como funciona un motor de automovil

Como funciona un motor de automovil

Un motor es parte de cada automóvil y camión del planeta. Ya sea que el motor sea de gasolina o eléctrico, su vehículo no se movería si no fuera por el motor. Los motores a gas vienen en dos variedades, gasolina o diesel. Ambos son notablemente similares, siendo la única diferencia real la relación de compresión y el sistema de encendido que enciende el combustible dentro de la cámara de combustión. Comencemos en lo más profundo del motor, en el corazón de donde se genera la potencia, la cámara de combustión. Esta cámara se compone de un pistón, un cilindro del motor encapsulado dentro del bloque del motor, una culata junto con válvulas de admisión y escape. Mientras el pistón se dirige hacia abajo en el cilindro, se envía una carga de combustible emulsionado a la cámara de combustión a través del inyector de combustible.

Una vez que esto suceda, el pistón comenzará a desplazarse hacia arriba en el orificio del cilindro mientras se cierra la válvula de admisión. Esto sella la cámara de combustión para que el pistón pueda comprimir a medida que se dirige hacia arriba, lo que luego es encendido por el sistema de encendido cuando el pistón está cerca de la parte superior de su recorrido. Esto hace que la carga de aire/combustible se encienda y provoque una explosión que empuja el pistón hacia abajo, lo que crea la potencia. En la siguiente guía, le mostraremos cada pieza del motor y cómo se entrega la potencia a la transmisión, que luego se conecta a las ruedas traseras o delanteras.

Aquí hay un video de un motor en acción para que pueda tener una idea de lo que sucede dentro del motor mientras está funcionando. Este video muestra cada ciclo del proceso; admisión, compresión, combustión y escape. El pistón necesita dos carreras hacia arriba y hacia abajo para completar un ciclo, por lo que lo llamamos motor de cuatro tiempos.

¿Qué sale mal?

El motor maneja una increíble cantidad de fuerza y ​​calor con cada empuje del pistón. Hay varios sistemas de apoyo que deben estar en buen estado de funcionamiento, como el sistema de lubricación y refrigeración para mantener el motor en marcha. Además, hay una variedad de piezas móviles internas de movimiento rápido que se someten a la tensión y la tensión de ser empujadas y jaladas a presiones extremas. Cuando hay un problema interno menor, como con las piezas del tren de válvulas, como un seguidor de leva, podría provocar un tictac o un chasquido junto con una falla de encendido del cilindro. Cuando ocurren fallas más extremas, como la falla de un pistón o una varilla, puede causar que el motor tenga un problema más serio, como una vibración importante, o que el motor se bloquee por completo.

¿Cuanto cuesta?

Cuando falla un motor, hay tres formas de abordar el problema, todas las cuales tendrán costos diferentes asociados con ellas. Cuando el motor tiene un problema, el primer paso es evaluar el daño y qué posibles escenarios podrían acompañar dichas reparaciones. Por ejemplo; el motor ha dejado caer un asiento de válvula de la culata y ha provocado que una válvula permanezca abierta y luego haga contacto con el pistón. Un diagnóstico podría ser quitar la cabeza y arreglar la válvula. La reparación adicional en la que se debe pensar es ¿qué pasa con el pistón que contactó y en qué grado de daño causó? En algunos casos, hay daños menores que no causarán más problemas, mientras que en otros casos, el anillo se ha comprometido en el pistón, lo que requerirá un desmontaje adicional para repararlo con un costo adicional también.

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Si el motor simplemente se ha desgastado o dañado hasta el punto de reemplazarlo, se puede instalar un motor nuevo, reconstruido o usado. Estos costos variarán drásticamente según el fabricante y cuán unido esté el motor cuando llegue para su instalación, como los múltiples de admisión y escape. Para un reemplazo de motor de automóvil típico, puede esperar pagar entre $ 1400,00 y $ 2500,00 (EE. UU.) por mano de obra y entre $ 2500,00 y $ 5000,00 (EE. UU.) por un motor reconstruido en fábrica. Los motores usados ​​costarán menos entre $800.00 y $1,800.00 (EE.UU.). Si decide usar la mano de obra usada, retirar el motor en caso de que esté defectuoso generalmente no está cubierto, por lo que es una buena idea obtener un motor con pocas millas.

Empecemos

1. Cámara de combustión

En la imagen de abajo hay una cámara de combustión (corte) y es donde se comprime y enciende la mezcla de combustible y aire. En el centro inferior puede ver el pistón y los anillos del pistón a medida que se desplazan hacia arriba y hacia abajo dentro del orificio del cilindro. Las válvulas de admisión y escape están en la parte superior junto con el electrodo de la bujía que es donde se genera la chispa para el encendido de la mezcla de aire/gas inflamable. Este también es un buen vistazo a las válvulas y puertos de admisión y escape. Muchos motores tienen dos válvulas de admisión y dos de escape para ayudar al rendimiento del motor.

2. Pistones y diámetro interior del cilindro

Aquí hay una imagen en corte de un motor V8 que muestra cómo los pistones están unidos al cigüeñal que gira dentro del bloque del motor junto con las culatas atornilladas a la parte superior de la plataforma del bloque. Un cilindro recto de seis, cinco o cuatro cilindros tiene solo una culata.

3. Bielas de pistón

En esta imagen mostramos como se une el pistón al cigüeñal mediante un pistón o biela. Esta biela tiene una tapa ubicada en la parte inferior de la biela que se divide en dos piezas para que pueda atornillarse al cigüeñal con dos pernos de biela. (Es difícil ver la línea donde se separa la tapa de la biela). Aquí es donde se encuentra el cojinete de la biela que permite que el cigüeñal gire mientras la bomba de aceite y el sistema de lubricación lo engrasan. En la parte superior de la varilla hay un pasador de muñeca que se ubica a través del pistón y puede pivotar cerca de la parte inferior del cuerpo del pistón.

