Mecánica del Motor: Del Cigüeñal al Sistema de Lubricación

El Cigüeñal: Transformación del Movimiento

El cigüeñal transforma el movimiento rectilíneo del pistón en movimiento de giro. Las partes del cigüeñal que van alojadas en las cabezas de las bielas se llaman codos, y las partes por donde va sujeto el bloque se llaman apoyos, los cuales constituyen el eje de giro de toda la pieza.

En su extremo delantero, el cigüeñal lleva un engranaje con el que da movimiento a la distribución y a la bomba de inyección; también lleva una polea con la que mueve el ventilador, la bomba de agua y el alternador. En su extremo posterior lleva sujeto a él, por medio de tornillos, el volante.

El Volante de Inercia

Es una rueda metálica cuya función es regularizar el movimiento del motor, de tal manera que absorbe la energía en el momento que el motor la produce (explosión) y la entrega en el momento que este la necesita (compresión), permitiendo que el motor consiga un funcionamiento normal.

Partes del Volante de Inercia

• Corona dentada: Sirve para sujetar la correa que va al árbol de las levas.
• Pernos: Sirven para apretar el volante al bloque.
• Volante: Es el encargado de dar el movimiento en la correa.

El Cárter

Su función es almacenar el lubricante. Se ubica en la parte más baja del motor y contiene la bomba, el chupador y, en ocasiones, el enfriador de aceite.

Sistema de Distribución

Es un conjunto de piezas que regula la entrada y salida de los gases hacia la cámara de combustión. Para ello, actúa abriendo y cerrando las válvulas en los tiempos de Admisión y Escape de forma sincronizada con el cigüeñal. Está integrada por:

• Eje de levas.
• Empujadores.
• Balancines.
• Válvulas.

Eje de Levas

Es un eje que se posiciona en forma paralela al cigüeñal, de quien recibe el movimiento. Las levas son abultamientos en el eje que, al girar, levantan las válvulas.

Funcionamiento del Motor de 4 Tiempos

• Tiempo 1: Admisión: El pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior), la válvula de admisión se abre permitiendo el ingreso de aire y combustible (a través del inyector). La válvula de escape se cierra. El pistón desciende y, al llegar al PMI (Punto Muerto Inferior), la válvula de admisión se cierra. La presión (Pº) es de 0.70-0.90 Atm y la temperatura (Tº) es de 70-100 ºC.
• Tiempo 2: Compresión: El pistón vuelve hacia arriba (del PMI al PMS) y comprime la mezcla. Las dos válvulas están cerradas. Los gases son comprimidos y la Pº va de 8-12 Atm. La Tº asciende a 250-300 ºC. El volumen de los gases se reduce a 1/8 ó 1/9 de su volumen original.
• Tiempo 3: Explosión: Cuando el pistón alcanza el PMS con los gases comprimidos, el inyector emite combustible, el cual, en esas condiciones, explota. Esto determina una fuerza expansiva (30-40 Atm y 2,000 ºC aprox.) que obliga al pistón a regresar al PMI. Luego de la explosión, la Pº baja a 3-4 Atm y la Tº baja a 900 ºC.
• Tiempo 4: Escape: En esta fase el pistón baja hasta el PMI. En ese momento, la válvula de escape se abre y la válvula de admisión está cerrada. Los gases escapan al exterior por el múltiple de escape. La Pº baja hasta 1.5 Atm y la Tº baja hasta 400 ºC. El cilindro está listo para un nuevo ciclo.

Sistema de Lubricación

Existen diferentes métodos para lubricar las piezas móviles:

• Salpicado: Sobre una bandeja ubicada debajo del cigüeñal se manda aceite mediante una bomba. Las tapas de las bielas poseen cucharas que giran, ingresan dentro de la bandeja, se cargan con aceite y lo salpican hacia arriba.
• Presión y salpicado: Este sistema combinado envía el aceite, por medio de una bomba, a una canalización tallada dentro del bloque del motor. Desde allí se distribuye en una serie de canalizaciones secundarias para llevar el aceite al árbol de levas, bielas y eje de balancines. Parte del aceite que escapa de los balancines es pulverizado en forma de niebla para lubricar la cabeza de los cilindros y pistones.
• Totalmente por presión: Lleva el aceite con presión hasta todas las piezas que componen dicho sistema. Aquí se plantea la exigencia de conducir y filtrar totalmente el aceite e impulsarlo con alta presión a todos los sitios.

Circuito de Lubricación

• Depósito o cárter: Su función es almacenar el lubricante. Se ubica en la parte más baja del motor y tiene la bomba, el chupador y, en ocasiones, el enfriador de aceite.
• Canales de conducción de aceite: Conductos por donde circula el fluido.
• Bombas: Son usadas en el sistema de lubricación y vienen accionadas por el mismo motor. Por lo general son de dos tipos: bombas de engranajes y bomba de rotor.
• Filtros: El lubricante, al tomar contacto con las piezas móviles del motor, se contamina con carbón, virutas metálicas y otras partículas que se mantienen en suspensión.