Componentes del motor de combustión interna: bloque, culata y tren alternativo

Componentes del Motor de Combustión Interna

Elementos Fijos

Bloque: Es el elemento de soporte más importante del motor. Soporta los esfuerzos mecánicos de los elementos móviles del motor y la alta temperatura de los gases del cilindro. Necesita elevada rigidez con una alta masa, y está provisto de refrigeración.

• Refrigeración por agua: Conductos con agua alrededor.
• Refrigeración por aire: Se aumenta la refrigeración incrementando las superficies de contacto con el aire.

Tipos de cilindros:

• Cilindros sin camisa: La camisa se mecaniza directamente, difícil de reparar.
• Cilindros con camisa seca: Se introduce a presión una camisa de pared delgada en el cilindro, se pueden sustituir.
• Cilindros con camisa húmeda: Similar a la seca, pero en contacto con líquido refrigerante.

Numeración: Comienza desde el lado contrario al volante de inercia y desde la izquierda.

Material: Hierro o aluminio.

Daños: Desgaste, gripaje.

Culata: Cierra los cilindros desde arriba. Resistente a la presión de gases y a las altas temperaturas. Debe ser resistente y refrigerada.

Contiene:

• Conductos de admisión y escape.
• Sistema de distribución.
• Conductos de refrigeración.
• Orificios para bujías e inyectores.

Culata de gasolina:

Diseñada para que la combustión de la mezcla sea lo más completa y rápida posible y en volumen constante. Evita detonaciones, para un mayor aprovechamiento.

Tipos (gasolina):

• Bañera
• Cuña
• Hemisférica

Culata diésel:

Diseñada para máxima turbulencia de aire.

Tipos (diésel):

• Precombustión
• Turbulencia
• Combustión labrada en pistón

Materiales: Hierro o aluminio.

Junta de culata: Busca estanqueidad, impide la comunicación de fluidos y absorbe irregularidades.

Tapa de balancines: Cierra el motor por su parte superior. Contiene el orificio y el tapón de llenado de aceite.

Material: Chapa de acero, aluminio o plástico.

Bancada: Es la encargada de sostener el tren alternativo y fijarlo al bloque gracias a los cojinetes. Sufre vibraciones.

Materiales: Fundición de hierro o aleación ligera de aluminio.

Cárter: Es el elemento que cierra el motor en su parte inferior y constituye un depósito del aceite de lubricación.

Material: Aluminio o chapa.

Colector de admisión: Introduce el aire o mezcla de aire y combustible al bloque. Fundición de aluminio o plástico.

Colector de escape: Evacua gases quemados hacia la línea de escape. Fundición de hierro, tubos soldados de acero inoxidable.

Elementos Móviles

Tren alternativo:

Pistón: El elemento que transmite la fuerza ejercida por la presión de los gases tras la combustión al resto de elementos del mecanismo biela-manivela. Presiones superiores a 50 bares y temperaturas superiores a 250 grados. Requiere elevada resistencia mecánica y térmica, reducido coeficiente de rozamiento y peso, y alta conductividad térmica.

Partes:

• Cabeza
• Falda (guía)
• Alojamiento de segmentos
• Alojamiento del bulón

Segmentos: Anillos elásticos que hacen cierre hermético entre pistón y paredes del cilindro. Aseguran estanqueidad, transfieren calor y guían el pistón. De compresión y de engrase.

Bulón: Une el pistón a la biela, robusto y de peso reducido. Puede ser fijo en el pistón y libre en la biela (3 tipos libres).

Biela: Comunica el bulón con la muñequilla del cigüeñal, transmitiendo los esfuerzos de los gases sobre el pistón. Requiere rigidez: aceros al carbono aleados con cromo-níquel.

Partes:

• Pie de biela
• Cabeza de biela
• Tapa de biela

Cojinetes: Se colocan entre dos piezas con movimiento relativo para disminuir el rozamiento y favorecer la lubricación. Hechos de metales blandos.

Cigüeñal: Encargado de convertir la fuerza de los pistones en par motor. Aguanta torsión (par), flexión (presión), vibraciones, fatiga y desgaste. Incluye apoyos, muñequillas, manivela (desde apoyo hasta muñequilla) y contrapesos.

Volante de inercia: Almacena energía durante las expansiones y la devuelve en las compresiones. Tiene dientes que engranan con el piñón del motor de arranque y una corona para el sensor inductivo. Los bimasa reducen vibraciones.

Distribución: Encargada de abrir y cerrar las válvulas de forma sincronizada con el tren alternativo.

Clasificación de distribuciones:

• Sistema OHV: Las válvulas se encuentran en la culata, pero no informan de la posición del árbol.
• Sistema OHC: Emplea un único árbol de levas, situado en la culata, para accionar las válvulas de admisión y escape.
• Sistema DOHC: Consta de doble árbol de levas en la culata.

Accionamientos:

• Engranajes: En desuso.
• Cadena: OHV, OHC, DOHC.
• Correa: Ampliamente extendido en OHC y DOHC, más silencioso.

Árbol de levas: Es movido por el cigüeñal de forma sincronizada y contiene las levas que accionan las válvulas. Hecho de hierro o acero forjado.

Válvulas: Elementos encargados de permitir la entrada de gases frescos y la salida de los quemados tras la combustión.

Tipos: Válvula de admisión o de escape.

Dibujo:

1. Chavetas
2. Platillo superior
3. Muelle
4. Retén
5. Platillo inferior
6. Guía de válvula
7. Cola
8. Cabeza

Accionamiento: Por balancín (OHV, OHC), por taqués de accionamiento directo, o por balancín flotante de rodillos.