Funcionamiento de motores de combustión: 2 tiempos y 4 tiempos (gasolina y diésel)

Funcionamiento de los motores de combustión: 2 y 4 tiempos

Motor de 2 tiempos (gasolina)

Descripción general: En los motores de 2 tiempos la admisión, compresión, explosión y escape se solapan en dos movimientos del pistón, aprovechando lumbreras y puertos para la entrada y salida de gases. Su montaje suele incluir mezcla de aire, gasolina y aceite de engrase cuando corresponde.

Primer tiempo

El pistón, con su movimiento, abre el canal de admisión por el que entra la mezcla de aire, gasolina y aceite de engrase desde la parte inferior; a su vez, también abre el canal de escape de los gases quemados situado a la altura de la cámara de combustión. La admisión y la expulsión de gases se producen de forma solapada: cuando el pistón baja, la mezcla que ha sido aspirada anteriormente entra por debajo del pistón y, en cuanto la rotación permite el acceso a la parte superior, la mezcla pasa arriba empujando y expulsando los gases del proceso anterior. El volante de inercia, al seguir girando, impulsa el pistón hacia arriba para comprimir el combustible hasta que la bujía hace saltar la chispa que produce la explosión.

Segundo tiempo

Comienza con el pistón en el punto muerto superior, donde se encuentra abierta la lumbrera de admisión y se introduce una nueva mezcla. La mezcla anterior se comprime al máximo, lo que aumenta su temperatura; en ese momento la bujía produce una chispa que inicia la explosión, la cual hace mover el pistón hacia abajo, transmitiendo el movimiento al cigüeñal a través de la biela y abriendo la lumbrera de escape para que se liberen los gases recién quemados. Al mismo tiempo, el movimiento del pistón hacia abajo empuja la nueva mezcla, preparándola para comenzar de nuevo el proceso desde el primer tiempo.

Motor de explosión 4 tiempos (gasolina)

Descripción general: En los motores de explosión para gasolina el ciclo se realiza en cuatro carreras (admisión, compresión, expansión y escape). Las válvulas controlan el flujo de mezcla y de gases quemados, y la bujía genera la chispa que enciende la mezcla comprimida.

1.ª carrera - Admisión

El pistón se desplaza dentro del cilindro hacia el punto muerto inferior gracias al movimiento del cigüeñal. Aumenta el volumen encerrado mientras entra la mezcla de aire y combustible por la válvula de admisión. Una vez alcanzado el punto muerto inferior se cierra la válvula de admisión y, debido a la inercia del volante del cigüeñal, el pistón comienza a subir.

2.ª carrera - Compresión

Con las dos válvulas cerradas, el pistón comprime la mezcla (aproximadamente 12 atm), desplazándose hacia el punto muerto superior gracias al movimiento de la biela.

3.ª carrera - Expansión

Con las válvulas cerradas y la mezcla comprimida al máximo, la bujía hace saltar la chispa que inicia la combustión; la energía liberada provoca la expansión de los gases y el movimiento descendente del pistón. Este movimiento se transmite a través de la biela al cigüeñal, que da impulso al trabajo; parte de este impulso se almacena en el volante de inercia.

4.ª carrera - Escape

El cigüeñal, a través de la biela, empuja al pistón de nuevo hacia arriba mientras se abre la válvula de escape y se expulsan los gases de combustión y algo de mezcla sin reaccionar. En este punto se vuelve a iniciar el ciclo desde la primera carrera.

Motor de combustión 4 tiempos (diésel)

Descripción general: Los motores diésel, a diferencia de los de gasolina, no utilizan bujías sino inyectores: al inyectar gasóleo a altas presiones, éste se pulveriza y se inflama espontáneamente por la elevada temperatura alcanzada durante la compresión.

1.ª carrera - Admisión

El pistón se desplaza dentro del cilindro hacia el punto muerto inferior por el movimiento del cigüeñal; aumenta el volumen encerrado mientras entra únicamente aire por la válvula de admisión. Una vez alcanzado el punto muerto inferior se cierra la válvula de admisión y, debido a la inercia del volante del cigüeñal, el pistón comienza a subir.

2.ª carrera - Compresión

Con las dos válvulas cerradas, el pistón comprime fuertemente el aire (aproximadamente 30 atm), lo que incrementa mucho la temperatura, desplazándose hacia el punto muerto superior gracias al movimiento de la biela.

3.ª carrera - Expansión

Al llegar al final de la carrera superior, con el aire a la máxima compresión, se inyecta el gasóleo pulverizado a través del inyector; debido a la alta temperatura, se inflama espontáneamente. Una vez iniciada la combustión, ésta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión, lo que hace que los gases empujen el pistón hacia abajo y transmitan el movimiento al cigüeñal a través de la biela. Parte de este impulso se almacenará en el volante de inercia.

4.ª carrera - Escape

El cigüeñal, mediante la biela, empuja al pistón de nuevo hacia arriba mientras se abre la válvula de escape y se expulsan los gases resultantes de la combustión y parte de la mezcla sin reaccionar. En este punto se vuelve a iniciar el ciclo desde la primera carrera.

Notas: se han respetado los términos y conceptos originales, adaptando la redacción para mejorar la claridad, la corrección ortográfica y la estructura del contenido.