INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DEL AUTOMÓVIL – Módulo 3

En esta lección se van a explicar:

    • Motor de gasolina y diésel:
      • Deducción del funcionamiento del motor de explosión comparándolo con la bicicleta; identificando los nombres y funciones de los elementos del motor
      • Sustitución de la fuerza muscular del ciclista por la explosión; elementos adicionales y funcionamiento
      • Los cuatro tiempos del motor; comparando la explosión en el de gasolina con la combustión del diésel
      • Cómo actúa el acelerador en el motor de gasolina y en el diésel

Motor de gasolina y diésel

De la bicicleta al motor de explosión

La bicicleta se desplaza por la fuerza muscular del ciclista aplicada en el pedal, este acciona la manivela del eje de los pedales que hace girar la corona y mediante la cadena y esta a la rueda trasera.

Con esta idea de base se va a tratar de reproducir el movimiento prescindiendo del ciclista; la rodilla pasa a ser en el motor el pistón, la pantorrilla es la biela y el conjunto eje de pedales – manivela el cigüeñal.

Se ha de sustituir la fuerza del ciclista por algo que haga descender el pistón (rodilla), va a ser una explosión de aire y combustible.

Las fases o tiempos de funcionamiento del motor de gasolina y del diésel.

Generación de la explosión

Con el conjunto pistón – biela – cigüeñal en funcionamiento…

…aparece el cilindro por donde se mueve el pistón, es su guía.

Hay que concentrar la explosión sobre el pistón y se representa el resto del motor alrededor del cilindro:

    • Entrada de aire y gasolina por el colector de admisión
    • Salida de gases quemados por el colector de escape
    • Válvulas de admisión y escape, actúan como puertas que abren y cierran la entrada de admisión y salida de escape, son accionadas por los árboles de levas
    • Aportación de gasolina por el inyector en el colector de admisión, es el conducto de entrada al motor
    • Bujía de encendido; provoca una chispa que inicia la explosión de la mezcla de aire y gasolina

Funcionamiento del motor:

    • Al bajar el pistón entra aire y gasolina al cilindro con la válvula – puerta de admisión abierta
    • Sube el pistón con las válvulas cerradas y salta la chispa en la bujía, iniciándose la explosión que empuja al pistón hacia abajo
    • Al subir de nuevo el pistón abre la válvula – puerta de escape empujando los gases quemados al exterior por el colector de escape, vaciándose el cilindro
    • Seguidamente se reproduce el ciclo

Detalle de los elementos explicados:

    • Las válvulas de admisión y escape abren por el empuje de los árboles de levas y cierran por sus muelles
    • La gasolina se inyecta en el aire que entra al motor para generar una mezcla de aire – combustible
    • Mediante la chispa en la bujía se inicia la explosión de la mezcla aire – gasolina se empuja al pistón generando la energía del motor

El motor se divide en tres partes:

    • La culata; está en la parte superior y contiene los colectores de admisión y escape con sus válvulas y los árboles de levas
    • El bloque está debajo de la culata conteniendo el  cilindro, pistón, biela y cigüeñal
    • El cárter se sitúa bajo el bloque, es el cierre inferior del motor con otras funciones que se verán
    • La separación entre estos tres elementos del motor se hace mediante juntas para mantener su estanqueidad; junta de culata entre ésta y el bloque y junta de cárter entre éste y el bloque

Los cuatro tiempos del motor de gasolina

Para lograr generar la explosión sobre el pistón se mezcla aire con gasolina, estas son las fases o tiempos para llevarlo a cabo:

    1. Admisión; el pistón desciende con la válvula de admisión abierta succionando aire y gasolina, que aporta el inyector en el colector de admisión
    2. Compresión; tras la admisión se cierra la válvula de admisión y el pistón sube comprimiendo la mezcla aire – gasolina
    3. Explosión; al final de la compresión salta la chispa en la bujía que provoca la explosión de la mezcla aire – gasolina empujando al pistón, es cuando se produce la energía del motor
    4. Escape; al final de la explosión el pistón sube de nuevo abriéndose la válvula de escape y expulsando al exterior los gases quemados

Al final del escape se repite el ciclo; admisión – compresión – explosión – escape.

La mezcla aire – gasolina se quema a elevada velocidad por lo que se denomina explosión.

En el motor de gasolina con el que se han explicado los cuatro tiempos tiene el inyector en el colector de admisión, entrando al cilindro mezcla aire – gasolina en admisión, es inyección indirecta.

Cuando el inyector está en el interior del cilindro, la inyección es directa, la admisión en este motor es de aire solamente y la gasolina se inyecta en compresión.

Los cuatro tiempos del motor diésel (comparado con el de gasolina)

El inyector está dentro del cilindro, inyección directa, y no hay bujía de encendido para provocar la chispa.

Estas son las fases o tiempos del motor diésel:

    1. Admisión; el pistón desciende con la válvula de admisión abierta succionando aire
    2. Compresión; tras la admisión se cierra la válvula de admisión y el pistón sube comprimiendo el aire lo que hace subir su temperatura
    3. Combustión; al final de la compresión se inyecta el gasóleo dentro del cilindro que se auto inflama al entrar en contacto con el aire muy caliente, lo que induce la combustión empujando al pistón, es cuando se produce la energía del motor
    4. Escape; al final de la combustión el pistón sube de nuevo abriéndose la válvula de escape y expulsando al exterior los gases quemados

Al final del escape se repite el ciclo; admisión – compresión – combustión – escape.

