Motor
El
motor proporciona energía mecánica para mover
el automóvil. La mayoría de los automóviles
utiliza motores de explosión de pistones, aunque
a principios de la década de 1970 fueron muy frecuentes
los motores rotativos o rotatorios. Los motores de explosión
 de pistones pueden ser de gasolina o diesel.
Motor
de gasolina
Los
motores de gasolina pueden ser de dos o cuatro tiempos.
Los primeros se utilizan sobre todo en motocicletas ligeras,
y apenas se han usado en automóviles. En el motor
de cuatro tiempos, en cada ciclo se producen cuatro movimientos
de pistón (tiempos), llamados de admisión,
de compresión, de explosión o fuerza y de
escape o expulsión. En el tiempo de admisión,
el pistón absorbe la mezcla de gasolina y aire que
entra por la válvula de admisión. En la compresión,
las válvulas están cerradas y el pistón
se mueve hacia arriba comprimiendo la mezcla. En el tiempo
de explosión, la bujía inflama los gases,
cuya rápida combustión impulsa el pistón
hacia abajo. En el tiempo de escape, el pistón se
desplaza hacia arriba evacuando los gases de la combustión
a través de la válvula de escape abierta.
El
movimiento alternativo de los pistones se convierte en giratorio
mediante las bielas y el cigüeñal, que a su
vez transmite el movimiento al volante del motor, un disco
pesado cuya inercia arrastra al pistón en todos los
tiempos, salvo en el de explosión, en el que sucede
lo contrario. En los motores de cuatro cilindros, en todo
momento hay un cilindro que suministra potencia al hallarse
en el tiempo de explosión, lo que proporciona una
mayor suavidad y permite utilizar un volante más
ligero.
El
cigüeñal está conectado mediante engranajes
u otros sistemas al llamado árbol de levas, que abre
y cierra las válvulas de cada cilindro en el momento
oportuno.
A
principios de la década de 1970, un fabricante japonés
empezó a producir automóviles impulsados por
el motor de combustión rotativo (o motor Wankel),
inventado por el ingeniero alemán Felix Wankel a
principios de la década de 1950. Este motor, en el
que la explosión del combustible impulsa un rotor
en lugar de un pistón, puede llegar a ser un tercio
más ligero que los motores corrientes.
Carburación
En
el carburador se mezcla aire con gasolina pulverizada. La
bomba de gasolina impulsa el combustible desde el depósito
hasta el carburador, donde se pulveriza mediante un difusor.
El pedal del acelerador controla la cantidad de mezcla que
pasa a los cilindros, mientras que los diversos dispositivos
del carburador regulan automáticamente la riqueza
de la mezcla, esto es, la proporción de gasolina
con respecto al aire. La conducción a velocidad constante
por una carretera plana, por ejemplo, exige una mezcla menos
rica en gasolina que la necesaria para subir una cuesta,
acelerar o arrancar el motor en tiempo frío. Cuando
se necesita una mezcla extremadamente rica, una válvula
conocida como estrangulador o ahogador reduce drásticamente
la entrada de aire, lo que permite que entren en el cilindro
grandes cantidades de gasolina no pulverizada.
Encendido
La
mezcla de aire y gasolina vaporizada que entra en el cilindro
desde el carburador es comprimida por el primer movimiento
hacia arriba del pistón. Esta operación calienta
la mezcla, y tanto el aumento de temperatura como la presión
elevada favorecen el encendido y la combustión rápida.
La ignición se consigue haciendo saltar una chispa
entre los dos electrodos de una bujía que atraviesa
las paredes del cilindro.
En
los automóviles actuales se usan cada vez más
sistemas de encendido electrónico. Hasta hace poco,
sin embargo, el sistema de encendido más utilizado
era el de batería y bobina, en el que la corriente
de la batería fluye a través de un enrollado
primario (de baja tensión) de la bobina y magnetiza
el núcleo de hierro de la misma. Cuando una pieza
llamada ruptor o platinos abre dicho circuito, se produce
una corriente transitoria de alta frecuencia en el enrollado
primario, lo que a su vez induce una corriente transitoria
en el secundario con una tensión más elevada,
ya que el número de espiras de éste es mayor
que el del primario. Esta alta tensión secundaria
es necesaria para que salte la chispa entre los electrodos
de la bujía. El distribuidor, que conecta el enrollado
secundario con las bujías de los cilindros en la
secuencia de encendido adecuada, dirige en cada momento
la tensión al cilindro correspondiente. El ruptor
y el distribuidor están movidos por un mismo eje
conectado al árbol de levas, lo que garantiza la
sincronización de las chispas.
