Hola Taringuer@s! en este post les mostrare los elementos fundamentales del motor a explosiòn. El post es bastante largo y con mucho texto como para entretenerse un buen rato.! ESPERO LES GUSTE.!


Elementos Fundamentales del motor de explosión:
Los motores Otto y los diesel tienen los mismos elementos principales. La cámara de combustión es un cilindro, por lo general fijo, cerrado en un extremo y dentro del cual se desliza un pistón muy ajustado al interior. La posición hacia dentro y hacia fuera del pistón modifica el volumen que existe entre la cara interior del pistón y las paredes de la cámara. La cara exterior del pistón está unida por un eje al cigüeñal, que convierte en movimiento rotatorio el movimiento lineal del pistón. En los motores de varios cilindros el cigüeñal tiene una posición de partida, llamada espiga de cigüeñal y conectada a cada eje, con lo que la energía producida por cada cilindro se aplica al cigüeñal en un punto determinado de la rotación. Los cigüeñales cuentan con pesados volantes y contrapesos cuya inercia reduce la irregularidad del movimiento del eje. Un motor puede tener de uno a 28 cilindros.

El motor más común está constituido por dos partes fundamentales atornilladas entre sí: La superior es la culata y la inferior el bloque, dónde se alojan los elementos que forman el conjunto del cigüeñal usualmente de hierro fundido, aunque actualmente se investiga el uso de nuevos materiales.

Culata y Válvulas:
La tapa de cilindros forma la parte superior de la cámara de explosión. Como es de sumo interés en que el grado de compresión sea lo más elevado posible, en rendimiento del motor, y esto aumenta la temperatura de explosión, ya por sí elevadísima, se utilizan bastante las tapas de cilindro de aleación especial de aluminio, que disipan el calor más rápido que las de fundición y lo reparten con más uniformidad por toda la masa metálica.
Los balancines, accionados por el árbol de levas o por los empujadores, abren las válvulas hacia abajo. La válvula vuelve a su asiento por la acción de un muelle. Este muelle se sujeta con un retén cazoleta y chaveta partida
Las válvulas de admisión suelen ser más grandes que las de escape debido a ser más lentos los flujos de admisión. Cuando el motor funciona el calor excedente se elimina por medio de su asiento, y a través de la guía en que se aloja su cola.


Cilindro y Bloque de cilindros:
Los motores de un cilindro solo se construyen para pequeñas potencias. Además, y particularmente en los cuatro tiempos, el par motor es muy irregular y requiere un volante de inercia pesado como reserva de energía. En cambio, el motor de varios cilindros es mas potente, y como una adecuada disposición se consigue un par motor más regular y un volante menos voluminoso, en cual en algunos casos, se lo puede suprimir. Para estos motores se han ideado diversas disposiciones para los cilindros, siendo los más usuales las siguientes
En línea
En doble línea
En v o w
Opuestos
En estrella
Los cilindros pueden estar aislados uno de otro, pero lo que más común es que constituyan una unidad denominada bloque de cilindros, particularmente cuando están dispuestos en estrellas.
Los cilindros aislados se emplean en los motores refrigerados por aire en los cuales las aletas los obliga a estar separados.
El bloque de cilindros tiene las siguientes ventajas:
Menor longitud y mayor rigidez del motor.
Simplificación de la refrigeración.
Y menor costo y mejor aspecto externo.
El "bloque de cilindros" se denomina integral cuando comprende los asientos de las guías de las válvulas, los pasos para el agua de refrigeración y parte de los conductos de aspiración y de escape; generalmente son de fundición.
Para disminuir el peso del motor el bloque de cilindros se lo puede construir con aleación de aluminio y camisas de fundición, las cuales también se las emplea cuando se desea tener la posibilidad de reemplazarlas. A su vez, los cilindros pueden tener:
Camisas secas: cuando la superficie externa de las mismas está en contacto con el "bloque de cilindros"
Camisas húmedas: cuando la superficie externa está directamente bañada por el agua.
Para la cámara de combustión de los cilindros, se han ideado diversas formas.
En la actualidad todos los motores tienen culatas independientes, sea en un bloque único como en los motores chicos, o en varios grupos de bloque como en el caso de grandes motores.
La unión de la culata con el bloque de cilindros se hace mediante pernos y la estanqueidad se asegura mediante una lámina de cobre o de acero con una capa de amianto.
El bloque es la parte principal del motor y suele estar fundido en una sola pieza.
A través de espárragos el bloque sujeta a la culata en su parte superior, sellando la unión por medio de la junta de la culata.


