Todos los días cogemos el coche para ir a trabajar, hacer recados o simplemente disfrutar conduciendo, pero tal vez no sepamos cómo funciona un motor gasolina y qué es lo que produce el movimiento de éste, sea cual sea su tipo.
Un motor gasolina de cuatro tiempos tiene, como su propio nombre indica, cuatro fases de funcionamiento. Éstas son: admisión, compresión, explosión y escape. Cada una de ellas se corresponde con una carrera del pistón o, lo que es lo mismo, media vuelta del cigüeñal y se realizan en el interior del bloque motor.
Fases de funcionamiento
Fase de admisión: entra el aire y el combustible
En el comienzo de la fase de admisión, el pistón se encuentra en la parte superior del cilindro, llamada p.m.s. (punto muerto superior). En este momento, las válvulas de admisión están abiertas y el pistón desciende hasta la parte inferior del cilindro, p.m.i. (punto muerto inferior). Durante el descenso del pistón, se crea una depresión en el interior del cilindro que hace entrar la mezcla de aire y combustible. Es decir, que «chupa el aire» como si de una jeringa se tratase.
Al llegar al p.m.i. se cierran las válvulas de admisión y queda la mezcla de aire y combustible en el interior del cilindro. Dicho sea de paso, se trata de una mezcla de estos dos componentes porque el combustible no ardería si no tuviese el oxígeno del aire. En términos científicos se llama combustible a la gasolina y comburente al oxígeno que entra con ella.
Fase de compresión: el aire y el combustible se comprimen
La segunda fase, compresión, el pistón vuelve a subir de nuevo hasta el p.m.s., comprimiendo toda la mezcla que hay en el interior del cilindro, lo que también produce su calentamiento. La presión en el interior del cilindro puede llegar a ser de unos 15 bares con una temperatura próxima a 450º C, logrando una mezcla más homogénea. En esta fase, el cigüeñal ha girado otra media vuelta.
Un dato interesante es que cuanto más se pueda comprimir la mezcla, más se aprovechará la explosión que se va a producir acto seguido. Esto se llama relación de compresión del motor, que normalmente se mide en proporciones como 10 a 1, 11 a 1, 12 a 1, 14 a 1…. Que no quiere decir otra cosa que el volumen que ocupa la mezcla antes de comprimir y el volumen que ocupa al final de la fase de compresión. Te recomendamos el artículo Relación de compresión de un motor, para entender más este factor.
Sin embargo, hay que tener cuidado con no provocar un autoencendido descontrolado, porque eso dañaría el motor. Lo que se produce cuando se comprime demasiado la mezcla, cuando hay demasiada temperatura en las cámaras de combustión o una mezcla de ambas circunstancias. Si quieres entender bien esto último, echa un vistazo al post sobre Autoencendido, la detonación y el picado de biela.
Fase de explosión: empezamos a trabajar…
En esta fase, el pistón se encuentra en el p.m.s. con toda la mezcla comprimida. Es aquí cuando salta una chispa de la bujía (motores gasolina) inflamando la mezcla de aire y combustible. Debido a esto, se produce una explosión que expande rápidamente los gases quemados y empuja el pistón hasta el p.m.i.. Ésta es la fase de trabajo del motor, ya que el pistón recibe un gran impulso con la explosión, para transmitirlo al cigüeñal. A lo largo de esta fase el cigüeñal vuelve a girar otra media vuelta.
Cabe señalar una cuestión muy importante en los motores de combustión. Esta descripción de las fases está simplificada para entender cómo funciona el motor de gasolina, pero en la fase de explosión nos vamos a saltar por un momento esta simplificación. Como te hemos dicho la explosión se expande rápidamente para empujar el pistón.
Sin embargo, esta velocidad no es tanta para el régimen al que se mueve en ocasiones el motor. De ahí que exista el avance de encendido, que se trata de comenzar la explosión cuando todavía se está comprimiendo la mezcla. De esta manera va ardiendo antes y la parte más aprovechable de la explosión coincide con la bajada del pistón. Es decir, que la fase de explosión y la de compresión «conviven por un momento» en pro del aprovechamiento del combustible. Si quieres una explicación más detallada de este proceso, te recomendamos el artículo ¿Qué es el avance de encendido?
Fase de escape: los gases salen de la cámara de combustión
Por último, nos encontramos con la fase de escape. En esta ocasión, el pistón está en el p.m.i. y se abren las válvulas de escape, por donde se evacuan rápidamente los gases de escape. Esto se produce porque el pistón vuelve a subir hasta el p.m.s. empujándolos fuera del interior del cilindro. Cuando el pistón se encuentra en el p.m.s., se cierran las válvulas. Durante la fase de escape, el cigüeñal gira otra media vuelta, completando las 4 fases de funcionamiento del motor de gasolina.
Como ves, el pistón está otra vez en el p.m.s., listo para empezar la fase de admisión nuevamente. De tal forma que el motor repetirá todo este proceso mientras lo mantengamos encendido.
Más cuestiones para saber cómo funciona un motor gasolina
El cigüeñal
Ya se ha mencionado varias veces en las fases del motor de cuatro tiempos y lo has podido ver en acción en el vídeo del principio. Su función es la de convertir el movimiento lineal de los pistones en el circular que vamos a usar para mover el coche. La mejor analogía es la del ciclista, que pedalea para moverse con una bicicleta. Si te fijas bien en el movimiento del motor, eso es lo que hace cada uno de los pistones al girar el cigüeñal: «pedalear«.
Si quieres profundizar un poco en esta parte del motor te recomendamos los artículos Funcionamiento del cigüeñal y El pistón: qué es, cuáles son sus partes, precio… Verás que el funcionamiento de un motor es más sencillo de lo que parece.
Distribución de un motor
Como ya te habrás dado cuenta, en el motor hay elementos que requieren una coordinación perfecta. Por ejemplo: que se abran las válvulas para dejar entrar la mezcla cuando el pistón baja (fase de admisión) o que se cierren cuando el pistón sube (fase de compresión). De esta coordinación se encarga el sistema de distribución de un motor, que son una serie de elementos que conectan cada componente mediante ruedas, correas, árboles de levas y otros.
En concreto, la parte fundamental del sistema de distribución en los motores más comunes de la actualidad es la correa o cadena de distribución. Ella es la encargada de transmitir el giro del cigüeñal a los árboles de levas que abren y cierran las válvulas. De esa manera lo hacen en el momento adecuado y no en otro. Un defecto que sería fatal para el motor.
Si no conoces estos componentes, puedes ver cómo son y cómo funcionan en los artículos: El árbol de levas y La correa de distribución. Además, si quieres algo más de profundidad sobre el tema, también te recomendamos el artículo sobre los tipos de distribución en los motores actuales. Te servirá para entender mejor cómo funciona un motor gasolina. No todos los motores son iguales, aunque se rijan por los mismos principios básicos de funcionamiento.
Imágenes – Marco Bernardini, Matt
Cuando el motor tiene buena compresión pero pasa humo y gastan aceite , seguramente es un problemas de sello ( gorro o goma ) , nosotros disponemos de un producto que se llama SELLO AMARILLO, que corrige cualquier desgaste en válvulas y guias, prolongando la vida util de estas piezas.
Me parece muy interesante su video, le queria preguntar si lo puedo copiar para usarlo despues.