"HOLA A TODOS,hoy les traigo un post que habla sobre TIPOS Y GEOMETRÍA DE LOS MOTORES A COMBUSTIÓN ,espero que les guste,saludos."
MOTORES A COMBUSTIÓN
Si alguna vez has quedado mirando con cara de ¿de que carajo hablan? cuando escuchas o lees algo sobre un motor V6, V8, de 4 en línea, plano, rotativo, o de 2 tiempos, entonces te recomiendo que leas este artículo, sobre todo si dijiste que si a 2 o más opciones.
En los próximos párrafos trataré de explicar de la forma más simple posible los tipos y configuraciones de motores a combustión (a.k.a. Motores for Dummies) No sólo los convencionales que encontramos en los vehículos, sino que también algunos diseños algo más extravagantes, que pasaron de ser “una buena idea” a un “gracias, pero no, gracias“.
La forma del motor la determina la disposición de los cilindros. ¿Pero que carajo es un cilindro? ok, dije que era una guia para dummies, asi que partiré por lo básico.
Cilindro, pistón, biela y cigueñal
Consideraremos cuatros piezas básicas en un motor: Cilindro, pistón, biela y cigueñal (si, faltan válvulas, balancines y muchas otras piezas, pero para explicar lo básico nos quedaremos con éstas) El motor consigue el movimiento a través de la energía liberada en la explosión del combustible dentro de los cilindros. donde la única dirección hacia donde puede escapar esta energía, es hacia el pistón, empujándolo. El movimiento en una dirección del pistón se transforma en movimiento rotativo del cigueñal, por la conexión que hace la biela entre éste y el pistón.
El ciclo Otto es el ciclo por el cual se rigen los motores que usan gasolina; los motores petroleros se rigen por el ciclo Diesel. Explicado de una forma muy simple, es casi lo mismo que el bencinero, pero la explosión se produce por compresión de gases, y no por una chispa detonante. El proceso de combustión consta de cuatro partes o carreras: admisión, compresión, combustión, y escape.
La carrera de admisión
La carrera de admisión es cuando entra al cilindro el aire y la bencina, mientras el pistón baja para hacer espacio. Una vez que ha llegado a la parte más baja de su recorrido dentro del cilindro, comienza a subir y empieza la carrera de compresión, donde el cilindro queda sellado al cerrarse las válvulas, y se genera alta presión dentro de él. Al llegar arriba el pistón, la bujía manda la chispa que enciende la mezcla de aire y bencina, generando la explosión y empezando la carrera de combustión o trabajo (es aquí donde se le entrega energía al cigueñal) por la expansión de los gases de combustión baja el pistón, empujando la biela y moviendo el cigueñal.
Llegado abajo de nuevo el pistón, debe volver a subir para empezar la carrera de escape, donde se abre la válvula de escape de gases de combustión, y todos esos gases son expulsados al exterior del cilindro. Una vez que llega de nuevo arriba el pistón, se cierra la válvula de escape, se abre la de entrada, y comienza de nuevo la carrera de admisión, y el ciclo completo se reinicia.
Muchas palabras que pueden sonar poco comprensibles, pero con el video quedarán mucho más claras
Muchas palabras que pueden sonar poco comprensibles, pero con el video quedarán mucho más claras
Motores en línea
Son los más comunes actualmente, y los más simples de fabricar. Éste fue el primer tipo de motor utilizado en las automóviles, debido a su simpleza. Los cilindros quedan en una línea, haciendo que el bloque sea más angosto. El problema que tienen, es que cuando se usan muchos cilindros (6 o más) el motor queda muy largo, haciendo impráctico su uso, por lo que los motores de 6 o más cilindros en línea fueron reemplazados paulatinamente con otras configuraciones, como los en V. Los primeros motores eran en línea, de hasta 10 o 12 cilindros.
Una de las ventajas del motor en línea, es que al usarlo con 6 cilindros, está naturalmente balanceado (las fuerzas de inercia que se producen por el movimiento de las piezas) pero resultaban muy largos. El problema de desbalanceamiento de los motores con menos cilindros fue resuelto por volantes de inercia y balancines, que contrarrestaban esas fuerzas en motores de 4 en línea y V6, haciendo estos últimos más prácticos que los de 6 en línea. Otros fabricantes, como VW han intentado mezclar lo mejor de ambos mundos, haciendo motores V6 con un ángulo de bancada (el ángulo formado por grupos de cilindros, o bancos) estrecho.
