Motores de combustión interna: qué son y cómo funcionan

Qué es un motor de combustión interna

Un motor de combustión interna es una máquina generadora de energía que quema un combustible dentro de una cámara situada en su interior. Al hacerlo, se produce energía química, la cual se transforma en energía mecánica gracias a los componentes del motor, la cual se utiliza en diferentes aplicaciones como la automoción, moviendo automóviles, motocicletas o camiones. En este sector, el motor es lo que hace girar las ruedas del vehículo.  

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Cómo funciona un motor de combustión interna

El motor de combustión interna tiene un funcionamiento complejo, el cual se divide en varias fases. Vamos a explicar la de los motores de cuatro tiempos, ya que es el tipo más común: 

• Admisión: es la primera fase. La válvula de admisión se abre y deja entrar al combustible hacia la cámara de combustión. Para ello, se ayuda del pistón y de la presión del inyector.
• Compresión: las válvulas se cierran y el pistón sube. Cuando eso ocurre, se comprime la mezcla de aire y combustible, preparándose para la siguiente fase. 
• Explosión: en esta fase, se produce la combustión del motor, ya que la cámara está llena de la mezcla de aire y combustible y las válvulas están cerradas. El sistema de detonación depende del tipo de motor, puesto que los de gasolina utilizan una chispa eléctrica por bujía y los diésel, autodetonación por compresión. Al producirse la combustión, el pistón baja. 
• Escape: es la última fase. Aquí se abren las válvulas de escape y sube el pistón, evacuando así los gases de la combustión hacia el exterior por el tubo de escape. 

Elementos de un motor de combustión interna

Tanto si es un motor diésel como uno de gasolina, tienen varios elementos en común:

• Bloque motor: pieza principal del motor. Hecha de hierro o aluminio, se encarga de alojar el resto de elementos del motor y de proporcionar vías para que fluya el agua y el aceite al mismo. 
• Pistones: es un objeto cilíndrico y plano en la parte superior. Su función es transferir la energía al cigüeñal en la combustión para mover el coche. Por cada rotación de este, suben y bajan dos veces.
• Culata: sellada con la junta de culata y unida al motor por el cilindro, contiene las válvulas, el elevador, las varillas de empuje, el árbol de levas y los basculadores. 
• Cigüeñal: situado en la parte inferior del bloque motor, se conecta a los pistones por las bielas. Su función es convertir el movimiento del pistón en un desplazamiento, que debe sincronizarse con la velocidad del motor. 
• Árbol de levas: es una pieza que sirve para regular el tiempo que tardan en abrirse y cerrarse las válvulas. Existen diferentes tipos, como el de cabeza simple (SOHC) o el doble en cabeza (DOHC). 
• Válvulas: situadas en la culata, permiten que el aire entre y salga del motor. Existen válvulas de admisión y de escape. Las primeras permiten la entrada del aire y las de escape la salida. Las primeras solo están presentes en motores de cuatro tiempos y las segundas en motores de cuatro tiempos y motores de dos tiempos únicamente en motores diésel. 
• Cámara de combustión: es la zona en la cual se combina el combustible y el aire, produciéndose la combustión. 
• Cárter: pieza metálica donde se almacenan el cigüeñal, los pistones y las bielas. Además, tiene muchos conductos de aire y refrigeración. 
• Bomba inyectora: solamente está presente en motores diésel. Es un sistema que eleva la presión del combustible para conseguir que se produzca la combustión. 

Tipo de motores de combustión interna y diferencias entre diésel y gasolina

Hay diferentes tipos de motores de combustión interna y varias formas de clasificarlos:

• Motor de combustión interna alternativo: son los motores más comunes en vehículos. También llamado motor de pistón o de émbolo, funciona con una reacción exotérmica que empuja un émbolo o pistón en un movimiento alternativo, que hace girar un cigüeñal en el interior de un cilindro, obteniendo el movimiento de rotación:
  • Motor de explosión ciclo Otto: es el motor de gasolina convencional. Es de cuatro tiempos y funciona convirtiendo la energía química de la ignición del combustible con el aire en energía mecánica para funcionar. Su nombre viene de Nikolaus August Otto. 
  • Motor diésel: es el motor que utiliza diésel o biodiésel. Llamado así por Rudolf Diésel, funciona por compresión y no utiliza chispa. Eso es porque este combustible se autodetona a 256º, no siendo necesaria la chispa, ya que la temperatura se produce por sí sola gracias a la elevada compresión del mismo. 
• Motor rotativo: en este caso, el motor no usa pistones, sino rotores, que se mueven en el interior de una envolvente, utilizando para ello la mezcla aire-combustible. El más común es el motor Wankel, llamado así por su inventor, Félix Wankel. Es conocido por equipar algunos coches Mazda como el RX7, aunque se utiliza poco debido a las emisiones, el alto mantenimiento y el mayor consumo. 

Los tipos de motores también se pueden clasificar por ciclo de trabajo:

• Motor de dos tiempos: el ciclo de trabajo da una vuelta al cigueñal y dos carreras del émbolo. El sistema para renovar la carga es el de barrido, utilizando el propio émbolo para regular el proceso. Eso hace que no sea necesaria la válvula de admisión, aunque sí la de escape si el motor es diésel. El de gasolina usado en ciclomotores y scooters de cilindradas mínimas, en algunas motos de motocross, motosierras y máquinas portátiles ligeras. El motor diésel de dos tiempos se usa en trenes y barcos de gran potencia. 
• Motor de cuatro tiempos: el ciclo de trabajo da dos vueltas al cigüeñal y cuatro carreras del émbolo. Se diferencia del anterior por la presencia de válvulas de admisión y escape, que controlan la renovación de la carga. Es el motor más común en vehículos como automóviles, motocicletas, barcos, lanchas y en avionetas. 

Finalmente, se clasifican por el número y disposición de los cilindros:

• Número de cilindros: puede tener de 1 a 12 cilindros.
• Disposición de los cilindros: puede ser en V, lineal o radial.