Si quieres comenzar a entender cĆ³mo funciona el motor de tu coche, podrĆas empezar por saber cuĆ”les son las partes del motor. Por eso, aquĆ te mostramos un listado completo de las partes mĆ”s elementales del motor de combustiĆ³n interna de un coche y sus funciones.
Y no te dejes intimidar por toda esa maraƱa de cableado, tubos, y demĆ”s elementos cuando abres el capĆ³ de un cocheā¦
Partes bƔsicas de un motor de coche
Aunque un motor de combustiĆ³n interna alternativo se compone de muchos componentes, aquĆ hemos seleccionado los mĆ”s importantes de todos para enseƱarte su funciĆ³n:
Bloque motor
Es la estructura fundamental del motor, donde se alojan las partes principales en su interior y donde irĆ”n conectadas el resto de partes auxiliares. Este elemento es el nĆŗcleo de todo motor, y estĆ” fabricado en metal sĆ³lido. Puede ser acero o aluminio, entre otras aleaciones. En cuanto a sus partes cercanas, tenemos que se compone de los cilindros, la culata, y el cĆ”rter del motor.
Por otro lado, hay que decir tambiƩn que este bloque motor no es macizo, sino que tiene varios orificios por donde puede circular un flujo de agua y aceite para enfriar y lubricar el motor. Generalmente las rutas del agua suelen ser mƔs complejas que las de aceite.
AdemĆ”s, tambiĆ©n tiene otra peculiaridad, y es que en funciĆ³n de su fisionomĆa, puede tener mĆ”s o menos cilindros, y estos cilindros podrĆ”n estar dispuestos en lĆnea, plana o en forma de V. Como algunos de los que hemos mostrado en este mismo blog.
PistĆ³n
Los pistones son otro de los componentes esenciales del motor de combustiĆ³n interna. De hecho, se podrĆa considerar la parte mĆ”s importante de todas. Se puede ver al pistĆ³n como una especie de Ć©mbolo que se aloja dentro del cilindro y que puede subir y bajar en un movimiento alternativo. Este movimiento estarĆ” accionado por la fuerza que ejerce la combustiĆ³n que se produce en el cilindro.
Es decir, los pistones son los que convierten la energĆa de presiĆ³n de la explosiĆ³n del combustible en potencia mecĆ”nica Ćŗtil a travĆ©s del cigĆ¼eƱal gracias a la biela. Este pistĆ³n viajarĆ” dos veces hacia arriba y hacia abajo por cada ciclo, por lo que un vehĆculo con 1250 RPM harĆ” que los pistones suban y bajen 2500 veces por minuto.
Cabeza de cilindro
Generalmente la cabeza del pistĆ³n se fabrica en hierro fundido o aleaciĆ³n de aluminio. La geometrĆa del pistĆ³n es muy importante de cara al rendimiento del motor, es una de las partes que mĆ”s se estudian y analizan para crear motores de alto rendimiento, especialmente cuando se trata de motorsport.
Ten en cuenta que sobre esta superficie es donde impacta la explosiĆ³n cuando se quema el combustible y la que genera el movimiento del pistĆ³n, tambiĆ©n la que comprime la mezcla de combustible y aire. Por tanto, es una parte esencial del pistĆ³n.
Anillo de pistĆ³n
Para garantizar el sellado o estanqueidad del cilindro, el pistĆ³n tambiĆ©n tiene en el cabezal unos anillos que se ajustan mejor a las paredes del cilindro para evitar que haya fugas. Estos anillos son tambiĆ©n de metal, aunque de un metal algo mĆ”s blando, como hierro fundido o acero. Ten en cuenta que tienen que soportar temperaturas muy altas. AdemĆ”s, para reducir la fricciĆ³n durante los movimientos alternativos, se lubrica esta parte.
