Motores de combustión interna

Tras unha entrada cunha pequena introdución sobre os motores de combustión (interna e externa) e unha breve explicación dos de vapor, agora toca explicar como funcionan os motores de explosión interna dos vehículos máis empregados: os coches e as motos.

Normalmente os coches funcionan grazas a un motor de combustión interna de catro tempos, ben sexa diésel ou gasolina. Para que o motor funcione mediante combustión, temos que facelo xirar primeiro, iso é o que conseguimos cando xiramos a chave do contacto: un motor eléctrico, que funciona grazas á batería, fai xirar o motor do coche. Antes de levar motor de arranque, os coches acendíanse cunha manivela, e seguro que coñecedes a alguén que acendese o coche sobre a marcha, isto é, simplemente, botar o coche por unha costa abaixo para que o xiro das rodas faga xirar o motor ao meterlle unha marcha. Imos describir os tempos do ciclo, un por movemento lineal do pistón:

• Primeiro tempo, a admisión: aquí o descenso do pistón aspira a mestura de aire e combustible nos motores a gasolina, e só aire nos motores diésel. Para isto, a válvula de admisión está aberta, e a de expulsión cerrada.

• Segundo tempo, a compresión: ao chegar ao punto máis baixo, a válvula de admisión péchase e o pistón sobe comprimindo o gas contido na cámara.

• Terceiro tempo, a explosión: no punto máis alto do pistón, o gas acadou a presión máxima. Nos motores a gasolina -tamén denominados de acendido provocado-, salta a chispa na buxía que provoca a inflamación da mestura; na mentres, nos motores diésel, inxéctase a través dun inxector o combustible moi pulverizado, o cal se autoinflama debido á alta presión e á temperatura existentes no interior do cilindro, sen que interveña ningunha chispa. En ámbolos dous casos, unha vez iniciada a combustión, incrementa a presión do interior do cilindro e expándense os gases para empuxar o pistón ata o punto máis baixo. Esta é a única fase na que se obtén traballo, é o momento no que o pistón move o veo a través da biela.

• E por último, o cuarto tempo, o escape: nesta fase, ábrese a válvula de escape e o pistón ao subir empuxa os gases da combustión e estes saen a través da válvula aberta. Ao chegar ao punto máis alto, cérrase a válvula de escape, e ábrese a de admisión para volver a comezar o ciclo.

Pola outra banda, moitas motos e ciclomotores, funcionan con motores de dous tempos, é dicir, que o ciclo acontece en dous movementos lineais de pistón. Existen varias diferencias entre estes motores e os que acabamos de explicar, principalmente, nos motores de dous tempos, o pistón traballa con ambas caras, a superior e a inferior; e a entrada e saída de gases realízase a través de orificios, non de válvulas.

Conta coas seguintes fases:

• Primeiro tempo, admisión e compresión: o pistón desprázase cara arriba dende o seu punto inferior. Nese recorrido, pola parte inferior, deixa aberta a xanela de admisión e succiona a mestura de aire e combustible a través da mesma, mentres, pola parte superior realiza a compresión no cilindro.

• Segundo tempo, explosión e escape: cando o pistón está na parte superior, a chispa producida pola buxía provoca a combustión, e a expansión dos gases impulsan o pistón para abaixo. Neste percorrido, o pistón abre a xanela de escape para que poidan saír os gases da combustión, e a xanela de transferencia para que poida acceder á mestura ao cilindro. Cando o pistón alcanza o punto inferior, este comeza a ascender para comezar un novo ciclo.

Os motores de catro tempos, debido a que teñen válvulas (e os complementos precisos para movelas), son máis complexos e pesados, pola outra banda, os motores de dous tempos son menos eficientes na compresión por non levar válvulas, ademais de ser máis contaminantes. E para finalizar, segundo a wikipedia, existen algúns motores diésel de dous tempos que se empregan en grandes motores para xerar electricidade e para navegación marítima.