Es el elemento encargado de proporcionar la energía mecánica necesaria para el desplazamiento del vehículo. Motor es toda máquina que transforma cualquier tipo de energía en trabajo o energía mecánica. Los motores más utilizados en automoción son los denominados motores térmicos de combustión interna.
En estos motores se transforma la energía química de un carburante mediante la combustión o "quema" de ese combustible en el interior del propio motor, aprovechando la expansión de esos gases quemados para mover los elementos de la cadena cinemática.
Estos motores térmicos de combustión interna a su vez se pueden clasificar en dos:
- Motores de explosión: utilizan como carburante la gasolina.
- Motores de combustión o diesel: utilizan como carburante el gas-oil.
Nos centraremos exclusivamente en los motores diesel o de combustión ya que la práctica totalidad de los motores utilizados en vehículos pesados como camiones o autobuses utilizan este tipo de motor.
ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN MOTOR
A) ELEMENTOS FIJOS O EXTERNOS
- Los cilindros y
- La bancada
Los cilindros son unas oquedades cilíndricas en cuyo interior se desplazan los pistones, realizando un movimiento lineal alternativo entre sus dos posiciones extremas, el Punto Muerto Superior (PMS) y el Punto Muerto Inferior (PMI).
La bancada es la parte inferior del bloque destinada a contener y sujetar el cigüeñal. En esta bancada se instalan unos rodamientos especiales antifricción en los apoyos del cigüeñal para facilitar su giro. El bloque motor está lleno de orificios por donde discurre el aceite necesario para el engrase del motor y para la refrigeración del mismo.
Otros elementos que contiene el bloque motor son:
Las camisas, son unos cilindros huecos que se introducen en los cilinsdros originales para proteger al bloque de los desgastes y que sean ellas las que soporten el rozamiento del pistón, updiendo, en esos casos, disponer de bloques motor de aleaciones más ligeras. Existen las camisas secas y húmedas.
2.Culata
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Es la pieza que va montada en la parte superior del bloque de y que hace las funciones de tapa, cerrando los cilindros por su parte superior formando así las cámaras de combustión o de trabajo.
Al igual que el bloque, en el interior de la culata están practicados multitud de orificios para la refrigeración y engrases, que se encuentran comunicados con los orificios del bloque motor.
La culata es una pieza de especial importancia ya que en ella, por su cara inferior, se encuentran unas oquedades que forman cámaras de compresión, además de tener practicados todos los orificios del sistema de distribución, que se encargará, mediante correspondientes válvulas de admision y de escape, del llenado y vaciado de los cilindros. En ella también irán alojados los inyectores de combustible en el caso de motores diésel como los que nos ocupan.
Para garantizar la estanqueidad del conjunto, la unión entre el bloque y la culata se asegura mediante una junta especial, evitando así que en los cilindros pudiera entrar aceite de engrase o líquido de la refrigeración.
3.Tapa de balancines
Es una pieza situada encima de la culata cuya misión es tapar y proteger todos los órganos de la distribución que se encuentran en la culata.
En ella se encuentra el tapón para rellenar con aceite de engrase en caso necesario.
4.Carter inferior
Obviamente está al revés y el orificio que véis arriba, va hacia abajo, es por donde sacamos el aceite retirando el tapón.
Está situado en la parte inferior del bloque motor y sujeto a éste mediante tornillos. Su misión es actuar de tapa inferior y contener el aceite de la lubricación o engrase.
En su interior se colocan uno o varios tabiques para evitar las variaciones bruscas en el nivel del aceite de engrase y evitar la polimerización del aceite.
A veces, en su parte exterior, posee una serie de aletas para aumentar la zona de refrigeración del aceite, En su punto más bajo se encuentra el tapón de vaciado de aqceite de engrase.
B)ELEMENTOS MÓVILES O INTERNOS
- Pistón o émbolo
Es el elemento móvil que se desplaza en el interior del cilindro. Recibe directamente la fuerza de expansión de los gases durande la combustión, lo que le obliga a desplazarse con un movimiento lineal alternativo desde el PMS al PMI.
Para unir el pistón al cigüeñal se necesita otro elemento móvil denominado biela, que está unido al pistón por su parte interior por un pasador de gran resistencia denominado bulón.
El pistón tiene las siguientes misiones:
- Transmitir a la biela la fuerza producida en el interior del cilindro.
- Manetener cerrada la cámara de combustión para evitar la fuga de gases o el paso del aceite a las cámaras de combustión.
- Absorber parte del calor producido en la cámara de combustión.
2. Biela
Como ya se ha mencionado es el elemento de unión entre el cigüeñal y el pistón.
Está sometida a grandes esfuerzos como son la tracción, flexión y compresión.
Forma parte de la cadena cinemática encargada de transformar el movimiento lineal alternativo del pistón en un movimiento rotativo.
3.Cigüeñal
También se denomina eje motor o árbol motor. Consiste en un eje acodado en el que, a través de su unión con la biela, se transforma el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio.
En uno de sus extremos se encuentra el volante de inercia que, entre otras misiones, será donde se acople el primer elemento de la transmisión, además del embrague, para transmitir el movimiento rotatorio a las ruedas del vehículo.
Los elementos del cigüeñal son:
- Muñequillas o codos
- Apoyos
- Cojinetes o casquillos antifricción.
- Contrapesos
4.Volante de Inerncia
Es una pieza circular y pesada que va unida a un extremo del cigueñal y situada fuera del motor.
Su misión es regularizar el funcionamiento del motor acumulando energía cinética durante el tiempo activo o tiempo motor, mientras se produce la quema del combustible y cediendo esta energía en los otros tiempos del motor, los pasivos, manteniendo la regularidad del giro del cigüeñal.
En la parte exterior del volante de inercia se coloca una corona dentada para engranar con el piñón del motor de arranque.
5.Sistema de distribución
Es el conjunto de elementos encargado de asegurar la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape de los gases en el momento oportuno.
Este sistema se encuentra totalmente sincronizado con el cigüeñal, del cual recibe el movimiento a través de uno de sus elementos denominado árbol de levas.
Del correcto funcionamiento de este sistema dependerá el buen funcionamiento del motor y su rendimiento.
En los motores actuales, la generalidad es que, tanto el árbol o los árboles de levas como todo el conjunto de válvulas estén situadas en la culata, haciendo este elemento una pieza fundamental y compleja.
En el siguiente tema mostraré el funcionamiendo básico de un motor diésel de 4 tiempos.
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