Componentes principales de los motores
Los componentes y partes básicas que forman parte todavía en muchos casos o con algunas
variantes, de un motor de explosión o gasolina son los siguientes:
- Filtro de aire: Su función es extraer el polvo y otras partículas para limpiar lo más posible
el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cámara
de combustión de los cilindros del motor.
- Carburador: Mezcla el combustible con el aire en una proporción de 1:10000 para
proporcionar al motor la energía necesaria para su funcionamiento.
Esta mezcla la efectúa el carburador en el interior de un tubo con un estrechamiento practicado
al efecto, donde se pulveriza la gasolina por efecto venturi. Una bomba mecánica, provista con
un diafragma de goma o sintético, se encarga de bombear desde el tanque principal la gasolina
para mantener siempre llena una pequeña cuba desde donde le llega el combustible al carburador.
- Distribuidor: Distribuye entre las bujías de todos los cilindros del motor las
cargas de alto voltaje o tensión eléctrica provenientes de la bobina de encendido o ignición.
El distribuidor está acoplado sincrónicamente con el cigüeñal del motor de forma tal que al
rotar el contacto eléctrico que tiene en su interior, cada bujía recibe en el momento justo la
carga eléctrica de alta tensión necesaria para provocar la chispa que enciende la mezcla
aire-combustible dentro de la cámara de combustión de cada pistón.
- Bomba de nafta: Extrae la gasolina del tanque de combustible para enviarla
a la cuba del carburador cuando se presiona el “acelerador de pie” de un vehículo automotor o
el “acelerador de mano” en un motor estacionario.
Desde hace muchos años atrás se utilizan bombas mecánicas de diafragma, pero últimamente los
fabricantes de motores las están sustituyendo por bombas eléctricas, que van instaladas dentro
del propio tanque de la gasolina.
- Bobina de encendido o ignición: Dispositivo eléctrico perteneciente al sistema de
encendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensión.
La bobina de ignición constituye un transformador eléctrico, que eleva por inducción
electromagnética la tensión entre los dos enrollados que contiene en su interior.
El enrollado primario de baja tensión se conecta a la batería de 12 volt, mientras que el
enrollado secundario la transforma en una corriente eléctrica de alta tensión de 15 mil ó 20 mil volt.
Esa corriente se envía al distribuidor y éste, a su vez, la envía a cada una de las bujías
en el preciso momento que se inicia en cada cilindro el tiempo de explosión del combustible.
- Filtro de aceite: Recoge cualquier basura o impureza que pueda contener el aceite lubricante
antes de pasar al sistema de lubricación del motor.
- Bomba de aceite: Envía aceite lubricante a alta presión a los mecanismos del motor como son,
por ejemplo, los cojinetes de las bielas que se fijan al cigüeñal, los aros de los pistones,
el árbol de leva y demás componentes móviles auxiliares, asegurando que todos reciban la
lubricación adecuada para que se puedan mover con suavidad.
- Carter: Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor.
Una vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes mecanismos,
el sobrante regresa al cárter por gravedad, permitiendo así que el ciclo de lubricación continúe,
sin interrupción, durante todo el tiempo que el motor se encuentre funcionando.
- Aceite lubricante: Su función principal es la de lubricar todas las partes móviles del motor,
con el fin de disminuir el rozamiento y la fricción entre ellas.
De esa forma se evita el excesivo desgaste de las piezas, teniendo en cuenta que el cigüeñal
puede llegar a superar las 6 mil revoluciones por minuto.
Como función complementaria el aceite lubricante ayuda también a refrescar los pistones y los
cojinetes, así como mantenerlos limpios. Otra de las funciones del lubricante es ayudar a
amortiguar los ruidos que produce el motor cuando está funcionando.
- Toma de aceite: Punto desde donde la bomba de aceite succiona el aceite
lubricante depositado en el cárter.
- Bujias:Electrodo recubierto con un material aislante de
cerámica. En su extremo superior se conecta uno de los cables de alta tensión o voltaje
procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga eléctrica de entre 15 mil y 20 mil volt
aproximadamente. En el otro extremo la bujía posee una rosca metálica para ajustarla en
la culata y un electrodo que queda situado dentro de la cámara de combustión.