Motor diesel
Los
motores diesel siguen el mismo ciclo de cuatro tiempos explicado
en el motor de gasolina, aunque presentan notables diferencias
con respecto a éste. En el tiempo de admisión,
el motor diesel aspira aire puro, sin mezcla de combustible.
En el tiempo de compresión, el aire se comprime mucho
más que en el motor de gasolina, con lo que alcanza
una temperatura extraordinariamente alta. En el tiempo de
explosión no se hace saltar ninguna chispa —los
motores diesel carecen de bujías de encendido—,
sino que se inyecta el gasoil o gasóleo en el cilindro,
donde se inflama instantáneamente al contacto con
el aire caliente. Los motores de gasoil no tienen carburador;
el acelerador regula la cantidad de gasoil que la bomba
de inyección envía a los cilindros.
Los
motores diesel son más eficientes y consumen menos
combustible que los de gasolina. No obstante, en un principio
se utilizaban sólo en camiones debido a su gran peso
y a su elevado costo. Además, su capacidad de aceleración
era relativamente pequeña. Los avances realizados
en los últimos años, en particular la introducción
de la turboalimentación, han hecho que se usen cada
vez más en automóviles; sin embargo, subsiste
cierta polémica por el supuesto efecto cancerígeno
de los gases de escape (aunque, por otra parte, la emisión
de monóxido de carbono es menor en este tipo de motores).
Lubricación
y refrigeración
Los
motores necesitan ser lubricados para disminuir el rozamiento
o desgaste entre las piezas móviles. El aceite, situado
en el cárter, o tapa inferior del motor, salpica
directamente las piezas o es impulsado por una bomba a los
diferentes puntos.
Además,
los motores también necesitan refrigeración.
En el momento de la explosión, la temperatura del
cilindro es mucho mayor que el punto de fusión del
hierro. Si no se refrigeraran, se calentarían tanto
que los pistones se bloquearían. Por este motivo
los cilindros están dotados de camisas por las que
se hace circular agua mediante una bomba impulsada por el
cigüeñal. En invierno, el agua suele mezclarse
con un anticongelante adecuado, como etanol, metanol o etilenglicol.
Para que el agua no hierva, el sistema de refrigeración
está dotado de un radiador que tiene diversas formas,
pero siempre cumple la misma función: permitir que
el agua pase por una gran superficie de tubos que son refrigerados
por el aire de la atmósfera con ayuda de un ventilador.
Aspectos importantes
El motor del auto es un generador de energía necesaria para propulsar su funcionamiento. Es obvio que el motor es el componente principal y está fabricado complejamente con una gama de diferentes piezas en tamaño, formas y funciones. Sin la presencia de alguna de ellas, sería imposible que el auto pueda arrancar. A partir del próximo segmento vamos a listar y detallar cada una de estas importantes 30 partes del motor del auto.
Nombre de las piezas más importantes del motor de un auto
Las distintas partes que integran el motor de un auto se basan en el bloque del motor (bloque de cilindros), la cámara de combustión, la culata, los pistones, el cigüeñal, el árbol de levas, la cadena de distribución, el tren de válvulas, válvulas, balancines, varillas de empuje/elevadores, inyectores de combustible y bujías. Comenzaremos con:
- Bloque de motor
- Pistón
- Culata
- Cigüeñal
- Árbol de levas
- Correa de distribución
- Válvulas de motor
- Cárter de aceite
- Cámara de combustión
- Colector de admisión
- Colector de escape
- Válvulas de admisión y escape
- Bujías
- Biela
- Anillo de pistón
- Pasador
- Leva
- Volantes
- Junta de culata
- Camisa de cilindro
- Caja del cigüeñal
- Distribuidor
- Junta tórica del distribuidor
- Tapa de culata
- Arandela de goma
- Polea de árbol de levas
- Filtro de aceite
- Bomba de agua
- Polea de transmisión de la correa de distribución
- Perno de drenaje del cárter de aceite
1. Bloque motor
El bloque del motor es la parte vital del corazón del auto. Por lo general, está fabricado a base de aluminio o hierro, está diseñado con orificios para contener los cilindros y suministras vías de flujo de agua y aceite, con el objetivo de enfriar y lubricar el motor. El bloque motor contiene los pistones, el cigüeñal, el árbol de levas y entre cuatro y doce cilindros según el modelo del auto, es conocida como en línea, plana o en forma de V. Los otros componentes del motor se encuentran atornilladas del mismo, dentro del bloque es donde ocurre el proceso de combustión.
