Guía Completa del Motor de Cuatro Tiempos: Ciclo, Diagrama e Historia (Otto)

El motor de cuatro tiempos (4T) es el motor de combustión interna más común en automóviles: camiones, coches, motos modernas (la mayoría de motos usan 2T). El 4T se conoce como ciclo de combustión. Ocurre en la parte interna del motor. Un 4T da una carrera de potencia por cada dos periodos del pistón (4 carreras).

Hoy verás definición, diagrama y funcionamiento del 4T tanto en gasolina (ciclo Otto) como diésel. También aprenderás sobre el ciclo Otto. Artículos previos sobre MCI.

El ciclo de cuatro tiempos

El ciclo de combustión del 4T: todos estos procesos deben completarse antes de que el vehículo se mueva.

1. Tiempo de admisión: 1ª etapa; el pistón baja para permitir entrada de aire y combustible a la cámara.
2. Tiempo de compresión: válvula de admisión cierra, sellando la mezcla. El pistón sube comprimiendo aire-combustible. Al final, la bujía inflama la mezcla, aportando energía para la combustión.
3. Tiempo de expansión / potencia: tras la combustión, el calor de los hidrocarburos eleva la presión, empujando el pistón abajo y generando la potencia útil.
4. Tiempo de escape: etapa final; el pistón sube y la válvula de escape se abre. Los gases son expulsados por el pistón al subir.

Vídeo: Funcionamiento del motor 4T

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La eficiencia térmica es la capacidad de convertir energía química del combustible en mecánica. Varía según diseño y modelo. Típicamente, gasolina convierte ~20 % en energía mecánica: 15 % mueve ruedas, 5 % se pierde en rozamiento y elementos mecánicos.

Puede mejorarse subiendo la relación de compresión (volumen máximo/mínimo de la cámara). Mayor relación → mezcla más comprimida → mayor presión → mayor temperatura → mayor eficiencia térmica.

Diagrama del motor 4T

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El ciclo Otto

Leer más: Lo que debes saber sobre la biela

Nikolaus August Otto conoció el motor de combustión interna construido en París por Jean Joseph Etienne Lenoir (belga). Lenoir logró motor de doble efecto con gas de iluminación al 4 % eficiencia y 2 CV. El gas se hacía del carbón, desarrollado en París por Philip Lebon. Probado en 1861; Otto vio cómo la compresión actuaba sobre la carga. En 1862 decidió crear motor que comprimiera la mezcla antes de encender, pero falló: apenas funcionaba minutos antes de destruirse. Muchos ingenieros intentaron resolverlo sin éxito.

Otto y Eugen Langen fundaron NA Otto & Cie (1864), creando motor atmosférico exitoso ese año.

Fábrica se quedó pequeña; se mudó a Deutz (Alemania) en 1869, renombrada Deutz Gasmotorenfabrik AG.

Daimler (artillero) trabajó en motor Lenoir. En 1876, Otto y Langen ya tenían el primer MCI que comprimía la mezcla antes de la combustión, con eficiencia muy superior a cualquier motor previo.

En 1883 Daimler y Maybach dejaron Otto & Cie y desarrollaron el primer motor Otto de alta velocidad. En 1885 produjeron el primer automóvil con motor Otto: Daimler Reitwagen, encendido por tubo caliente, combustible Ligroin, primer vehículo con MCI. Usaba 4T basado en diseño de Otto. Al año siguiente, Karl Benz produjo coche de 4T considerado el primer automóvil.

En 1884, Gasmotorenfabrik Deutz (GFD) desarrolló encendido eléctrico y carburador. En 1890, Daimler y Maybach fundaron Daimler Motoren Gesellschaft, hoy Daimler-Benz.

Principios de funcionamiento, ventajas y desventajas del motor diésel.

En este artículo se discuten definición, diagrama y funcionamiento del motor 4T. Espero que lo hayas disfrutado; si es así, compártelo con otros estudiantes. ¡Gracias por leer y hasta la próxima!