MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

Un motor de gasolina constituye una máquina termodinámica formada por un conjunto de piezas o mecanismos fijos y móviles, cuya función principal es transformar la energía química que proporciona la combustión producida por una mezcla de aire y combustible en energía mecánica o movimiento. Cuando ocurre esa transformación de energía química en mecánica se puede realizar un trabajo útil como, por ejemplo, mover un vehículo automotor como un coche o automóvil, o cualquier otro mecanismo, como pudiera ser un generador de corriente eléctrica

PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE GASOLINA

Desde el punto de vista estructural, el cuerpo de un motor de explosión o de gasolina  se compone de tres secciones principales: culata, bloque, carter.

LA CULATA

La culata constituye una pieza de hierro fundido (o de aluminio en algunos motores), que va colocada encima del bloque del motor. Su función es sellar la parte superior de los cilindros para evitar pérdidas de compresión y salida inapropiada de los gases de escape.

En la culata se encuentran situadas las válvulas de admisión y de escape, así como las bujías. Posee, además, dos conductos internos: uno conectado al múltiple de admisión (para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en la cámara de combustión del cilindro) y otro conectado al múltiple de escape (para permitir que los gases producidos por la combustión sean expulsados al medio ambiente). Posee, además, otros conductos que permiten la circulación de agua para su refresco.

JUNTA DE CULATA: Es una lámina fabricada en diferentes materiales, como son asbesto, latón, acero, caucho, bronce y actualmente se está desarrollando un nuevo material llamado grafoil. Se utiliza para sellar la unión entre la culata y el bloque de cilindros.

Posee varias perforaciones por las cuales pasan los pistones, los espárragos de  sujeción, y los ductos tanto de lubricación como los de refrigeración.

EL BLOQUE

El bloque del motor o bloque de cilindros es el cuerpo principal del motor  y se encuentra instalado entre la culata y el cárter. Por lo general, el bloque es una pieza de hierro fundido, aluminio o aleaciones especiales, provisto de grandes agujeros llamados cilindros. El bloque esta suspendido sobre el chasis (bastidor) y fijado por unas piezas llamadas soportes.

El bloque del motor debe ser rígido para soportar la fuerza originada por la combustión, resistir a la corrosión y permitir evacuar por conducción parte del calor.

Las disposiciones más frecuentes que podemos encontrar de los cilindros en los bloques de  los motores de gasolina son las siguientes:

En línea         En “V”        Planos con los cilindros opuestos

COMPONENTES DEL BLOQUE

PISTÓN- El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite. Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón que articula el pistón con la biela.

1.- Cabeza. 2.- Aros de compresión o de fuego. 3.- Aro rascador de aceite. 4.- Bulón. 5.- Biela. 6.- Cojinetes.

AROS DEL PISTÓN- Normalmente cada pistón posee tres ranuras para alojar los aros. Las dos primeras la ocupan los dos aros de compresión o fuego, mientras que la última la ocupa un aro rascador de aceite.

Los aros de compresión son lisos, mientras que el aro rascador de aceite posee pequeñas aberturas a todo su alrededor para facilitar la distribución pareja del lubricante en la superficie del cilindro o camisa por donde se desplaza el pistón.

BIELA- La biela es la pieza que está encargada de transmitir al cigüeñal la fuerza recibida del pistón. Generalmente está fabricada de acero forjado debido a que debe resistir una gran tensión y esfuerzo. La biela permite la transformación del movimiento alternativo en rotativo.

BULÓN- Es una pieza de acero que articula la biela con el pistón. Es la pieza que más esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.

CIGÜEÑAL- Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión.

ÁRBOL DE LEVAS- Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.

El árbol de levas se encuentra sincronizado de forma tal que efectúa medio giro por cada giro completo del cigüeñal. Los motores OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata) tienen un solo árbol de levas, mientras que los DOHV (Dual Over Head Valves – Válvulas dobles en la culata) tienen dos árboles de levas perfectamente sincronizados por medio de dos engranes accionados por el cigüeñal. En los motores DOHV los árboles de levas están colocados encima de la culata y actúan directamente sobre las válvulas sin necesidad de incluir ningún otro mecanismo intermediario como las varillas de empuje y los balancines que requieren los motores OHV.

CILINDROS- Es una cavidad de forma cilíndrica, de material metálico, por la cual se desplazan los pistones en su movimiento alternativo, entre el punto muerto inferior y el punto muerto superior, las paredes interiores son completamente lisas y en algunos casos cromadas para mayor resistencia al desgaste. En el cilindro se adaptan unas camisas o el mismo cilindro constituye la camisa, la cual es elemento de recambio o modificación en caso de una reparación; de éstas existen dos tipos:

CAMISA SECA- Simplemente es un cilindro que se coloca a presión dentro del formado en el bloque, sin existir ningún espacio entre bloque y camisa. En casos de reparación este tipo de camisas permite ser maquinada, teniendo en cuenta que se aumenta el diámetro interior, cierta cantidad de veces, especificadas inicialmente por los fabricantes de motores y al llegar a estos límites debe ser cambiada por una nueva de medida original.

CAMISA HUMEDA- En este caso la camisa reemplaza totalmente al cilindro del bloque y es apoyada en éste únicamente en su parte superior e inferior siendo rodeada en su totalidad por los ductos de refrigeración. Para una reparación simplifica el proceso ya que solo se debe extraer la camisa vieja y reemplazarla por la nueva, la cual se sujeta del bloque en la parte superior por medio de unas bridas, las que presionan evitando cualquier tipo de movimiento.

VOLANTE- Cuando el motor de gasolina está parado, el volante también contribuye a que se pueda poner en marcha, pues tiene acoplado un motor eléctrico de arranque que al ser accionado obliga a que el volante se mueva y el motor de gasolina arranque. En el caso de los coches y otros vehículos automotores, la rueda del volante está acoplada también al sistema de embrague con el fin de transmitir el movimiento del cigüeñal al mecanismo diferencial que mueve las ruedas del vehículo.

CARTER

El cárter es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que permite lubricar el cigüeñal, los pistones, el árbol de levas y otros mecanismos móviles del motor.

Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de aceite extrae el lubricante del cárter y lo envía a los mecanismos que requieren lubricación

Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor. Una vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes mecanismos, el sobrante regresa al cárter por gravedad, permitiendo así que el ciclo de lubricación continúe, sin interrupción, durante todo el tiempo que el motor se encuentre funcionando.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE CUATRO TIEMPOS

1er tiempo: carrera de admisión. Se abre la vávula de admisión, el pistón baja y el cilindro se llena de aire mezclado con combustible.
2do tiempo: carrera de compresión. Se cierra la válvula de admisión, el pistón sube y comprime la mezcla de aire/gasolina.
3er tiempo: carrera de expansión. Se enciende la mezcla comprimida y el calor generado por la combustión expande los gases que ejercen presión sobre el pistón
4to tiempo: carrera de escape. Se abre la vávula de escape, el pistón se desplaza hacia el punto muerto superior, expulsando los gases quemados.

AUTOR: ADOLFO MORENO