Funcionamiento Detallado del Motor de 4 y 2 Tiempos: Principios y Fases Clave

Funcionamiento del Motor de 4 Tiempos

Primer Tiempo: Carrera de Aspiración

Durante el primer tiempo, y por media rotación del cigüeñal, el pistón se traslada desde el punto muerto inferior. Durante esta carrera se produce una depresión en el cilindro por el desplazamiento, por lo que el aire exterior se introduce en el mismo a través de la válvula de aspiración, accionada mecánicamente por el árbol de levas y sus mecanismos necesarios, llenando el espacio que deja libre el pistón al descender.

Segundo Tiempo: Carrera de Compresión

En la siguiente media rotación, el pistón se desplaza hacia arriba por efecto de la rotación del cigüeñal. Las válvulas de admisión y escape están cerradas, la de admisión a partir del punto 2. El aire contenido en el cilindro es comprimido fuertemente, siendo vencida la resistencia ofrecida por dicha compresión por la inercia del volante y la fuerza producida por otros cilindros. La temperatura que alcanza el aire debido a la compresión puede llegar a unos 650º C para una relación de compresión de 16:1 y después de cierto lapso de funcionamiento a plena carga. En el punto 3, y antes de finalizar la carrera de compresión (avance a la inyección), es inyectado combustible en forma de pulverización y a gran velocidad. Teniendo en cuenta que la temperatura de inflamación del gasoil es de aproximadamente 330ºC, la combustión se inicia inmediatamente, propagándose a todo el medio de la cámara.

Tercer Tiempo: Carrera de Combustión y Expansión

Esta es la carrera de trabajo, durante la cual se transmite la fuerza al cigüeñal. Pocos grados después del PMS (Punto Muerto Superior) concluye la inyección. La temperatura durante la combustión puede alcanzar entre 1500 y 1600º C, en una fracción de segundo.

Cuarto Tiempo: Carrera de Escape

Durante la cuarta media rotación del cigüeñal, el pistón expulsa los gases producidos a través de la válvula de escape, que ya se halla abierta. Antes del final de esta carrera de escape, se abrirá la válvula de admisión. Habrá un momento en que las válvulas se hallen abiertas simultáneamente; ese lapso de tiempo medido en grados se denomina cruce de válvulas.

Motor de 2 Tiempos

A diferencia de los de cuatro tiempos, en este motor se tiene una carrera de trabajo por cada revolución. Los gases provenientes de la combustión son expulsados del cilindro mediante aire comprimido (la gran mayoría de los motores de dos tiempos modernos emplea el barrido), al final de la carrera de combustión, e inmediatamente se va llenando el cilindro con aire a la presión atmosférica. Para ello, el cilindro dispone de grandes lumbreras que son descubiertas en el momento oportuno por el movimiento del pistón. El barrido de los gases de la combustión se produce por efecto del aire proveniente del cárter; ello se produce cuando el pistón llega a su punto muerto inferior. El pistón ha descubierto previamente las lumbreras de escape y posteriormente las de admisión. El barrido nunca es perfecto al 100%, y siempre queda un porcentaje de entre 25 a 30 % de gases quemados. La admisión de aire al cárter en este caso se produce a través de las aberturas diametrales del cilindro, cuando el pistón las deja abiertas por su carrera. En la media vuelta del cigüeñal que envía el pistón hacia arriba, se produce la compresión del aire en el cilindro una vez cerradas las lumbreras del cilindro por el mismo pistón.