El Motor de gasolina se utiliza en automóviles de pasajeros para suministrar potencia a las ruedas. La fuente de potencia es la energía almacenada en la gasolina, la cual es liberada cuando ésta se quema en los cilindros del motor.

En el motor de gasolina se instalan pistones ajustados dentro de los cilindros y hay un espacio libre en la parte superior de cada pistón. Periódicamente una mezcla de gasolina y aire entra en ese espacio y es comprimida, encendiéndose y quemándose. Al quemarse la gasolina libera gases que tienen tendencia a expandirse o dilatarse.

La dilatación de los gases causa una gran presión sobre los pistones, resultando entonces el pistón impulsado fuertemente hacia abajo. Así que, cuando el pistón se mueve la expansión de los gases produce potencia.

Ya que el pìstón está confinado dentro de un cilindro recto, se mueve en línea recta. Para dominar esta fuerza y girar las ruedas, tiene que ser convertida de su movimiento lineal a un movimiento rotatorio.

Esto se consigue conectando el pistón al cigüeñal. Ahora, si podemos hacer mover el pistón hacia arriba y abajo dentro del cilindro, el cigüeñal se verá forzado a girar, entonces repitiendo el proceso de combustión arriba del pistón, causará repetidos ciclos de potencia para mantener el cigüeñal girando. Hasta este punto hemos mostrado solamente como empujar el pistón hacia abajo, no como hacer para que suba nuevamente.

Esto requiere otra parte del motor llamada volante. El volante gira con el cigüeñal y como es muy pesado, mantiene el eje en movimiento cuando el pistón no es empujado por la combustión de los gases.

Realmente, como el motor tiene varios cilindros, pueden ser puestos a punto para encender uno después de otro, de manera que el movimiento del cigüeñal es mantenido por una fuerza alternativa en todos los pistones.

Sin embargo, el volante aún se utiliza para mantener el cigüeñal girando suavemente, sin él, la potencia se aplicaría desigualmente cada vez que se produce una explosión en cada cilindro.

El proceso de quemar gasolina de esta menera, se llama combustión y sucede en un ciclo cuidadosamente controlado. El espacio por arriba del pistón conocido como cámara de combustiñon, está dotado de dos válvulas, una de ellas la de admisión, que permite la entrada de la mezcla aire/combustible antes de que se queme y la otra de escape, que permite la salida de los gases quemados.

La bujía en la cámara de combustión provee la chispa en el momento preciso durante el ciclo. El ciclo completo de la combustión toma cuantro carreras  del pistón. La carrera es el desplazamiento del pistón desde el punto más alto del cilindro, hasta el más bajo en el cilindro o viceversa, lo que requiere media vuelta de giro del cigüeñal.

La primera carrera del ciclo es la admisión, comenzando en la parte superior del cilindro, el pistón es jalado hacia abajo por el cigüeñal con la válvula de admisión abierta. Este movimiento crea un vacío o succión arriba del pistón. La mezcla aire/combustible es arrastrada adentro del cilindro a través de la válvula de admisión abierta.

Cuando el pistón alcanza el punto muerto inferior y comienza a subir nuevamente, la válvula de admisión se cierra y comienza la carrera de compresión, la válvula de escape permance cerrada de manera que la mezcla aire/combustible queda confinada arriba del pistón siendo entonces comprimida.

La compresión de la mezcla le permite quemarse más rápidamente y liberar más potencia cuando se enciende. La chispa que provoca el encendido de la mezcla salta en la bujía un instante antes que el pistón alcance nuevamente el punto muerto superior.

La tercera carrera entonces es la carrera de potencia. La combustión se está produciendo al mismo tiempo que el pistón comienza nuevamente su carrera descendente con toda la presión provocada por la expansión de los gases empujando el pistón para hacer girar el cigüeñal.

Cerca del punto muerto inferior durante la carrera de potencia, la válvula de escape comienza a abrirse, a medida que se va utilizando la energía  de los gases quemados, estos gases deben ser expulsados del cilindro.

Esta carrera final del ciclo es la carrera de escape. El pistón es nuevamente empujado hacia arriba en el cilindro  y los gases son expulsados a través de la válvula de escape. El ciclo comienza entonces nuevamente, con la carrera de admisión, una vez que el pistón ha completado la carrera de escape. El ciclo completo de cuatro carreras toma dos vueltas del cigüeñal.

Para hacer que el proceso se repita en forma contínua, el motor debe tener siete sistemas operativos. El sistema de compresión implica las partes que sellan la cámara de combustión y transmiten la potencia y movimiento del pistón.

El tren de válvulas es el sistema que abre y cierra las válvulas de admisión y escape en el momento apropiado durante el ciclo de combustión. El sistema de lubricación se utiliza para hacer circular el aceite lubricante del motor a través de todas las partes móviles del motor, de manera que ellas resbalen y se deslicen en lugar de rozar unas contra otras.

El sistema de enfriamiento hace circular el refrigerante para extraer el calor de la combustión de las partes del motor. El sistema de inducción suministra la mezcla de aire y combustible.

El sistema de encendido se ocupa de encender la mezcla combustible por medio de una chispa eléctrica en el momento preciso. El sistema de escape elimina los gases quemados luego que han cumplido con su cometido.

Existen muchas variantes sobre el diseño básico del motor que también deben mencionarse, así como ciertas características básicas del diseño, que deben conocerse. Los cilindros pueden estar dispuestos en ñínea, ésta es la disposición común para los motores de cuatro y seis cilindros.

Para los motores de ocho cilindros, una disposición en forma de "V" es la regla general. Dos bancos de cuatro cilindros en línea de ángulo de 90 grados. También existen motores de cuatro cilindros y de seis cilindros en "V" con las mismas características de diseño.

Los trenes de válvulas están generalmente localizados en la culata, o sea con las válvulas localizadas en la parte superior  de la cámara de combustión. Si el árbol de levas que comanda las válvulas también está localizado arriba, el sistema se llamará de árbol de levas en la culata.

Los cilindros del motor vienen en varios tamaños, el ánima es el diámetro de los cilindros y la carrera es el desplazamiento lineal del pistón del punto muerto superior al punto muerto inferior. Entre ambos, diámetro y carrera, determinan el desplazamiento del cilindro.

El desplazamiento es el volúmen en la distancia de desplazamiento del pistón. Este volúmen se expresa en pulgadas cúbicas, centímetros cúbicos o litros. El desplazamiento de un cilindro multiplicado por el número de cilindros.

En general, a mayor desplazamiento, mayor es la potencia obtenida del motor, el incremento ya sea por el diámetro, la carrera o ambos, provocará el incremento  del desplazamiento y de la potencia. La relación de compresión es la cantidad de veces que la mezcla aire/combustible es comprimida.

Fuente: Federal Mogul Institute (FMI-02)

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