Conceptos Básicos

Punto muerto superior

El punto muerto superior (PMS) se refiere a la posición que alcanza cada pistón de un motor al final de su carrera ascendente, escape o compresión, en el cual no existe fuerza que actúe sobre él y sólo se encuentra moviéndose gracias a su inercia o fuerza potencial, en este instante ha finalizado su carrera ascendente y comienza su carrera descendente ya sea de admisión o de combustión.

Punto muerto inferior

El punto muerto inferior (PMI) se refiere a la posición que alcanza el pistón al final de una carrera descendente, admisión o combustión, en el cual no existe fuerza que actúe sobre él y sólo se encuentra moviéndose gracias a su inercia o fuerza potencial, en este instante ha finalizado su carrera descendente y comienza su carrera ascendente de compresión o escape.

Diámetro o calibre (D)

Diámetro interior del cilindro (en mm).

Carrera (C)

Es la distancia que recorre el pistón en el cilindro desde el punto muerto inferior (PMI) hasta el punto muerto superior (PMS). Esa distancia es la altura del cilindro que sirve para calcular la cilindrada.

Cilindrada unitaria (V)

Es el volumen que desplaza el pistón en su movimiento entre el PMI y PMS. Comúnmente, es expresado en c.c. (centímetros cúbicos) o en litros.

Volumen de la cámara de combustión (v)
Volumen comprendido entre la cabeza del pistón en la posición PMS y la culata. Comúnmente, es expresado en c.c. (centímetros cúbicos).

Relación de compresión (Rc)

La relación de compresión en un motor de combustión interna es el número que permite medir la proporción en que se ha comprimido la mezcla de aire-combustible (Motor Otto) o el aire (Motor Diésel) dentro de la cámara de combustión de un cilindro.

Presión De Compresión

La presión de compresión se conoce simplemente como compresión y consiste en el nivel de presurización que la mezcla aire-combustible alcanza al ser confinada por el pistón en la cámara de combustión.
Esta presión puede ser medida en diferentes unidades – libras sobre pulgada cuadrada (Ibs/sq.in.) o en kilogramos sobre centímetro cuadrado (Kg/cm2) – y se emplea para ello un compresómetro.

Este instrumento de medición se instala quitando las bujías y aplicándolo en cada cilindro uno por uno al tiempo que se hace girar el motor con la marcha. La ilustración muestra el procedimiento.

A diferencia de la relación de compresión, que por ser una característica de diseño nunca cambia, la presión de compresión es un factor cambiante y generalmente decreciente pues el desgaste que afecta las paredes del cilindro y los anillos va permitiendo la fuga de presión hacia el cárter. De esa manera, un motor gastado registrará lecturas bajas al aplicar el compresómetro por lo que este aparato es una muy útil herramienta de diagnóstico.

Es posible que el lector haya escuchado la frase “ya está pasando aceite” cuando alguien se refiere a un coche muy usado. Eso significa que los desgastes del motor, específicamente entre los anillos y los cilindros, ya son muy grandes y esos componentes han llegado al límite de su vida útil. ¿Qué es lo que está pasando? Que el espesor de la película de lubricante entre anillos y pistones es cada vez mayor en la medida que avanza el desgaste en los anillos de control de aceite y por supuesto también en los de compresión. Por esta razón, al descender el pistón, queda en las paredes del cilindro más aceite de lo necesario que se quema también durante la combustión de la mezcla aire-combustible, provocando una cantidad de humo azul blanquecino tan espeso como sea el grado de desgaste.

Parte de estos humos pasa, a través de los anillos gastados, hacia el cárter del motor de donde son aspirados hacia el múltiple de admisión para ser ingresados y quemados junto con la mezcla nueva. Esto tiene como consecuencia más “humedad” en las cámaras de combustión, posible mojado de las bujías y una mayor emisión de hidrocarburos en el escape. Lubricantes de mayor viscosidad eran usados para reducir este problema e incrementar la compresión. Con el mismo objetivo se emplean ciertos aditivos restauradores de la compresión; sin embargo en ambos casos sólo se trata de un paliativo mientras se Ileva a cabo la reparación.

                           

Temperatura De Compresión

Es la temperatura que adquiere la mezcla o el aire cuando es comprimida por el pistón en la cámara de combustión.

La compresión eleva la temperatura por lo que se acelera la combustión y aumenta el rendimiento térmico en los motores.

Combustión

Es proceso químico que sucede cuando se pone en contacto el oxigeno, combustible y calor. Si uno de los tres elementos no está presente, la combustión no se produce.

