Convertir un líquido inflamable en energía, y dicha energía transformarla en calor y movimiento. Esa es la magia que consiguen los motores de combustión interna, piezas de ingeniería milimétrica que forman parte de nuestro día a día pero, ¿sabemos realmente qué piezas lo conforman y cómo funcionan?

Vamos a hacer un repaso sobre las piezas fundamentales que forman parte de un motor de gasolina o diésel y con ellas vamos a explicar cómo se consigue transformar el líquido que sale del surtidor de la gasolinera en desplazamientos.

El bloque del motor es la pieza principal que da forma a un propulsor, es su caja torácica. Dentro del bloque se encierran los cilindros y suele estar confeccionado en una sola pieza, pero además de los cilindros también incorpora múltiples canalizaciones para la lubricación o el sistema de refrigeración.

En el interior del bloque, en los cilindros, son los alojamientos por los que suben y bajan los pistones, por lo que la precisión a la hora de su fabricación debe ser nanométrica.

Al mismo tiempo el bloque del motor es lo que determina la cilindrada, porque es donde se mide el cubicaje mediante la multiplicación de la sección de los cilindros por la carrera (la distancia que suben y bajan) cada uno de los pistones.

Los pistones son los encargados de mover los gases. El vacío que generan en la cámara de combustión llama a la mezcla a su interior para luego comprimirla y aprovechar la fuerza de la explosión. Su movimiento vertical es el que empuja al cigüeñal a través de las bielas y es lo que posteriormente se convierte en la energía que mueve el vehículo.

Están tallados en una sola pieza de metal hecha a medida para cada cilindro, pero para conseguir un cierre perfecto se añaden en su perímetro los segmentos. La cabeza de los cilindros puede tener diferentes formas para modificar la compresión contra la culata o para dejar hueco a las válvulas cuando están abiertas.

Las bielas se conectan a los pistones a través de bulones y dichas bielas se unen a un solo árbol central llamado cigüeñal. Esta pieza de metal de forma irregular es la encargada de sincronizar el movimiento de los pistones. El orden de encendido en un motor de cuatro tiempos y cuatro cilindros es 1-3-4-2.

Alternándose de esta manera y con la ayuda de un volante de inercia colocado en uno de los extremos, el motor consigue girar al unísono y producir energía de manera regular. Esta energía producida en el número que sea de cilindros que disponga el motor se transfiere al cigüeñal y éste lo lleva hacia la cadena cinemática.

En la parte inferior del motor, atornillada al bloque, se encuentra el cárter. Esta pieza es una especie de bañera en la que descansa el aceite encargado de mantener lubricados y refrigerados todos los componentes internos del motor.

Esta bandeja tiene formas específicas para que la gravedad lleve el aceite hasta su parte más profunda, punto desde el que la bomba de aceite absorbe el lubricante para mandarlo a las partes donde se necesite. A su vez, el cárter suele estar realizado en materiales que sean buenos conductores de calor, puesto que así el aceite se refrigera antes de volver a subir a cumplir su misión.

La culata es la parte más alta del motor y en ella se encuentra el organismo encargado de poner todo en orden. También conocida como la cabeza de los cilindros, las culatas son la tapa que cierra la cámara de combustión y donde, además, se alojan las válvulas y sus sistemas de accionamiento (árboles de levas).

Dichos árboles suelen están unidos al cigüeñal a través de una correa y giran a la mitad de revoluciones que el cigüeñal (dos vueltas de cigúeñal por cada vuelta del árbol de levas) para abrir y cerrar las válvulas, los encargados de que la mezcla de combustible entre y salgan los gases de escape.

Las válvulas están sometidas a una gran presión ya que por una parte tienen que cerrar de manera estanca las cámaras de combustión y por otra soportar velocidades de apertura y cierre muy elevadas sin fatigarse bajo temperaturas de funcionamiento altas.

En la parte superior de las válvulas los árboles de levas giran y sus empujadores con forma avellanada son los que empujan a las válvulas hacia el interior de la cámara de combustión para determinar sus tiempos de apertura. La vuelta a su posición inicial se consigue mediante muelles.

Prácticamente todos los motores de combustión que se utilizan para impulsar los vehículos modernos son de cuatro tiempos, pero ¿qué significa eso exactamente? Pues reduciéndolo al funcionamiento de un solo cilindro para entenderlo mejor diremos que se necesitan completar cuatro fases para conseguir una dosis de energía que será la encargada de mover las ruedas. Los cuatro tiempos de un motor de combustión interna son los siguientes:

Tanto en los motores diésel como en los de gasolina tenemos los mismos cuatro tiempos, pero como acabamos de ver existe una diferencia en cuanto a la manera en la que se detona el combustible. En un motor de gasolina hay bujías, en un diésel en cambio no, y esto está directamente relacionado con el ratio de compresión.

Este ratio de compresión nos ilustra la diferencia de volumen entre el punto muerto inferior y el punto muerto superior. Así, un ratio de 10:1 nos indica que la mezcla se comprime 10 veces desde que el pistón empieza a subir hasta que llega al punto más alto, justo antes de la detonación.

Para conseguir que un motor diésel haga explotar la mezcla sin necesidad de chispa hay que saber que el diésel se autodetona a 256ºC, una temperatura que se consigue gracias a elevados ratios de compresión: a más compresión, las moléculas se aprietan unas contra otras sin poder escapar, lo que genera el incremento de temperatura necesario.

Por poner un ejemplo para ver la disparidad de ratios que usan uno y otro motor, un SEAT León 1.0 EcoTSI de 115 CV tiene una compresión de 10,5:1, mientras que el motor 1.6 TDI de 115 CV se va hasta 16,2:1.

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