La función de la bujía es hacer saltar en el electrodo una chispa eléctrica dentro de la
cámara de combustión del cilindro cuando recibe la carga de alta tensión procedente de la
bobina de ignición y del distribuidor.
- Cable de las Bujias: Son los cables que conducen la carga de alta tensión o voltaje desde el distribuidor hasta cada bujía
para que la chispa se produzca en el momento adecuado.
En el momento justo, la chispa provoca la explosión de la mezcla aire-combustible que pone
en movimiento a los pistones. Cada motor requiere una bujía por cada cilindro que contenga
su bloque.
- Balancin: En los motores del tipo OHV
el balancín constituye un mecanismo semejante a una palanca que bascula sobre un punto fijo,
que en el caso del motor se halla situado normalmente encima de la culata.
La función del balancín es empujar hacia abajo las válvulas de admisión y escape para obligarlas a que
se abran. El balancín, a su vez, es accionado por una varilla de empuje movida por el árbol de levas.
El movimiento alternativo o de vaivén de los balancines está perfectamente sincronizado con los tiempos
del motor.
- Muelle de Valvula: Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las válvulas de
admisión y escape. Cuando el balancín empuja una de esas válvulas para abrirla, el muelle que posee cada
una las obliga a regresar de nuevo a su posición normal de “cerrada” a partir del momento que cesa la
acción de empuje de los balancines
- Valvula de escape: Pieza metálica en forma de clavo grande con una
gran cabeza, cuya misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape
que se generan dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustible
en durante el tiempo de explosión.
- Valvula de Admision: Válvula idéntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a aquella.
Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible procedente del carburador,
penetre en la cámara de combustión del motor para que se efectúe el tiempo de admisión.
Hay motores que poseen una sola válvula de admisión por cilindro; sin embargo,
los más modernos pueden tener más de una por cada cilindro.
1.- valvula de admisión 2.- valvula de escape
- Múltiple o lumbrera de admisión. Vía o conducto por donde le llega a la
cámara de combustión del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para
dar inicio al tiempo de admisión.
- Cámara de combustión: Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte
superior o cabeza del pistón, donde se efectúa la combustión de la mezcla aire-combustible que llega
del carburador. La capacidad de la cámara de combustión se mide en cm3 y aumenta o disminuye con el
movimiento alternativo del pistón. Cuando el pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior)
el volumen es el mínimo, mientras que cuando se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior) el
volumen es el máximo.
- Varilla empujadora: Varilla metálica encargada de mover los balancines
en un motor del tipo OHV.
La varilla empujadora sigue siempre el movimiento alternativo que le imparte el árbol de levas.
- Árbol de levas: Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor,
compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor.
Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se
transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.
- Aros del pistón: Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas
ranuras que posee el pistón. Los hay de dos tipos: de compresión o fuego y rascador de aceite.
Las funciones de los aros son las siguientes:
De compresión o fuego:
- Sella la cámara de combustión para que durante el tiempo de compresión
la mezcla aire-combustible no pase al interior del cárter; tampoco permite que los gases
de escape pasen al cárter una vez efectuada la explosión.
- Ayuda a traspasar a los cilindros parte del calor que libera el pistón durante todo el
tiempo que se mantiene funcionando el motor.
- Ofrece cierta amortiguación entre el pistón y el cilindro cuando el motor se encuentra
en marcha.
- Bombea el aceite para lubricar el cilindro.
Rascador de aceite:
- Permite que cierta cantidad de lubricante pase hacia la parte superior del cilindro y
“barre” el sobrante o el que se adhiere por salpicadura en la parte inferior del propio
cilindro, devolviéndolo al cárter por gravedad.
1.- de compresión o fuego 2.- rascador de aceite
- Pistòn: El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la
mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se
insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite.
Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el
otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón que articula el pistón con la biela.
- Biela: Es una pieza metálica de forma alargada que une el pistón con el cigüeñal para
convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio en el segundo.
La biela tiene en cada uno de sus extremos un punto de rotación: uno para soportar el bulón que la
une con el pistón y otro para los cojinetes que la articula con el cigüeñal.