Normalmente, en algunos diseƱos hay de 2 a 4 anillos para evitar que durante la compresiĆ³n escape la mezcla hacia la parte de abajo o que durante la explosiĆ³n haya fugas de presiĆ³n que minimicen el rendimiento. Es decir, que la funciĆ³n de estos anillos es:
- Sellar la cĆ”mara de combustiĆ³n para reducir la fuga de gas hacia el cĆ”rter.
- Mejorar la transferencia de calor de la pared del pistĆ³n al cilindro.
- Asegurar de que haya la cantidad correcta de aceite entre el pistĆ³n y la pared del cilindro.
- Limitar la cantidad de aceite de motor usado devolviendo el aceite raspado al sumidero.
Biela
Como antes he mencionado el pistĆ³n va conectado a una biela para producir ese movimiento alternativo y que Ć©ste sea transmitido al cigĆ¼eƱal con el que la biela se conecta para transformar ese sube y baja en un movimiento rotatorio para producir las fuerzas necesarias para mover el vehĆculo.
Esta biela tendrĆ” en un extremo una uniĆ³n con el pistĆ³n y por el otro extremo tendrĆ” un pasador conectado al cigĆ¼eƱal. AsĆ es como funciona este mecanismo que transforma las fuerzas de compresiĆ³n (ascenso del pistĆ³n) y explosiĆ³n (descenso del pistĆ³n) en un movimiento giratorio gracias a la geometrĆa del cigĆ¼eƱal.
Esta pieza se suele fabricar en aleaciĆ³n de acero o duraluminio forjado, y actualmente tambiĆ©n se moldea a partir de grafito CI esferoidal o maleable. AdemĆ”s, se fabrica con una secciĆ³n transversal de viga en forma de I.
CigĆ¼eƱal
La parte del motor de la que se extrae la potencia es el cigĆ¼eƱal, como ya hemos comentado anteriormente. Y no solo sirve para generar la transmisiĆ³n de potencia a las ruedas, sino que otras muchas partes del motor tambiĆ©n usan este movimiento rotatorio como fuente de energĆa para funcionar, como puede ser el Ć”rbol de levas, bombas, etc., a travĆ©s de la correa de distribuciĆ³n.
El cigĆ¼eƱal estĆ” hecho de una pieza fundida o forjada de acero aleado tratado tĆ©rmicamente. EstĆ” situado en la parte mĆ”s baja del motor, dentro del cĆ”rter donde se almacena el aceite y donde se produce el Ā«chapoteoĀ» para asĆ lubricar esta parte del motor tan importante. AdemĆ”s, este cigĆ¼eƱal se compone a su vez de otras partes destacadas como:
- MuƱequillas
- CuƱas
- Peso de equilibrio (si estĆ” desequilibrado y podrĆa producir vibraciones mayores o rotura de componentes)
- Orificios de aceite
- Cojinetes en los extremos
Ćrbol de levas
El Ć”rbol de levas es un eje con levas instaladas en Ć©l. Las levas son formas geomĆ©tricas pseudo-ovaladas (excĆ©ntrica) que al girar irĆ”n accionando las vĆ”lvulas de forma sincronizada. Este Ć”rbol de levas tambiĆ©n se mueve gracias al movimiento giratorio transmitido por el propio motor a travĆ©s del cigĆ¼eƱal, funcionando todo como una orquesta organizada.
Una leva es, por tanto, una pieza de equipo que convierte el movimiento giratorio del Ć”rbol de levas en el movimiento lineal del seguidor. Las vĆ”lvulas se abren por la acciĆ³n de Ć©ste. AsĆ es como esta pieza controla el movimiento de los elevadores, varillas de empuje, balancines y vĆ”lvulas. TambiĆ©n controla el tiempo de apertura y cierre de la vĆ”lvula debido a la velocidad de giro controlada y a la geometrĆa de las levas.
