¿Cuál es la diferencia principal entre el ciclo Otto y el ciclo Diésel?

En el ciclo Otto la mezcla de aire y gasolina se enciende con una chispa de la bujía. En el ciclo Diésel se aspira solo aire, que se comprime hasta alta temperatura, y el combustible se inflama al inyectarse.

¿Por qué los motores de 4 tiempos tienen mejor rendimiento volumétrico que los de 2 tiempos?

Según el texto, el intercambio de gases en los motores de 2 tiempos se realiza peor y produce un peor llenado del cilindro, mientras que los de 4 tiempos tienen un rendimiento volumétrico mejor.

¿Qué función cumple la biela y el cigüeñal?

Convierten el movimiento lineal de subida y bajada del pistón en un movimiento giratorio durante la fase de expansión.

Funcionamiento de motores: ciclos Otto, Diésel y tipos 2T/4T

Resumen

El texto explica el funcionamiento de los motores de combustión interna de ciclo Otto y Diésel, describiendo las fases de admisión, compresión, expansión y escape. Después compara los motores de 2 y 4 tiempos en cuanto al intercambio de gases, el rendimiento volumétrico, la robustez y el engrase, y define la relación de compresión.

Puntos clave

En el ciclo Otto la mezcla aire/gasolina se aspira, se comprime y se enciende mediante la chispa de la bujía.
En el ciclo Diésel se aspira aire, se comprime y el combustible se inyecta cerca del PMS, inflamándose por la alta temperatura del aire comprimido.
El motor de 4 tiempos completa el ciclo en admisión, compresión, expansión (combustión) y escape, con válvulas que gestionan el intercambio de gases.
En el motor de 2 tiempos el intercambio de gases lo gestiona el pistón mediante lumbreras, y se completa el ciclo en una sola vuelta del cigüeñal.
Los motores de 4 tiempos tienen mejor llenado y mejor rendimiento volumétrico que los de 2 tiempos.
La relación de compresión compara el volumen máximo de aire o mezcla admitido con el volumen que ocupa durante la combustión.

Ponte a prueba

Ciclo Otto

Durante el **primer tiempo**, se abre la **válvula de admisión** y se aspira la mezcla **aire/gasolina** al interior de los cilindros. Poco antes del **PMI** (Punto Muerto Inferior), se cierra la válvula de admisión y el pistón asciende, **comprimiendo la mezcla** (Compresión). Poco antes del **PMS** (Punto Muerto Superior), salta la **chispa de la bujía**, produciéndose una **explosión** y una carrera descendente del pistón (Explosión). Poco antes del **PMI** se abre la **válvula de escape** y el pistón comienza a **ascender**, empujando los **gases quemados** que salen expulsados por el escape a través de dicha válvula (Escape).

Ciclo Diésel

Durante el ciclo de **Admisión**, se abre la **válvula de admisión** poco antes del **PMS**, aspirando **aire** para llenar por completo el cilindro. Cuanto más aire aspire, mejor y más eficiente será la **combustión**. Una vez se cierra la válvula, comienza el movimiento lineal ascendente del pistón, **comprimiendo el aire** aspirado. Poco antes del **PMS**, comienza la **inyección de combustible**. Al encontrarse con un aire comprimido que se ha calentado a **alta temperatura** debido a este efecto, el combustible se **inflama**, empujando el pistón hacia abajo. Poco antes de llegar al **PMI**, se abre la **válvula de escape** y, al comenzar la carrera ascendente, el pistón empuja los **gases quemados** que son expulsados a elevada temperatura.

Motor de 2 Tiempos

1.er Tiempo: Compresión y Admisión

En el **motor de 2 tiempos**, el **intercambio de gases** se gestiona mediante el **pistón**, a diferencia del motor de 4 tiempos que utiliza válvulas. El pistón, en su movimiento, varía las condiciones de **compresión** del **cárter** y el **cilindro**, completando así el ciclo. El **pistón ascendente** comprime la **mezcla de combustible y aire** en el cilindro y, simultáneamente, crea un vacío en el **cárter**. Al final de la carrera del pistón, este deja libre la **lumbrera de admisión**, que llena el cárter con la mezcla.

2.º Tiempo: Expansión y Escape

Mediante una **chispa** provocada por la **bujía**, se incendia la **mezcla comprimida**, creando una **explosión** que empuja el pistón con gran fuerza. En el cárter, la mezcla es **precomprimida** por el **pistón descendente**. En el momento preciso, el pistón deja libre la **lumbrera de transferencia** que conecta el cárter con el cilindro, permitiendo que la mezcla precomprimida pase a este, llenando el cilindro y expulsando los últimos **restos de los gases de escape**, dejando el cilindro preparado para un nuevo ciclo.

Motor de 4 Tiempos

1.er Tiempo: Admisión

Una **mezcla de gasolina y aire** entra en la **cámara de combustión** del cilindro. Para ello, el **pistón** desciende del punto superior del cilindro al inferior, mientras que la **válvula de admisión** se abre, permitiendo la entrada de esta mezcla al interior del cilindro, para cerrarse posteriormente.

2.º Tiempo: Compresión

La **gasolina y el aire** se **comprimen** dentro de una **cámara hermética** y, al reducirse el espacio, las moléculas chocan entre sí, aumentando la **temperatura de la mezcla**.

3.er Tiempo: Expansión (Combustión)

Con el **pistón** en su posición más alta y comprimiendo la **mezcla de gasolina y aire**, la **bujía** genera una **chispa** que provoca la **explosión violenta** de la mezcla. La **combustión** empuja el pistón hacia abajo con fuerza, y la **biela** y el **cigüeñal** se encargan de convertir este movimiento lineal del pistón (de arriba a abajo) en un **movimiento giratorio**.

4.º Tiempo: Escape

El **pistón** vuelve a subir en este cuarto tiempo y, al hacerlo, empuja los **gases quemados** hacia arriba para que salgan por la **válvula de escape**, que se abre con el fin de permitir su salida y dejar la **cámara del cilindro vacía**.

Diferencias entre Motores 2T y 4T

El **intercambio de gases** para la **renovación de la carga** resulta en un **peor llenado** en los motores de **2 tiempos** que en los de **4 tiempos**, existiendo un **rendimiento volumétrico** mejor en estos últimos. Respecto a los **motores diésel de 2 tiempos**, estos tienen una mayor **robustez constructiva** y un mejor **rendimiento volumétrico** debido al compresor. Son motores lentos que no pueden modificar su **régimen** con rapidez; por el contrario, poseen mejor **engrase** y buena **durabilidad**.

Relación de Compresión

Relaciona el **volumen máximo de aire o mezcla** admitido por un motor y el **volumen** que estos pasan a ocupar durante la **combustión**.