PRESENTACION

En este blog se te indicara cómo funcionan los motores de 4 tiempos, para que no solo eches a andar tu motor. Lo entenderás, lo sentirás y principalmente amaras a tu motor.

Podrás encontrar información sobre los motores de cuatro tiempos que son los que actualmente se utilizan en los automóviles.

MOTORES DE 4 TIEMPOS

Un motor de combustión interna es básicamente una máquina que mezcla oxígeno con combustible gasificado. Una vez mezclados íntimamente y confinados en un espacio denominado cámara de combustión, los gases son encendidos para quemarse (combustión). 
Debido a su diseño, el motor, utiliza el calor generado por la combustión, como energía para producir el movimiento giratorio que conocemos. 


Primer tiempo (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 da 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente. 

Segundo tiempo (Compresión): Al llegar al final de carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose elgas 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. 

Tercer tiempo (Explosión): Al no poder llegar al final de carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado, salta la chispa en la bujía provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta con jeringa el combustible que se autoinflama 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 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 da 170º mientras que el árbol de levas da 240º, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente. 

Cuarto tiempo (Escape): En esta fase el pistón empuja cuidadosamente, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al final de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º y su carrera es ascendente. 

A) Válvula de admisión. 

Válvula idéntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a aquella. Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible procedente del carburador, penetre en la cámara de combustión del motor para que se efectúe el tiempo de admisión. Hay motores que poseen una sola válvula de admisión por cilindro; sin embargo, los más modernos pueden tener más de una por cada cilindro. 

B) Tapa de Valvulas. 

En ocasiones las camisas son flotantes que es a lo que se considera la tapa de cilindros 


C) Conducto de admisión. 

Es el canale interior que tiene la culata para la entrada de gases. Se distingue de los correspondientes colectores en que están dentro de la culata y, por tanto, tienen paredes siempre metálicas del mismo material que ella (generalmente aluminio). La forma de los conductos determina cómo entran los gases de admisión. 

D) Tapa de Cilindros. 

Cubre el bloque de cilindros (al que va unido mediante tornillos o pernos) por la parte superior, y contiene los conductos por los que entran y salen los gases al motor, las canalizaciones para la circulación de los líquidos refrigerante y lubricante, y además alojan el mecanismo de la distribución. Tanto desde el punto de vista de la fabricación como del diseño, se trata de uno de los elementos más complejos del motor, pues además de lo mencionado, debe soportar elevados esfuerzos térmicos. Para su fabricación se utilizan aleaciones de aluminio, aprovechando su elevada conductividad térmica (evacua muy bien el calor), aunque en los motores más antiguos todavía se pueden ver culatas de fundición. 


E) Camara refrigerante. 

Sólo entre el 20 y el 30 porciento de la energía liberada por el combustible durante el tiempo de explosión en un motor se convierte en energía útil; el otro 70 u 80 porciento restante de la energía liberada se pierde en forma de calor. Las paredes interiores del cilindro o camisa de un motor pueden llegar a alcanzar temperaturas aproximadas a los 800 ºC. Por tanto, todos los motores requieren un sistema de refrigeración que le ayude a disipar ese excedente de calor. 

Entre los métodos de enfriamiento más comúnmente utilizados se encuentra el propio aire del medio ambiente o el tiro de aire forzado que se obtiene con la ayuda de un ventilador. Esos métodos de enfriamiento se emplean solamente en motores que desarrollan poca potencia como las motocicletas y vehículos pequeños. Para motores de mayor tamaño el sistema de refrigeración más ampliamente empleado y sobre todo el más eficaz, es el hacer circular agua a presión por el interior del bloque y la culata. 

Para extraer a su vez el calor del agua una vez que ha recorrido el interior del motor, se emplea un radiador externo compuesto por tubos y aletas de enfriamiento.. Cuando el agua recorre los tubos del radiador transfiere el calor al medio ambiente ayudado por el aire natural que atraviesa los tubos y el tiro de aire de un ventilador que lo fuerza a pasar a través de esos tubos. 

En los coches o vehículos antiguos, las aspas del ventilador del radiador y la bomba que ponía en circulación el agua se movían juntamente con el cigüeñal del motor por medio de una correa de goma, pero en la actualidad se emplean ventiladores con motores eléctricos, que se ponen en funcionamiento automáticamente cuando un termostato que mide los grados de temperatura del agua dentro del sistema de enfriamiento se lo indica. El radiador extrae el calor del agua hasta hacer bajar su temperatura a unos 80 ó 90 grados centígrados, para que el ciclo de enfriamiento del motor pueda continuar. 

En los coches modernos el sistema de enfriamiento está constituido por un circuito cerrado, en el que existe un cámara de expansión donde el vapor del agua caliente que sale del motor se enfría y condensa. Esta cámara de expansión sirve también de depósito para poder mantener la circulación del agua fresca por el interior del motor. 

En invierno, en aquellos lugares donde la temperatura ambiente desciende por debajo de 0 ºC (32 ºF), es necesario añadir al agua de enfriamiento del motor sustancias "anticongelante" para evitar su congelación, ya que por el efecto de expansión que sufre ésta al congelarse puede llegar a romper los tubos del sistema, o dejar de circular, lo que daría lugar a que el motor se gripara (fundiera). 


F) Block de Cilindros. 

Es la pieza que aloja los cilindros, con los pistones y bielas, y que soporta al cigüeñal. El bloque está cerrado por arriba por la culata (una o varias) y, por debajo, por el cárter inferior o de aceite. Actualmente, todos los bloques que se usan en automóviles de producción (que son a los que no referimos) tienen un solo cigüeñal y ninguno tiene disposición radial o «en estrella». 

