Tecnología Automotriz: Funcionamiento de Motores y el Árbol de Levas

Componentes y Función del Árbol de Levas

El árbol de levas es una parte integral de un vehículo. Se compone de tres partes principales: los cojinetes principales, los lóbulos y el apoyo. Este componente facilita el giro del motor. Su modificación puede optimizar el consumo de combustible, la eficiencia y el rendimiento general del vehículo, contribuyendo a una mejor aceleración y potencia máxima.

Conceptos Fundamentales del Motor

Definición de Motor

Un motor es una máquina cuya misión es transformar la energía calorífica en energía mecánica, o sea, en trabajo directamente utilizable.

Clasificación de Motores por Tipo de Encendido

• Motores Otto

  Se impulsan preferentemente con gasolina y la mezcla se forma generalmente fuera de la cámara de combustión. El encendido se produce por bujías.

• Motores Diésel

  La formación de la mezcla es interna y se impulsan preferentemente con diésel. La combustión en el cilindro se produce por autoencendido.

Clasificación de Motores por Ubicación de la Combustión

Según la procedencia del calor que recibe el fluido activo, es decir, según el lugar donde se realiza la combustión, los motores se clasifican en dos grandes grupos:

• Motores de Combustión Externa

  La combustión se realiza fuera del fluido activo, es decir, fuera del motor propiamente dicho.

• Motores de Combustión Interna (Endotérmicos)

  También llamados endotérmicos, el combustible se quema en el seno del fluido activo, en el interior del motor. De esta forma, el combustible, sumado al aire y la compresión, experimenta una serie de transformaciones químicas, constituyendo finalmente los gases de escape.

Motores Rotativos: Principios y Aplicaciones

Características Generales de los Motores de Pistón Rotativo

Un motor de pistón rotativo es un tipo de máquina especial de lóbulos rotativos, en la cual uno de los dos elementos de perfiles conjugados es fijo y representa la caja dentro de la cual gira el otro, denominado pistón rotativo.

Tipos Destacados de Motores Rotativos

Motor Wankel

El más empleado entre estos esquemas es el motor Wankel, en el cual la cámara fija tiene forma epitrocoidal.

Motor Franz J. Huf

Otro tipo de motor de pistón rotativo es el proyectado por el ingeniero Franz J. Huf y patentado en 1972 por la Dornier System; se diferencia del Wankel en los perfiles conjugados de la cámara y del pistón.

Dinámica y Desafíos de los Motores Rotativos

Contrariamente a lo que sucede en otras máquinas rotativas (por ejemplo, en la turbina), los motores de pistón rotativo, al ser máquinas volumétricas, efectúan ciclos de combustión interna de tipo alternativo (de 2 tiempos o de 4); esto significa que el par desarrollado no es constante en una vuelta, sino que experimenta aumentos y disminuciones en función de la presión en la cámara de combustión.

Además, puesto que en general el movimiento del pistón es excéntrico, se hace necesario que haya un cigüeñal y, por tanto, que existan los consiguientes problemas de equilibrado. La unión entre el pistón y la muñequilla de manivela es una de las partes más delicadas del motor, puesto que, además de transmitir la fuerza motriz (que es discontinua), debe regular el movimiento del elemento rotativo de manera que haga coincidir recíprocamente los perfiles de los dos elementos en movimiento relativo. La relación entre las rotaciones del pistón y las del cigüeñal varía en función del tipo de máquina utilizada; en el caso del motor Wankel, dicha relación es de

Las diferencias de velocidad y de sentido de rotación, cuando existen, determinan la necesidad de efectuar un equilibrado independiente del cigüeñal y del pistón rotativo; sin embargo, respecto a los motores alternativos de pistón, permanece la ventaja de la posibilidad de conseguir el equilibrado perfecto de todas las fuerzas alternativas o giratorias.