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¿Cómo funciona un motor de combustión interna?
Cuántas preguntas con respecto al motor que hoy día creemos tan evolucionado, pero que apunta a un principio básico; que continúa generando el caballaje o torque para completar una acción. Conocido como motor de combustión interna, motor a pistón o motor de explosión, la máquina efectúa la acción de la transformación de la energía química a mecánica gracias a la quema de un combustible, que al arder al interior provoca una explosión que determinará el movimiento de diferentes sistemas móviles que entregarán un desplazamiento a la conexión final del aparejo, es decir, en el caso del automóvil:
Nikolaus August Otto
La gasolina ingresa al tanque, se traslada a una bomba de combustible que la vaporiza o atomiza desde el estado líquido en proporciones correctas (anteriormente llamado carburador, hoy conocido como sistema de inyección de combustible), posteriormente, cada cilindro toma el combustible y expulsa los gases a través de válvulas de cabezal o válvulas deslizantes, un muelle mantiene cerradas las mismas hasta que se abren en el momento adecuado, al actuar las levas de un árbol de levas rotatorio movido por el cigüeñal, estando el conjunto coordinado mediante la cadena o la correa de distribución. De esta manera se consigue “echar a andar un motor”, que además depende de un sistema de ignición conocido como sistema de arranque, que depende de un movimiento provocado del cigüeñal para que se de inicio al ciclo, que como bien sabemos, genera una cantidad de calor importante, por lo que es necesaria la refrigeración, ésta puede generarse gracias a un líquido especial (refrigerante) o bien, un sistema por aire, comúnmente utilizado en aviones o automóviles especiales.
El motor convencional, su creación y evolución
Adjudicada al sacerdote Eugeio Barsanti y a Felice Matteucci, ingeniero hidráulico y mecánico, en 1853 detallaron los planos para la generación del primer motor a combustión, sin embargo el motor de explosión tipo Otto, fue idea del alemán Nikolaus August Otto, y es un motor a gasolina convencional patentado –posteriormente– por el francés Beau de Rochas en 1862. Según el ciclo de trabajo, se consideran de 2 y 4 tiempos: el primero efectúa una carrera útil de trabajo en cada giro, mientras que el segundo lo hace cada dos vueltas.
Conocido como motor convencional del tipo Otto, este mecanismo es un 4T, y a pesar de ser el más confiable y común –hasta el momento– su eficiencia se ve disminuida debido a la pérdida de la energía por la fricción y la refrigeración.
A continuación, cada uno de los “tiempos” del motor:
1.- Admisión – Aire y combustible mezclados entran por la válvula de admisión.
2.- Compresión – La mezcla es comprimida y encendida mediante la bujía.
3.- Combustión – El combustible se inflama y el pistón es empujado hacia abajo.
4.- Escape – Los gases de escape se conducen hacia fuera a través de la válvula de escape.
De acuerdo a la termodinámica, se puede determinar el rendimiento de un motor de acuerdo a su grado de compresión, relación que normalmente muestra números de 8 a 1 o 10 a 1 (mayoría de los motores Otto modernos). Hoy existen algunos que presentan proporciones de 12 a 1, mucho más eficientes, pero que requieren gasolinas de alto octanaje.
Motor LaFerrari – Combustión + KERS
A pesar de la tendencia generalizada por utilizar motores eléctricos, los corazones de combustión aparecen sólidos al menos durante los siguientes 10 años, y se beneficiaran de la una mejor combustión lograda a partir de los turbocompresores o la suma de sistemas eléctricos, híbridos y Kers. No obstante, el futuro sigue brindando grandes oportunidades de mejora, pues un motor convencional de 4 tiempos Otto, transforma solo una cuarta parte de la energía calorífica a mecánica, con lo que habrá que permanecer positivos a los nuevos desarrollos en función de una mejor movilidad, menor consumo de gasolinas y optimización de los recursos.
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