El motor de combustión moderno es una maravilla tecnológica, un milagro mecánico que requiere poco conocimiento de su funcionamiento para poder usarlo. A menos que seas un fanático de los autos, probablemente no pienses mucho en el motor de tu auto.
Hasta que algo sale mal debajo del capó, por supuesto. Cuando las cosas van mal, los problemas y las causas pueden confundir a muchos conductores, para quienes términos como pistón y cárter son una nomenclatura oscura, y boxeador recuerda a Muhammed Ali, no a Ferdinand Porsche.
Entonces, para brindar un poco de claridad sobre lo que sucede debajo del capó, en Gear Patrol hemos recopilado una introducción rápida sobre cómo funciona un motor de combustión y un resumen de los diversos tipos de motores de combustión disponibles en los automóviles de consumo convencionales.
Términos a saber
Carburador: Dispositivo que mezcla aire y combustible en la proporción adecuada para la combustión. El sistema es mecánico, no electrónico como los motores modernos de inyección de combustible o de inyección directa; como tal, es menos eficiente.
Cárter: Parte del bloque del motor que alberga el cigüeñal. Por lo general, hecho de una o dos piezas de aluminio o hierro fundido.
Cigüeñal: El componente del motor conectado a los pistones que proporciona movimiento de rotación cuando se produce la combustión.
Cilindro: La parte del bloque del motor que alberga el pistón y la biela, y el lugar donde se produce la combustión.
Inyección Directa: Un método por el cual la gasolina es presurizada e inyectada en la cámara de combustión de los cilindros. A diferencia de la inyección de combustible, donde el gas se inyecta en el puerto de admisión de los cilindros.
Equilibrador armónico: también conocido como amortiguador, un dispositivo circular hecho de caucho y metal adherido al frente del cigüeñal para absorber las vibraciones y reducir el desgaste del cigüeñal. Reduce los armónicos del motor que se producen cuando varios cilindros se mueven a lo largo del cigüeñal.
Pistón: Un componente alojado dentro de las paredes del cilindro y asegurado por anillos de pistón. Se mueve hacia arriba y hacia abajo durante el proceso de combustión de cuatro tiempos, proporcionando fuerza cuando el combustible explota y el aire lo mueve.
Rev Matching: tecnología en automóviles con transmisión manual que utiliza sensores en el pedal del embrague, el cambio de marchas y la transmisión, y envía señales a la unidad de control electrónico que le indica que acelere el motor automáticamente si las revoluciones por minuto son demasiado bajas. La igualación de revoluciones también ocurre durante el cambio descendente, aumentando las rpm para que coincidan con la marcha más baja. Esto reduce el desgaste del motor y suaviza el proceso de cambio.
Vibración torsional: Vibración que ocurre debido a los ejes giratorios dentro de un automóvil.
El motor de combustión
Una vez que pasa la cubierta protectora de plástico del motor que se encuentra en la mayoría de los autos nuevos, el corazón del vehículo queda al descubierto: un motor rodeado por un radiador, depósitos de líquido, caja de aire y batería. Independientemente de lo complicados que puedan ser los motores, gracias en parte a características como la inyección directa, el ajuste de revoluciones, etc., la mayoría de los vehículos utilizan lo que se conoce como un ciclo de combustión de cuatro tiempos para convertir el combustible en energía cinética. En pocas palabras, su motor 1. aspira aire y combustible, 2. lo comprime, 3. lo enciende, empujando los pistones hacia abajo y generando la fuerza mecánica que mueve el automóvil, y 4. expulsa el aire para dejar espacio para el siguiente ronda del ciclo.
Aunque el proceso real es significativamente más complicado, las cuatro etapas básicamente se pueden resumir así:
Carrera de admisión: El aire y el combustible ingresan al cilindro a medida que el pistón se mueve hacia abajo.
Carrera de compresión: el aire que ingresa al motor y el combustible se comprimen cuando el cilindro se mueve a la posición de carrera ascendente.
Carrera de combustión: Una chispa de la bujía enciende la mezcla de aire/combustible, creando presión. La mezcla en expansión empuja el pistón hacia abajo.
Carrera de escape: La mezcla de gas resultante creada por la ignición y la expansión se expulsa del cilindro como desecho.
La potencia del motor varía mucho, según el número de cilindros, la configuración del motor y tecnologías como la turboalimentación y la sobrealimentación. La potencia no se trata solo de agregar cilindros o desplazamiento; de hecho, muchos de los motores de cuatro cilindros de alto rendimiento de la actualidad pueden igualar o superar fácilmente las salidas de sus hermanos de seis cilindros. En estos días, también es un juego de tecnología; combine un motor de gasolina más pequeño con un motor eléctrico, y tendrá una receta para una mayor aceleración. (Caso en cuestión: el BMW i8, que combina un motor turboalimentado de tres cilindros en línea de 1.5 litros con un motor eléctrico para un total de 357 caballos de fuerza y 420 libras-pie de torque).
Tipos de motor
Los motores de combustión modernos han recorrido un largo camino desde 1876, cuando el alemán Nicolaus Otto construyó el primer motor de combustión interna de cuatro tiempos. Hoy en día, los ingenieros automotrices realizan milagros regulares extrayendo la máxima potencia y eficiencia del diseño. Y aunque los sistemas de propulsión híbridos y eléctricos van en aumento, por ahora, los motores de combustión en línea/directos, tipo V y bóxer/planos, que utilizan gasolina o combustible diésel, dominan la carretera.