Cárter:
Piezas de acero estampado que sirven de protección al motor para evitar el contacto con polvo exterior y el ingreso de agua. Hay por lo menos tres en cada motor:
Cárter superior: Sirve de apoyo a los cilindros y encierra los demás órganos del motor, a los que protege del polvo y del agua, tiene tres o cuatro apéndices solidarios a su cuerpo y que sirven para sujetar el motor a la cama que lo sujeta al casco. Lleva los cojinetes de apoyo al cigüeñal, que queda colgado del mismo. Generalmente forma una sola pieza con el bloque.
Cárter inferior: Sirve de depósito para el aceite de lubricación y un tapón para el vaciado del mismo. Está unido al block por medio de bulones y una junta entre ambos que le asegura hermeticidad.
Cárter de mando: En la parte delantera del motor y unido al cárter principal para proteger los engranajes de la distribución y de los órganos auxiliares.


Émbolo o Pistón y biela:
El émbolo o pistón viene a ser la cara móvil de la cámara de expansión y desempeña la función de transmitir a la biela la fuerza generada por la expansión de los gases de combustión. Se encuentra sometido a altas temperaturas y debe ser capaz de transmitir el calor de los mismos a las paredes del cilindro desde las cuales, a su vez, el calor pasa al agua o al aire de refrigeración.
Además, la pared cilíndrica o faldilla debe resistir el desgaste debido al roce contra las paredes del cilindro y asegurar el estacionamiento de los gases para que estos no escapen a través del hueco entre el cilindro y el émbolo.
Esto último se consigue con la introducción de aros metálicos, los cuales pueden ser:
De compresión.
Rascadores de aceite (limpieza)
Recogedores de aceite.
Los aros deben ser elásticos como para poder colocarlos en las ranuras del émbolo y mantener la presión sobre el cilindro; y no ser tan duros que rasquen indebidamente la superficie del cilindro, pero lo suficiente para resistir el desgaste debido al rozamiento.
La cabeza del émbolo puede ser plana, cóncava o convexa y también tener una forma especial para guiar a la mezcla. La articulación entre el émbolo y la biela se efectúa mediante un perno que atraviesa el émbolo diametralmente por dos orificios. Este perno es de acero cementado y puede ser solidario con el émbolo o con el pie de la biela o estar libre, flotante.
El bulón de biela gira libre en sus alojamientos y en el pie de biela. Los frenillos impiden que se desplace horizontalmente y roce con las paredes del cilindro. Está fijo a la biela por medio de un perno o introducido a presión, sólo puede moverse en los alojamientos del pistón.


Cigüeñal:
El cigüeñal transmite la fuerza del motor a la caja de cambio. Está fundido o forjado en una sola pieza. En el tiempo de explosión cada pistón impulsa al cigüeñal hacia abajo, mientras que en los otros tres tiempos, es el cigüeñal el que impulsa a los cilindros hacia arriba y abajo.
Como recibe varios impulsos en cada vuelta, violentos y aislados producidos por la explosión en cada cilindro, y a través de él se transmite toda la potencia que recibirá la hélice, resulta ser una de las piezas que más sufren del motor, por ello habrá de ser robusto con material de la mejor calidad y ha de estar perfectamente equilibrado para evitar vibraciones.


Válvulas:
Las válvulas constan de cabeza y cola o vástago. La cabeza tiene forma de hongo, y tapa o abre el orificio de admisión o de escape, llamado asiento de la válvula. La cola se desliza por dentro de la guía; en el extremo opuesto a la cabeza se coloca el platillo, en el que apoya el resorte que cierra la válvula sobre su asiento. El resorte va apretado entre la parte inferior de la guía y la chaveta redonda.


