Como funciona el motor de un coche

Como funciona el motor de un coche

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El núcleo del motor es el cilindro, con el pistón moviéndose hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro. Los motores monocilíndricos son típicos de la mayoría de los cortacéspedes, pero normalmente los coches tienen más de un cilindro (cuatro, seis y ocho cilindros son comunes). En un motor multicilíndrico, los cilindros suelen estar dispuestos de una de estas tres formas: en línea, en V o planos (también conocidos como horizontalmente opuestos o bóxer), como se muestra en las figuras de la izquierda.Así que ese cuatro en línea que mencionamos al principio es un motor con cuatro cilindros dispuestos en línea. Las distintas configuraciones tienen diferentes ventajas y desventajas en términos de suavidad, coste de fabricación y características de forma. Estas ventajas y desventajas las hacen más adecuadas para determinados vehículos.Anuncio

La mayoría de los subsistemas del motor pueden implementarse utilizando diferentes tecnologías, y las mejores tecnologías pueden mejorar el rendimiento del motor. Vamos a ver todos los diferentes subsistemas utilizados en los motores modernos, empezando por el tren de válvulas.El tren de válvulas consiste en las válvulas y un mecanismo que las abre y cierra. El sistema de apertura y cierre se llama árbol de levas. El árbol de levas tiene lóbulos que mueven las válvulas hacia arriba y hacia abajo, como se muestra en la figura 5.PublicidadLa mayoría de los motores modernos tienen lo que se llama levas en cabeza. Esto significa que el árbol de levas está situado por encima de las válvulas, como se muestra en la figura 5. Las levas del árbol activan las válvulas directamente o a través de una conexión muy corta. Los motores más antiguos utilizaban un árbol de levas situado en el cárter, cerca del cigüeñal. Una correa o cadena de distribución une el cigüeñal con el árbol de levas para que las válvulas estén sincronizadas con los pistones. El árbol de levas gira a la mitad de la velocidad del cigüeñal. Muchos motores de alto rendimiento tienen cuatro válvulas por cilindro (dos para la admisión y dos para el escape), y esta disposición requiere dos árboles de levas por banco de cilindros, de ahí la expresión «doble leva en cabeza».

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El motor del deportivo Jaguar XJS de mediados/finales de los años setenta da una velocidad máxima de unos 240 km/h (140 mph). Tiene algo así como 300 CV (unas seis veces más potente que el motor de Morris). Aparte del número de cilindros, los motores también difieren en el diseño de sus cilindros. El motor Morris es «subcuadrado», lo que significa que tiene cilindros bastante estrechos (de pequeño diámetro) que empujan el pistón una larga distancia (carrera). El motor Jaguar es «sobrecuadrado», con cilindros más anchos cuyos pistones no empujan tanto. Estos términos se explican con más detalle a continuación.

Esto depende del tamaño del cilindro, que, a su vez, depende de dos medidas clave: el diámetro del cilindro (llamado diámetro interior) y la distancia que recorre el pistón (su carrera). El área de un círculo es π × radio2, y como el diámetro interior es el doble del radio, el volumen útil de un cilindro de coche es (π/4) × diámetro interior × carrera. En términos físicos, el volumen del cilindro está relacionado con el trabajo que realiza el combustible al expandirse, la energía que transfiere al pistón y (si tenemos en cuenta la frecuencia con la que esto ocurre), la potencia que produce el coche. Por lo tanto, el diámetro y la carrera son muy importantes, y por eso se citan a menudo en las especificaciones técnicas de los motores de los coches junto con el número de cilindros. A menudo verás estas medidas escritas en la forma de diámetro × carrera (así, por ejemplo, 90 × 86 mm significa un diámetro de 90 mm y una carrera de 86 mm).

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Para la mayoría de la gente, un coche es una cosa que llenan de gasolina y que les lleva del punto A al punto B. Pero, ¿te has parado a pensar alguna vez cómo lo hace realmente? ¿Qué hace que se mueva? A no ser que hayas adoptado un coche eléctrico como conductor diario, la magia del cómo se reduce al motor de combustión interna, esa cosa que hace ruido bajo el capó. Pero, ¿cómo funciona exactamente un motor?

En concreto, un motor de combustión interna es un motor térmico que convierte la energía del calor de la combustión de la gasolina en trabajo mecánico, o par motor. Ese par se aplica a las ruedas para que el coche se mueva. Y a no ser que conduzcas un antiguo Saab de dos tiempos (que suena como una vieja motosierra y echa humo aceitoso por el escape), tu motor funciona según los mismos principios básicos tanto si conduces un Ford como un Ferrari. Los motores tienen pistones que se mueven hacia arriba y hacia abajo dentro de unos tubos metálicos llamados cilindros. Imagina que vas en bicicleta: Tus piernas se mueven hacia arriba y hacia abajo para hacer girar los pedales. Los pistones están conectados mediante bielas (son como tus espinillas) a un cigüeñal, y se mueven hacia arriba y hacia abajo para hacer girar el cigüeñal del motor, del mismo modo que tus piernas hacen girar el de la bicicleta, que a su vez impulsa la rueda motriz de la bicicleta o las ruedas motrices del coche. Dependiendo del vehículo, el motor suele tener entre dos y doce cilindros, con un pistón que sube y baja en cada uno de ellos.

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El diccionario define un motor como una máquina con partes móviles que convierte la energía en movimiento. Por lo tanto, cuando consideramos cómo funciona el motor de un coche, podemos ignorar muchas de las piezas adicionales (la bomba de agua, el alternador, el motor de arranque, etc.) que mucha gente consideraría también parte del motor.

Una secuencia de explosiones muy controladas empuja hacia abajo los pistones (parecen tazas volteadas) que están unidos a varillas metálicas, llamadas bielas. Estas bielas están unidas a una pieza de metal mucho más grande y extremadamente resistente situada en la parte inferior del motor y que se encuentra en ángulo recto con ellas. Se llama cigüeñal.

El movimiento ascendente y descendente de los pistones y las bielas se convierte en un movimiento de rotación gracias al cigüeñal que gira. Al cigüeñal se conectan todo tipo de elementos, como la caja de cambios y la transmisión.

En un motor de gasolina, son las bujías (una por pistón, pero a veces dos) las que provocan estos movimientos. Cuando una carga eléctrica pasa por ellas, generan una chispa que enciende una mezcla de gasolina y aire.

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