¿Cómo funciona el motor de combustión interna?

¿Cómo funciona el motor de combustión interna de un automóvil?

Para comprender cómo funciona un motor de combustión interna, intentemos averiguar de qué elementos consta.

Diseño ICE

El pistón está ubicado en una biela que está conectada al cigüeñal, este diseño permite que el movimiento lineal del pistón se convierta en rotación del eje.

El pistón se coloca en un orificio cilíndrico realizado en el bloque. Las superficies del orificio, el pistón y la tapa del bloque de cilindros forman la cámara de trabajo.

Las válvulas están instaladas en la tapa para conectar la cámara al colector de admisión o escape. El mecanismo de distribución de gas se encarga de abrir las válvulas.

El combustible se envía a la cámara de trabajo a través de una boquilla. Una vela proporciona una chispa para encender la mezcla.

¿Qué sucede en las diferentes etapas del motor de combustión interna?

El ciclo del motor consta de cuatro fases (Ciclo ICE).

• Primera fase. El motor requiere combustible y un oxidante: aire, lo que significa que el pistón debe moverse hacia abajo para liberar el volumen de llenado. Y las válvulas en el costado del colector de succión deben abrirse en este momento. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, el volumen de la cámara de trabajo aumenta, el aire ingresa a la cavidad del cilindro bajo la influencia de la presión atmosférica o un compresor. En este ejemplo, las boquillas atomizadoras de combustible se instalan frente a las válvulas, saturan el aire con combustible.
• Segunda fase. La mezcla resultante debe comprimirse para que se expanda más tarde en el encendido, lo que significa que el pistón debe moverse hacia arriba. La presión en el cilindro aumenta.
• Tercera fase. La mezcla se comprime y se usa una chispa de una vela para encenderla en un motor de gasolina. La mezcla encendida comienza a expandirse y obliga al pistón a moverse hacia abajo, empujando el cigüeñal, que impulsa todos los mecanismos.
• Cuarta fase. Ahora el pistón está en la parte inferior y toda la cámara está llena de productos de combustión, lo que significa que el pistón debe moverse hacia arriba y desplazar los gases hacia el colector de escape. En este punto, las válvulas en el costado del colector de escape deben abrirse.

Cuando el pistón está en la parte superior, la primera fase comienza de nuevo, el ciclo se repite.

Resulta que el pistón gira el eje solo durante una parte del ciclo, y el resto del tiempo el eje obliga al pistón a moverse. Pero, ¿de dónde saca la energía? Se puede instalar un volante en el eje y luego se moverá por inercia, además, se pueden instalar varios pistones en un eje. Dado que hemos identificado 4 fases, es lógico instalar 4 pistones en el eje.

Mientras uno succionará aire, el otro comprimirá la mezcla, el tercero realizará una carrera de trabajo, obligando al cigüeñal a moverse, y el cuarto desplazará los gases de escape hacia el colector de escape. Para aumentar la potencia, el número de pistones se puede aumentar a seis, ocho o doce, o se puede usar turboalimentado.