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El “corazón” del coche: introducción a la estructura básica del motor
diciembre 3, 2024
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Función del motor
¿Qué hace el motor del automóvil?
1. El motor convierte la energía del combustible en potencia mecánica
Un motor de automóvil convierte la energía térmica de la combustión de la gasolina en energía mecánica. El gas de combustión en expansión empuja el pistón, y el motor transfiere después ese movimiento en potencia giratoria para el vehículo. Los motores de automóvil pueden clasificarse de varias formas:- Sistema de admisiónLos tipos comunes incluyen motores atmosféricos, turboalimentados, con sobrealimentación mecánica y con doble sobrealimentación.
- Movimiento del pistónLos motores pueden usar pistones alternativos o pistones rotativos.
- Número de cilindrosLos motores pueden tener diseños monocilíndricos o multicilíndricos.
- Método de refrigeraciónLos diseños de refrigeración comunes incluyen sistemas refrigerados por agua y por aire.
- Número de tiemposLos motores de combustión interna pueden usar un ciclo de cuatro tiempos o de dos tiempos.
Ciclo de trabajo
¿Cuáles son los principios y procesos de un motor de automóvil?
2. Los motores de gasolina usan mecanismos y sistemas para completar el ciclo de trabajo
Un motor de gasolina suele incluir el mecanismo de biela-manivela, el mecanismo de distribución de gases y cinco sistemas principales: suministro de combustible, lubricación, refrigeración, encendido y arranque. Un motor diésel también tiene dos mecanismos principales, pero normalmente cuenta con cuatro sistemas porque no utiliza un sistema de encendido de tipo gasolina. El principio de funcionamiento de un motor de automóvil consiste en convertir la energía térmica en energía mecánica mediante cuatro procesos:- AdmisiónLa mezcla de aire y combustible entra en el cilindro.
- CompresiónLa mezcla se comprime dentro del cilindro.
- Carrera de trabajoLa mezcla se enciende, el gas de combustión se expande y el pistón es empujado hacia abajo.
- EscapeEl gas de combustión se expulsa del cilindro.
Ciclo de dos tiempos
¿Cómo funciona un motor de gasolina de dos tiempos?
3. Un motor de gasolina de dos tiempos funciona mediante dos carreras e intercambio de gases
El funcionamiento de un motor de gasolina de dos tiempos puede resumirse en tres etapas: la primera carrera, la segunda carrera y el proceso de intercambio de gases.- Primera carreraEl pistón se mueve hacia arriba desde el punto muerto inferior. El motor cierra los tres orificios de aire, abre los puertos de admisión y permite que la mezcla combustible entre en el cárter. A medida que el pistón sube, comprime la mezcla para el siguiente proceso de combustión.
- Segunda carreraLa bujía enciende la mezcla, el gas se expande y el pistón es empujado hacia abajo. Al mismo tiempo, el puerto de admisión se cierra y la mezcla en el cárter se comprime para el siguiente intercambio de gases.
- Intercambio de gasesCuando el pistón se acerca al punto muerto inferior, el puerto de escape se abre y los gases de escape salen del cilindro. Luego, la abertura de intercambio de gases permite que la mezcla combustible precomprimida entre rápidamente en el cilindro y ayude a expulsar los gases de escape restantes.
Mecanismo de biela-manivela
¿Qué es el mecanismo de biela-manivela?
4. El mecanismo de biela-manivela convierte la fuerza del pistón en par motor
El conjunto de cigüeñal y biela es un componente clave del motor. Convierte la fuerza del gas que actúa sobre el pistón y la biela en par motor, y luego acciona la transmisión, el mecanismo de distribución de gases y otros dispositivos auxiliares. Durante el funcionamiento, el cigüeñal soporta cargas alternas de flexión y torsión causadas por las fuerzas del gas, la inercia y los cambios de momento. Sus funciones principales incluyen:- Completar el ciclo de trabajoEl mecanismo apoya el proceso de conversión de energía del motor al transformar la energía térmica de la combustión del combustible en movimiento mecánico.
- Transmitir potenciaEl mecanismo de biela-manivela transfiere la salida del motor al sistema de transmisión del vehículo para que el vehículo pueda moverse.
- Influir en el rendimiento y la eficienciaLa estructura y la calidad de fabricación del mecanismo de biela-manivela afectan directamente al rendimiento, la eficiencia, la durabilidad y la fiabilidad del motor.
Distribución de gases
¿Cómo funciona el mecanismo de distribución de gases?
5. El mecanismo de distribución de gases controla las válvulas de admisión y escape
El mecanismo de distribución de gases abre y cierra las válvulas de admisión y escape en el momento correcto. Esto permite que la mezcla de aire y combustible entre en el cilindro y que los gases de escape salgan después de la combustión. El cigüeñal acciona el árbol de levas mediante engranajes de distribución. Luego, el árbol de levas mueve los balancines mediante taqués y varillas de empuje. Cuando el vértice de la leva pasa el taqué, la válvula se cierra por la presión del muelle. El mecanismo de distribución de gases incluye piezas de transmisión de válvulas y conjuntos de válvulas, como engranajes de distribución, taqués, varillas de empuje, balancines, válvulas, guías de válvula, muelles, retenes de aceite y asientos de válvula. Su sincronización está determinada por el ciclo de trabajo del motor y la secuencia de encendido de los cilindros. Durante las carreras de compresión y trabajo, las válvulas cerradas mantienen sellada la cámara de combustión. La apertura y el cierre de las válvulas en el momento correcto garantizan el funcionamiento normal del motor.
Conclusión
