iMG

1. Licencia C
2020
MECÁNICA BÁSICA
UNIDAD 2: EL MOTOR

2. Objetivo de aprendizaje de la unidad
• Identificar los diferentes componentes de un motor de encendido por chispa, así como su
principio de funcionamiento y terminología empelada en el funcionamiento del mismo.
Temas a desarrollar:
2.1 Reseña histórica del motor de combustión interna
2.2 Términos Básicos
2.3 Partes fijas y móviles del motor
2.4 Los 4 Tiempos
UNIDAD 2

3. DEFINICIONES
Es una máquina térmica que transforma la energía calorífica
del combustible en energía mecánica.
UNIDAD 2

4. DEFINICIONES
• Es una máquina cuya función es la transformar cualquier tipo de energía, en
energía mecánica útil al hombre asociada al movimiento de un cuerpo rígido
(rotación de un eje, desplazamiento de un cilindro, movimiento del propio motor
en su conjunto).
• Conjunto de piezas (órganos o elementos) móviles y no móviles, que por efecto de
sus enlaces son capaces de transformar la energía química, en energía mecánica.
• Máquinas termodinámicas, que utilizan la energía de la combustión
transformándola en movimiento.
UNIDAD 2

5. 2.1. Reseña Histórica del Motor de Combustión Interna
Inventor Año Tipo de Motor Características
LEBON - francés
LENOIR - francés
BEAU DE ROCHAS -
francés
NICOLAUS AUGUST
OTTO - alemán
GOTTLIEB DAIMLER -
alemán
RUDOLF DIÉSEL -
alemán
1799
1860
1862
1867
1883
1893
Motor de combustión interna Arder cierta cantidad de
combustible
Perfeccionamiento de la
máquina de LEBON
Poco conocimiento
sobre disipar calor, no
resulto
Ciclo de cuatro tiempos Actualidad
Motor de combustión interna
/ Motor a gasolina
Explosión - Ciclo
Otto / 180 RPM
Ciclo de cuatro tiempos Vehículos
automotores / 900
RPM
Motor térmico racional /
Motor Diésel
Compresión de aire
UNIDAD 2

6. Reseña histórica del motor de
combustión interna
Motor Otto de 1867 Motor Diésel de 1893
UNIDAD 2

7. UNIDAD 2

8. 2.2. Términos Básicos
PUNTO MUERTO SUPERIOR (PMS): Punto máximo de desplazamiento del pistón cuando se ha
acercado al límite superior de su desplazamiento dentro del cilindro
PMS
UNIDAD 2

9. Términos Básicos
PUNTO MUERTO INFERIOR (PMI): Posición más baja del pistón cuando este ha llegado al límite de su
desplazamiento descendente.
PMI
UNIDAD 2

10. Términos Básicos
CARRERA: La distancia que se desplaza el pistón desde sus posiciones extremas, Puede ser:
Ascendente del PMI al PMS o Descendente del PMS al PMI.
Carrera
UNIDAD 2

11. Términos Básicos
DIÁMETRO: Se refiere al diámetro interno del cilindro
Diámetro o
calibre
UNIDAD 2

12. Términos Básicos
CILINDRA UNITARIA
Cilindrada
unitaria
UNIDAD 2

13. Términos Básicos
CICLO: También llamado tiempo; la serie de etapas del motor: admisión, compresión, explosión, escape se
realizan en cuatro carreras del pistón y dos vueltas completas del cigüeñal. Cada etapa discurre durante
media vuelta del cigüeñal
UNIDAD 2

14. UNIDAD 2

15. 2.3. Partes y
detalles del
motor
Árbol de
levas
Culata
Bloque
Pistón
Volante
Cárter
Cilindros
Válvulas
UNIDAD 2

16. Partes fijas y
móviles del motor
PARTES MÓVILES
 Cigüeñal
 Biela
 Pistón
 Segmentos o rines
 Árbol de levas y
válvulas
 Volante de inercia
PARTES FIJAS
 Bloque de cilindros
 Culata
 Junta de culata
 Cárter
 Tapa de válvulas
 Múltiple de admisión
 Múltiple de escape
UNIDAD 2

17. Culata de cilindros
• Es la tapa de los cilindros y se fija al bloque por medio de pernos y espárragos.
• La culata puede estar hecha de aluminio o aleaciones ligeras.
• En la culata se instalan las válvulas de admisión y escape, los elementos de carburación o inyección.
UNIDAD 2

18. Bloque de cilindros
• El bloque de motor es la estructura que
soporta lodos los componentes del motor.
Mantiene el cigüeñal, los pistones, las bielas
y otros componentes en alineación precisa.
• El bloque también contiene el refrigerante y
el aceite del motor y provee espacio para
sujetar componentes externos como la
bomba de agua y el filtro de aceite.
UNIDAD 2