Árbol de levas:
Las levas son unas prominencias del árbol en que van montadas, que levantan las válvulas de los asientos cuando el saliente de la leva se aplica contra el rodillo o platillo del empujador.
Hay una leva por cada válvula, disponiéndose sobre un árbol. Si el árbol de levas gira la válvula empieza a levantarse para después cerrarse por acción de su resorte.
Durante dos vueltas del cigüeñal se realizan en cada cilindro los cuatro tiempos del ciclo. El árbol de levas gira a la mitad de velocidad del cigüeñal, logrado por engranajes de dientes en relación 2/1 en cantidad y diámetro. Esto permite que la válvula se abra una sola vez tanto en la admisión como en el escape en cada ciclo.


Mando del árbol de levas:
Durante dos vueltas del cigüeñal se realizan en cada cilindro los cuatro tiempos del ciclo; la válvula correspondiente a la admisión de un cilindro se abrirá una sola vez cada dos vueltas del cigüeñal, es decir que el árbol de levas deberá dar una sola vuelta por cada dos del cigüeñal. El árbol de levas girará a la mitad de la velocidad del cigüeñal, por lo que el piñón del árbol de levas tendrá doble número de dientes que el cigüeñal, o sea doble diámetro, y como el cigüeñal gira a derecha, si están engranados el árbol de levas lo hará a la izquierda.
Sin embargo el mando más frecuente es a cadena, que enlaza el piñón del cigüeñal con el del árbol de levas, girando ambos en el mismo sentido.
El funcionamiento es más silencioso y el constructor puede colocar el árbol de levas donde más le convenga según su diseño.
Como la cadena, sea metálica o de tejido plástico con armadura metálica suele ceder con el uso, cuando es algo larga se le coloca un tensor que la mantiene tirante.


Volante:
El volante regulariza el movimiento del motor, consiste en una rueda pesada, de fundición o acero, que se monta en el extremo del cigüeñal. El volante recibe al embrague que sirve para transmitir o no a voluntad la transmisión del motor a la caja de velocidades. Sobre el borde del volante se suelen grabar unas referencias que sirven para el reglaje de la distribución y el encendido; en su contorno lleva un aro dentado para que pueda engranar el piñón del motor eléctrico de arranque.


Alimentación:
El sistema de bombeo de combustible de un motor de combustión interna consta de un depósito, una bomba de combustible y un dispositivo que vaporiza o atomiza el combustible líquido. Se llama carburador al dispositivo utilizado con este fin en los motores Otto. En los motores de varios cilindros el combustible vaporizado se conduce a los cilindros a través de un tubo ramificado llamado colector de admisión. Muchos motores cuentan con un colector de expulsión que transporta los gases producidos en la combustión. Cada cilindro toma el combustible y expulsa los gases a través de válvulas de cabezal o válvulas deslizantes. Un muelle mantiene cerradas las válvulas hasta que se abren en el momento adecuado, al actuar las levas de un árbol de levas rotatorio movido por el cigüeñal. En la década de 1980 este sistema de alimentación de una mezcla de aire y combustible se ha visto desplazado por otros sistemas más elaborados ya utilizados en los motores diesel. Estos sistemas, controlados por computadora, aumentan el ahorro de combustible y reducen la emisión de gases tóxicos.


Carburador:
La carburación desempeña un papel fundamental, al permitir que el vehículo arranque con facilidad, acelere sin vacilaciones, circule de manera económica, rinda al máximo y no se detenga en pleno tráfico. En síntesis, su misión consiste en mezclar una determinada cantidad de gasolina con otra de aire, y en suministrar una proporción adecuada de esta mezcla vaporizada a cada cilindro para su combustión.
El proceso completo de carburación comienza en el momento en que se realiza la mezcla de gasolina con el aire, y termina cuando esta mezcla empieza a quemarse en los cilindros. De este modo, en la carburación intervienen los carburadores, el colector de admisión, las válvulas de admisión, e incluso las cámaras de combustión y los pistones.
El sistema de carburación proporciona gasolina al carburador. Este está formado por un depósito de carburante montado a distancia, una bomba que impulsa la gasolina hasta la cuba del carburador, y varios filtros que impiden la entrada de impurezas.