AdemĆ”s, tiene una serie de cojinetes y lubricaciĆ³n para alargar su vida Ćŗtil y prevenir el desgaste. El Ć”rbol de levas se puede encontrar en la parte superior del bloque motor, sobre la culata. Es decir, se encuentra en la cabeza del motor. De hecho, en los motores modernos recibe el nombre de Ć”rbol de levas en cabeza (OHC).
VƔlvulas de motor
Las vĆ”lvulas del motor son necesarias para regular la sincronizaciĆ³n de la entrada de la mezcla de aire y combustible en el cilindro y la salida de los gases generados tras la combustiĆ³n. Estos estĆ”n situados en las aberturas de entrada y salida del cilindro del motor. Ćstas deben ser suficientemente robustas para soportar las temperaturas y presiones ejercidas en la cĆ”mara de combustiĆ³n sin saltar.
Estas vĆ”lvulas deben estar muy bien sincronizadas para poder hacer funcionar cada uno de los pistones a su debido tiempo, y para eso era el Ć”rbol de levas que las abren y cierran segĆŗn el ciclo de cada cilindro. Estas vĆ”lvulas tienen una cabeza en forma de hongo, y que se apoyan sobre el interior de la tapa del bloque motor, cerrando asĆ la abertura.
VĆ”lvulas de admisiĆ³n y escape
Como debes saber, existen dos tipos de vƔlvulas:
- VĆ”lvulas de admisiĆ³n: son las vĆ”lvulas que permiten la entrada del aire y el combustible dentro de la cĆ”mara de combustiĆ³n. Hay que decir que en los motores de gasolina se produce la entrada de aire y combustible, mientras que en los motores diĆ©sel solo pasa el aire y el combustible serĆ” inyectado por un inyector situado en el centro entre la vĆ”lvula de escape y la de admisiĆ³n. Actualmente, tambiĆ©n los motores de gasolina pueden tener inyectores.
- VƔlvulas de escape: son las vƔlvulas que permiten la salida de los gases de escape. En algunos casos estos gases van hacia el tubo de escape y en otras irƔ hacia el turbo o MGU-H en los F1.
Camisa de cilindro
Para evitar el problema del desgaste de los cilindros, se usan unas piezas cilĆndricas que revisten el interior del cilindro. Cuando se desgastan, estos se pueden cambiar, sin tener que sustituir el bloque motor. EstĆ”n construidos con una aleaciĆ³n de hierro con silicio, manganeso, nĆquel y cromo. Por lo general, se moldean por centrifugaciĆ³n. Estos revestimientos son resistentes a la corrosiĆ³n y al desgaste.
Es decir, esta parte serĆ” la que estĆ© en contacto directo con los anillos del pistĆ³n, por tanto, entre ellos solo habrĆ” una fina pelĆcula de lubricante.
CĆ”mara de combustiĆ³n
La regiĆ³n del cilindro donde se enciende la mezcla de aire y combustible se conoce como cĆ”mara de combustiĆ³n. Como sabes, la combinaciĆ³n de aire y el combustible se comprime en la parte alta del cilindro por parte del Ć©mbolo o pistĆ³n, y por acciĆ³n de la temperatura o por la acciĆ³n de una chispa de la bujĆa, se produce la combustiĆ³n.
Para mĆ”s informaciĆ³n ver el artĆculo sobre la relaciĆ³n de compresiĆ³n.
Colector
Tanto el aire para la combustiĆ³n (o la mezcla de aire combustible en los Common Rail) y los gases de escape son transportados por conjuntos separados de tubos que estĆ”n conectados a la culata y se conocen como colectores.
Colector de admisiĆ³n
Es la parte del motor que divide el flujo de aire entre las entradas de las vĆ”lvulas de admisiĆ³n de los distintos cilindros. En este colector tambiĆ©n suele estar alojada la vĆ”lvula de mariposa para cuando se produce la aceleraciĆ³n.
AdemĆ”s, el colector de admisiĆ³n tambiĆ©n puede estar dividido en varias secciones, y tambiĆ©n incluye partes como el filtro de aire que evita la entrada de suciedad al motor, el snorkel de admisiĆ³n, los raĆles o corredores, etc.
