Cmo funciona un motor de combustin interna de 4 tiemposEl motor de combustin interna (o motor de explosin) es un mecanismo destinado a transformar la energa calorfica en trabajo. La combustin tiene lugar en el cilindro mismo de la mquina, lo que permite un mayor rendimiento en la transformacin.El motor de combustin interna fue diseado a finales del siglo XIX. Su funcionamiento es, en algunos aspectos, similar al de la mquina de vapor: un pistn situado en un cilindro se expande y contrae ejerciendo una fuerza. El lquido introducido dentro del cilindro es un derivado del petrleo al que, a continuacin, se prende fuego. Al estar sometido a presin, el combustible no arde normalmente, sino que estalla. Esta explosin empuja el pistn hacia afuera, ejerciendo un trabajo. Posteriormente, entra nuevo combustible en el cilindro y se vuelve a comprimir para empezar de nuevo el ciclo.Los motores comerciales se fabrican con varios cilindros, ya que este sistema permite obtener ms potencia y ofrece menos problemas que los que plantea un motor provisto de un nico cilindro de mayor tamao. En este dispositivo, la posicin de los cilindros se calcula para que, en un momento dado, cada uno se halle en un ciclo distinto, uno en admisin, otro en compresin, otro en explosin y otro en escape. De este modo, se obtiene un funcionamiento ms estable, sin vibraciones, y en el que cada cilindro, al hacer explosin, ayuda a los dems a moverse.Los cilindros de un motor pueden estar dispuestos de varias formas, siempre en relacin con su nmero y con las dimensiones del vehculo que deban impulsar. En el motor de los automviles, se colocan generalmente en lnea, si van todos paralelos; en y, si la mitad se halla inclinada en un pequeo ngulo con respecto a la otra mitad; y en Boxer o contrapuestos, si unos se encuentran enfrentados a los otros.El motor de combustin interna ha sustituido a la gran mayora de mquinas de vapor debido a sus considerables ventajas. En primer lugar, el aprovechamiento de la energa es mayor. El origen de la energa se sita en el interior del cilindro, y no en el exterior como en la mquina de vapor. Por otra parte, no es necesario cargar con grandes cantidades de agua. Los vapores empleados son los propios del combustible al explosionar. El tamao del motor se reduce considerablemente y facilita su instalacin en vehculos pequeos. Por ltimo, este motor es capaz de realizar en poco tiempo una gran variacin de energa, comparado con la mquina de vapor. Un motor de combustin interna ligero puede pasar en pocos segundos de una posicin de reposo a otra en la que proporcione la mxima energa, tardando slo unos minutos en sistemas de grandes dimensiones, como los barcos. Esta caracterstica lo convierte en el mecanismo ideal para aplicaciones con cambios frecuentes de energa, como puede ser el motor de un automvil, un tren o un barco.

Funcionamiento del motor de combustin interna de cuatro tiempos

Primer tiempo

Admisin.-Al inicio de este tiempo el pistn se encuentra en elPMS(Punto Muerto Superior). En este momento la vlvula de admisin se encuentra abierta y el pistn, en su carrera o movimiento hacia abajo va creando un vaco dentro de la cmara de combustin a medida que alcanza elPMI(Punto Muerto Inferior), ya sea ayudado por el motor de arranque cuando ponemos en marcha el motor, o debido al propio movimiento que por inercia le proporciona el volante una vez que ya se encuentra funcionando. El vaco que crea el pistn en este tiempo, provoca que la mezcla aire-combustible que enva el carburador al mltiple de admisin penetre en la cmara de combustin del cilindro a travs de la vlvula de admisin abierta.

Segundo tiempo

Compresin.-Una vez que el pistn alcanza elPMI(Punto Muerto Inferior), el rbol de leva, que gira sincrnicamente con el cigeal y que ha mantenido abierta hasta este momento la vlvula de admisin para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra. En ese preciso momento el pistn comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se encuentra dentro del cilindro.

Tercer tiempo

Explosin.-Una vez que el cilindro alcanza elPMS(Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustible ha alcanzado el mximo de compresin, salta una chispa elctrica en el electrodo de la buja, que inflama dicha mezcla y hace que explote. La fuerza de la explosin obliga al pistn a bajar bruscamente y ese movimiento rectilneo se transmite por medio de la biela al cigeal, donde se convierte en movimiento giratorio y trabajo til.

Cuarto tiempo

Expulsion.-El pistn, que se encuentra ahora de nuevo en elPMIdespus de ocurrido el tiempo de explosin, comienza a subir. El rbol de leva, que se mantiene girando sincrnicamente con el cigeal abre en ese momento la vlvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la explosin, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistn, atraviesan la vlvula de escape y salen hacia la atmsfera por un tubo conectado al mltiple de escape.

De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarn efectundose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta tanto se detenga el funcionamiento del motor.