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Guía teórica de motores de combustión interna. (1ra parte)

El motor otto de 4 tiempos.

El motor de combustión interna es una maquina que transforma la energía calórica de un combustible al quemarse, la energía mecánica y finalmente en trabajo mecánico útil.
Un motor consiste básicamente en un pisto o embolo que se desplaza con movimiento rectilíneo alternativo, dentro de un cilindro o camisa. El movimiento rectilíneo es transformado en circular por medio de una biela acoplada a un cigüeñal (Mecanismo biela-manivela).
El movimiento del pistón se realiza entre dos posiciones: La superior (Punto muerto superior) y la inferior (Punto muerto inferior), determinando la carrera. El volumen barrido por dicha carrera dentro del cilindro se denomina cilindrada.
En la parte superior del cilindro se encuentra la válvula de admisión de la mezcla aire-combustible, la válvula de escape de los gases quemados durante la combustión y la bujía que produce el encendido de la mezcla.
El motor otto de 4 tiempos, funciona de acuerdo al siguiente siclo de trabajo, que lo realiza en 2 vueltas completas del cigüeñal.

1° Tiempo-Admisión: Estando el pistón en el punto muerto superior, se le da arranque al motor por medio de un motor eléctrico (Burro o servo de arranque) y baja hasta el punto muerto inferior, durante esta operación se abre la válvula de admisión y se aspira la mezcla aire-combustible.

2° Tiempo-Compresión: Se cierra la válvula de admisión y el pistón, por la inercia de un volante solidario al cigüeñal, comprime la mezcla hasta el punto muerto superior, la mezcla queda reducida a un volumen denominado cámara de combustión.

3° Tiempo-Expansión: La bujía produce una chispa eléctrica que enciende la mezcla aire-combustible, originándose la combustión. Los gases calientes generan presión y el pistón es empujado al punto muerto inferior, determinando la carrera motriz y el motor genera trabajo mecánico.

4° Tiempo-Escape: Por acción de la inercia del volante solidario al cigüeñal, el pistón sube nuevamente hacia el punto muerto superior para el barrido de los gases quemados. Al comienzo de esta etapa se produce la apertura de la válvula de escape y se eliminan los gases por los conductos de escape
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El block motor

El block motor es el cuerpo del motor donde se alojan todos sus órganos o piezas constitutivas y soporta las solicitaciones mecánicas, dentro del mismo se encuentran las camisas o cilindros con los pistones o bielas. En la parte inferior se aloja el cigüeñal cerrado por una tapa llamada cárter, que cumple la función de deposito de aceite para la lubricación del motor. En la parte superior se encuentra la tapa de cilindro, construida en aleación de aluminio para aumentar la conducción del calor y su disipación (Porque es la zona más caliente del motor). En esta pieza se ubican las válvulas de admisión y escape, la bujía y los mecanismos de distribución que accionan las correspondientes válvulas.
Los pistones disponen de aros en su parte superior, para asegurar un cierre hermético contra las paredes internas del cilindro, el aro inferior es diferente y se denomina rasca-aceite y cumple la función de limpiar el exceso de lubricante en el conjunto pistón-cilindro.
Tanto el cigüeñal como las bielas se apoyan por medio de cojinetes, que son piezas fabricadas en aleaciones no ferrosas y disminuyen el rozamiento en los puntos de movimiento, estas partes trabajan con lubricante permanente.


La distribución.

Es el mecanismo destinado al accionamiento de las válvulas, la pieza fundamental es el árbol de levas que es movido por el cigüeñal, por intermedio de un sistema de poleas y correa dentada. Las levas accionan las válvulas por medio de las varillas de empuje y los balancines, pero en los motores modernos el árbol de levas se ubica en la tapa de cilindros (Árbol de levas a la cabeza) y acciona las válvulas en forma directa.
En la practica, las válvulas se abren y se cierran antes o después de los puntos muertos superior e inferior, para mejorar el rendimiento del motor.

Apertura de la válvula de admisión: Antes del punto muerto superior.
Cierre de la válvula de admisión: Después del punto muerto inferior.
Apertura de la válvula de escape: Antes del punto muerto inferior.
Cierre de la válvula de escape: Después del punto muerto superior.

A efecto de reducir los tiempos de llenado y vaciado de cámara, se dispone muchas veces de mas de 2 válvulas.