Motor de 4 tiempos

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El motor 4 tiempos realiza el ciclo termodinámico en cuatro carreras del pistón. Los motores tanto de ciclo Otto como de ciclo diesel son característicos a la hora de presentar dos tipos de funcionamiento en relación al motor de 4 tiempos.

Gracias a la termodinámica se producen acciones químicas y se transforma el calor en energía.

Se denomina termodinámica al proceso por el cual el calor convertido proporciona la energía suficiente para que, en este caso, los motores produzcan movimiento sin ningún tipo de esfuerzo.
La necesidad de diferentes presiones como procedimiento y base o inicial para la activación de un motor, tanto si es de ciclo Otto como si es de ciclo Diesel.

El combustible es el que facilita la acción de la explosión o combustión realizando el movimiento del pistón dentro del cilindro del motor, ocasionando el fenómeno que estamos describiendo como termodinámica.

El pistón que se acciona por presión es capaz de desplazarse generando la energía.

 

Historia del motor de cuatro tiempos

En 1863, fue construido el primer motor de combustión interna. Su inventor fue el francés Etienne Lenoir.

En 1876, aquel motor de combustión interna fue mejorado por el alemán Nikolaus August Otto quien inventó el primer motor de ciclo cuatro tiempos. En honor a Nikolaus el motor de explosión se denomina motor Otto.

En 1885, Karl Benz instala en un vehículo de dos ruedas un motor de gasolina y un año después coloca el motor sobre un vehículo de cuatro ruedas.

En 1892, Rudolf Karl Diesel crea un tipo de motor que funciona con combustible pesado sin necesidad de sistema de encendido. Este en su honor se llamara motor Diesel.

A partir de ahí la historia del automóvil ya había comenzado y no pararía de desarrollarse hasta nuestros días.

 

Partes motor 4 tiempos

Partes motor
Partes motor

Así a grandes rasgos las partes de un motor de cuatro tiempos serian:

  • Culata
  • Árbol de levas
  • Válvulas
  • Cilindros
  • Pistón/es
  • Biela/s
  • Bloque motor
  • Cigüeñal

La principal diferencia con los de dos tiempos seria que estos segundos carecen de sistema de distribución.

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El motor de cuatro tiempos usa la energía precisa convirtiendo las explosiones que se generan en movimiento para poder activarse, es por lo tanto un motor que crea explosiones como forma de liberación de la energía que se produce como proceso de combustión.

Alrededor de unas 150 explosiones por minuto son las que se registran en cada cilindro de un motor 4 tiempos a ralentí. La finalidad por la que se regulan las explosiones consiste en ponerlas a funcionar para que el motor realice el desplazamiento y con la consecuentes vueltas realizadas en el cigüeñal por cada pequeña explosión.

 

Funcionamiento del motor Otto de cuatro tiempos

Funcionamiento motor 4 tiempos Otto
Funcionamiento motor 4 tiempos Otto

¿Quieres saber el funcionamiento de los motores Otto 4 tiempos?

Los motores de combustión interna de tipo Otto también son llamados de explosión, de encendido provocado o directamente de gasolina.

Estos motores realizan la mezcla de aire y gasolina en el tiempo de admisión. La bujía es la encargada de inflamar la mezcla provocando una chispa eléctrica. Los motores de gasolina, funcionan con una mezcla de combustible y aire. Esta mezcla una vez está comprimida se enciende con la bujía que provoca la explosión, en este tiempo es en el único que aprovechamos la energía de la gasolina.

Estos motores son ligeros y alcanzan altas revoluciones, en comparación con los motores 4 tiempos diesel.

 

Y ahora, vamos a ver los cuatro tiempos de los motores de gasolina:

Admisión

Admisión, motor cuatro tiempos gasolina
Admisión, motor cuatro tiempos gasolina

Las válvulas de admisión se abren de modo que dejan entrar una composición de aire (oxígeno) y gasolina. Esta relación estequiométrica es introducida en el cilindro y junto con el pistón en movimiento hacia el punto muerto inferior. La correspondencia entre combustible y oxígeno debe ser proporcional, siendo mucho más pequeña la cantidad de la primera alineación que del oxigeno. La mezcla estequiométrica de la gasolina y el aire es de 1 kg de gasolina por cada 14,7 kg de aire.

Compresión

Compresión, motor cuatro tiempos gasolina
Compresión, motor cuatro tiempos gasolina

Fase segunda conocida como la compresión de los factores introducidos del exterior. Las válvulas de admisión se contraen generando el cierre tanto para el combustible como para el oxígeno. Es en este proceso cuando toma funcionalidad el pistón, desplazándose hacia el punto muerto superior, de este modo comprime los factores externos reduciéndola a niveles muy inferiores a los iniciales. Cuando el pistón alcanza el PMS (punto muerto superior) la mezcla queda comprimida en la cámara de compresión, con una presión de entre 10 a 15 bar.

Por lo tanto y como proceso natural la presión se hace cada vez mayor hasta tal punto que las partículas de oxígeno y el combustible chocan generando energía y calentamiento (termodinámica) cada vez mayor.

Combustión / Explosión

Explosión, motor cuatro tiempos gasolina
Explosión, motor cuatro tiempos gasolina

Las válvulas de admisión y escape están cerradas. El pistón esta en el punto muerto superior.

