Manual de Mecanica

Los ciclos del motor de combustion

Estimados amigos, en este artículo analizaremos los ciclos del motor mecanico de combustion interna, pero no solo nos detendremos en el motor de explosión, es decir, en el que requiere que la mezcla sea encendida mediante una chispa de la bujía, sino también veremos las diferencias con respecto a los motores de mecanica diesel.

Nos centraremos sí en un motor de cuatro tiempos, es decir, un motor típico de cuatro cilindros con sus cuatro pistones que basa su funcionamiento en cuatro diferentes ciclos, mientras que sí deseas informarte sobre como funciona un motor de dos tiempos puedes hacerlo en el artículo sobre ciclos de un motor de dos tiempos.

Los ciclos del motor son los de Admision, Compresion, Combustion y Escape. Si bien esté orden seria un orden logico, en realidad en cualquier instante durante el funcionamiento del motor típico de cuatro cilindros se efectúan cada uno de éstos ciclos, mientras en un cilindro el pistón y válvulas se encuentra en su fase de Admisión, en los otros se encontrarán en la Compresión, combustión y escape, quien se encarga de regular estas posiciones es el cigüeñal mediante la forma de sus codos, que producen el desfasaje en la posición de los pistones controlando ademas el momento de apertura y cierre de las válvulas de admision y escape.

Analicemos ahora cada una de éstas fases

Admisión

Este ciclo se incia en el momento en el cual el pistón llega a su PMI.
Para que vayas acostumbrandote a la terminología empleada en el motor hemos puesto esta sigla que no significan otra cosa Punto Muerto Inferior, es decir, la posición más baja que puede adoptar el pistón dentro del cilindro, y ya de paso te mencionamos que la posición opuesta, el Punto Muerto Superior se abrevia como PMS.
También te mencionamos que en nuestro manual de mecánica nos podremos referir al piston con el termino de émbolo, ambos términos hacen alusión al mismo componente (aunque siempre observa dónde es aplicado, porque otros componentes del motor tambíen poseen pistones o embolos).

Durante esta fase la válvula de admisión es abierta por el accionar de las guías (que son gobernadas por el cigueñal), al mismo momento que se mantienen cerradas las válvulas de escape, produciendo así la aspiración llenando los cilindros… llenándolos con qué?, ahí dependerá de si se trata de un motor a gasolina (nafta) o diesel, mientras que en el motor a gasolina llena sus cilindros con una mezcla pulverizada de aire y gasolina, el diesel en cambio llena éstos solamente con aire.
El pistón iniciará luego su carrera ascendente.

Compresión

Sucede cuando el pistón llega a su PMS, que como lo hemos explicado anteriormente es el máximo punto superior que puede alcanzar éste dentro del cilindro. Este movimiento comprime el contenido del cilindro, es decir, comprime la mezcla en motores nafta o el aire en motores diesels.

Nos atrevemos a preguntarte, en que posición deberían encontrarse las válvulas de admision y escape para lograr esta compresión? No podemos conocer tu respuesta, pero si pensaste que ambas deberían estar cerradas estás en lo cierto, ya que en el ciclo de compresión es necesaria una estanqueidad total del contenido del cilindro para comprimir el volumen de lo que éste contiene.

Hasta aca si has entendido ya comprendiste el 50% de cómo trabaja el motor, nos resta ahora la otra mitad, y para mantenerte interesado te adelanto el siguiente ciclo es muy interesante….

Combustión

Y hemos llegado al ciclo que en otros manuales es identificado también como ciclo de trabajo, y porque? Por la sencilla razón que es aquí donde se ejerce la fuerza necesaria para mover el motor.

Durante este ciclo se produce la combustión de la mezcla en el caso de los motores a gasolina, o bien la combustión del gasoil en los diesel… pero te preguntaras, gasoil? en que momento entró al cilindro, pues durante la admisión solo habia entrado aire (a diferencia de la admision de los motores nafta en donde entra ya la mezcla gasolina-aire pronta para su futura comubustion)… pues bien, el gasoil es inyectado unos instantes antes que el pistón alcance su PMS.

Entre estos dos tipos  de motores difiere también la forma en que la combustión se produce, mientras que en un motor a nafta la mezcla es encendida por la chispa de la bujía en los diesel el gasoil es encendido por la alta temperatura que adquirio el aire durante su compresion, de hecho, en estos motores para este fenómeno es necesaria una compresión mucho mayor que en motores nafta (y es por eso que también las reparaciones mecanicas de estos motores suelen ser más caras, pues sus compenentes tienen que ser de mayor calidad al soportar mayores presiones).

Es entonces asi que la combustión ejerce una presión sobre el pistón haciendo que este descienda y efectúe ese transformación de energia de calor a movimiento (aca entran en accion las bielas que transforman la carrera recta de los pistones en movimiento circular para hacer girar las ruedas, pero no ampliaremos mas ya que dispones de artículos dedicado a ese tema).

Escape

Y si ya has llegado hasta aca lo único que nos queda es el ultimo ciclo de escape, en donde la válvula de escape es abierta para eliminar los gases resultantes de la combustión (si claro, es el ciclo perjudicial para el medio ambiente, pero bueno es necesario, y gracias al empleo de catalizadores y otros componentes éste cada vez es menor).












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