Gire la llave en el encendido y el motor se enciende. Usted presiona el acelerador y el automóvil avanza. Sacas la llave y el motor se apaga. Así es como funciona tu motor, ¿verdad? Es mucho más detallado de lo que la mayoría de nosotros nos damos cuenta, con procesos detrás de escena que tienen lugar cada segundo.
El funcionamiento interno de su motor
El motor de su automóvil se compone de dos componentes principales: el bloque del motor y la culata.
El bloque del motor
El bloque es la mayor parte del tamaño y peso de su motor. Es muy probable que sea una pieza sólida de hierro fundido o aluminio. Un motor en línea tiene todos sus cilindros dispuestos en línea recta, más comúnmente en motores de cuatro cilindros y en algunas configuraciones de seis cilindros. Un V-block se usa en algunos motores de seis cilindros y prácticamente en todos los motores de ocho cilindros. Este diseño divide la cantidad de cilindros en dos bancos que forman una forma de V.
El bloque del motor alberga el cigüeñal. El cigüeñal es una pieza sólida de metal mecanizado con precisión que gira. Tiene pasos llamados canales que coinciden con la cantidad de cilindros en el motor. Estos son los lugares donde las bielas del pistón se sujetan al cigüeñal. La potencia generada en el motor obliga al cigüeñal a girar, comenzando el proceso de enviar potencia a las ruedas del automóvil.
Los pistones encajan en los cilindros en el bloque del motor. Se mueven hacia arriba y hacia abajo en los cilindros durante la operación del motor para transferir energía al cigüeñal. Los anillos del pistón crean un sello en el cilindro para evitar la pérdida de potencia en el bloque del motor. Veremos más adelante la operación de los pistones en un momento.
La cabeza del cilindro
La parte superior del motor se llama culata. Contiene válvulas que se abren y cierran para controlar el flujo de la mezcla de aire y combustible y los gases de escape de los cilindros individuales. Debe haber al menos dos válvulas por cilindro: una para la admisión (dejando que la mezcla de aire y combustible no quemada ingrese en el cilindro) y otra para el escape (permitiendo que la mezcla de aire y combustible gastada salga del motor). Muchos motores emplean válvulas múltiples tanto para admisión como para escape.
Un árbol de levas está unido a través del centro o en la parte superior de la culata para controlar las operaciones de las válvulas. El árbol de levas tiene protuberancias llamadas lóbulos que obligan a las válvulas a abrirse y cerrarse con precisión.
El árbol de levas y el cigüeñal están estrechamente relacionados. Necesitan operar en el momento perfecto para que el motor funcione. Están conectados usando una cadena de distribución o correa para mantener ese tiempo. El árbol de levas necesita girar dos revoluciones completas para cada revolución de cigüeñal. Una rotación completa del cigüeñal es dos carreras de un pistón en su cilindro. Un ciclo de potencia, el proceso que realmente produce la potencia requerida para mover su automóvil, requiere cuatro golpes del pistón. Echemos un vistazo más de cerca al funcionamiento del pistón dentro del motor y los cuatro pasos diferentes:
Consumo: Para comenzar un ciclo de encendido, lo primero que el motor necesita es la mezcla de aire y combustible para ingresar al cilindro. La válvula de admisión se abre en la culata cuando el pistón comienza a descender. La mezcla de aire y combustible a una relación aproximada de 15: 1 entra en el cilindro. A medida que el pistón llega al final de su carrera, la válvula de admisión se cierra y sella el cilindro.
Compresión: El pistón se desplaza hacia arriba en el cilindro, comprimiendo la mezcla de aire y combustible. Los anillos del pistón sellan los lados del pistón en el cilindro para evitar la pérdida de compresión. Cuando el pistón alcanza la parte superior de este recorrido, el contenido del cilindro está bajo presión extrema. La compresión normal es de 8: 1 a 10: 1. Lo que eso significa es que la mezcla en el cilindro se aprieta a alrededor de una décima parte de su volumen original sin comprimir.
Poder: Cuando el contenido del cilindro está comprimido, la bujía enciende la mezcla de aire y combustible. Se produce una explosión controlada, que fuerza al pistón hacia abajo. Esto se llama golpe de poder porque esta es la fuerza que gira el cigüeñal.
Escape: Cuando el pistón está en la parte inferior de su carrera de potencia, se abre la válvula de escape en la culata. A medida que el pistón se desplaza hacia arriba nuevamente (impulsado por ciclos de potencia simultáneos que se producen en otros cilindros), los gases quemados en el cilindro se fuerzan hacia arriba y salen del motor a través de la válvula de escape. Cuando el pistón alcanza la parte superior de este recorrido, la válvula de escape se cierra y el ciclo comienza de nuevo.
Considera esto: si el motor está funcionando a ralentí a 700 RPM, o rotaciones por minuto, eso significa que el cigüeñal gira completamente 700 veces por minuto. Como el ciclo de potencia se produce cada dos rotaciones, cada cilindro tiene 350 explosiones en su cilindro cada minuto al ralentí.
¿Cómo se lubrica el motor?
El aceite es un fluido esencial en el funcionamiento del motor. En los componentes internos del motor, hay pequeños canales llamados pasos de aceite por los que pasa el aceite. Una bomba de aceite succiona aceite de motor del cárter de aceite y lo obliga a circular a través del motor, permitiendo que los componentes del motor de metal compactos funcionen sin problemas. Este proceso hace más que lubricar componentes. Evita la fricción que produce calor excesivo, enfría las piezas internas del motor y crea un sello hermético entre las partes del motor, como entre las paredes del cilindro y los pistones.
¿Cómo se crea la mezcla de aire y combustible?
El aire es succionado por la aspiradora creada cuando el motor funciona. A medida que el aire ingresa al motor, un inyector de combustible atomiza el combustible que se mezcla con el aire en una proporción aproximada de 14.7: 1. Esta mezcla se introduce en el motor durante cada ciclo de admisión.
Esto explica el funcionamiento interno básico de un motor moderno. Decenas de sensores, módulos y otros sistemas y componentes están en funcionamiento durante este proceso, lo que permite que el motor funcione. La gran mayoría de los automóviles en la carretera tienen motores que funcionan de la misma manera. Cuando considera la precisión requerida para permitir que los cientos de componentes en su motor funcionen de manera suave, eficiente y duradera durante miles de kilómetros durante años de uso, puede comenzar a apreciar el trabajo que los ingenieros y mecánicos hacen para llevarlo a donde necesita ir.