Funcionamiento y Clasificación de los Motores de Combustión Interna

Clasificación de los Motores de Combustión Interna (MCI)

Clasificación Termodinámica

Atendiendo a la forma de realizar la combustión, los motores se dividen en:

• Motores de explosión: En el interior se comprime la mezcla de combustible y aire. Se denominan motores a volumen constante o isocóricos.
• Motores Diesel: En el interior del cilindro se comprime aire puro; al inyectar el combustible en el cilindro se produce su combustión gradual. Se denominan motores a presión constante (isobáricos).

Otras Clasificaciones de los MCI

• Según los tiempos de trabajo: Motores de 4 tiempos (4t) y 2 tiempos (2t).
• Según el combustible que queman: Gasolina, gasoil, gas, etc.
• Según el número de cilindros: Policilíndricos (más de un cilindro, x > 1) y monocilíndricos (un solo cilindro, 0-1).
• Según la posición del cilindro: Vertical, horizontal, en V, en W, estrella o de cilindros horizontales opuestos.
• Según el uso: Terrestres, marinos, aviación o agrícolas.
• Según la alimentación: Atmosférico o sobrealimentado.

Clasificación según su Potencia y Velocidad

• Motores lentos de gran potencia: Velocidad de giro menor a 250 rpm; potencia entre 1600 cv y 64300 cv.
• Motores de media potencia: Entre 250-1100 rpm; potencia entre 1000-18000 cv.
• Motores rápidos de poca potencia: Velocidad superior a 1100 rpm; potencia menor a 100 cv.

Definiciones Fundamentales

• Motor: Máquina capaz de transformar energía en energía mecánica.
• Motor térmico: Quema combustible para transformar su energía química en calor y, posteriormente, convertirla en energía mecánica o movimiento.
• Motor de combustión: La combustión se produce en su interior y la transformación se verifica por medio de calor.
• MCE (Motor de Combustión Externa): La combustión se verifica en un aparato exterior a la máquina, comúnmente llamado caldera de vapor.

Componentes Principales del Motor

Partes Fijas

• Bancada: Es la parte baja del motor. Su misión principal es alojar el eje de cigüeñales y sujetar el resto del motor; soporta todos los esfuerzos del tren alternativo.
• Cárter: Es el lugar donde está alojado el aceite para la refrigeración y lubricación del motor. Puede ser de tipo seco o húmedo.
• Bloque: En él van insertadas las camisas y, a la vez, constituye una cámara de refrigeración. Está construido generalmente de hierro fundido.
• Camisa: Cilindro hueco por donde se desliza el pistón para realizar los ciclos del motor; están montadas en el bloque de cilindros.
• Culata: Cierra el cilindro por la parte superior haciéndolo estanco. Se sujeta al bloque y normalmente lleva una junta de culata.

Partes Móviles

• Pistón: Construido de aleación de metales ligeros, con un coeficiente de dilatación inferior al de la camisa. Tiene un orificio por donde se introduce el bulón.
• Biela: Transmite los esfuerzos que actúan sobre el pistón al cigüeñal; convierte el movimiento rectilíneo en movimiento circular.
• Eje de cigüeñal: Eje acodado que recibe la fuerza transmitida por el pistón a través de la biela, enviándola a su vez a la hélice o alternador. Está construido generalmente de aceros forjados de alta calidad.
• Árbol de levas: Eje de acero de gran calidad que acciona las válvulas y la bomba de inyección. Este movimiento se sincroniza mediante ruedas dentadas.
• Balancines: Elementos encargados de transmitir el movimiento de las levas o varillas a las válvulas.
• Volante de inercia: Pieza redonda situada en el extremo del eje de cigüeñal para regularizar el giro.

Ciclos y Parámetros de Funcionamiento

• Motor de 2 tiempos (2t): Realiza el ciclo en 2 carreras del pistón, lo que equivale a 1 revolución del cigüeñal.
• Motor de 4 tiempos (4t): Realiza el ciclo en 4 carreras del pistón, lo que equivale a 2 revoluciones del cigüeñal.
• VEN (Volumen de la cámara): Capacidad del cilindro comprendida entre el PMA y la culata.
• VC (Volumen de cilindrada): Capacidad comprendida entre el PMA y el PMB.
• PMA (Punto Muerto Superior): Posición donde el pistón cambia su carrera de ascendente a descendente.
• PMB (Punto Muerto Inferior): Posición donde el pistón cambia su carrera de descendente a ascendente.

Mantenimiento y Desgaste

Desgaste de la camisa: Se produce por la presencia de materiales abrasivos, acumulación de carbonilla, aros en mal estado, mal engrase o altas temperaturas.

Tipos de aros (segmentos):

• Aro de fuego.
• Aro de compresión.
• Aro de engrase (rascador).