Motores térmicos: tipos, componentes y funcionamiento

Resumen

El documento describe el motor térmico como máquina que transforma la energía química de un fluido en energía mecánica. Explica los requerimientos de diseño, las ventajas e inconvenientes de los motores policilíndricos y la relación entre carrera y diámetro. También recoge los componentes del sistema de distribución y del sistema de admisión, junto con las ventajas e inconvenientes del turbocompresor.

Puntos clave

Un motor térmico transforma la energía química de un fluido en energía mecánica.
Un motor policilíndrico tiene al menos dos cilindros conectados a un único cigüeñal y ofrece mayor potencia y suavidad de marcha.
Según la relación carrera/diámetro, los motores pueden ser cuadrados (relación 1), de carrera corta o supercuadrados (hasta 0,7) y de carrera larga (superior a 1, hasta 1,3).
El sistema de distribución incluye válvulas de admisión y escape, árbol de levas, balancín y empujador.
El turbocompresor aumenta la potencia y el par sin aumentar la cilindrada, pero el aire comprimido se calienta y disminuye su densidad.
El sistema de admisión comprende filtro de aire, conductos, colector, sensores y, en los motores sobrealimentados, turbocompresor o compresor e intercooler.

Ponte a prueba

El motor térmico es una máquina compuesta por diversos elementos mecánicos que está diseñada para transformar la energía química que posee un determinado fluido en energía mecánica o movimiento.

Requerimientos del Motor

Rendimiento
Respeto por el medio ambiente
Fiabilidad
Economía
Agrado de utilización
Adecuación al vehículo

Motor Policilíndrico

Es el que está formado por al menos dos cilindros en uno o dos bloques unidos entre sí, y en el que sus correspondientes pistones y bielas están conectados a su vez a un único cigüeñal.

Ventajas

Mayor potencia
Suavidad de marcha
Disminuyen o desaparecen los tiempos muertos
Disminuyen o desaparecen los desequilibrios dinámicos
Complejidad mecánica

Aspectos Negativos

Coste de fabricación más alto
Mayor coste de mantenimiento
Mayor rozamiento
Mayor peso

Relación entre la Carrera y el Diámetro

Motores cuadrados: La carrera y el diámetro son iguales, por lo que su relación será igual a 1.
Motores de carrera corta o supercuadrados: La carrera es menor que el diámetro de forma que su relación puede ser de hasta 0,7.
Motores de carrera larga: La relación entre carrera y diámetro es siempre superior a 1, pudiendo ser hasta 1,3 veces mayor que el diámetro.

Componentes del Sistema de Distribución

Válvulas de admisión y de escape con sus sistemas de fijación y apoyo
Árbol de levas y mecanismos de accionamiento
Balancín y eje de balancín
Empujador mecánico o hidráulico y mecanismos de regulación de la holgura

Configuración de la Distribución

Según el Sistema de Obturación

Lumbreras
Válvulas rotativas y válvulas de membrana
Válvulas con movimiento alternativo

Por la Situación de las Válvulas

Válvulas situadas en el bloque
Válvulas en cabeza (en culata)

Ventajas del Turbocompresor

Aumenta la potencia y el par motor sin necesidad de aumentar la cilindrada del motor
Su accionamiento no exige un consumo adicional de energía
Asegura el llenado de los cilindros en funcionamiento a plena carga
El volumen que ocupa es reducido
Funcionamiento más silencioso del escape

Inconvenientes del Turbocompresor

Mayor cuidado en su uso y mantenimiento
El aire sometido a sobrepresión se calienta y disminuye su densidad
Trabaja a una alta temperatura de funcionamiento
En bajas cargas del motor ofrecen una mala respuesta

Componentes del Sistema de Admisión

Filtro de aire
Conductos del aire
Colector de admisión
Sensores del sistema de gestión del motor
En los motores sobrealimentados:
- Turbocompresor o compresor volumétrico
- Intercooler
En los motores de gasolina: Cuerpo de mariposa

Preguntas frecuentes

¿Qué es un motor térmico?

Es una máquina compuesta por diversos elementos mecánicos diseñada para transformar la energía química de un fluido en energía mecánica o movimiento.

¿Qué ventajas tiene un motor policilíndrico?

Ofrece mayor potencia y suavidad de marcha, y disminuyen o desaparecen los tiempos muertos y los desequilibrios dinámicos. Como inconvenientes, tiene mayor coste de fabricación y mantenimiento, más rozamiento y más peso.

¿Qué ventajas e inconvenientes tiene el turbocompresor?

Aumenta la potencia y el par motor sin aumentar la cilindrada y no exige consumo adicional de energía. Entre sus inconvenientes están el mayor cuidado en uso y mantenimiento, el calentamiento del aire comprimido y la mala respuesta a bajas cargas.