Análisis y Funcionamiento de Motores de Cuatro Tiempos
Hola, soy Flavio, y hoy les presentaré un detallado examen sobre los motores de combustión interna de cuatro tiempos, utilizados tanto en sistemas Otto como en motores Diésel. Estas maravillas mecánicas requieren dos rotaciones completas del cigüeñal y cuatro movimientos del pistón para finalizar su ciclo termodinámico de ignición, que consta de las siguientes etapas: admisión, compresión, combustión y escape.
Características de los Motores de 4 Tiempos
Similar a sus contrapartes de dos tiempos, el motor de cuatro tiempos fundamenta su funcionamiento en un ciclo termodinámico dividido en cuatro etapas, completándose en dos giros del cigüeñal. Comparten varios componentes con los motores de dos tiempos, como el cilindro, el pistón, la biela y el cigüeñal. Un aspecto diferencial en este tipo de motor es que el cárter actúa como depósito de lubricación.
¿Cómo Funcionan los Motores de 4 Tiempos?
Primer tiempo: Admisión
Durante la primera fase, el pistón se desplaza hacia abajo, succionando la mezcla de aire y combustible (en motores Otto) o solo aire (en motores Diésel). La válvula de admisión permanece abierta mientras que la de escape se cierra. Acompañando este movimiento, el cigüeñal y el árbol de levas giran 180º y 90º respectivamente.
Segundo tiempo: Compresión
Con la válvula de admisión cerrada, el pistón asciende comprimiendo el gas en la cámara de combustión. Durante este tiempo, el cigüeñal rota 360º y el árbol de levas 180º, manteniendo ambas válvulas cerradas.
Tercer tiempo: Explosión
Al alcanzar el gas su punto de máxima compresión, se produce la ignición: en motores Otto mediante una chispa y en motores Diésel por autoinflamación debido a la presión y temperatura. La combustión genera un aumento de temperatura y presión que impulsa al pistón hacia abajo, girando el cigüeñal 180º y el árbol de levas 90º, con todas las válvulas cerradas.
Cuarto tiempo: Escape
Finalmente, el pistón asciende expulsando los gases quemados a través de la válvula de escape abierta. Al alcanzar el punto más alto, la válvula de escape se cierra y la de admisión se abre, preparando el motor para comenzar un nuevo ciclo.
Partes de los Motores de 4 Tiempos
Las partes fundamentales de estos motores incluyen cilindros, válvulas, árbol de levas, pistones, cigüeñal y el sistema de transmisión. Estos componentes varían ligeramente entre motores Otto y Diésel, especialmente en el mecanismo de encendido.
Ventajas y Desventajas de los Motores de 4 Tiempos
Estos motores se caracterizan por su eficiencia en el consumo de combustible y la reducción de emisiones contaminantes. Su construcción permite una operación más suave, con menor vibración y desgaste, resultando en una mayor fiabilidad. No obstante, son más pesados y costosos tanto en su precio inicial como en su mantenimiento, y generan menos potencia que los motores de dos tiempos de igual cilindrada.