El Motor de Cuatro Tiempos: Funcionamiento y Parámetros Clave

El Motor de Cuatro Tiempos

Funcionamiento

Un motor es un dispositivo capaz de transformar cualquier tipo de energía en energía mecánica. Los parámetros que determinan su funcionamiento son:

• Rendimiento: determina el “aprovechamiento” energético del motor calculando la relación entre potencia útil y potencia aportada (se asumen unas pérdidas). Se puede calcular en función de la potencia, en función del trabajo y en función de las temperaturas del foco frío y foco caliente.
• Velocidad de giro, o régimen de funcionamiento, que es la velocidad a la que gira el motor en condiciones normales de funcionamiento y se suele medir en r.p.m.
• Potencia: es decir, el trabajo que es capaz de realizar por unidad de tiempo a una determinada velocidad de giro (para cada velocidad de giro el motor da una potencia diferente), y se mide en CV (1 CV = 735 W).
• Par motor, o también llamado momento de rotación, que determina la capacidad de rotación del motor, y se mide en N·m. Para cada momento de rotación el motor da una potencia diferente. Hay que distinguir entre par de arranque, par de aceleración y par nominal. El de arranque siempre es mayor que el de aceleración, y este siempre es superior al nominal.

El motor de cuatro tiempos es un motor de combustión interna (gasolina o diésel) cuya obtención de energía mecánica se produce en ciclos de cuatro fases.

1. Primer tiempo: Admisión

El pistón, al descender desde el punto muerto superior (PMS), crea un cierto vacío en el cilindro que hace que éste aspire el aire o la mezcla gaseosa combustible (según sea motor de inyección o no) a través de la válvula de admisión que permanece abierta.

2. Segundo tiempo: Compresión

La válvula de admisión se cierra cuando el pistón llega al punto muerto inferior (PMI), momento en el cual éste comienza a subir de nuevo comprimiendo la carga hasta llegar al PMS.

3. Tercer tiempo: Expansión

Instantes antes de que finalice la carrera de compresión se produce la inflamación del combustible, con el consiguiente aumento de la presión y la temperatura. El pistón es entonces proyectado de nuevo hacia abajo, produciéndose el trabajo.

4. Cuarto tiempo: Escape

Una vez que el pistón ha llegado al PMI se abre la válvula de escape, el pistón asciende y los gases de la combustión son evacuados al exterior. Cuando ha llegado al PMS la válvula de escape se cierra y la de admisión se abre. En ese momento, el motor volvería a iniciar el primer tiempo.

De los cuatro tiempos sólo el tercer tiempo realiza trabajo, que es almacenado en forma de energía mecánica mediante un volante de inercia, del cual se toma la necesaria para realizar los otros tres tiempos. Hay que tener en cuenta que solo se obtiene trabajo una vez por cada dos vueltas del cigüeñal.