1.1.1 Clasificación de los motores
1) Motor de cuatro tiempos
1.1 Funcionamiento de este motor
El funcionamiento teórico de este motor es el siguiente.
-Primer tiempo: Admisión
Durante este tiempo, el pistón se desplaza desde el punto muerto superior (PMS) al punto muerto inferior (PMS) y efectúan su primera carrera o desplazamiento lineal durante este desplazamiento el cigueñal realiza un giro de 180°.
-Segundo tiempo: Compresión
En este segundo tiempo el pistón efectúa su segunda carrera y se desplaza desde el punto muerto inferior al punto muerto. Durante este recorrido la muñequilla del cigueñal efectúa otro giro de 180° completando de esta forma, la primera vuelta del árbol motriz.
Durante este desplazamiento las válvulas permanecen cerradas y el pistón comprime la mezcla, la cual queda alojada en el espacio correspondiente a la cámara de combustión situada por encima del PMS.
-Tercer tiempo: Expansión
Cuando el pistón llega al final de la compresión, se hace saltar, por medio de la bujía, una chispa eléctrica en el interior de la cámara de combustible para producir la ignición de la mezcla, con lo cual se origina la inflamación y combustión de la misma. Durante este proceso se libera la energía calorífica del combustible, lo que produce una elevada temperatura en el interior del cilindro. Con el incremento de temperatura la energía cinética de las moléculas aumenta considerablemente y, al chocar éstas contra las paredes de la cámara y la cabeza del pistón, generando la fuerza de empuje que hace que el pistón se desplace.
-Cuarto tiempo: Escape
En este tiempo el pistón realiza su carrera desde el PMI al PMS, mientras la muñequilla del cigueñal, con su giro de 180°, completa las dos vueltas del árbol motriz.
Durante este recorrido del pistón la válvula de escape permanece abierta. A través de ella, por diferencia de presión, los gases quemados procedentes de la combustión salen a la atmósfera; el resto de los gases es barrido por el pistón en su desplazamiento.
2) Motor de dos tiempos
Funciona con un ciclo de trabajo realizado en dos tiempos, durante los cuales su émbolo efectúa dos desplazamientos alternativos o carreras que corresponden a una vuelta o giro de 360° en el cigueñal
-Primer tiempo
Durante su carrera ascendente, el émbolo expulsa los últimos restos de gases residuales hasta el cierre de las lumbreras de carga y escape. Se descubre la lumbrera de admisión y los gases frescos procedentes del carburador pasan al interior del cárter , aspirados por la depresión creada al subir el pistón.
Desde este momento hasta el final del recorrido del émbolo, se efectúa la compresión de la mezcla en el interior del cilindro, mientras continúa la admisión en el interior del cárter.
Durante este primer tiempo la muñequilla del cigueñal ha efectuado un giro de 180°.
-Segundo tiempo
Cuando el émbolo se encuentra en el PMS, al final de la compresión, salda la chispa eléctrica, se produce la inflamación y combustión de la mezcla, y se eleva en este momento la presión y temperatura en el interior del cilindro, cuya fuerza empuja al pistón produciéndose la expansión o carrera de trabajo.
Durante el descenso del pistón, se cierra en primer lugar la lumbrera de admisión y se comprime la mezcla en el interior del cárter. Poco antes llegar al PMI descubre las lumbreras de carga y escape, a través de las cuales se produce el escape de gases quemados y el llenado del cilindro con los gases procedentes del cárter, que encuentran salida por el conducto de carga, favorecidos por la presión a que se encuentran sometidos en el interior del mismo los cuales, y debido a la velocidad de entrada, arrastran los gases quemados hacia el exterior.
En este segundo tiempo, o carrera de trabajo, la muñequilla del cigueñal ha efectuado otro giro de 180° completando una vuelta del cigueñal
3) Motor rotativo Wankel
Este tipo de motor, diseñado por el alemán Wankel de cual recibe su nombre, defiere especialmente del motor tradicional de émbolo desplazable, en que su émbolo es rotativo.
-Primer tiempo: Admisión
Cuando el vértice en su giro rebasa la lumbrera de admisión la mezcla es aspirada del carburador por la depresión que crea el rotor en su giro, entra en carcasa que hace de cilindro, mientras el vértice realiza el barrido de gases quemados procedentes del ciclo anterior que salen por la lumbrera de escape al exterior. La admisión continúa hasta que el vértice ha rebasado la lumbrera de admisión.
-Segundo tiempo: Compresión
Este tiempo comienza cuando el vértice ha rebasado la lumbrera de admisión y la mezcla ocupa todo el volumen entre carcasa y el rotor.
La cámara formada disminuye por la forma elíptica de la carcasa, a medida que sigue girando el rotor. De este modo se llega al mínimo volumen o punto de máxima compresión, cuando el rotor se encuentra en posición de la figura.
-Tercer tiempo: Explosión y Expansión
Cuando el rotor se encuentra en su máxima compresión salta la chispa eléctrica y se produce la ignición y combustión de la mezcla. De esta forma aumenta la presión interna que se ejerce sobre el rotor, que lo hace girar en el mismo sentido de rotación, con lo cual, el espacio ocupado por los gases aumenta el volumen en su fase de expansión y disminuye la presión interna, que se transforma en trabajo, hasta que el vértice descubre la lumbrera de escape.
-Cuarto tiempo: Escape
Cuando vértice rebasa la lumbrera de escape, los gases comienzan a salir rápidamente debido a la presión interna, siendo arrastrados a continuación por el vértice en su giro, hasta que dicho vértice rebase la lumbrera de escape, con lo cual empieza la admisión del ciclo siguiente.