2. Pistón
El pistón es un elemento cilíndrico con una superficie plana en la parte superior. La función del pistón es transferir la energía generada por la combustión al cigüeñal para impulsar el vehículo. Los pistones se mueven hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro dos veces en el proceso de cada rotación del cigüeñal. Dentro del pistón están los anillos de pistón que están fabricados con la misión de generar comprensión y disminuir la fricción del roce permanente del cilindro. Puedes leer mas en que son pistones de un motor
3. Culata
La culata es una pieza que tiene varios componentes, incluyendo los resortes de las válvulas, las válvulas, los elevadores, las varillas de empuje, los balancines y los árboles de levas encargados de controlar los conductos que conllevan la circulación de aire de admisión a los cilindros durante la admisión.
4. Cigüeñal
El cigüeñal va colocado en la parte inferior del bloque del motor, dentro de los muñones del cigüeñal (área del eje que descasa sobre los cojinetes). Este mecanismo funciona suavemente maquinado y balanceado, se conecta a los pistones por medio de la biela. El cigüeñal se encarga de convertir el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pistón, es decir se mueve recíprocamente, a la velocidad del motor.
5. Árbol de levas
El árbol de levas puede estar instalado dentro del bloque del motor o en las culatas de los cilindros, dependerá del diseño del vehículo. En la actualidad muchos automóviles de tecnología moderna los tienen en las culatas de los cilindros, se conocen como doble árbol de levas en cabeza (DOHC), o árbol de levas en cabeza simple (SOHC), están protegidos por una serie de cojinetes que se lubrican con aceite para ofrecer mayor duración. La función del árbol de levas es regular el tiempo de apertura y cierra de las válvulas y tomar el movimiento giratorio del cigüeñal, lo transfiere moviéndose hacia arriba y hacia abajo controlando el movimiento de los elevadores, movilizando las varillas de empuje, los balancines y las válvulas.
6. Correa/cadena de distribución
La correa de distribución, cadena de distribución o correa de distribución es una pieza del motor que se encarga de sincronizar la rotación del cigüeñal y el árbol de levas de manera que, las válvulas del motor se abran y se cierren en los momentos precisos, durante las carreras de admisión y escape de cada cilindro. . Una correa de distribución tiene un diseño de correa dentada, la correa de transmisión con dientes en la superficie interior. La cadena de distribución es una cadena de rodillos. La correa está fabricada a base de caucho resistente con engranajes para sujetar las poleas del árbol de levas y el cigüeñal. La cadena se envuelve alrededor de las poleas con dientes.
7. Válvulas del motor
Se refieren a piezas mecánicas que se usan en los motores para regular el flujo de aire, combustible y gases de escape en las cámaras de combustión o en la culata mientras funciona el motor. La función de las válvulas es muy sencilla, la leva empuja las válvulas hacia abajo en el cilindro contra el resorte, abriendo la válvula para que los gases pueden circular y después deja que la válvula se cierre con la fuerza del resorte.
8. Cárter de aceite
El cárter de aceite es esencial, pero a la vez es una parte sencilla que interviene en el sistema de lubricación del motor. El aceite fluye por todas las partes del motor para lubricarlas. Sin aceite la fricción perjudicará el motor. El cárter de aceite mantiene el sistema bien lubricado, es vital para que el líquido no tenga fugas. Es un componente de metal unido a otra pieza de metal, con una junta entre el cárter de aceite y la parte del motor a la que se une.
9. Cámara de combustión
La cámara de combustión esta dentro del cilindro, donde se enciende la mezcla de aire y combustible. Según el pistón comprime la mezcla de aire y combustión se conecta con la bujía, la mezcla se quema y se expulsa de la cámara de combustión como energía. El cilindro contiene elementos valiosos de un motor de combustión interna, incluyendo la boquilla del inyector, el pistón, la bujía, la cámara de combustión y otros.
10. Colector de admisión
El colector de admisión de un auto es la parte del motor que se encarga de distribuir el flujo de aire entre los cilindros. Generalmente, un colector de admisión tiene la válvula del acelerador (cuerpo del acelerador) y otros elementos. En ciertos motores V-6 y V-8, un múltiple de admisión puede estar elaborado de diversas secciones o partes separadas. El aire de admisión circula por medio del filtro de aire, la funda de admisión (snorkel), después por el cuerpo del acelerador, hacia la cámara del colector de admisión, luego por medio de los corredores y hacia los cilindros.