19. Cárter
• Sirve de depósito de aceite y en él se aloja la bomba de aceite.
• El cárter es la parte inferior del motor en la que gira el cigüeñal. Está divido en dos partes:
La parte superior del cárter constituye la parte inferior del bloque. La parte inferior del
cárter constituye el depósito de aceite.
UNIDAD 2

20. Múltiple de admisión y escape
• Fijados por pernos o espárragos a las aberturas o lumbreras de admisión y escape, en la
culata de cilindros hay dos conductos llamados múltiple de admisión y escape. El múltiple de
admisión puede ser de aluminio, pero los de escape son de hierro o acero.
UNIDAD 2

21. Rines
Los anillos de pistones son generalmente de hierro fundido de grano fino o alguna aleación
especial la cual es elástica. El trabajo principal de los anillos de pistón es sellar la presión de
explosión y compresión y evitar que llegue al cárter, adicionalmente deben controlar la cantidad
de aceite de las paredes del cilindro. Hay dos tipos básicos de anillos de pistón, anillos de
compresión y anillos de aceite.
UNIDAD 2

22. Volante o Dámper
Es una pesada rueda fijada en uno de los extremos del cigüeñal. Cuando tiende a acelerarse el
volante ejerce una resistencia y cuando pierde velocidad también ofrece resistencia.
UNIDAD 2

23. Cojines del motor
Los cojinetes que se utilizan para los casquetes del cigüeñal y las bielas son de gran precisión e
intercambiables.
Para proveer una lubricación adecuada de los cojinetes entre la superficie y el eje, existe un
juego u holgura de aceite. Generalmente proveen ranuras en las superficies del cojinete, para
que ayuden en la distribución del aceite por toda la superficie del cojinete.
UNIDAD 2

24. Pistones
• Actúa como una bomba en las
carreras de admisión y escape para
introducir aire en la cámara de
combustión y sacar los gases de
escape.
• El pistón, generalmente hecho de
una aleación de aluminio, es de
forma cilíndrica, adicionalmente
tienen que estar hechos a precisión.
UNIDAD 2

25. Biela
• La biela es una pieza de acero forjado que conecta el pistón al cigüeñal. Sirve además para
transmitir al cigüeñal la fuerza recibida del pistón. Por ello su construcción debe ser fuerte
a fin de resistir la gran tensión y esfuerzo a que es sometida normalmente.
PIE
CUERPO
CABEZA
UNIDAD 2

26. Conjunto Biela y Pistón
UNIDAD 2

27. Cigüeñal
• El cigüeñal o árbol del motor es una pieza fundida con una aleación de acero de considerable
resistencia mecánica, actualmente algunos cigüeñales modernos son huecos; así pueden ser
gruesos y robustos, pero de poco peso.
• El cigüeñal ha sido diseñado para cambiar el movimiento reciproco (rectilíneo) de la biela en
movimiento rotatorio.
UNIDAD 2

28. Válvulas
• Las válvulas de los motores de
automóviles son una de las
piezas de mayor esfuerzo. Las
válvulas funcionan en la cámara
de combustión donde pueden
encontrar temperaturas hasta
2000 C.
UNIDAD 2

29. Árbol de Levas
• El árbol de levas es accionado por un engranaje del cigüeñal.
• La función del árbol de levas es controlar la operación de las válvulas de admisión
y escape.
UNIDAD 2

30. CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES
• POR EL COMBUSTIBLE
Motores a gasolina: Se alimentan de aire + combustible
Motores a diésel: Este se alimenta de aire pre calentado y el combustible es
inyectado a presión dentro del cilindro
UNIDAD 2

31. CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES
• POR LA FORMA DE REALIZAR EL CICLO
Motor Cuatro tiempos: Dos vueltas del cigüeñal, cuatro carreras del pistón, una
del árbol de levas, 1 ciclo de trabajo.
Motores Dos tiempos: Una vuelta del cigüeñal, 2 carreras del pistón, 1 ciclo de
trabajo.
UNIDAD 2

32. CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES
• DISPOSICIÓN DE LOS CILINDROS
Motores con Cilindros en Línea: Tiene
lo cilindros dispuestos en línea de
forma vertical en un solo bloque.
Motores con Cilindros en V: Tiene los
cilindros repartido en dos bloques
unidos por la base o bancada, y
formando un cierto ángulo (60°, 90°,
etc.).
UNIDAD 2

33. CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES
• DISPOSICIÓN DE LOS CILINDROS
Motores con Cilindros Opuestos: Los cilindros van dispuestos en un ángulo de
180° en posición horizontal y en sentido opuesto y están unidos por la base o
bancada.
UNIDAD 2

