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El motor de combustión interna
FP Grado Medio, Transporte y Mantenimiento de Vehículos
Ciclos termodinámicos del motor, tipos (gasolina/diésel) y sistemas auxiliares. Fuente: Wikipedia (CC BY-SA 4.0).
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Lo que tienes que saber
Leer la teoría completa →El motor de combustión interna y el ciclo Otto
- Motor de combustión interna: obtiene energía mecánica de la combustión interna del combustible.
- Ciclo Otto: funcionamiento de 4 tiempos para motores de gasolina.
- Ciclo Beau de Rochas: nombre alternativo del ciclo Otto (patente 1862).
- Clasificación 2T: carrera útil en cada giro.
- Clasificación 4T: carrera útil cada dos giros.
- Fase de compresión: clave para la eficiencia y el reemplazo de la máquina de vapor.
- Motores fuera de borda: primeras aplicaciones prácticas por falta de inercia inicial.
- 2T gasolina: uso en 50 cc, motocross y motores portátiles.
- 4T gasolina: uso en automóviles, aviación deportiva y motocicletas.
- 2T diésel: uso en navegación de gran potencia (hasta 100.000 CV) y ferrocarriles.
- 4T diésel: uso en transporte terrestre y aviación deportiva.
- Componentes comunes: bloque, cigüeñal, biela, pistón, culata y válvulas.
- Componente específico Otto: carburador.
- Componente específico diésel: bomba inyectora de alta presión.
- Tipos de distribución 4T: SV, OHV, SOHC y DOHC.
Componentes y sistemas del motor de combustión interna
- Cámara de combustión: cilindro cerrado por la culata donde se desliza el pistón.
- Aros del pistón: sellan la cámara, evitan fugas de combustión y lubrican el rozamiento.
- Biela y cigüeñal: transforman el movimiento lineal del pistón en rotatorio circular.
- Espiga de cigüeñal: punto de partida para la aplicación de energía en motores multicilindro.
- Volantes y contrapesos: reducen la irregularidad del movimiento del eje.
- Capacidad de cilindros: un motor alternativo puede tener de 1 a 28 cilindros.
- Sistema de alimentación Otto: depósito, bomba y dispositivo dosificador (atomizador).
- Inyección vs Carburador: la inyección es más precisa, reduce CO2 y es el estándar actual.
- Dosificación Diésel: el gasoil se dosifica según aceleración y régimen motor por bomba inyectora.
- Colectores: el de admisión distribuye el combustible vaporizado; el de escape expulsa gases y amortigua ruido.
- Distribución: válvulas controladas por levas de un árbol de levas coordinado por cadena o correa.
- Bobina de encendido: auto-transformador que genera impulso de alto voltaje mediante un conmutador.
- Distribuidor rotativo: sincroniza y envía el impulso eléctrico a la bujía.
- Bujías: producen la chispa; tipos incluyen varios electrodos, descarga de superficie e incandescentes.
- Magnetos: mayor voltaje de chispa a altas rpm.
- Sistemas con batería: mejor chispa a bajas rpm, menor intensidad a altas rpm.
- Refrigeración por aire: utiliza láminas de metal para emitir calor.
- Refrigeración por agua: usa bomba y radiador para circular líquido.
- Refrigerante: evita la ebullición, protege empaques y evita la formación de costras/sedimentos.
- Refrigeración naval: utiliza agua del mar.
Sistemas de arranque y tipos de motores de combustión interna
- Motores de combustión interna: requieren movimiento externo del cigüeñal para arrancar.
- Motor de arranque: motor eléctrico con embrague automático.
- Iniciadores de inercia y explosivos: usados principalmente en motores de aviones.
- Motor Otto: motor de 4 tiempos con rendimiento del 20-25%.
- Relación de compresión Otto: estándar 8 a 1 o 10 a 1; hasta 12 a 1 con alto octanaje.
- Ciclo Otto: Admisión, Compresión, Combustión y Escape.
- Ciclo Miller: variante del Otto con mayor tiempo de expansión.
- Motor Diésel: combustión a presión constante; rendimiento superior al 40% en motores navales.
- Temperatura de aire en Diésel: alcanza los 850 °C durante la compresión.
- Relación de compresión Diésel: aproximadamente 20 a 1.
- Velocidades Diésel 2T: 100 a 750 rpm.
- Velocidades Diésel 4T: 2500 rpm (camiones) y 5000 rpm (automóviles).
Tipos y variantes de motores de combustión interna
- Motor de dos tiempos: produce más potencia que el de cuatro tiempos del mismo tamaño
- Motor de dos tiempos: utiliza lumbreras en lugar de válvulas en la culata
- Barrido en lazo (Loop scavenging): ofrece mejores resultados que el unidireccional (SAE)
- Doble expansión: busca aprovechar la energía de los gases de escape en un segundo pistón
- Motor de 5 tiempos (ILMOR): consumo de 215 g/kWh y 20% menos de peso
- Motor Wankel: utiliza un rotor triangular-lobular en una cámara ovalada
- Motor Wankel: produce tres fases de potencia por cada giro
- Motor de carga estratificada: utiliza una cámara de combustión doble (mezcla rica y pobre)
- Motor de carga estratificada: reduce emisiones sin catalizador ni recirculación de gases
Bibliografía y recursos de consulta sobre motores de combustión interna
- Obras clave: 'Motores de combustión interna' (Dante Giacosa) y 'Manual de la técnica del automóvil' (BOSCH)
- Manuales técnicos: 'The Book of Basic Machines' (U.S. Navy Training Manual, 2013)
- Literatura especializada: 'The Romance of Engines' (Takashi Suzuki, SAE, 1997)
- Textos de referencia: 'Manual del Automóvil' y 'Manual de Automóviles' (M. Arias-Paz)
- Recursos externos: Wikimedia Commons (categoría multimedia) y Agencia europea para la energía
- Guía técnica: Procedimiento para medir la presión de compresión
Vista previa de las fichas (6 de 25)
- 01
El ciclo Otto es el funcionamiento básico de un motor de gasolina de [____] tiempos.
4
- 02
En un motor de combustión interna, ¿qué diferencia su funcionamiento del de la máquina de vapor?
La combustión se produce dentro de la propia máquina.
- 03
En los motores de 4 tiempos (4T), ¿cada cuántos giros efectúan una carrera útil de trabajo?
Cada dos giros.
- 04
¿Qué fase fue la que dio eficiencia significativa al motor de combustión interna permitiendo reemplazar a los motores a vapor?
La fase de compresión.
- 05
En los motores 4T, ¿a qué se refiere la nomenclatura SV, OHV, SOHC o DOHC?
A la disposición del (o los) árbol de levas.
- 06
En la cámara de combustión, ¿cuál es la función principal de los aros o anillos del pistón?
Mejorar el ajuste del pistón al cilindro (evitar fuga de combustión y subida de aceite).
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