MOTORES TEMA 5 OTTO

MOTORES POLICILINDRICOS

Los motores con mas de 500 cm³ se construyen con varios cilindros de manera que la fuerza de las explosiones se transmita al cigüeñal en impulsos sucesivos, con el fin de conseguir un giro regular.

La estructura de un motor varia en función del numero de cilindros y de la forma en que estos se disponen sobre el bloque. El motor de cuatro cilindros en línea es el mas empleado en automoción  para volúmenes de hasta 2.500 cm³ y el de 6 cilindros en V para volúmenes superiores. El motor de cinco cilindros se emplea en ocasiones como solución intermedia en cuanto a tamaño y suavidad de funcionamiento.

Para pequeñas cilindradas, por debajo de 800 cm³, se emplean motores de 2 y 3 cilindros, muy usados en motocicletas. Y para cilindradas que sobrepasan los 4L, se construyen motores de 8, 10 y 12 cilindros.

Para diésel lentos usan cilindradas de muy grandes dimensiones, con volúmenes unitarios de 2L, se fabrican de 6, 8, 10 y 12 cilindros. Debido a la gran fuerza de las explosiones, se requieres cigüeñales muy robustos y su funcionamiento es muy brusco.

En motores para turismos se tiende a cilindradas unitarias relativamente pequeñas (150 a 500 cm³), lo cual supone ciertas ventajas en su comportamiento:

·        

        Se obtiene mayor potencia especifica, ya que los elementos móviles son mas ligeros y se puede alcanzar mayor numero de revoluciones.

·        

      La marcha del motor resulta mas suave y uniforme debido a que los impulso que recibe el cigüeñal son de menos magnitud, pero mas frecuentes, y se puede reducir la masa del volante de inercia.

Si bien al aumentar el numero de cilindros se consigue mas potencia, también aumenta el numero de elementos y el tamaño del motor, lo que incrementa las perdidas por rozamiento y eleva el coste de fabricación.

INTERVALO ENTRE ENCENDIDOS

En un motor de 4T, por cada 2 vueltas del cigüeñal (720°) se produce una carrera motriz en cada uno de los cilindros. Por tanto, en uno de 4 cilindros tendremos un impulso cada 180° (720° / 4 = 180°), y en uno de 6 cilindros cada 120°, por lo que en este motor se obtiene una mayor suavidad de marcha.

DISPOSICION DE LOS CILINDROS

Las dimensiones exteriores de los motores deben de adecuarse al compartimento que ocuparan en el vehículo. Así, los motores de más de 6 cilindros en línea resultan demasiado largos y altos, y sus cigüeñales están sometidos a excesivas vibraciones torsionales.

Por estos motivos, se recurre a diferentes formas constructivas de los bloques con el fin de lograr motores más compactos.

Clasificación de los motores por la disposición de sus cilindros:

• ·         Motores de cilindros en línea.
• ·         Motores de cilindros en V.
• ·         Motores de cilindros horizontales opuestos.
• 
  

2.1 MOTORES DE CILINDROS EN LINEA.

Sobre el bloque único se disponen los cilindros uno a continuación del otro, se emplea en motores de 2 a 6 cilindros y hasta de 8 en motores Diesel.

2.2. MOTORES DE CILINDROS EN V

Están constituidos por un doble bloque formando un V, cuyo ángulo suele ser de 90° o de 60°. 

También se construyen motores en V estrecha a 15°.

Se consiguen motores de tamaño más corto y más bajo, aunque más ancho. Se aplica a motores de 6 o más cilindros.

El Bloque en W se emplea en motores de 8, 10 y 12 cilindros. Se consigue un tamaño más compacto que en los clásicos motores en V. Su ventaja es que se erduce la longitud del bloque y del cigüeñal.

2.3. MOTORES DE CILINDROS ORIZONTALES OPUESTOS

Los cilindros van dispuestos en 2 bloques unidos horizontalmente por su base con un cigüeñal común; se trata de un bloque de V a 180°. La altura de este motor queda muy reducida. Se construye en 2, 4 o 6 cilindros.

3. NUMERO DE CILINDROS Y ORDEN DE ENCENDIDO

En los motores policilíndricos se hace necesario numerar ordenadamente los cilindros. Según norma DN, se comienza por el lado opuesto a la cesión de energía del motor, es decir, al lado contrario del volante de inercia.

En motores con doble bloque se comienzo por lo cilindros situados a la izquierda, y después se enumeran los del bloque de la derecha.

Las posiciones de izquierda o derecha se determinan desde el mismo lado donde empieza la numeración

El orden de encendido determina la sucesión de impulsos que recibe el pistón.

El ciclo de trabajo que se desarrolla en cada cilindro debe estar sincronizado con el de los demás, de tal forma que los impulsos se apliquen sobre el cigüeñal en el orden más adecuado para conseguir un giro regular y equilibrado.

4. POSICION DEL MOTOR EN EL VEHICULO.

El motor puede ir montado en posición delantera, central o trasera. Los factores que se tienen en cuenta para decidir la ubicación del motor son: distribución de pesos que afecta al comportamiento dinámico del vehículo, la utilización del espacio para viajeros y carga, la refrigeración del motor o el tipo de vehículo.

·        

      Motor delantero. Es la posición empleada  en la mayoría de los vehículos ya sea con tracción delantera o propulsión trasera. La orientación del motor puede ser longitudinal o transversal.

·         Motor central. Se situa entre los dos ejes desplazo hacia detrás o hacia delante según sea central trasero o central delantero. La disposición de motor central trasero se emplea exclusivamente en vehículos deportivos.

·         Motor trasero. Va  montado por detrás del eje trasero. Esta opción es muy poco utilizada actualmente.

5. FORMAS DEL CIGÜEÑAL Y TIEMPOS DE TRABAJO

La forma del cigüeñal y la disposición de sus muñequillas depende del número de cilindros, de la forma del bloque y de los tiempos de trabajo del motor.

5.1. MOTOR DE 2 CILINDROS

Intervalo entre encendidos: 720° / 2 = 360°

5.2. MOTORES DE 3 CILINDROS

Intervalo entre encendidos: 720° / 3 = 240°

Orden de encendido: 1 – 3 – 2

5.3. MOTORES DE 4 CILINDROS

Intervalo enter encendidos: 720° / 4 = 180°

4 cilindros en línea

Orden de encendido: 1 – 3 – 4 – 2

Orden de encendido: 1 – 4 – 2 – 3

4 cilindros horizontales opuestos

Orden de encendido: 1 – 4 – 3 – 2

5.4 motores de 5 cilindros

Intervalo entre encendidos: 720° / 5 = 144°

Orden de encendido: 1 – 2 – 4 – 5 – 3

5.5. MOTORES DE 6 CILINDROS

Intervalo enter encendidos: 720° / 6 = 120°

6 cilindros en línea

Ordenes de encendido: 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4  ó  1 – 2 – 4 – 6 – 5 – 3

Orden de encendido: 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4

6 cilindros en V

En los motores en V, habitualmente cada muñequilla del cigüeñal es compartida por dos bielas cuyos pistones se sitúan uno a cada lado de la V.

Orden de encendido: 1 – 3 – 6 – 5 – 4 – 2

5.6. MOTORES DE 8 CILINDROS EN V

Intervalo ente encendidos: 720° / 8 = 90°

Orden de encendido: 1 – 5 – 4 – 8 – 6 – 3 – 7 – 2

Motores de 12 cilindros en W

Intervalo enter encendidos 720° / 12 = 60°

Orden de encendido: 1 – 12 – 5 – 8 – 3 – 10 – 6 – 7 – 2 – 11 – 4 – 9