Colector de escape
El colector de escape va conectado a las salidas de gases de escape, es decir, a las salidas de las vĆ”lvulas de escape por donde saldrĆ”n los gases calientes tras la combustiĆ³n. Este colector lo que hace es que todas esas salidas las une en un solo tubo de escape que generalmente estĆ” fabricado en hierro fundido o acero inoxidable para soportar la alta temperatura de estos gases.
BujĆas
Como sabes, en los motores de combustiĆ³n interna tambiĆ©n hay otro componente fundamental, y es la bujĆa. Ćste elemento elĆ©ctrico usa electricidad para generar una chispa y asĆ generar la combustiĆ³n de la mezcla aire-combustible dentro de la cĆ”mara. Por supuesto, puede haber varios tipos, como el encendido retardado, etc., pero esto ya es otro temaā¦
La bujĆa estĆ” fabricada en cerĆ”mica aislante con un electrodo central donde se produce la chispa. E irĆ” conectado con el magneto o la bobina de encendido.
Encendido en el motor diƩsel
El motor diĆ©sel, como sabes, no usa bujĆa. Como ves, al introducir el aire y al comprimirlo, la temperatura de este gas realizarĆ” la combustiĆ³n al inyectar el combustible en la cĆ”mara.
Para saber mĆ”s sobre este tema, lee este otro artĆculo del ciclo Otto y Diesel.
Tapa de vƔlvulas
Como bien sabes, los cilindros no pueden estar abiertos por la parte de arriba, por lo que necesitan una tapa motor. Ćsta tapa va sujeta de forma firme al bloque motor para cerrar la parte superior y generar un cilindro sellado para que se pueda producir la combustiĆ³n.
Entre el bloque motor y la tapa existe una junta denominada junta culata de la que ya hablaremos. De esta forma, debido al enorme calor, las partes no se fusionarĆ”n tan fĆ”cilmente, y garantizarĆ” el sellado entre la uniĆ³n atornillada.
CƔrter
El cĆ”rter de aceite o sumidero es el tĆ©rmino para la secciĆ³n inferior que va atornillada al bloque motor por la zona baja, y con una culata tambiĆ©n como en el caso de la tapa superior. Es decir, la tapa y el cĆ”rter son los dos elementos que abrazan el bloque motor por su zona alta y baja para cerrarlo. Se fija mediante tornillos.
Este contenedor funciona como recipiente de aceite para ser usado como lubricante y refrigerante del motor. Este aceite se debe renovar cada cierto tiempo o kilometraje, por lo que en la zona baja se usa un tapĆ³n de drenaje que describirĆ© en el apartado siguiente.
Por otro lado, recordar que el sumidero o cĆ”rter estĆ” fabricado generalmente en aluminio fundido o chapa de acero prensada. Recuerda que en el interior de esta cĆ”mara es donde estarĆ” chapoteando el cigĆ¼eƱal. Y podrĆa sufrir roturas o perforaciones que den lugar a fugas de aceiteā¦
Por cierto, en el cƔrter, a travƩs de un tubo, serƔ donde estƔ insertada la famosa varilla con la que se comprueba el nivel de aceite.
Perno de drenaje del cƔrter de aceite
El tapĆ³n de drenaje de aceite generalmente se encuentra en el cĆ”rter de aceite en la parte inferior del motor. Se trata de un tornillo que cierra la salida de aceite y que tras retirarlo, se puede drenar el aceite del interior para reemplazarlo. Una vez vacĆo, se puede llenar el depĆ³sito de aceite con el nuevo lubricante.
Correa de distribuciĆ³n
Un motor es como una mĆ”quina compleja donde todo tiene que estar sincronizado para moverse. El movimiento producido por los pistones durante la combustiĆ³n debe mover el cigĆ¼eƱal de forma rotatoria y Ć©ste actuarĆ” dando vida a otras partes del motor. Por ejemplo, a la transmisiĆ³n para las ruedas.