La mezcla aire–gasóleo se quema más lentamente que la mezcla aire–gasolina, denominándose combustión.

Cuando el motor diésel está frío no se llega a la temperatura suficiente del aire para auto inflamar el gasóleo, se incorpora la bujía de precalentamiento; está muy cerca de la salida de inyección y se pone incandescente para facilitar el inicio de la auto inflamación del gasóleo durante el arranque en frío.

Resumen

    • El funcionamiento del motor de explosión deduciéndolo de la bicicleta
    • Identificación de los componentes del motor de explosión y sus funciones
    • Las secuencias de funcionamiento del motor, los cuatro tiempos, en gasolina (motor de explosión) y diésel (motor de combustión)

Motor de gasolina y diésel

Actuación del acelerador en el motor de gasolina y en el diésel, desde el funcionamiento mecánico al electrónico

Acelerador en el motor de gasolina

    • La aportación de gasolina está controlada por el calculador electrónico de inyección, que ajusta la cantidad de gasolina que se suministra al motor
    • El acelerador lo controla el conductor por su pedal
    • El pedal del acelerador actúa sobre una válvula que regula el caudal de aire que entra al motor y, está en el colector de admisión, es la mariposa de gases
    • El calculador electrónico de inyección adapta la cantidad de gasolina inyectada a la del aire que entra al motor al acelerar, para mantener la proporción aire–gasolina
    • La conexión entre el pedal del acelerador y la mariposa de gases puede ser mecánica, transmitiendo directamente los movimientos del pedal….
    • … o electrónica mediante el calculador de inyección, amortiguando los movimientos de la mariposa con relación a los del pedal en aceleraciones bruscas para reducir la contaminación
    • En el motor de gasolina, la aceleración varia conjuntamente el aire y la gasolina para que se mantenga la proporción entre ambos

Acelerador en el motor diésel

    • En el motor diésel no es necesaria la mariposa de gases, entra el aire libremente por el colector de admisión. La proporción aire – gasóleo es variable al acelerar
    • El acelerador actúa sobre el caudal de gasóleo que se inyecta…
    • … puede ser mecánico, transmitiendo los movimientos del pedal del acelerador a variaciones simultáneas del caudal de gasóleo o….
    • … electrónico pasando por el calculador de inyección, amortiguando las variaciones de caudal de inyección en aceleraciones bruscas para reducir la contaminación

Resumen

    • Explicación de la actuación del acelerador en los motores de  gasolina y diésel con sus diferencias

 

Repaso de este módulo

Los cuatro tiempos en el motor de gasolina

    • 1. Admisión; el pistón desciende con la válvula de admisión abierta y entra la mezcla aire y gasolina al cilindro
    • 2. Compresión; se cierra la válvula de admisión  y sube el pistón comprimiendo la mezcla de aire y gasolina
    • 3. Explosión; al final de compresión salta la chispa en la bujía iniciándose la explosión de la mezcla aire y gasolina
    • 4. Escape; al final de la explosión se abre la válvula de escape y al subir el pistón salen los gases quemados al exterior del cilindro

Los cuatro tiempos en el motor diésel

    • 1. Admisión; es el cilindro 1, el pistón desciende con la válvula de admisión abierta y entra aire al cilindro
    • 2. Compresión; es el cilindro 2, se cierra la válvula de admisión  y sube el pistón comprimiendo el aire
    • 3. Combustión; es el cilindro 4, al final de compresión se inyecta el gasóleo sobre al aire caliente que se auto inflama iniciándose la combustión
    • 4. Escape; es el cilindro 3 al final de la combustión se abre la válvula de escape y al subir el pistón salen los gases quemados al exterior del cilindro

 

    • Motor diésel; sin bujía de encendido, el inyector aporta el gasóleo sobre el pistón. Se ve la bujía de precalentamiento para el arranque en frío. No necesita mariposa de gases y el acelerador actúa sobre el caudal de inyección
    • Motor de gasolina; la bujía de encendido inicia la combustión de la mezcla aire y gasolina. El acelerador regula el caudal de aire de admisión actuando sobre la mariposa de gases. La gasolina se puede inyectar dentro del cilindro, directa o en el colector de admisión, indirecta

 

    • Árbol de levas AL; acciona las válvulas, el motor  de gasolina (izquierda) tiene dos en culata y el diésel (derecha) uno en culata
    • Pistón PS; recibe la fuerza de la explosión o combustión y la transmite por la biela BL al cigüeñal CG
    • Inyector IN; aportan el combustible, en el motor de gasolina la inyección es indirecta (en el colector de admisión) y en el diésel es directa sobre el pistón
    • Bujía de encendido; el salto de chispa inicia la explosión de la mezcla aire y gasolina
    • Bujía de precalentamiento; en el motor diésel facilita la puesta en marcha del motor en frío
    • Cilindro; por su interior se desplaza el pistón
Marcar como favorito enlace permanente.

2 comentarios

  1. Álvaro Aponte

    Muchas gracias por su capacidad humana de transmitir sus vastos conocimientos mecánicos altruístamente a quienes carecemos de ellos; por lo demás, bastante didácticos sus materiales.
    Una enorme suerte el haber encontrado su sitio en la red.
    De nuevo, gracias.

    • Son muchos años dedicado a esto de los coches, que es que más me gusta. Yo también aprendí de otros a los que estoy muy agradecido, y lo que lo que hago es continuar esa labor en mi área. Saber que es útil me anima a seguir. Gracias

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

nueve − dos =

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.