Relación aire/carburante:
Por regla general, una mezcla de aproximadamente 15 partes de aire y una de gasolina (denominada mezcla perfecta) asegura la completa combustión del carburante. Pero esta riqueza de la mezcla, o relación aire/carburante, no supone una potencia ni economía máximas. Para arrancar en tiempo frío puede ser necesaria una mezcla que comprenda una parte de aire y otra de combustible; para viajar a velocidad de crucero se necesitan, por ejemplo, 16 partes de aire por una de gasolina, lo que supone la máxima economía posible para dicha velocidad.
Las características que debe reunir la mezcla suelen ser las siguientes: riqueza para el arranque; menor riqueza para poca velocidad y ralentí; poca riqueza para velocidad moderada, y mucha riqueza para aceleraciones y velocidades altas.
La combustión del aire y la gasolina produce entre otros gases, monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno.
En los Estados Unidos, la contaminación atmosférica, debida al desprendimiento de estas sustancias, muchas de las cuales son venenosas, está sujeta a una reglamentación oficial. En algunos países europeos, entre ellos España, se han adoptado medidas diversas en este sentido, lo que obliga a vigilar cuidadosamente los procesos de carburación y combustión. Esta situación ha estimulado a los investigadores en el campo de la carburación y ha motivado que renazca el interés por los llamados sistemas de inyección de gasolina.


Principio de la carburación:
El vacío parcial que se crea en el cilindro cuando los pistones descienden en el tiempo de admisión absorbe aire a la cámara de combustión. Este aire atraviesa el carburador; la cantidad que pasa esta limitada por una aleta basculante, llamada regulador de mariposa, cuya apertura y cierre se gobiernan desde el pedal del acelerador. La cantidad de aire absorbida depende de las revoluciones del motor y de la posición de la mariposa. El carburador tiene la misión de aportar a la corriente de aire una determinada cantidad de gasolina, para que después llegue a las cámaras de combustión una mezcla de riqueza adecuada.
La gasolina, que procede de la cuba del carburador, se incorpora a la corriente de aire a nivel de un estrechamiento del conducto, conocido con el nombre de venturi o difusor, cuyo funcionamiento se basa en el principio de que la presión de la corriente de aire disminuye conforme aumenta su velocidad. Al pasar la corriente de aire por el venturi aumenta su velocidad, y es precisamente en esta región de bajas presiones donde se absorbe la gasolina.
El caudal de aire será máximo cuando el motor funcione a muchas revoluciones con la válvula de mariposa totalmente abierta; y cuanto mayor sea la velocidad de la corriente de aire que pasa por el difusor mayor será la absorción de gasolina.
En la práctica, un carburador tan sencillo no resultaría satisfactorio ya que el aire y la gasolina no tienen las mismas características de flujo. Al aumentar la velocidad del aire, este pierde densidad; la de la gasolina se mantiene estable, cualquiera que sea su velocidad de flujo. Como el aire y la gasolina deben mezclarse en relación con su peso (aproximadamente en proporción de 15:1) para que la combustión sea eficaz, la mezcla se enriquecería progresivamente al aumentar el flujo de aire y disminuir su densidad. Llegaría un momento en que la mezcla sería demasiado rica.
Existen dos procedimientos para solucionar este problema. En un carburador de difusor fijo, una parte de aire se mezcla con la gasolina antes de abandonar el surtidor gracias a una serie de tubos emulsionadores o surtidores de compensación. En el carburador de difusor variable pueden variarse la cantidad de gasolina que abandona el surtidor y el paso del difusor.
La gasolina de la cuba del carburador se mantiene a nivel constante gracias a una válvula accionada por un flotador. El extremo del conducto de gasolina que desemboca en el difusor debe estar más alto que el nivel de gasolina en la cuba, para evitar la fuga de combustible si el vehículo se inclina (al subir una cuesta o al pasar por un camino con muchos baches, por ejemplo). Esto significa que antes de que se realice la mezcla, la gasolina ha de ser elevada un poco: en la práctica, alrededor de medio centímetro. La absorción producida por el vacío parcial eleva la gasolina.
Aparte de absorber la gasolina y el aire, el sistema de carburación debe vaporizar la gasolina, mezclarla bien con el aire y. después, distribuir la mezcla de manera uniforme a los cilindros. La gasolina ya se encuentra en forma de gotitas cuándo entra en el estrangulador: si se trata de un carburador de difusor fijo, habrá sido emulsionada con la mezcla previa de gasolina y aire; si se trata de un carburador de difusor variable, las gotitas habrán sido divididas por la velocidad de la corriente del aire. Cuando la mezcla de gasolina y aire pasa la válvula de mariposa, entra en una zona de vacío parcial, creada por la succión del pistón, y las gotitas de gasolina comienzan a evaporarse. La velocidad de evaporación depende del grado de vacío existente en el colector de admisión, que a su vez depende de las revoluciones del motor y de la posición de la válvula de mariposa. A gran velocidad, cuando la válvula está completamente abierta, puede suceder que el vacío sea tan bajo que la mayor parte de la gasolina se encuentre en estado líquido y sea transportada así en el aire o suba por las paredes del colector. A la velocidad de crucero, cuando la válvula de mariposa esta parcialmente cerrada, el vacío aumenta, y entonces la mayor parte de la gasolina estará vaporizada.
Cuando cada cilindro dispone de un carburador (o uno para cada dos), el hecho de que la gasolina se halle en estado líquido reviste poca importancia; seguirá llegando a la cámara de combustión, donde se evaporará por la acción del calor.
Pero si sólo hay un carburador para todos los cilindros, la distribución uniforme es de primordial importancia y será muy difícil de conseguir si la mezcla esta "húmeda".
Si se eleva la temperatura del colector de admisión con un "foco calorífico", calentado por los gases del escape o por agua, se conseguirá una mayor evaporación de la gasolina, favoreciéndose la distribución uniforme de la mezcla. Excepto cuando los motores están fríos, la evaporación se completa al penetrar la mezcla en los cilindros y entrar en contacto con la válvula de escape caliente, con las paredes del cilindro y con el gas que quede en él.


