Motor de dos tiempos
Los motores de gasolina de cuatro tiempos son los motores de combustión interna más frecuentes en el mercado actual. Se encuentran en automóviles, camiones ligeros, motocicletas y otros tipos de equipos, y funcionan convirtiendo la energía química de la gasolina en energía mecánica.
Aunque son más caros y menos potentes que los motores de dos tiempos de tamaño similar, los motores de cuatro tiempos son más eficientes en cuanto al consumo de combustible, funcionan de forma más limpia y proporcionan más par motor, lo que los hace ideales para los vehículos de pasajeros.
En un motor de cuatro tiempos, los pistones están conectados a un cigüeñal giratorio a través de una biela. Cada cuatro carreras del pistón, subiendo o bajando por el cilindro, el motor produce potencia a través de lo que se conoce como ciclo de cuatro tiempos.
En los motores de inyección directa de gasolina (GDI), representados en la animación que acompaña a este artículo, el combustible puede inyectarse mientras el pistón se mueve hacia abajo para crear una mezcla homogénea o inyectarse en una cantidad menor cerca del final de la carrera de compresión. La mayoría de los GDI emplean ambos métodos en función del ciclo de trabajo. Además, algunos fabricantes de equipos originales utilizan tanto la inyección por puerto como la directa.
Motor de gasolina
Ciclo de cuatro tiempos utilizado en los motores de gasolina: admisión (1), compresión (2), potencia (3) y escape (4). El lado azul de la derecha es el orificio de admisión y el lado marrón de la izquierda es el orificio de escape. La pared del cilindro es una fina camisa que rodea la cabeza del pistón y que crea un espacio para la combustión del combustible y la génesis de la energía mecánica.
Un motor de cuatro tiempos (también de cuatro ciclos) es un motor de combustión interna (CI) en el que el pistón completa cuatro carreras separadas mientras gira el cigüeñal. Una carrera se refiere al recorrido completo del pistón a lo largo del cilindro, en cualquier dirección. Las cuatro carreras separadas se denominan:
Los motores de cuatro tiempos son el diseño de motor de combustión interna más común para el transporte terrestre motorizado,[1]se utilizan en automóviles, camiones, trenes diesel, aviones ligeros y motocicletas. El principal diseño alternativo es el ciclo de dos tiempos[1].
Las emisiones de escape de los motores de cuatro tiempos, al igual que otros motores de combustión, contienen cantidades significativas de gases de efecto invernadero, así como otras formas de contaminación atmosférica. El uso de motores de cuatro tiempos en automóviles y otras aplicaciones de transporte está programado para ser eliminado en algunas jurisdicciones, y a partir de 2022 otras jurisdicciones importantes están considerando propuestas similares. [2][3][nota 1]
Motor de 4 tiempos
El motor de 4 tiempos de gasolina se refiere a su uso en motores de gasolina, motores de gas, motores ligeros, motores de aceite y motores pesados de aceite en los que la mezcla de aire y combustible se introduce en el cilindro del motor. Dado que el encendido en estos motores se debe a una chispa, también se denominan motores de encendido por chispa. En los motores de ciclo de cuatro tiempos, el ciclo se completa en dos revoluciones del cigüeñal o en cuatro carreras del pistón. Cada carrera consiste en 1800 vueltas del cigüeñal. Por lo tanto, el ciclo consiste en 7200 de rotación del cigüeñal.
CARRERA DE SUCCIÓN: En esta carrera se abre la válvula de admisión y se aspira la mezcla de combustible y aire en el cilindro del motor. Así, el pistón se desplaza desde el punto muerto superior (P.M.) hasta el punto muerto inferior (P.M.). La válvula de escape permanece cerrada durante toda la carrera.
CARRERA DE COMPRESIÓN: En esta carrera, tanto la válvula de admisión como la de escape permanecen cerradas durante la misma. El pistón se desplaza hacia (T.D.C.) y comprime entonces la mezcla de combustible y aire cerrada dibujada. Justo antes del final de esta carrera la bujía de funcionamiento inicia una chispa que enciende la mezcla y se produce la combustión a presión constante.
Cómo funciona un motor de 4 tiempos
El motor de cuatro tiempos es el tipo más común de motor de combustión interna y se utiliza en varios automóviles (que utilizan específicamente gasolina como combustible) como coches, camiones y algunas motos (muchas motos utilizan un motor de dos tiempos). Un motor de cuatro tiempos proporciona una carrera de potencia por cada dos ciclos del pistón (o cuatro carreras del pistón). A la derecha hay una animación (Figura 1) de un motor de cuatro tiempos y una explicación más detallada del proceso.
El rendimiento térmico de estos motores de gasolina varía según el modelo y el diseño del vehículo. Sin embargo, en general, los motores de gasolina convierten el 20% del combustible (energía química) en energía mecánica, de la que sólo el 15% se utilizará para mover las ruedas (el resto se pierde por la fricción y otros elementos mecánicos)[2] Una forma de mejorar la eficiencia termodinámica en los motores es mediante una mayor relación de compresión. Esta relación es la diferencia entre el volumen mínimo y el máximo en la cámara del motor (visto como TDC y BDC en la figura 2). Una relación más alta permitirá la entrada de una mayor mezcla de combustible y aire, lo que provocará una mayor presión, lo que conducirá a una cámara más caliente, que aumentará la eficiencia térmica[2].