Fundamentos de la Mecánica Automotriz: Funcionamiento Interno del Motor y Sistemas Auxiliares
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El Motor de Combustión Interna: Ciclo de Cuatro Tiempos
El funcionamiento del motor se basa en el ciclo de cuatro tiempos: Admisión, Compresión, Explosión (o Trabajo) y Escape.
La gasolina se encuentra almacenada en un depósito (generalmente asociado al sistema de alimentación). El proceso se inicia cuando se pone en marcha el cigüeñal, al cual van acoplados los pistones, que se mueven de manera sincronizada dentro de los cilindros.
Fases del Ciclo
Admisión
Al bajar el pistón, se introduce aire (o la mezcla aire-combustible) a través de las válvulas de admisión, que se encuentran en la culata.
Compresión
El pistón sube, comprimiendo este aire o mezcla dentro del cilindro.
Explosión (Trabajo)
El pistón baja en el momento en que las válvulas inyectan la gasolina y la bujía, colocada entre las válvulas, provoca la chispa que produce la explosión. Esta fuerza impulsa el pistón hacia abajo, generando el trabajo.
Escape
Todos los gases residuales provocados en el proceso son expulsados al exterior a través del tubo de escape.
Sistema Eléctrico y de Arranque
Cuando se acciona el contacto del vehículo, se pone en funcionamiento la batería. Esta transmite electricidad a un pequeño motor de arranque que se desplaza hacia adelante, engranando y provocando el movimiento del volante de inercia, lo que finalmente pone en marcha el motor principal.
Una vez que el motor está en marcha, funciona el alternador. Este componente utiliza el giro del motor para hacer girar una bobina de cobre, generando energía eléctrica. Esta energía se distribuye a cualquier zona eléctrica del coche y, crucialmente, se encarga de cargar la batería continuamente para evitar que esta se agote.
Sistema de Refrigeración
Se trata de un circuito cerrado. Cuando el coche está parado, el anticongelante se localiza principalmente en el radiador. Cuando el proceso comienza, el anticongelante sale por la parte inferior del radiador y es impulsado hacia el interior del motor con ayuda de una bomba.
Su función es refrigerar todo el motor por su interior. El líquido caliente regresa al radiador por la parte superior para ser enfriado.
El sistema dispone de un termostato que monitoriza la temperatura del motor. Si la temperatura es demasiado alta, se activa el ventilador, que se encuentra justo detrás del radiador, enfriando el líquido. El proceso se repite continuamente. Además, este circuito dispone de otro conducto que sirve para el sistema de calefacción del habitáculo.
El Carburador
El carburador es un dispositivo que se encarga de preparar la mezcla de aire y combustible (gasolina) antes de que entre al motor. La gasolina se acumula en su depósito hasta que se requiere para el proceso de explosión.
Por un lado, entra el aire. La cantidad de aire que ingresa es regulada por la mariposa, dependiendo de cuán abierta o cerrada se encuentre (controlada por el acelerador).
Sistema de Engrase (Lubricación)
El aceite se encuentra almacenado en el cárter (sump). Este es absorbido por una bomba que lo lleva a través de un filtro para eliminar todas las impurezas antes de ser lanzado hacia el motor. Allí, lubrica todas las piezas móviles: cilindros, pistones, etc.
Una vez que el aceite ha cumplido su función, es drenado de vuelta al cárter, donde el proceso se repite.
Separación de Fluidos y la Junta de la Culata
En el bastidor (bloque motor) existen conductos que separan la gasolina (o la mezcla) del aceite. La culata y el bastidor están separados por la junta de la culata, que es de un material no metálico. Cuando se produce una rotura de esta junta, se generan pérdidas y puede ocurrir la indeseada mezcla de aceite con el refrigerante o la gasolina.
La Caja de Cambios (Transmisión)
La caja de cambios está compuesta por ejes en los que se localizan engranajes que encajan entre sí. A medida que el conductor cambia de marcha, los engranajes se desplazan, acoplándose unos con otros para modificar la relación de transmisión.
Cuando se introducen marchas más bajas, se produce una menor velocidad, pero el par motor (torque) aumenta. Si el proceso es inverso (marchas más altas), surge el efecto contrario: mayor velocidad y menor par.