Colector de admisión:
El colector de admisión cumple dos funciones: facilita la vaporización de la mezcla de gasolina y aire procedente del carburador, y la distribuye a cada cilindro del modo más uniforme posible.
La distribución seria completamente uniforme si toda la mezcla se vaporizara en el carburador, pero no ocurre así en todo momento, por lo que parte de la gasolina llega al colector en estado liquido. Esto no revestiría gran importancia si el motor dispusiera de un carburador para cada cilindro, ya que cada uno de ellos recibiría la totalidad del carburante destinado a él. Pero si el carburador tiene que alimentar a mas de un cilindro, se necesitará un sistema adicional de vaporización para mejorar la distribución de la mezcla.
La vaporización adicional se puede conseguir con la ayuda de un foco calorífico, generalmente el colector de escape, que, de hecho, constituye un vaporizador auxiliar del combustible. Este foco se encuentra en la zona central del colector, en contacto con el de escape.
De este modo, en cuanto el motor arranca, se calienta la zona en la que es más probable que se formen gotitas de gasolina. Si en este punto se produjera un exceso de calor, podría originarse una pérdida de potencia, debida a la disminución de la densidad del aire. Para evitarlo, algunos focos caloríficos poseen una válvula gobernada por termostato, que se cierra si la temperatura del escape aumenta demasiado.
Si la disposición del motor dificulta la inclusión del punto caliente del escape, se puede calentar el colector de admisión con una "camisa de agua" alimentada por el sistema de refrigeración. Esta camisa produce una temperatura más constante en una zona más amplia, pero no es tan eficaz ni tan rápida para el arranque en frío como el foco caliente que proporciona el colector de escape.
La forma y la sección transversal del colector deben dificultar la formación de gotitas de carburante sin disminuir el paso de aire. A esto se debe la diversidad final de las formas y dimensiones de los colectores de admisión.
El estrangulador aumenta la riqueza de la mezcla para poder arrancar en tiempo frío.
Para arrancar el motor en tiempo frío se precisa una mezcla rica, con una relación aire/gasolina que oscile entre 1:1 y 3:1. Esto se consigue cerrando la mariposa del estrangulador desde el salpicadero.
Como el sistema de carburación esta frío y el flujo de aire por el venturi es pequeño debido a la lentitud de las primeras revoluciones del motor en el arranque, sólo una parte de la gasolina conseguirá vaporizarse.
Al comenzar las explosiones, el colector de admisión se calienta progresivamente. En este momento puede disminuirse la riqueza de la mezcla hasta 4:1 ó 6:1. lo que es fundamental para evitar la disolución del aceite y el desgaste de los cilindros. Esto ocurriría si el combustible líquido cayera por las paredes del cilindro. Una vez que el motor ha adquirido temperatura, basta con una mezcla 15:1.