34. 1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
8
UNIDAD 2

35. 2.4. LOS 4 TIEMPOS
CICLO OTTO UNIDAD 2

36. CICLO OTTO DE CUATRO TIEMPOS
• El motor de cuatro tiempos se caracteriza porque el ciclo se cumple en cuatro carreras del
pistón (dos revoluciones del cigüeñal).
• Por lo tanto es el pistón el que se encarga de expulsar los gases quemados del cilindro, al
finalizar la fase de explosión, y los sustituye con una nueva mezcla de aire y combustible,
necesaria para llevar a cabo el ciclo sucesivo.
UNIDAD 2

37. ADMISIÓN
• El pistón empieza su carrera de bajada
del (P.M.S.) al (P.M.I.).
• La válvula de admisión se abre
• Ingresa mezcla gaseosa de aire +
combustible
• La válvula de escape permanece
cerrada
• El cigüeñal ha girado media vuelta o
180º
PMI
PMS
A + C
UNIDAD 2

38. COMPRESIÓN
• El pistón sube del (P.M.I.) al (P.M.S.).
• Las válvulas de admisión y escape
están cerradas
• El pistón comprime la mezcla de aire
mas combustible
• Durante esta fase la mezcla aumenta
considerablemente su temperatura,
debido principalmente a la
compresión
• El cigüeñal ha girado media vuelta mas
(una vuelta) o 360º
PMI
PMS
Mezcla AC
comprimida
UNIDAD 2

39. EXPLOSIÓN O TRABAJO
• Salta la chispa entre los electrodos de
la bujía, provocando la combustión de
la mezcla
• Esta fuerza que se genera empuja el
pistón del (P.M.S.) al (P.M.I.)
• Las válvulas de admisión y escape
permanecen cerradas
• Durante esta fase aumenta
considerablemente la temperatura y la
presión
• El cigüeñal ha girado media vuelta mas
(una vuelta y media) o 540º
PMI
PMS
Mezcla AC
combustión
Chispa
Aire Combustible Chispa
eléctrica
Explosión
+ +
UNIDAD 2

40. ESCAPE
• El pistón sube del (P.M.I.) al (P.M.S.).
• La válvula de escape se abre y el
pistón expulsa los gases quemados
fuera del cilindro
• La válvula de admisión permanece
cerrada
• El cigüeñal ha girado media vuelta mas
(dos vueltas) o 720º
PMI
PMS
Gases
quemados
UNIDAD 2

41. CICLO OTTO DE CUATRO TIEMPOS
• Terminada la fase de escape, el pistón ha realizado, desde el inicio de la
fase de admisión, cuatro carreras completas, dos de bajada y dos de
subida, mientras que el cigüeñal efectúa dos revoluciones.
• Cada dos revoluciones del cigüeñal se efectúa un ciclo completo.
• El trabajo útil se produce durante sólo una de las cuatro carreras de un
ciclo; precisamente durante la carrera de explosión. Esta carrera se define
como carrera útil, en contraposición con las otras tres que se llaman
carreras pasivas, ya que necesitan de trabajo para funcionar.
UNIDAD 2

42. Preguntas Guía:
1. ¿Qué es un motor de combustión interna?
2. ¿Cuáles son los elementos fijos y móviles del motor?
3. Enumere los tiempos para cumplir un ciclo de trabajo de los motores de combustión interna
4. Indique la función que cumple la bujía en el motor
5. ¿La mezcla estequiométrica esta formada por?
6. ¿Cómo se clasifican los motores de acuerdo a la disposición de los cilindros?
UNIDAD 2

43. Glosario:
• Biela. En el motor, la barra que articulada que une al pistón con el codo del cigüeñal.
• PMI punto muerto inferior
• PMS punto muerto superior
• Calor de compresión. Aumento de la temperatura ocasionado por la compresión del aire o de
una mezcla de aire y combustible.
• Cámara de combustión. Espacio en la culata y la parte superior del pistón en PMS en que tiene
lugar la combustión de la mezcla aire y combustible.
• Cilindrada total. En un motor, el volumen total de la mezcla de aire/gasolina que es
teóricamente capaz de llenar todos los cilindros en un ciclo de funcionamiento.
• Combustión. En el motor, es el proceso que sigue al encendido de una mezcla de aire y
combustible en el cilindro.
• Leva. Lóbulo giratorio, o excéntrica, que se puede utilizar con un taqué para transformar un
movimiento giratorio en un movimiento alternativo.
UNIDAD 2

44. Glosario:
• Motor térmico. Una máquina que convierte la energía térmica del combustible en energía
mecánica en el cigüeñal.
• Motor de combustión interna. Motor en que el combustible se quema dentro del propio
motor, en vez de en un dispositivo separado (como en la máquina de vapor).
• Válvula. Dispositivo que puede ser abierto o cerrado para permitir o impedir el paso de un
fluido; es decir, un líquido, un gas o vapor de un sitio a otro.
UNIDAD 2