El Motor de Combustión Interna de 4 Tiempos (Otto y Diésel)

¡Bienvenido a este módulo!

El motor térmico de combustión interna es una de las obras cumbres de la ingeniería mecánica: transforma la energía química del combustible en movimiento rotativo.

En este primer módulo comprenderás la física del ciclo de 4 tiempos, la función de cada pieza del motor y la sincronización milimétrica de la distribución.

1.1 Los 4 Tiempos del Ciclo Termodinámico

1️⃣

1. Tiempo de Admisión

El pistón baja desde el Punto Muerto Superior (PMS) al Punto Muerto Inferior (PMI); la válvula de admisión se abre aspirando aire limpio (diésel) o mezcla aire-gasolina.

2️⃣

2. Tiempo de Compresión

Todas las válvulas permanecen herméticamente cerradas; el pistón asciende comprimiendo fuertemente el aire o la mezcla, elevando su presión y temperatura.

3️⃣

3. Tiempo de Combustión / Expansión (Fuerza)

El único tiempo que produce trabajo útil: salta la chispa en la bujía (gasolina) o se inyecta gasóleo a alta presión autoencendiéndose; los gases empujan violentamente el pistón hacia abajo.

4️⃣

4. Tiempo de Escape

Se abre la válvula de escape y el pistón asciende empujando los gases quemados hacia el colector de escape y el sistema anticontaminación.

Dato del sector: A 3.000 revoluciones por minuto, cada pistón del motor sube y baja 50 veces por segundo, soportando presiones de combustión superiores a 150 bar en motores diésel.

1.2 Anatomía y Componentes del Motor

1

El Bloque Motor y Tren Alternativo

Aloja los cilindros por donde deslizan los pistones, unidos mediante bielas al cigüeñal que convierte el vaivén vertical en rotación.

2

La Culata y Sistema de Distribución

Cierra los cilindros por arriba, aloja los árboles de levas, las válvulas de admisión/escape y los inyectores o bujías.

3

Sincronización de la Distribución

Correa o cadena metálica dentada que coordina el giro del cigüeñal con el árbol de levas a relación exacta 2:1 (dos vueltas de cigüeñal por una de levas).

1.3 Diferencias Clave: Otto (Gasolina) vs Diésel

Encendido

Gasolina por chispa provocada; Diésel por autoinflamación debida a la compresión.

Compresión

Relación de Compresión

Gasolina: 9:1 a 12:1; Diésel: 16:1 a 22:1 (mucho mayor presión y robustez).

Combustible

Gasolina refinada de fácil evaporación vs Gasóleo con alto poder lubricante.

¡Atención Seguridad! ¡ROTURA DE CORREA DE DISTRIBUCIÓN! Si la correa de distribución se rompe con el motor en marcha, los pistones que suben a toda velocidad chocarán violentamente contra las válvulas que han quedado abiertas, doblando válvulas y destruyendo la culata con averías de miles de euros.

Resumen de lo aprendido

En este módulo has adquirido las siguientes competencias clave:

Explicas paso a paso los 4 tiempos del ciclo termodinámico de combustión
Identificas los componentes móviles del tren alternativo (pistón, biela, cigüeñal)
Comprendes la relación de transmisión 2:1 del sistema de distribución
Diferencias los principios de encendido por chispa frente a encendido por compresión