Adaptación de la mezcla para diferentes velocidades:
Cuando se tira del mando del aire en el salpicadero para arrancar un motor frío se acciona una válvula de mariposa (a la que cierra un muelle), llamada estrangulador, y se abre ligeramente la mariposa del acelerador. Con esto se dificulta el paso de aire y se provoca una mayor succión de gasolina a través del surtidor principal. Así se consigue un enriquecimiento muy conveniente de la mezcla para el arranque. Cuando el motor entra en funcionamiento y adquiere revoluciones, el aire adicional absorbido hace que la mariposa del estrangulador se abra un poco, con lo que se empobrece la mezcla para evitar que el exceso de gasolina diluya el aceite que lubrica el bloque.
Si el motor ya está caliente, el movimiento de los pistones en el arranque produce un vacío parcial en el colector de admisión. Como la mariposa del acelerador esta cerrada, este vacío parcial actúa sobre el surtidor de ralentí y absorbe el combustible de la cuba a través del calibre principal y el de ralentí. El aire que va a unirse a este combustible se absorbe a través de una toma de aire adicional, con lo que se emulsiona la mezcla. Al fluir el combustible por el circuito de marcha lenta, baja el nivel en el pozo principal de emulsión y quedan al descubierto algunos orificios del emulsionador, por los que penetra aire que se mezclará con el combustible.
Al pisar el acelerador se abre la correspondiente válvula de mariposa y aumenta el flujo de aire a través del difusor. El vacío parcial debido al mayor paso de aire hace qué la mezcla emulsionada de gasolina y aire se eleve en el pozo y se una a la corriente principal de aire que atraviesa el venturi o difusor. Al mismo tiempo disminuye el vacío parcial del circuito de ralentí, con lo que se interrumpe en el flujo de combustible.
Para evitar en esta fase de transición cualquier empobrecimiento fortuito de la mezcla en el circuito de ralentí suelen incluirse orificios de "progresión".
Para poder proporcionar el combustible adicional necesario durante las aceleraciones y aperturas bruscas de la mariposa, algunos carburadores disponen de una bomba de aceleración. Esta bomba comprende un pozo (relleno de combustible), en cuyo interior existe un pistón accionado por un muelle, o una membrana, unido a la mariposa del acelerador. Al abrirse la mariposa, el pistón determina que el combustible del pozo se vierta por un conducto independiente.
Algunos carburadores permiten el ajuste del pistón para que vierta más o menos combustible, conveniente para el funcionamiento del motor en invierno y verano, respectivamente.
En nuestros días han aparecido numerosos tipos de carburadores de difusor fijo, con una complicada disposición de los conductos de gasolina calibres y surtidores. Su mayor ventaja es la supresión de partes móviles. La dosificación adecuada de gasolina y aire se consigue mediante calibres fijos y difusores de un diámetro determinado.


Es demasiada info voy a hacer una 2da parte y quisas una 3ra parte sino se me van a aburrir leyendo todo el post.! Sepan apreciar que trate de embellecerlo con algunas buenas imagenes asi no se torna tan aburrido.! espero les aya gustado y pronto la 2da parte.!


Ha por sierto los espero a todos en la comu 2T.