Pero no es lo Ćŗnico, la correa de distribuciĆ³n tambiĆ©n envĆa potencia a otras partes del motor como el Ć”rbol de levas, bombas auxiliares, etc. Y para que todo esto estĆ© acompasado, necesita de una correa de distribuciĆ³n conectada a diferentes engranajes o poleas.
Generalmente, esta correa suele ser de caucho resistente, con dientes para evitar que pueda patinar. Por supuesto, Ʃsta se desgasta con el tiempo, y debe ser sustituida. En cambio, tambiƩn existen motores con una correa tipo cadena metƔlica, mƔs resistente y robusta.
Polea de transmisiĆ³n
La correa de distribuciĆ³n irĆ” conectada tambiĆ©n a una polea o engranaje que es el que se encarga de transmitir la potencia del motor a la transmisiĆ³n, a travĆ©s de la caja de cambios.
Polea de Ɣrbol de levas
Es el sistema de sincronizaciĆ³n de un motor usado para convertir el giro transmitido por el cigĆ¼eƱal en un movimiento rotatorio del Ć”rbol de levas que harĆ” que las vĆ”lvulas se abren y cierren al tiempo que deben.
Bomba de agua
La bomba de agua es un dispositivo accionado por la correa de distribuciĆ³n y que sirve para extraer el agua o lĆquido refrigerante del radiador y hacerla pasar por los diferentes orificios que tiene el bloque motor labrados para refrigerar el sistema. Luego el agua caliente vuelve al radiador para comenzar un nuevo ciclo.
Radiador
Es un intercambiador de calor fabricado en metal conductor tĆ©rmico que usa el aire para enfriar el lĆquido refrigerante caliente que llega desde el bloque motor y lo entrega a una temperatura mĆ”s baja a la bomba para indiciar el ciclo de refrigeraciĆ³n. Puede tener un ventilador para cuando el coche estĆ” parado o usar el propio aire que entra por el frontal del vehĆculo durante la marcha.
Volante de inercia
Tipico volante bimasa de la marca Sachs
No hemos citado anteriormente otra pieza clave del motor, y es el llamado volante de inercia. Se trata de una rueda pesada de metal que almacena energĆa de rotaciĆ³n por inercia. Es decir, usa un tipo de energĆa cinĆ©tica para producir un par cuando el motor no estĆ” generando un par constante (fluctĆŗa).
Esto puede generar vibraciones, rotura, menor comodidad para el conductor y los pasajeros, etc. Acumulando par cuando es alto y liberĆ”ndolo cuando es bajo, actĆŗa como una especie de amortiguador de par, para suavizar las vibraciones o funcionamiento del motor, eliminando las brusquedades o tirones. Por ejemplo, cuando el motor se desacelera seguirĆ” aportando par para que sea suave esa desaceleraciĆ³n y cuando se acelera, costarĆ” un poco mĆ”s hacer girar este volante, por lo que la aceleraciĆ³n se produce mĆ”s suave.
Distribuidor o delco
En los motores de combustiĆ³n interna con encendido por chispa (ciclo Otto o gasolina), tambiĆ©n se necesita un distribuidor o delco. De esta forma, se distribuye la energĆa elĆ©ctrica en forma de alto voltaje para hacer funcionar las bujĆas. No obstante, esta unidad se ha modernizado mucho en los motores contemporĆ”neos.
Filtro de aceite
Por Ćŗltimo, otra de las piezas fundamentales que nos falta por describir es el filtro del aceite. El aceite que actĆŗa como refrigerante y lubricante se puede ensuciar durante su recorrido, por ejemplo con virutas de metal por desgaste del bloque motor o o piezas, y otros desechos. Para evitar toda esta suciedad daƱina, el aceite de hace pasar por un filtro, evitando que asĆ se introduzca en el interior del motor y lo daƱen.