Funcionamiento y Eficiencia de los Motores de Combustión Interna

1. El Motor de Cuatro Tiempos

Los motores de cuatro tiempos utilizan la gasolina como combustible y, mediante un mecanismo de biela-manivela, transforman el movimiento rectilíneo alternativo del pistón en un movimiento de rotación, de manera similar a las máquinas de vapor. El ciclo se divide en:

• Tiempo 1: Admisión. La válvula de admisión se abre. El vacío que provoca el pistón al bajar succiona la mezcla de gasolina y aire.
• Tiempo 2: Compresión. La válvula de admisión se cierra y el pistón, desplazándose hacia la parte superior del cilindro, comprime la mezcla de aire y combustible.
• Tiempo 3: Explosión. Una chispa producida por la bujía inflama la mezcla y provoca la explosión. En este momento se produce una gran cantidad de gases que empujan con fuerza el pistón hacia la parte inferior del cilindro.
• Tiempo 4: Escape. Cuando el pistón ha llegado a la parte inferior del cilindro, se abre la válvula de escape y salen los gases gracias al movimiento ascendente del pistón. Cuando el pistón llega al PMS (Punto Muerto Superior), la válvula de escape se cierra.

2. Diferencias entre Motores de 4 Tiempos y 2 Tiempos

Los motores de 2 tiempos son más ligeros y sencillos que los de 4 tiempos. Funcionan de manera similar, pero utilizan gasolina mezclada con aceite. Su principal característica es que unen los dos primeros tiempos y los dos últimos, realizando el ciclo completo en solo dos movimientos del pistón.

3. Diferencias entre Motores Diésel y Gasolina

El motor diésel utiliza un sistema de combustión por compresión y no utiliza bujía para inflamar la mezcla. En este sistema, se comprime el gas a alta presión; además, durante la fase de admisión, entra solo aire en el cilindro en lugar de la mezcla de aire y combustible.

4. Cálculo de la Cilindrada de un Vehículo

Para calcular la cilindrada unitaria y total se utilizan las siguientes fórmulas:

V_c = π · r² · c (cm³)

Cilindrada total:

V_t = V_c · n_c (cm³)

5. Sistemas de Refrigeración y Lubricación

Refrigeración

Tiene la función de eliminar el exceso de calor y mantener el motor a la temperatura ideal para que los lubricantes no pierdan sus propiedades.

Lubricación

Consiste en aplicar una capa de aceite entre dos piezas metálicas para evitar el desgaste, reducir la generación de calor excesivo y evitar la pérdida de energía por fricción.

6. Tipos de Combustibles

Existen diversos tipos de combustibles utilizados en la automoción:

• Gasolina
• Gasóleo
• Biodiésel
• Bioalcohol

7. Impacto Ambiental: Lluvia Ácida y Efecto Invernadero

Lluvia Ácida

Los ácidos provocados por el nitrógeno y el azufre se mezclan con el vapor de agua de las nubes. Al llover, estos ácidos llegan a la tierra disueltos en las gotas, contaminando el suelo y las aguas, y destruyendo las hojas de los árboles.

Efecto Invernadero

El CO₂ se acumula en las capas altas de la atmósfera e impide que los rayos del sol puedan salir, haciendo que reboten otra vez hacia la superficie de la Tierra, lo que provoca un aumento global de las temperaturas.

8. El Automóvil Híbrido

Son vehículos que utilizan dos motores: uno eléctrico y uno de gasolina. El vehículo funciona a base de la energía acumulada en unas baterías, lo que permite que el coche reduzca la contaminación y no produzca ruido excesivo durante su funcionamiento en modo eléctrico.