Funcionamiento Detallado del Motor de Combustión Interna Alternativo de Cuatro Tiempos

El Motor de Cuatro Tiempos: Un Vistazo Profundo a su Funcionamiento

Se denomina motor de 4 tiempos al motor de combustión interna alternativo que requiere cuatro, o en ocasiones cinco, carreras del pistón (dos vueltas completas del cigüeñal) para completar el ciclo termodinámico de combustión.

Las Fases del Ciclo de Cuatro Tiempos:

A continuación, se detallan las distintas fases que componen el ciclo de funcionamiento de este tipo de motor:

1. Primer Tiempo: Admisión

En esta fase, el descenso del pistón aspira la mezcla de combustible en los motores de encendido provocado, o el aire en los motores de encendido por compresión. La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. Durante este primer tiempo, el cigüeñal gira 180° y el árbol de levas da 90°. La válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente.

2. Segundo Tiempo: Compresión

Al llegar al final de la carrera inferior, la válvula de admisión se cierra. La compresión del gas contenido en la cámara se produce por el ascenso del pistón. En el segundo tiempo, el cigüeñal da 360° y el árbol de levas da 180°. Ambas válvulas se encuentran cerradas y la carrera del pistón es ascendente.

3. Tercer Tiempo: Explosión/Expansión (Fase de Trabajo)

Al finalizar la carrera superior, el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado (ciclo Otto), salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla. En los motores diésel, se inyecta el combustible muy pulverizado a través del inyector, el cual se autoinflama por la presión y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente, incrementando la temperatura y la presión en el cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo útil. En este tiempo, el cigüeñal gira 180° mientras que el árbol de levas gira 90°. Ambas válvulas permanecen cerradas y la carrera del pistón es descendente.

4. Cuarto Tiempo: Escape

En esta fase, el pistón, en su movimiento ascendente, empuja los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape, la cual permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose así el ciclo. En este tiempo, el cigüeñal gira 180° y el árbol de levas gira 90°.