Actualmente el más común es el de 4 cilindros en línea, aunque algunos fabricantes, como Audi, tienen motores de 5 cilindros en línea. BMW usó por bastante tiempo (hasta fines de los 90 – principios del 2000) motores de 6 cilindros en línea, al igual que Nissan en los modelos Skyline hasta la versión R34. Con el tiempo los 6 en línea fueron reemplazados por V6, más compactos y livianos.
Texto aquí
Motores en V
Se puede considerar un motor en V como dos motores en línea unidos a un solo cigueñal, con un ángulo entre ambos bancos de cilindros llamado ángulo de bancada, que depende de varios factores que no veremos, porque sería entrar en el cálculo de cosas innecesarias por esta vez. Se hacen de dos, cuatros, cinco, seis, ocho, diez y doce cilindros, siendo los dos más pequeños usados en motos y botes.
Una mayor cantidad de cilindros entrega un torque más parejo, sin embargo hace más grande el motor. Esa es la ventaja de este tipo de motores, que reduce el largo del bloque, a costa de ser más ancho. Sin embargo, cuando se tienen 8 o más cilindros, el cigueñal igual se alarga al tener que alojar 8 bielas por separado, lo que no haría tanta diferencia con respecto a uno de 8 en línea. Para solucionar esto, en el cigueñal se colocan dos bielas sobre un mismo muñón de manivela, acortando de esa forma el largo total del cigueñal.
En las motos se usa a veces un motor en V de 2 cilindros, un V-twin, que es como la imagen de arriba, con las dos bielas conectadas a un solo muñón del cigueñal, acortando bastante el largo del cigueñal si es que estuviera cada biela en un muñón.
Otra de las ventajas de los motores en V, es que cuando se tiene más de 12 cilindros, el motor queda prácticamente perfectamente balanceado, y no se necesitan masas balanceadoras extra, Por eso el andar de un V12 es muy suave, debido a su balanceamiento natural. Observen en el video cómo la moneda no se cae al estar sobre el motor funcionando del BMW 850 CSi.
Motores planos:
En los motores planos, los cilindros están opuestos y conectados a un solo cigueñal. La forma más fácil de verlo es pensar en un motor en V con un ángulo de bancada de 180º. Es un diseño bastante antiguo, fue patentado por Karl Benz en 1896.
A diferencia de lo que la mayoría de la gente piensa, no todos los motores planos son Boxer. Existen dos categorías de motores planos, los Boxer y los en V de 180º. La diferencia entre ambos radica en la conexión de la biela al cigueñal, donde en el motor en V de 180º los dos cilindros opuestos están conectados al mismo muñón de manivela (similar al dibujo del motor en V) y en el motor Boxer va una biela por muñón. Esta configuración del motor fue usado en algunos modelos especiales de Ferrari y Alfa Romeo, y probó ser más eficiente cuando el motor tiene 8 o más cilindros.
La gran ventaja que ofrece los motores planos es su menor centro de gravedad, y el mejor balanceo natural. Su desventaja es su mayor costo de desarrollo.
Actualmente, Porsche y Subaru montan este tipo de motores, el último usándolo en toda su línea de vehículos. También se usó en los VW Escarabajo y Kombi, algunos modelos de Alfa Romeo, y en el Chevrolet Corvair. Incluso algunas motos BMW lo han equipado, así como en la industria aeronáutica.
En la siguiente animación queda más claro el funcionamiento del motor plano
Actualmente, Porsche y Subaru montan este tipo de motores, el último usándolo en toda su línea de vehículos. También se usó en los VW Escarabajo y Kombi, algunos modelos de Alfa Romeo, y en el Chevrolet Corvair. Incluso algunas motos BMW lo han equipado, así como en la industria aeronáutica.
En la siguiente animación queda más claro el funcionamiento del motor plano
Hasta aquí quedamos con los motores usados actualmente.
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