11. Colector de escape
El colector de escape regularmente es una pieza sencilla a base de hierro fundido o acero inoxidable, recolecta los gases de escape del motor de múltiples cilindros y los lleva al tubo de escape. Su fabricación es parecida a la del colector de admisión. El colector de escape tiene la misma función, tanto en los motores de gasolina como en los diésel, en ambos casos transporta los gases de escape.
12. Válvulas de admisión y escape
Las válvulas de admisión y escape se usan para controlar y regular la carga (o aire) que llega al motor para quemar y los gases de escape que emanan del cilindro. Están ubicadas en las culatas o en las paredes de los cilindros. En los motores a gasolina, la mezcla de aire y combustible ingresa por la válvula de admisión. Pero, en los motores diésel, sólo ingresa aire por la válvula de admisión. La válvula de escape en ambos casos está diseñada para que salgan los gases de escape. Las válvulas de admisión van conectadas al colector de admisión y las válvulas de escape están conectadas al colector de escape.
13. Bujías
Una bujía es un dispositivo para producir corriente eléctrica desde un sistema de encendido a la cámara de combustión de un motor de encendido por chispa, para encender la mezcla de aire/combustible comprimido por una chispa eléctrica con la presión de combustión dentro del motor. Una bujía tiene una carcasa roscada de metal, aislada eléctricamente de un electrodo central por un aislante cerámico. El electrodo central, tiene una resistencia, va conectado por un cable fuertemente aislado a la terminal de salida de una bobina de encendido o magneto.
14. Biela
Una biela es la pieza del motor de pistón que conecta el pistón al cigüeñal. Junto con la manivela, la biela transforma el movimiento alternativo del pistón en la rotación del cigüeñal. La biela se requiere para transmitir las fuerzas de compresión y tracción del pistón.
15. Anillo de pistón
Un anillo de pistón es un anillo metálico partido, que se junta al diámetro exterior de un pistón en un motor de combustión interna o máquina de vapor. La mayoría de los anillos de pistón están fabricados a base de hierro fundido o acero. Sus principales funciones son:
- Sellar la cámara de combustión para que ocurra una mínima pérdida de gases al cárter.
- Mejorar la transferencia de calor del pistón a la pared del cilindro.
- Mantener la cantidad correcta de aceite entre el pistón y la pared del cilindro
- Regular el consumo de aceite del motor raspando el aceite de las paredes del cilindro hacia el sumidero.
16. Pasador
Pasador, bulón, también conocido como muñequera, es una pieza importante en un motor de combustión interna. Produce una conexión entre la biela y el pistón. Los pasadores de pistón también se pueden utilizar con bielas y ruedas o bielas.
17. Leva
Forman parte integral de los árboles de levas. Las levas, se conoce como árbol de levas. Las levas están ubicadas en el árbol de levas para controlar la sincronización de las válvulas de admisión y escape. Es la parte más importante del motor del automóvil.
18. Volante
Un volante es un elemento mecánico que guarda la conservación del momento angular para almacenar energía de rotación. Es una forma de energía cinética proporcional al producto de su momento de inercia y el cuadrado de su velocidad de rotación. El par generado por el motor no es uniforme y su naturaleza es fluctuante. Por lo general, un volante está instalado en el árbol de levas. Almacena torque cuando su valor es alto, y lo libera cuando su valor es bajo en un ciclo de operación. Funciona como amortiguador de par.
19. Junta de culata
Una junta es un anillo o lámina a base de material flexible, se usa en aplicaciones estáticas para sellar juntas, fisuras y otras superficies de contacto para evitar fugas. Hay diferentes tipos de juntas que generalmente se utilizan en un motor:
Junta de culata: proporciona el sello entre el bloque del motor y la culata. Sella los gases de combustión dentro de los cilindros y evita que el refrigerante o el aceite del motor se filtren en los cilindros.
Junta del colector de admisión: sella el pequeño espacio entre el colector y el motor, evita se escape el aire, refrigerante y/o aceite. La junta del colector de admisión sufre desgaste. Puede agrietarse o deformarse de manera que hayan fugas.
Junta del colector de escape: suele ser una junta de varias capas que contiene metal y otros materiales, diseñados para suministrador el mejor sellado.
Junta de la bomba de agua: es una pieza en forma de anillo elaborada de un material duradero, puede soportar temperaturas variables. La bomba de agua es una parte esencial, empuja el refrigerante alrededor del motor.
