan las bielas, que son los que permiten que el movimiento lineal del pistón transmitido por la biela se transforme en un movimiento circular del cigüeñal.

Este movimiento circular debe estar sincronizado principalmente con el sistema de encendido y con el sistema valvular, compuesto principalmente por el conjunto de válvulas de admisión y de escape, cuya función es la de servir de compierta para permitir la entrada de mezcla y la salida de gases de escape (ver figura " Sistema de válvulas").

Normalmente las válvulas de escape son aleadas con cromo con pequeñas adiciones de niquel, manganeso y nitrógeno, para incrementar la resistencia a la oxdación debido al as altas temperatiras a las que trabajan y al contacto corrosivo de los gases de escape.

Figura 3: Sistema de válvulas.

EL CICLO DE FUNCIONAMIENTO TEÓRICO DE CUATRO TIEMPOS

La mayoría de los motores de combustión interna trabajan con base en un ciclo de cuatro tiempos, cuyo principio es el ciclo termodinámico de Otto (con combustión gasolina o gas) y el ciclo termodinámico Diesel (con combustible A.C.P.M.). Por lo tanto, su eficacia esta basada en la variación de la temperatura tanto en el proceso de compresión isentrópico, como en el calentamiento a volumen (Otto) o presión constante (Diesel).

El ciclo consiste en dos carreras ascendentes y dos carreras descendentes del pistón. Cada carrera coincide con una fase del ciclo de trabajo (ver figura "Fases del funcionamiento del motor"), y recibe el nombre de la acción que se realiza en le momento, así: