Repasando las acciones que realizamos a conducir, llegamos al punto en que estamos sentados dentro de la carrocería y hemos encendido el coche gracias al circuito eléctrico que también nos ayuda a encender el motor de combustión

Capitulo 3, Motor de combustión

Para que un automóvil se desplace, es preciso una fuente de energía, y aunque ahora están surgiendo nuevas formas de creación de energía, durante toda la historia del automóvil solo se han usado dos, el Diésel y la gasolina, de esta forma en este capítulo vamos a explicar esos dos sistemas de propulsión:

Motor de gasolina

Como ya se ha dicho, el motor es el encargado de producir el par o energía necesaria para que el vehículo se desplace, lo hace transformando la energía térmica de la combustión de la gasolina, en energía cinética. Esta tarea el motor la realiza mediante tres partes básicas:

1. Culata, está situada en la parte superior del motor y coordina la entrada y salida de gases al motor.
2. Bloque, es el lugar en el cual se producen las explosiones de la gasolina, por lo cual es el lugar donde se produce la energía
3. Eje de giro, recibe la energía generada en el bloque, se transmite esta energía en forma de giro hasta las ruedas.
4. Cá rter, cierra herméticamente el motor por su parte inferior, y es además el depósito de aceite.

Pero el motor en esas explosiones dentro del bloque, produce ruido  y vibraciones molestas y perjudiciales para el resto del automóvil, por lo que en el motor hay varias unidades de potencia, más pequeñas denominadas cilindros, que funcionan alternativamente y de una manera más suave.

Para que se produzca una explosión debe de haber tres cosas, una chispa (se verá más adelante), un comburente (en este caso el oxígeno) y un combustible (gasolina), estos dos últimos entran al motor a través de una puertas, denominadas válvulas, que se mueven alternativamente arriba y abajo, gracias al árbol de levas, permitiendo la entrada y salida de gases (se verá más adelante).

Dentro del cilindro hay un pistón que se mueve por las explosiones y mueve a su vez el eje de giro, su movimiento se podría asimilar al de un ciclista pedaleando. 

Estudiada la estructura del motor, veamos como funciona.

Los cuatro tiempos del motor de gasolina.

Un motor de combustión funciona en cuatro fases diferenciadas, en las cuales el motor "respira" y produce la combustión de la gasolina y expulsa los gases, estos cuatro tiempos son.
·Admisión: El pistón desciende por el cilindro y la válvula de admisión se abre, la mezcla de aire y gasolina entra.
·Compresión: El pistón sube y la mezcla de gasolina y aire se comprime, aumentando la presión y la temperatura.
·Explosión: La bujía (sistema que produce la chispa necesaria), produce una chispa, que quema la mezcla de aire y gasolina, de esa manera la presión dentro del cilindro aumenta y hace que el pistón descienda. En este momento es cuando el motor genera la energía necesaria.
·Escape: El pistó vuelve a ascender y la válvula de escape se abre, expulsando los gases de combustión.

Explicado todo esto, veamos algunas medidas y características que se han de tener en cuenta a la hora de describir un motor.
Los primeros conceptos son los Puntos Muertos Superior e Inferior, que son los puntos más extremos a lo largo del movimiento del pistón por el cilindro
La relación de compresión es la relación del volumen del cilindro cuando el pistón se encuentra en su PMS y su PMI.
Diámetro y carrera, son las medidas geométricas del cilindro expresadas en mm, la carrera se mide a lo largo del recorrido del motor.
Capacidad o cilindrada: Es el volumen geométrico de los cilindros, puede ser unitaria o total.
Las revoluciones por minuto: Es uno de los conceptos más comunes en un coche, es el número de veces que el cigüeñal da una vuelta completa, es decir, cuando el pistón desde el PMS baja al PMI y vuelve a subir al PMS. Cada tiempo del motor corresponde a media vuelta del cigüeñal, y cada ciclo completo son dos vueltas, de las cuales solo media produce energía, el tiempo de explosión.
Siguiendo con los conceptos, tenemos uno fundamental para definir el nivel prestacional del motor, ese concepto es el llenado; corresponde a la cantidad de gases "frescos" que entran en el cilindro, lo ideal es que entrase tanto gas fresco como capacidad tiene el cilindro, pero diversas causas impiden que se llene al 100%. Dentro de los colectores (tubos que transportan los gases de admisión y escape) los gases rebotan desde el filtro hacia las válvulas, ya que cuando estas están cerradas el gas no tiene a donde ir y "da la vuelta"  esto se llama resonancia. Por ello se quiere conseguir que los gases reboten hacia las válvulas cuando estas están abiertas, para que entre la mayor cantidad de gases posibles, cosa que solo ocurre a unas determinadas RPM, según el motor. Así, un motor prestacional tendrá el mayor llenado a muchas RPM mientras que un motor de un turismo tendrá el mayor llenado a medias-bajas RPM. Esto se consigue modificando la forma de los colectores.

Por último para entender el motor de gasolina tenemos los gráficos de presión - volumen en cada uno de los cuatro tiempos del motor:

-Admisión, al descender el pistón con la válvula abierta, los gases entran, incrementa el volumen y al final la válvula se cierra, los gases que entran son el llenado.
-Compresión. Al ascender el pistón el volumen disminuye y la presión aumenta, cuando el pistón llega al PMS, la presión es la máxima y corresponde al la relación de compresión del motor.

-Después de ascender el pistón la mezcla se quema y se produce un estrepitoso aumento de presión, en el proceso de expansión lo que hace que el pistón descienda, aumente el volumen y disminuya la presión.
-Escape. Cuando el pistón llega al PMI, la válvula de escape se abre y el pistón asciende, los gases salen por el colector impulsados por el pistón y la presión disminuye al nivel atmosférico.

Estos gráficos son teóricos, puesto que se tienen en cuenta muy pocos factores, pero es didáctico para explicar como funciona un motor, los gráficos reales se verán en sucesivas entradas.

Vamos a acabar este capítulo viendo como se expulsan los gases de escape del motor, mediante el sistema de escape.

 El sistema de escape tiene como objetivo expulsar los gases de escape con el menor ruido, vibraciones y temperatura posibles, para ello se intercalan en el sistema silenciadores, que en su interior tienen obstáculos para los gases, que los frenan y los enfrían, para así reducir temperatura y vibraciones, además de ruido. Estos silenciadores y el freno que suponen propician la resonancia, modificando los silenciadores se puede modificar la resonancia del motor. Cabe destacar que para reducir la contaminación también los sistemas de escape suelen intercalar silenciadores que reaccionan con los gases de escape haciendo que estos sean menos nocivos para el medio ambiente.

Hasta aquí el tema del motor de cuatro tiempos.
Un saludo.