Las bielas puedes tener un conducto interno que sirve para hacer llegar a presión el aceite
lubricante al pistón.
- Bulón: Es una pieza de acero que articula la biela con el pistón.
Es la pieza que más esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.
- Cigüeñal: Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que
se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto
después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad.
La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal,
giran de forma excéntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los
cojinetes de las bielas que le transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones
durante el tiempo de explosión.
- Multiple de escape: Conducto por donde se liberan a la atmósfera los gases de escape producidos por
la combustión. Normalmente al múltiple de escape se le conecta un tubo con un silenciador cuya función es amortiguar el ruido
que producen las explosiones dentro del motor. Dentro del silenciador los gases pasan por un catalizador, con el objetivo de disminuir su
nocividad antes que salgan al medio ambiente.
- Refrigeracion del motor: Sólo entre el 20 y el 30 porciento de la energía liberada por el combustible
durante el tiempo de explosión en un motor se convierte en energía útil; el otro 70 u 80 porciento
restante de la energía liberada se pierde en forma de calor. Las paredes interiores del cilindro o camisa
de un motor pueden llegar a alcanzar temperaturas aproximadas a los 800 ºC. Por tanto, todos
los motores requieren un sistema de refrigeración que le ayude a disipar ese excedente de calor
Entre los métodos de enfriamiento más comúnmente utilizados se encuentra el propio aire del medio
ambiente o el tiro de aire forzado que se obtiene con la ayuda de un ventilador.
Esos métodos de enfriamiento se emplean solamente en motores que desarrollan poca potencia como las
motocicletas y vehículos pequeños. Para motores de mayor tamaño el sistema de refrigeración más
ampliamente empleado y sobre todo el más eficaz, es el hacer circular agua a presión por el interior
del bloque y la culata.
- Varilla medidora de aceite: Es una varilla metálica que se encuentra
introducida normalmente en un tubo que entra en el cárter y sirve para medir el nivel del aceite
lubricante existente dentro del mismo. Esta varilla tiene una marca superior con la abreviatura MAX
para indicar el nivel máximo de aceite y otra marca inferior con la abreviatura MIN para indicar el
nivel mínimo. Es recomendable vigilar periódicamente que el nivel del aceite no esté nunca por debajo
del mínimo, porque la falta de aceite puede llegar a gripar el motor.
- Motor de arranque: Constituye un motor eléctrico especial, que a pesar de
su pequeño tamaño comparado con el tamaño del motor térmico que debe mover, desarrolla
momentáneamente una gran potencia para poder ponerlo en marcha.
El motor de arranque posee un mecanismo interno con un engrane denominado “bendix”, que entra
en función cuando el conductor acciona el interruptor de encendido del motor con la llave de
arranque. Esa acción provoca que una palanca acoplada a un electroimán impulse dicho engrane
hacia delante, coincidiendo con un extremo del eje del motor, y se acople momentáneamente con
la rueda dentada del volante, obligándola también a girar. Esta acción provoca que los
pistones del motor comiencen a moverse, el carburador (o los inyectores de gasolina), y el
sistema eléctrico de ignición se pongan funcionamiento y el motor arranque.
- Volante: En un motor de gasolina de cuatro tiempos, el cigüeñal gira
solamente media vuelta por cada explosión que se produce en la cámara de combustión de cada pistón;
es decir, que por cada explosión que se produce en un cilindro, el cigüeñal debe completar por su
propio impulso una vuelta y media más, correspondientes a los tres tiempos restantes.
Por tanto, mientras en uno de los tiempos de explosión el pistón “entrega energía” útil,
en los tres tiempos restantes “se consume energía” para que el cigüeñal se pueda mantener
girando por inercia.
Esa situación obliga a que parte de la energía que se produce en cada tiempo de explosión sea
necesario acumularla de alguna forma para mantener girando el cigüeñal durante los tres
tiempos siguientes sin que pierda impulso. De esa función se encarga una masa metálica
denominada volante de inercia, es decir, una rueda metálica dentada, situada al final del
eje del cigüeñal, que absorbe o acumula parte de la energía cinética que se produce durante
el tiempo de explosión y la devuelve después al cigüeñal para mantenerlo girando.