Operación De Los Motores De Combustión Interna De Acuerdo Al Ciclo De Funcionamiento

Motor de dos tiempos

A) El Motor De Dos Tiempos: también denominado motor de ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal).

Este motor es el más usual principalmente en motocicletas y motores fuera de borda.

Tiempos Del Ciclo

1° Tiempo  Admisión y Compresión: El pistón ascendente comprime la mezcla de aire, combustible y algo de aceite en el cilindro y simultáneamente crea un vacío en el cárter que el final de la carrera del pistón, este deja libre la lumbrera de aspiración o pre admisión que llena el cárter con mezcla carburada.

2° Tiempo Explosión y Escape: Mediante una chispa provocada por la bujía se incendia la mezcla comprimida, creando una explosión que empuja el pistón con gran fuerza hacia abajo. En el cárter la mezcla es pre comprimida por el pistón descendente, en el momento preciso el pistón deja libre el canal de escape o lumbrera de escape en el cilindro por donde salen los gases de escape de este y poco después la lumbrera de carga que conecta el cárter con el cilindro, por lo que la mezcla pre comprimida pasa por este llenando el cilindro y expulsando los últimos resto de los gases de escape quedando preparado el cilindro para un nuevo ciclo.

B) Motor De Cuatro Tiempos

Motor De Cuatro Tiempos: Se le denomina al motor de combustión interna alternativo tanto de ciclo Otto como ciclo del diésel, que precisa cuatro carreras del pistón o émbolo (dos vueltas completas del cigüeñal) para completar el ciclo termodinámico de combustión. Estos cuatro tiempos son: admisión, compresión, combustión y escape.

Tiempos Del Ciclo

1. Primer Tiempo o Admisión: en esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión. La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.

2. Segundo Tiempo o Compresión: al llegar al final de la carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón. En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

3. Tercer Tiempo o Explosión/Expansión: al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta a través del inyector el combustible muy pulverizado, que se auto inflama por la presión y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º mientras que el árbol de levas gira 90º respectivamente, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.

4. Cuarto Tiempo o Escape: en esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas gira 90º.

Descarga AQUI Manual De Motores De 2 Tiempos

Tipos de Motores Según la Disposición de los Cilindros

Motores Con Cilindros En Línea

Estos motores tienen dispuestos los cilindros en un solo bloque en posición vertical uno detrás de otro. Estos motores pueden llevar hasta 8 cilindros. Los mas generalizados son los de 4 cilindros, ya que en motores de 6 cilindros o mas, la longitud del cigüeñal es demasiado grande, lo que puede producir vibraciones o lo que es peor su deformación o rotura.

Motores Con Cilindros En "V"

Estos motores llevan los cilindros repartidos en dos bloques unidos por una base o bancada y formando un cierto ángulo. Cada bloque lleva igual número de cilindros y todos ellos atacan un cigüeñal único.

Esta forma constructiva es ventajosa para un número de cilindros igual o mayor que 6, ya que es más compacta, con lo cual el cigüeñal, al ser más corto, trabaja en mejores condiciones, evitándose deformaciones por flexión y vibraciones torsionales.

 

Motores Con Cilindros Horizontales Opuestos

Estos motores son una variante particular de los motores en "V". Llevan sus cilindros dispuestos en dos bloques que forman un ángulo de 180º colocados en posición horizontal y en sentidos opuestos que se unen por una base o bancada. Las bielas de cada cilindro atacan a un solo cigüeñal central. Esta disposición tiene la ventaja de reducir la altura de motor. Por eso se aplica a vehículos con espacio lateral suficiente y poca altura disponible, como es el caso de motocicletas de gran potencia, donde se utilizan motores de este tipo de 2 y 4 cilindros.

 
Motores Con Cilindros En "V" Estrecha (VR)

En estos motores los cilindros se entrecruzan en una "V" estrecha a 15°, dando por resultado un bloque motor mas corto que un motor en línea y de construcción mas sencilla que un motor en "V". Estos motores solo tienen una culata.

Motores Con Cilindros   En "W"

En estos motores los cilindros se disponen en dos bloques de cilindros "VR" que se unen en una sola bancada inferior donde atacan a un solo cigüeñal. Los cilindros de una fila guardan un ángulo de 15° entre sí, mientras que las dos filas VR se encuentran en un ángulo de la V de 72°.

Componentes Del Motor De Combustión Interna

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Motor De Combustión Interna

Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de la cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la propia máquina.

Definición: El motor de combustión interna es una maquina compuesta de un conjunto de piezas fijas y móviles que transforman la energía química de los combustibles en energía calorífica y luego en energía mecánica mediante el proceso de la combustión.