En esta fase entra en juego la bujía, en los motores gasolina, como generadora de chispazos de grandes descargas de energía eléctrica, inflamando la mezcla, por este proceso se llega a nivel máximo de calentamiento del combustible y transformación de energía.

El pistón desciende hacia el PMI (punto muerto inferior), la energía del combustible se transforma en energía mecánica. A medida que el pistón desciende la presión en el cilindro disminuye mientras las válvulas continúan cerradas.
En los motores diesel se inyecta gasoil muy pulverizado por el inyector, el cual se inflama automáticamente por la temperatura y presión del cilindro.
Es el único tiempo que  produce al movimiento del pistón y la biela lo transmite al cigüeñal.

Escape

Escape, motor cuatro tiempos gasolina
Escape, motor cuatro tiempos gasolina

Las válvulas de escape se abren y el pistón genera movimiento ascendente de comprensión. Los gases sobrantes de la combustión se expanden por el cilindro, saliendo por el tubo de escape.

La finalización de las fases se realiza de manera muy rápida de modo que su media suele ser unas 10 veces  por segundo a ralentí, siendo la clave la sincronía de las piezas.

Tipos de combustible en los  motores 4 tiempos

El funcionamiento de los motores parte de la necesidad básica de distinguir los dos tipos de combustible que nos encontramos. Hay, tanto los motores de gasolina como los motores diesel. A continuación mostramos el funcionamiento de cada uno de ellos teniendo en cuenta su tipo de combustible. Ver Diferencias motores gasolina y diesel

Las peculiaridades de cada uno de los dos:

Motor gasolina

Decimos que un motor de 4 tiempos de ciclo Otto combina gasolina y aire en su proceso de funcionamiento. El oxigeno que toma de forma externa al motor, es decir, el oxígeno atmosférico es combinado con la gasolina.

El motor de ciclo Otto realiza su proceso de combustión por gasolina. Su característica de funcionamiento, al necesitar de chispa eléctrica lo hace único, tomando el nombre de su inventor.

Pero la administración del combustible con el oxígeno no se realiza de manera desigual. Posee un mecanismo, o bien carburador o inyectores, capaz de suministrar la cantidad necesaria de gasolina. Esta cantidad justa de combustible es mezclada con el aire que toma del exterior por el filtro del aire. De este modo entra en juego una relación esencial dentro de la constitución del motor de gasolina, la mezcla estequiométrica.

Este tipo de motor presenta un engrase y enfriamiento poco recomendable, ya que pasa por suplir este problema de funcionamiento que presenta el combustible suministrado, el cual debe ser de octanaje lo suficientemente alto para sustituir dicha dificultad.

Por ello, el problema de enfriamiento facilita poco las cosas, debido a que es un motor térmico y necesita de la acción del calor para una correcta administración y funcionamiento.

Motor diesel

El motor de ciclo diesel parte de la funcionalidad del combustible, capaz de funcionar y activar todo el motor. Independientemente de la disposición de los cilindros o el numero de cilindros que disponga.

El motor diesel es un motor térmico de combustión interna. En el motor diesel, la energía es producida por auto ignición de combustible a alta presión y temperatura en el cilindro. Este tipo de motor no necesita chispa para su explosión.

En sus orígenes, eran motores para vehículos agrícolas e industriales de gran tamaño. El merito de estos motores fue saber usar los avances tecnológicos. Tras darse un lavado de cara  llegaron a ser una alternativa para equipar a la mayoría de automóviles actuales. A día de hoy los coches diesel están en polémica por sus emisiones. Puedes ver las diferentes normativas Euro en el siguiente enlace.

Montaje motor 4 tiempos

Montaje completo del motor 4 tiempos Otto de 6 cilindros en línea.

Pasos montaje motor 4 tiempos

  1. Se coloca el cigüeñal
  2. Se montan los pistones con las bielas
  3. Instalar las válvulas en la culata
  4. La culata se acopla al bloque motor
  5. Calar la distribución (incluido el reglaje de válvulas)

Protocolo montaje motor

Para realizar correctamente el montaje del motor 4 tiempos se realizará atendiendo a los siguientes puntos:

  • La lubricación mediante líquidos destinados para ese fin de todos los componentes que hacen posible el funcionamiento.
  • La puesta a punto de todas las piezas, es decir, que todas ellas cumplan las normas de seguridad.
  • Las piezas del motor irán en proporción al motor, es decir, las piezas deben ser del mismo motor o poseer las mismas características. En este punto prestar especial atención a las tolerancias de las piezas.
  • Seguir los pasos de montaje del motor del fabricante. Unas piezas se colocaran primero, revisar la información del fabricante en caso de duda.

Preguntas y respuestas

¿Cuales son los tiempos de un motor cuatro tiempos?

Admisión, compresión, explosión y escape.

¿Cuál es la diferencia entre un motor de 2 tiempos y uno de 4 tiempos?

En  el motor de cuatro tiempos se genera una explosión por cada dos vueltas. En cambio en el motor de dos tiempos se genera una explosión cada vuelta.

¿Que quiere decir 4t?

Significa cuatro tiempos.

¿Quien invento el motor diesel?

Rudolf Karl Diesel

¿Quien inventó el motor gasolina?

Nikolaus August Otto

 


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