Según la disposición de los cilindros, puede ser en línea si los ejes de todos los cilindros son paralelos, y hay una culata común para todos los cilindros; en «V» si hay dos filas de cilindros cuyos ejes forman un ángulo, y hay una culata para cada una de ellas; en «V estrecha» si hay dos filas de cilindros cuyos ejes forman un ángulo, y hay una culata común para las dos filas; en «W» si hay más de dos filas de cilindros cuyos ejes forman dos o más ángulos; horizontales opuestos (o «bóxer») si hay dos filas de cilindros cuyos ejes son paralelos, y hay una culata para cada fila. 

Según la construcción, puede ser cerrado («closed deck») o abierto («open deck»). En bloque cerrado está hecho de una pieza y sujeta al cigüeñal mediante casquillos de bancada. El bloque abierto está hecho de dos piezas, el bloque de cilindros propiamente dicho por arriba y, por abajo, el cárter superior o cárter del cigüeñal; entre las dos piezas envuelven al cigüeñal. Un motor de cilindros horizontales opuestos es siempre abierto porque cada fila de cilindros está en una parte independiente. 

Según el tipo de cilindros, puede ser con camisas intercambiables o sin ellas. Las camisas intercambiables son piezas independientes que se añaden al bloque durante la fundición o la mecanización, para que estén en contacto con los pistones. Si no lleva camisas intercambiables, las paredes del cilindro tienen el tratamiento superficial adecuado para que soporte la fricción con los pistones. 

Según el material con el que están construidos, puede ser de hierro (fundición gris o fundición con grafito), de aluminio o de magnesio (reforzado con aluminio). 


G) Cárter. 

Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor. Una vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes mecanismos, el sobrante regresa al cárter por gravedad, permitiendo así que el ciclo de lubricación continúe, sin interrupción, durante todo el tiempo que el motor se encuentre funcionando. 


H) Aceite de motor. 

Su función principal es la de lubricar todas las partes móviles del motor, con el fin de disminuir el rozamiento y la fricción entre ellas. De esa forma se evita el excesivo desgaste de las piezas, teniendo en cuenta que el cigüeñal puede llegar a superar las 6 mil revoluciones por minuto. 

Como función complementaria el aceite lubricante ayuda también a refrescar los pistones y los cojinetes, así como mantenerlos limpios. Otra de las funciones del lubricante es ayudar a amortiguar los ruidos que produce el motor cuando está funcionando.. 

El aceite lubricante en sí ni se consume, ni se desgasta, pero con el tiempo se va ensuciando y sus aditivos van perdiendo eficacia hasta tal punto que pasado un tiempo dejan de cumplir su misión de lubricar. Por ese motivo periódicamente el aceite se debe cambiar por otro limpio del mismo grado de viscosidad recomendada por el fabricante del motor. Este cambio se realiza normalmente de acuerdo con el tiempo que estipule el propio fabricante, para que así los aditivos vuelvan a ser efectivos y puedan cumplir su misión de lubricar. Un tercio del contenido de los aceites son aditivos, cuys propiedades especiales proporcionan una lubricación adecuada. 


I) Árbol de levas. 

Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape. 


J) Válvula de escape. 

Pieza metálica en forma de clavo grande con una gran cabeza, cuya misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustible en durante el tiempo de explosión. 

Normalmente los motores poseen una sola válvula de escape por cilindro; sin embargo, en la actualidad algunos motores modernos pueden tener más de una por cada cilindro. 


K) Bujía de encendido. 

Electrodo recubierto con un material aislante de cerámica. En su extremo superior se conecta uno de los cables de alta tensión o voltaje procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga eléctrica de entre 15 mil y 20 mil volt aproximadamente. En el otro extremo la bujía posee una rosca metálica para ajustarla en la culata y un electrodo que queda situado dentro de la cámara de combustión. 

La función de la bujía es hacer saltar en el electrodo una chispa eléctrica dentro de la cámara de combustión del cilindro cuando recibe la carga de alta tensión procedente de la bobina de ignición y del distribuidor. En el momento justo, la chispa provoca la explosión de la mezcla aire-combustible que pone en movimiento a los pistones. Cada motor requiere una bujía por cada cilindro que contenga su bloque. 


L) Conducto de escape. 

Es el canal interior que tiene la culata para la salida de gases. Se distingue de los correspondientes colectores en que están dentro de la culata y, por tanto, tienen paredes siempre metálicas del mismo material que ella (generalmente aluminio). La forma del conducto determina cómo salen los gases de escape. 


M) Cilindro. 

Referido al bloque motor, cada uno de los espacios con esa forma que tiene para alojar parte de la cámara de combustión, el pistón y parte de la biela. Cuando se habla del volumen de un cilindro no se consideran sus medidas reales, sino un cilindro teórico donde la base es el diámetro y la altura el desplazamiento del pistón entre sus dos extremos. En un motor de varios cilindros, se llama «cilindrada unitaria» al volumen de cada uno de ellos.


N) Pistón. 

El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite. Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón que articula el pistón con la biela. 


O) Biela. 

Es una pieza metálica de forma alargada que une el pistón con el cigüeñal para convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio en el segundo. La biela tiene en cada uno de sus extremos un punto de rotación: uno para soportar el bulón que la une con el pistón y otro para los cojinetes que la articula con el cigüeñal. Las bielas puedes tener un conducto interno que sirve para hacer llegar a presión el aceite lubricante al pistón. 


P) Cigueñal. 

Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión. 

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