4. Cigüeñal

El cigüeñal es donde también se conectan todos los pistones y bielas y es la parte que se atornilla al volante y la transmisión. Toda la potencia que crea el motor se transmite a través del cigüeñal que se encuentra en la mitad inferior del bloque del motor. Se mantiene en su lugar mediante el uso de tapas de cojinetes principales que se atornillan al bloque que aloja los cojinetes principales del cigüeñal. Estos cojinetes también están lubricados por el aceite del motor y el sistema de engrase. La parte delantera del cigüeñal sobresale del motor para proporcionar energía para hacer girar los accesorios del automóvil, como el alternador, la bomba de agua y el aire acondicionado. La parte trasera del cigüeñal sale por la parte trasera del motor para conectarse al volante y luego a la transmisión para proporcionar potencia al automóvil. Las fugas de aceite se controlan mediante un sello principal delantero y un sello principal trasero.

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5. Cojinetes principales y bloque de motor

Este es el aspecto de los cojinetes del cigüeñal principal del motor cuando se retira el cigüeñal. En la imagen de abajo hay un ejemplo de una mitad o el cojinete. La mitad restante se encuentra en la tapa del cojinete que se atornilla al bloque del motor. Los cojinetes del vástago del pistón tienen el mismo aspecto, excepto que son un poco más pequeños. Puede ver un orificio en el medio del cojinete que es donde se proporciona aceite de motor para la lubricación.

6. Árbol de levas y culata

Un árbol de levas es un eje de metal cilíndrico largo que está hecho con lóbulos muy específicos que están diseñados para abrir y cerrar las válvulas de admisión y escape que están sincronizadas con la posición del pistón. Este eje se encuentra en la culata o en el bloque del motor, según el diseño del motor. Esta parte importante del motor es lo que controla la entrada y salida de gases de admisión y escape de la cámara de combustión durante los procesos de combustión. En esta imagen se ha desmontado parcialmente la culata para que podáis ver cómo funcionan los árboles de levas con las válvulas.

Aquí hay un corte de una culata que muestra los puertos de admisión y escape que son controlados por la válvula en cada puerto. Estas válvulas sellan la cámara de combustión para que cuando el pistón se desplace hacia arriba pueda crear compresión para el proceso de combustión.

7. Cadena o correa de distribución

Se utiliza una cadena o correa de distribución para girar los árboles de levas que abren y cierran las válvulas. Esta cadena o correa está diseñada para mantener el árbol de levas en perfecta correlación con el cigüeñal y hace girar el árbol de levas una vez por cada dos vueltas del cigüeñal. Esta cadena o correa va desde el cigüeñal hasta los árboles de levas.

Se utiliza un tensor para evitar que la cadena o la correa de distribución queden flojas, lo que es necesario para evitar que la cadena o la correa se salten el tiempo mientras el motor está en marcha. La cadena o correa de distribución se acciona en el cigüeñal mediante un engranaje impulsor cerca del sello principal delantero y el equilibrador armónico.

Donde todo comienza

8. Diámetro del acelerador

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El motor es básicamente una gran bomba de aire que quema combustible. El proceso comienza en el orificio del acelerador que está conectado al colector de admisión. Aquí es donde se regula el aire del motor. La velocidad y la potencia del motor están controladas por este dispositivo que se abre para permitir que entre más aire creando potencia adicional y luego se cierra para cortar la alimentación. Este flujo de aire es monitoreado por el sensor de flujo de masa de aire y limpiado por el filtro de aire.

9. Múltiple de admisión

Una vez que el aire ha pasado a través del actuador del acelerador, ingresa al colector de admisión donde se divide y separa entre los puertos de admisión de cilindros individuales dentro de la culata. El aire entonces es controlado por la válvula de admisión. Este colector se atornilla directamente a las culatas y puede estar hecho de plástico o aluminio.

10. Inyector de combustible

Se utiliza un inyector de combustible para controlar y medir la cantidad de combustible que ingresa al motor en un momento dado. Mientras el motor está bajo carga y se necesita más potencia, la computadora del automóvil (PCM) da un comando para más combustible. El inyector de combustible es parte del sistema de inyección de combustible. En la imagen a continuación, hay un conjunto de inyectores de combustible de inyección directa que rocían combustible directamente en la cámara de combustión cerca del momento del encendido, a diferencia de los inyectores de combustible tradicionales que rocían en el puerto de admisión justo detrás de la válvula de admisión.

11. Bobina de encendido

Después de comprimir la mezcla de combustible y aire, una bobina de encendido suministra una carga de alto voltaje y bajo amperaje a la bujía. Este proceso también está controlado por la computadora del automóvil, que obtiene la referencia de la posición de cada pistón mediante un sensor de ángulo del cigüeñal.

12. Bomba de aceite

Se utiliza una bomba de aceite para recoger aceite del cárter de aceite y bombearlo a través de las piezas móviles internas del motor. Esta bomba se puede accionar de varias maneras, esta bomba en particular se acciona mediante una cadena en la parte delantera del cigüeñal. La bomba de aceite determina la cantidad de presión de aceite que tendrá el motor utilizando un resorte de presión instalado en una válvula de alivio de la bomba.

El refrigerante del motor se usa para ayudar a mantener el motor frío mientras está en funcionamiento mediante el uso del sistema de enfriamiento. Este refrigerante circula dentro del bloque del motor y las culatas de los cilindros para evitar que el calor del motor cause daños internos. Se usa una bomba de agua para mover el refrigerante al radiador para que se enfríe y luego se transfiere de nuevo al motor para que el proceso pueda comenzar de nuevo.