Motores en línea/recto
Ejemplos de motores en línea/directos
Tres en línea/recto: BMW i8
Cuatro cilindros en línea/en línea: Honda Civic Si
Seis cilindros en línea/en línea: BMW X3 / X4 M
En un motor en línea o recto, los cilindros están dispuestos en línea recta. La gran mayoría de los automóviles de cuatro cilindros en la carretera son motores de cuatro cilindros en línea, por lo que la industria generalmente se refiere a ellos como cuatro cilindros. Los motores de cuatro cilindros en línea tienden a encontrarse en automóviles económicos, ya que son menos costosos de construir y más fáciles de mantener: los cilindros se alinean a lo largo de un solo cigüeñal que impulsa los pistones.
El motor de seis cilindros en línea/rectos está intrínsecamente equilibrado, debido al hecho de que no hay armónicos secundarios generados por pares de pistones que se mueven en ángulos extraños o en un eje diferente entre sí, lo que genera mucha menos vibración que un motor de cuatro cilindros en línea. motores Actualmente, solo BMW y Mercedes-Benz fabrican motores de seis cilindros en línea/en línea para sus automóviles de pasajeros y tienen una reputación estelar por su suavidad y equilibrio.
Motores tipo V
Ejemplos de motores tipo V
V-4: Porsche 919 Híbrido Le Mans
V-6: Toyota 4Runner
V-8: Dodge Challenger
V-10: Lamborghini Huracán
V-12: Ferrari 821 superrápido
V-6 y V-8 están tan integrados en el vocabulario estadounidense que algunas personas pueden no saber que los motores vienen en otro formato. Los motores tipo V suelen tener dos filas de cilindros colocados en un ángulo de 90 grados entre sí, por lo tanto, la formación en V tiene cada fila la mitad del número total de cilindros. Como resultado, los motores tipo V son más cortos y ocupan menos espacio que los motores rectos, lo que permite a los fabricantes de automóviles reducir el tamaño del compartimiento del motor y aumentar las zonas de deformación y el espacio para los pasajeros. También es más fácil colocarlos más abajo en el vehículo, lo que beneficia el manejo.
Si te consideras un fanático de los deportes de motor, aprecias los motores tipo V, debido a su uso frecuente en los autos de carrera. La construcción rígida y los materiales robustos utilizados en los motores tipo V le permiten soportar grandes esfuerzos. Esto también permite fuerzas de vibración de torsión bajas, proporcionando una entrega suave durante los cambios de marcha y altas rpm.
Bóxer/Locomotora Plana
Ejemplos de Boxer/Flat Engines
Cuatro planos: Subaru WRX
Seis planos: Porsche 911 Carrera
El término motor bóxer proviene de la disposición de los pistones que yacen horizontalmente uno hacia el otro, similar a dos boxeadores opuestos que se tocan los guantes al comienzo de una pelea. Los pistones en un motor bóxer/plano forman dos bancos, uno a cada lado de un solo cigüeñal.
El motor bóxer hace más que sonar intimidante; permite un centro de gravedad más bajo que los motores en línea/recto y tipo V, lo que mejora el manejo. (Hay una razón por la que Porsche usa el motor bóxer en sus autos deportivos 911, 718 Boxster y 718 Cayman). Sin embargo, los motores bóxer tienden a ser más voluminosos y tienen una forma más extraña, lo que dificulta que quepan en un compartimiento del motor montado en la parte delantera. . (Sin embargo, Subaru, el único otro fabricante de automóviles que actualmente usa un motor bóxer, logra hacerlo con bastante éxito).
Motores diesel
Ejemplos de motores diesel
Turbodiésel V-6: Ram 1500 EcoDiesel
Turbodiésel V-8: Ford F-250 Super Duty
Deshazte de la vieja noción de humo que sale de estridentes camiones de 18 ruedas; Los motores diésel modernos de combustión limpia que se encuentran en los automóviles de pasajeros son mucho menos asquerosos. La combustión que ocurre en un motor diesel no requiere chispa; más bien, el combustible diesel de alta energía se enciende debido a la alta compresión de los pistones: el aire se comprime, calentándolo a temperaturas muy altas; se inyecta el combustible y la mezcla se enciende.
Si bien los motores diesel vienen en varios números de cilindros, se diferencian de sus contrapartes de gas específicamente porque usan compresión en lugar de una chispa para encender la mezcla de aire/combustible comprimido. Pero es más que cómo se produce la combustión lo que distingue a estos motores: en virtud del hecho de que se requieren presiones más altas para la combustión, un motor diésel debe construirse como un tanque para soportar el abuso. Como resultado, tienden a durar más que los motores de combustión interna estándar. Los motores diesel también son más eficientes; extraen más energía de su combustible que la gasolina.
Y finalmente, los motores diesel brindan un beneficio que a muchos entusiastas les encanta: más torque a velocidades más bajas del motor, lo que los hace sentir más rápidos al arrancar.
Leer más reseñas de Gear Patrol
Cortesía
Tomas calientes y revisiones en profundidad sobre productos notables, relevantes e interesantes. Lee la historia