Componentes y Características de los Motores de Combustión Interna (MCI)

Componentes Principales de los Motores de Combustión Interna (MCI)

Los motores de combustión interna (MCI) son máquinas térmicas que transforman la energía química de un combustible en energía mecánica. A continuación, se describen las partes fundamentales y sus funciones:

Partes Fundamentales del MCI

• Camisa (Liner): Cilindro interior por donde se desplaza el pistón.
• Bloque de cilindros (Cylinder block): Estructura principal del motor que aloja los cilindros.
• Cigüeñal (Crankshaft): Eje que transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento rotativo.
• Bancada (Bed plate): Base sobre la que se apoya el cigüeñal.
• Eje de cigüeñales (Crankshaft): (Repetición, se refiere al cigüeñal).
• Culata (Cylinder head): Tapa superior que cierra los cilindros y aloja las válvulas (en motores de 4T) y, a veces, los inyectores.
• Pistón o émbolo (Piston): Pieza móvil dentro del cilindro que comprime la mezcla y recibe la fuerza de la combustión.
• Bulón (Piston pin): Pasador que une el pistón a la biela.
• Biela (Connecting rod): Barra que conecta el pistón con el cigüeñal.
• Pie de biela (Little end, upper end): Extremo de la biela que se une al pistón.
• Cuerpo de biela (Body): Parte central de la biela.
• Cabeza de biela (Big end, bottom end): Extremo de la biela que se une al cigüeñal.
• Sombrerete de biela (Cap): Parte desmontable de la cabeza de biela que la sujeta al cigüeñal.
• Cabeza de pistón (Piston crown): Parte superior del pistón.
• Aros (Sealing rings): Anillos elásticos que sellan el espacio entre el pistón y la camisa.
• Ranura o cajera de los aros (Piston groove): Alojamiento de los aros en el pistón.
• Muñequilla o muñón de biela (Crank pin): Parte del cigüeñal donde se conecta la biela.
• Brazo de cigüeñal (Crank web): Parte del cigüeñal que une la muñequilla con el apoyo.
• Apoyo del cigüeñal (Main bearing): Puntos de apoyo del cigüeñal en la bancada.
• Lumbreras de escape (Exhaust ports): Orificios en el cilindro (motores de 2T) por donde salen los gases de escape.
• Lumbreras de admisión (Scavenge ports): Orificios en el cilindro (motores de 2T) por donde entra la mezcla fresca.
• Válvulas de admisión y escape (Inlet valve, exhaust valve): Controlan el flujo de gases en motores de 4T.
• Guía de válvula (Valve guide): Alinea la válvula en su movimiento.
• Asiento de válvula (Renewable seat): Superficie de contacto de la válvula en la culata.
• Empujadores (Push rod): Varillas que transmiten el movimiento del árbol de levas a los balancines (en algunos motores).
• Balancín (Rocker arm): Palanca que acciona las válvulas.
• Galerías de escape o admisión (Exhaust manifold, scavenge manifold): Conductos que recogen los gases de escape o distribuyen la mezcla.
• Cárter (Crankcase): Cubre y protege el cigüeñal y, en algunos casos, almacena el aceite.
• Cruceta (Crosshead): Guía el movimiento del pistón en motores de gran tamaño (motores lentos).
• Prensaestopas de aceite del pistón (Piston gland, stuffing box): Evita fugas de aceite.
• Vástago (Piston rod): Conecta el pistón con la cruceta en motores de cruceta.
• Recoge aceite del pistón (Jacket, block): (Repetición, se refiere a la camisa o bloque).
• Cárter zona biela (Column frame): Parte del cárter que rodea la biela.

Tipos de Motores y Características

• Tipos de motor según los tiempos (Strokes):
  • Motores de 2 tiempos (2T)
  • Motores de 4 tiempos (4T)
• Tipos de motor según el barrido:
  • Barrido transversal (Crossflow scavenge)
  • Barrido de lazo (Loop scavenge)
  • Barrido longitudinal (Uniflow scavenge)

Preguntas y Respuestas sobre Diseño y Funcionamiento

¿Por qué es larga la falda del émbolo en un motor de émbolo buzo?

En un motor de émbolo buzo, el pistón transmite las fuerzas laterales. Debe tener una gran superficie de contacto para evitar el desgaste y distribuir uniformemente las fuerzas a la camisa.

¿Qué ventajas aporta utilizar una carrera muy corta?

Una carrera corta permite:

• Reducir la inercia (la masa 'k' es menor).
• Alcanzar mayores RPM, lo que aumenta la potencia.
• Mayor espacio para las válvulas.
• Menor pérdida de carga.
• Mayor rendimiento térmico.

¿Qué elementos lleva una culata de un MEP de 4T rápido?

Válvulas de admisión y escape, conductos de admisión y escape, bujía (en motores de encendido por chispa), inyector (en motores diésel) y, comúnmente, el eje de levas.

¿Cómo se forma la cámara de combustión en un MEP de 4T rápido?

La cámara de combustión se forma entre la culata y la cabeza del pistón cuando este se encuentra en el punto muerto superior (PMS).

¿Cómo se forma la cámara de agua en un motor con bloque de motor de camisas secas?

Un motor con camisas secas no tiene cámara de agua directamente alrededor de la camisa. La camisa está en contacto directo con el bloque del motor.

¿Cómo se forma la cámara de agua en un motor con bloque de camisas húmedas?

La cámara de agua se forma entre el bloque de cilindros y la propia camisa del cilindro.

¿Sobre qué se apoya la bancada?

La bancada se apoya sobre los polines (cojinetes principales).

¿Para qué sirve el volante de inercia?

El volante de inercia sirve para regularizar el funcionamiento del motor, incrementando la inercia del sistema cigüeñal-volante. Reduce las fluctuaciones del par motor y las vibraciones.

¿Qué son los tirantes?

Son espárragos o pernos largos que unen firmemente todo el conjunto del motor (bancada, bloque, culata).

¿Por qué es más corta la falda del émbolo del motor de cruceta que el del émbolo buzo?

En un motor de cruceta, la cruceta absorbe las fuerzas laterales. En un motor de émbolo buzo, es el propio pistón el que absorbe estas fuerzas, por lo que necesita una mayor superficie de contacto (falda más larga). La cruceta sirve de guía al movimiento alternativo y evita el cabeceo del pistón.

¿Qué ventajas aporta utilizar una carrera muy larga?

Una carrera larga mejora el rendimiento térmico del cilindro. La carrera de combustión más larga reduce las emisiones de hidrocarburos sin quemar.

¿Qué elementos lleva la culata de un MEC de 2T lento de barrido transversal?

En un motor de 2T lento de barrido transversal, la culata suele ser más simple que en un motor de 4T. Generalmente, contiene el inyector y, a veces, una válvula de escape (en diseños uniflow).

¿Cómo se realiza el cierre de la culata sobre el bloque en un motor de gran potencia?

El cierre se realiza"a hues", es decir, con un contacto directo metal-metal, interponiendo un aro metálico (junta) entre la culata y el cilindro para asegurar el sellado.

¿Cómo se realiza el cierre de la culata en un motor de automoción?

La fijación se realiza mediante espárragos, pero se interpone una junta (generalmente de cartón o multicapa) entre la culata y el bloque de cilindros para asegurar la estanqueidad.