Este documento describe los principales tipos de motores de combustión interna: motores de dos tiempos y motores de cuatro tiempos. Los motores de dos tiempos realizan una explosión por revolución mediante la admisión y compresión de la mezcla en la subida del pistón. Los motores de cuatro tiempos realizan los ciclos de admisión, compresión, combustión y escape mediante válvulas en cada revolución. Los motores de cuatro tiempos son más eficientes pero también más complejos. El documento también resume brevemente la histor

1. MOTORES DE CICLO OTTO Definición Motor de dos tiempos Definición y ciclos Eficiencia Motor de cuatro tiempos Definición y ciclos Eficiencia Animaciones y imágenes Historia del automóvil Historia Imágenes

2. DEFINICIÓN El motor de ciclo Otto se caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (normalmente gasolina dispersa en aire). El motor Otto es un motor alternativo . Esto quiere decir de que se trata de un sistema pistón-cilindro con válvulas de admisión y de escape para controlar el flujo de mezcla que entra y sale del cilindro en el caso del motor de cuatro tiempos, o mediante admisión por láminas, por válvula rotativa o por falda de pistón en los motores de dos tiempos.

3. MOTOR DE DOS TIEMPOS La característica principal de estos motores es que realizan una explosión en cada revolución, ya que la admisión y la compresión de la mezcla se producen en la misma subida del pistón y la expansión y el escape de gases se producen en la misma bajada del pistón. 1. (Admisión - Compresión). Cuando el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior) empieza a desplazarse hasta el PMS (Punto Muerto Superior), creando una diferencia de presión que aspira la mezcla de aire y gasolina por la lumbrera de admisión. Cuando el pistón tapa la lumbrera, deja de entrar mezcla, y durante el resto del recorrido el pistón la comprime. 2. (Expansión - Escape de Gases). Una vez que el pistón ha alcanzado el PMS y la mezcla está comprimida, se produce una chispa entre los dos electrodos de la bujía, produciendo la combustión de la mezcla y liberando energía, alcanzando altas presiones y temperaturas en el cilindro. El pistón se desplaza hacia abajo, realizando un trabajo hasta que se descubre la lumbrera de escape. Al estar a altas presiones, los gases quemados salen por la lumbrera de escape y la nueva entrada de mezcla refrigera el cilindro, junto con el agua que circula por el circuito externo del cilindro.

4. MOTOR DE DOS TIEMPOS El rendimiento de este motor es inferior al del motor de cuatro tiempos, ya que tiene un rendimiento volumétrico menor y el escape de gases es menos eficaz. También son más contaminantes. Por otro lado, suelen dar más potencia para la misma cilindrada, ya que este hace una explosión en cada revolución del cigüeñal, mientras el motor de cuatro tiempos hace una explosión por cada dos revoluciones del mismo, y cuenta con más partes móviles. Éste tipo de motores se utilizan mayoritariamente en motores de poca cilindrada (motocicletas, cortacésped, motosierras, etc), ya que es más barato y sencillo de construir.

5. MOTOR DE CUATRO TIEMPOS Los motores de cuatro tiempos (admisión, compresión, combustión y expulsión) son más complejos que los de dos tiempos, realizando la admisión de la mezcla y la expulsión de los gases mediante válvulas. Los tiempos realizados por estos motores son los siguientes: 1º El pistón se desplaza hasta el PMI, produciendo una depresión en el cilindro, y la válvula de admisión se abre, permitiendo que se aspire la mezcla de combustible y aire hacia el cuerpo del cilindro. 2º Las válvulas permanecen cerradas mientras el pistón se mueve hacia el PMS, comprimiendo la mezcla. Cuando el pistón llega al PMS, la bujía produce la chispa y se produce la combustión de la mezcla. 3º Se produce la combustión de la mezcla, liberando una energía que provoca la expansión de los gases y el movimiento del pistón hacia el PMI, el cual transmite este movimiento a la biela, y esta al cigüeñal, desde el que se transmite el movimiento a las ruedas del vehiculo mediante distintos sistemas, como puede ser el diferencial y las juntas homocinéticas. 4º Se abre la válvula de escape y el pistón se mueve hacia el PMS, expulsando los gases producidos durante la combustión y quedando preparado para empezar de nuevo el ciclo.

6. MOTOR DE CUATRO TIEMPOS La eficiencia de los motores Otto modernos se ve limitada por varios factores, entre otros, la pérdida de energía por la fricción y la refrigeración. En general, la eficiencia de un motor de este tipo depende de la relación de compresión, proporción entre los volúmenes máximo y mínimo de la cámara de combustión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octano. Una relación de compresión baja requiere un octanaje bajo para evitar los efectos de detonación del combustible, es decir, que se produzca una autoignición del combustible antes de producirse la chispa en la bujía. Igualmente, una compresión alta requiere un combustible de octanaje alto para evitar el mismo problema. La eficiencia media de un buen motor Otto es de un 20 a un 25% (sólo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma en energía mecánica)

7. MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

8. MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

9. HISTORIA DEL AUTOMÓVIL El motor de combustión interna es una evolución de la máquina de vapor, con la diferencia de que los motores de ciclo Otto utilizan una mezcla de aire y combustible, quemada mediante una combustión interna, y la máquina de vapor utiliza la presión del vapor de agua procedente de una combustión externa

10. HISTORIA DEL AUTOMOVIL El primer motor de combustión interna fue construido por el francés Etienne Lenoir en 1863, pero fue Nikolaus Otto el que lo perfecciono hasta crear en 1976 el primer motor de 4 tiempos, también llamado de ciclo Otto en su honor. En 1886 Karl Benz aplica este motor sobre un carruaje de 3 ruedas y Daimler monta el motor de Maybach, basado en el motor de ciclo Otto, en un carruaje de 4 ruedas.

11. HISTORIA DEL AUTOMOVIL En 1892 el alemán Rudolf Diesel diseña un motor que funcionará con un combustible más pesado, gasoil, y no necesita sistema de encendido, 5 años más tarde se construye el primer motor diesel. En 1957 el alemán Félix Wankel fabrica un nuevo motor de pistón rotativo que recibira el nombre de motor Wankel, en su honor.

12. HISTORIA DEL AUTOMÓVIL Aunque no se han inventado nuevos tipos de motores, la evolución de estos ha sido enorme, de tal forma que en los años 80 un automovil tenía unos 15 cv de potencia y una velocidad máxima de 30 km/h y actualmente, en coches de calle, se ha llegado hasta los 1023 cv de potencia y una velocidad máxima de 423 km/h. Esta evolución se debe a un enorme avance de la mecánica en los sistemas de inyección (inyección direca o electrónica), a los sistemas de encendido (CDI), a las centralitas electrónicas y al desarrollo de los cilindros (como el recubrimiento interior de niquel, los transfers, ampliación de la cámara de combustión y la refrigeración de los mismos entre otros), además de otros avances mecánicos y electrónicos