Los motores

Las máquinas: Los motores Antiguo motor de combustión interna Una de las invenciones más importantes de la segunda mitad del siglo XIX fue el motor de combustión interna, que genera energía mecánica quemando combustible en una cámara. La introducción de este motor llevó casi de inmediato al desarrollo del automóvil, que habría sido prácticamente imposible con las voluminosas máquinas de vapor.
Seguro que has viajado mucho en automóvil, incluso en avión alguna vez… Para que un automóvil se mueva o un avión vuele es necesario que sus motores los impulsen, que les proporcionen la energía necesaria para desplazarse por la carretera o por el aire.
TIPOS DE MOTORES El motor de un automóvil y el de un avión son un tipo de motores que genera energía (mecánica) a partir de combustibles líquidos derivados del petróleo, como la gasolina, el gasoil o el queroseno, que arden dentro de una cámara de combustión en el mismo aparato, y por eso se llaman motores de combustión interna. Otro tipo de motores, los eléctricos, generan energía a partir de corriente eléctrica. En general, un motor convierte una forma de energía, que se le suministra como combustible líquido, electricidad…, en movimiento.
MÁQUINAS TÉRMICAS Una máquina térmica es una máquina que es capaz de transformar el calor en cualquier otra forma de energía. Dos ejemplos de máquinas térmicas son: la máquina de vapor (en las antiguas locomotoras), que transforma en movimiento el calor producido por la combustión de carbón o madera, y la turbina de vapor, que transforma el calor en energía eléctrica.
EL MOTOR DE EXPLOSIÓN Los motores de gasolina de los automóviles son máquinas térmicas, que aprovechan el calor producido por la combustión de la gasolina para mover unos pistones que suben y bajan dentro de los cilindros. El movimiento de los pistones se comunica a un eje (llamado cigüeñal) que a su vez lo transmite a otros mecanismos que hacen que se muevan las ruedas. Estos motores de combustión interna en los que el combustible es gasolina que se mezcla con aire, son motores de explosión, y suelen ser de cuatro tiempos. Los cuatro tiempos de un motor de explosión son admisión, compresión, explosión y escape. En la admisión entra la mezcla de aire y gasolina en cada uno de los cilindros del motor, haciendo que desciendan los pistones. La bomba de gasolina impulsa el combustible desde el depósito hasta el carburador, que es la pieza del coche en donde se mezcla el aire con la gasolina, que previamente ha sido pulverizada mediante un difusor. El pedal del acelerador controla la cantidad de la mezcla de gasolina y aire que pasa a los cilindros, mientras que los diversos dispositivos del carburador regulan automáticamente la riqueza de la mezcla, esto es, la proporción de gasolina con respecto al aire. La conducción a velocidad constante por una carretera llana, por ejemplo, exige una mezcla menos rica en gasolina que la necesaria para subir una cuesta, acelerar o arrancar el motor en tiempo frío. Cuando se necesita una mezcla muy rica en gasolina, una válvula conocida como estrangulador o ahogador reduce drásticamente la entrada de aire, lo que permite que entren en el cilindro grandes cantidades de gasolina no pulverizada. En la compresión, la mezcla de gasolina y aire se comprime mediante el émbolo o pistón que se mueve hacia arriba, estando cerradas las válvulas de cada cilindro. En la explosión, la chispa eléctrica producida por cada una de las bujías, enciende la mezcla en cada cilindro, provocando una rápida combustión, cuyos gases impulsan los pistones hacia abajo. En el tiempo de escape, el pistón se desplaza hacia arriba evacuando los gases de la combustión a través de la válvula de escape abierta. En este punto, el ciclo comienza de nuevo. Para iniciar el ciclo, los motores de los automóviles utilizan un motor eléctrico llamado motor de arranque, que está conectado al cigüeñal por un embrague automático (dispositivo que permite acoplar o desacoplar un eje al movimiento de otro sin cambiar la velocidad de este último), que se desacopla en cuanto ya ha arrancado el motor. Al principio, como probablemente habrás visto en películas antiguas, los coches se arrancaban a mano, dándole vueltas a una manivela que hacía girar al cigüeñal. La mayoría de los motores diesel tienen también cuatro tiempos, si bien las fases son diferentes de las de los motores de gasolina. En la primera fase se absorbe solamente aire hacia la cámara de combustión. En la segunda fase, la de compresión, el aire se comprime muchísimo, calentándose hasta unos 440 ºC a causa de la compresión. Al final de la fase de compresión el gasoil vaporizado se inyecta dentro de la cámara de combustión, ardiendo inmediatamente a causa de la alta temperatura del aire. La combustión empuja el pistón hacia atrás en la tercera fase, la de potencia. La cuarta fase es, como en los motores de gasolina, la fase de expulsión. Los motores diesel son más pesados que los de gasolina, pero son más eficientes y usan gasoil, que es un combustible más barato que la gasolina.