Junta del cárter de aceite: sella el cárter de aceite en la parte inferior del bloque del motor, evita que el aceite se escape, según el movimiento del cárter al motor y viceversa.
20. Camisa del cilindro
Una camisa de cilindro es una pieza delgada de metal parecida a un cilindro, se instala en un bloque de motor formando un cilindro. La camisa del cilindro, funciona como la pared interna de un cilindro, forma una superficie deslizante para los anillos del pistón, mientras contiene el lubricante en su interior. Se desgasta por la fricción de los anillos del pistón y la falda del pistón. El desgaste es reducido por una capa fina de aceite que cubre las paredes del cilindro, y por una capa de vidriado que se forma naturalmente cuando el motor está en marcha.
21. Cárter del cigüeñal
El cárter es la carcasa del cigüeñal de un motor alternativo de combustión interna. La mayoría de los motores modernos traen el cárter integrado al bloque del motor. Los motores de dos tiempos utilizan un diseño de compresión del cárter, lo que hace que la mezcla de aire y combustible pase mediante el cárter antes de entrar en los cilindros. Por lo general, el cárter forma la mitad inferior de los muñones de los cojinetes principales (con las tapas de los cojinetes formando la otra mitad), aunque en algunos motores el cárter envuelve los muñones de los cojinetes principales.
22. Distribuidor
Un distribuidor es un eje giratorio cerrado usado en motores de combustión interna de encendido por chispa, tienen encendido sincronizado mecánicamente. La función principal del distribuidor es enrutar la corriente secundaria o de alto voltaje, desde la bobina de encendido hasta las bujías en el orden de encendido correcto y durante la cantidad de tiempo correcta.
23. Junta Tórica del distribuidor
Por lo general, los distribuidores utilizan una junta tórica de tamaño específico que encaja en el eje del distribuidor para sellarlo con el motor denominado junta tórica del distribuidor. Las juntas tóricas son anillos toroidales que se usan para sellar la carcasa del distribuidor con el motor, evitando que ocurran fugas de aceite en la base del distribuidor.
24. Tapa de culata
Muchos motores de tecnología moderna de cuatro tiempos, poseen la tapa de la culata se encarga de proteger las piezas de accionamiento superiores de la unidad de control del motor, al igual que válvulas en la ventilación del cárter con todos sus dispositivos periféricos. Su función es resguardar el motor de sucio y objetos extraños.
25. Arandela de goma
Las arandelas de goma se usan para proteger o revestir agujeros, evitar que se afloje la unión atornillada y el material, así como disminuir vibraciones. Insertar una arandela de goma ayuda a eliminar los bordes afilados y resguarda la válvula del motor para que no pase por un orificio.
26. Polea del árbol de levas
Una polea de árbol de leva forma parte del sistema de sincronización en un motor, se utiliza para controlar la velocidad de rotación del árbol de levas, es el elemento que controla las válvulas de asiento responsables de la admisión y el escape de aire en los cilindros. La polea de levas se activa con la cadena de distribución para hacer girar el árbol de levas en sincronía con el cigüeñal.
27. Filtro de aceite
El filtro de aceite de un auto tiene la función de eliminar desechos. Atrapa trizas perjudiciales, suciedad y virutas de metal en el aceite del motor. Sin el filtro de aceite, las partículas de sucio pueden ingresar al aceite del motor. Filtrar el sucio, ayuda el aceite del motor a que se mantenga más limpio y por un tiempo más prolongado.
28. Polea de transmisión de la correa de distribución
Una polea de correa de distribución es un sistema de poleas especializado con dientes o cavidades a lo largo de la parte exterior del diámetro de toda la polea. Los dientes o cavidades en el exterior de la polea, no se usan para la transmisión de potencia. Enganchan la correa de la polea, para ayudar la sincronización y evitar la desalineación.
29. Bomba de agua
La bomba de agua de un vehículo es una pieza accionada por correa que obtiene potencia del cigüeñal del motor. Es diseñada en forma de centrífuga, la bomba de agua extrae el líquido enfriado del radiador mediante la entrada central de la bomba. Después hace circular el líquido hacia el motor, y retorno al sistema de enfriamiento del carro.
30. Perno de drenaje del cárter de aceite
El tapón de drenaje de aceite se encuentra en la parte inferior del motor dentro del cárter de aceite. Se usa para drenar el aceite durante un cambio de aceite. Si el perno o el cárter de aceite tienen una rosca cruzada, quizás requiera de un tapón nuevo de drenaje de aceite.
Vea las otras partes del Motor:
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