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El motor de 4 tiempos está presente en la gran mayoría de los vehículos que conocemos, ya sea en automoción, el mundo de las motocicletas o en las aplicaciones marinas.

Es un tipo de motor de combustión interna y debe su nombre a su propio funcionamiento, el cual se produce en cuatro fases (denominadas tiempos). Estas cuatro fases son admisión, compresión, combustión y escape.

 

 

Cómo funciona un motor de 4 tiempos

Los motores de 4 tiempos, tanto gasolina como diesel, realizan su funcionamiento en las siguientes fases:

1. Admisión: En esta primera fase se permite la entrada de aire y combustible en el cilindro del motor. Durante el proceso de entrada, el aire es filtrado para librarle de cualquier tipo de impureza y el combustible es inyectado o mezclado con el aire. Los principales agentes que realizan estas acciones son respectivamente el filtro de aire, el inyector y el carburador.
2. Compresión: En esta segunda fase el pistón se mueve hacia arriba para comprimir la mezcla de aire y combustible. Los anillos del pistón sellan el espacio para que la mezcla no se escape por los laterales del cilindro.
3. Combustión o explosión: Es la tercera fase, donde se prende fuego a la mezcla previamente comprimida, lo cual hace que explote y empuje el pistón hacia abajo. En los motores de gasolina esta explosión se consigue mediante una chispa provocada por una bujía. Sin embargo, en los motores diésel a 4 tiempos la fase de combustión es un poco diferente. En lugar de utilizar una chispa para encender la mezcla de aire y combustible, la mezcla se comprime hasta que se calienta lo suficiente para encenderse por sí sola. Este proceso se llama combustión por compresión.
4. Escape: En esta última fase se abre la válvula de escape permitiendo que los gases resultantes de la combustión salgan hacia el colector de escape y el tubo de escape.

 

 

Partes más importantes de un motor 4 tiempos

Un motor de 4 tiempos está compuesto por varias piezas imprescindibles que trabajan juntas para generar la energía que mueve el motor y que por consiguiente hace funcionar a la embarcación, vehículo o máquina.

Algunos de los componentes más importantes son:

1. Bloque del motor:  Es la estructura principal del motor, donde se alojan los cilindros y otros componentes.
2. Pistones: Son elementos móviles que se mueven hacia arriba y hacia abajo en el interior de los cilindros para convertir la energía química en energía mecánica.
3. Cigüeñal: Convierte el movimiento lineal de los pistones en un movimiento rotativo.
4. Árbol de levas: Controla la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape, y es esencial para el funcionamiento del motor.
5. Culata: Es la parte superior del motor que cubre los cilindros y contiene las válvulas.
6. Sistema de lubricación: Conjunto de elementos que se encargan de lubricar las partes móviles del motor para reducir el desgaste. Elegir un buen aceite para el motor recomendado por la marca ayuda a prolongar la vida útil del equipo.
7. Sistema de combustible: Conjunto de piezas que proporcionan la mezcla de combustible y aire necesaria para la combustión en los cilindros.
8. Sistema de refrigeración: Mantiene la temperatura del motor a un nivel controlado.

 

 

Pieza clave: Cómo funciona el cigüeñal

Cabe destacar el gran papel que desempeña el cigüeñal, pieza clave que se encuentra en la parte inferior del bloque del motor.

Existen diferentes variantes de cigüeñal dependiendo del tipo de motor y funcionalidad pero en general es una pieza que se basa en un eje compuesto con una serie de contrapesos en los cuales se presenta una biela.

Su función principal es convertir el movimiento lineal de los pistones en un movimiento rotativo, con el objetivo de que pueda mover la línea propulsiva y hacer girar la hélice (en el caso del motor marino) a través de la transmisión.

El cigüeñal está diseñado para soportar grandes cargas y altas velocidades de giro, lo que lo convierte en uno de los componentes más resistentes del motor.

Así mismo, como decíamos, está compuesto por una serie de contrapesos que ayudan a equilibrar el movimiento rotativo y reducir las vibraciones. Estos contrapesos se ubican de tal manera que contrarrestan las fuerzas generadas por los pistones durante su movimiento hacia arriba y hacia abajo. Además, los cojinetes o rodamientos permiten que el cigüeñal gire suavemente y con poco rozamiento.

Por otra parte, cuenta también con otras piezas como los muñones, que son las secciones del cigüeñal que se conectan a las bielas de los pistones. Estas bielas están conectadas a los pistones y son las encargadas de convertir el movimiento lineal de los pistones en un movimiento rotativo del cigüeñal.

En resumen, el cigüeñal es un componente esencial en el motor de 4 tiempos ya que es el encargado de convertir el movimiento lineal de los pistones en un movimiento rotativo que finalmente se transmite al eje de transmisión. Es una pieza que requiere de alta resistencia y precisión para su correcto funcionamiento, y su diseño y construcción son fundamentales para el correcto rendimiento del motor.

 

 

 

Motores marinos a 4 tiempos: marinización y características

El proceso de marinización consiste en transformar un motor de combustión industrial para su funcionamiento en el medio marino.

Una de las principales diferencias es el funcionamiento del sistema de refrigeración. En el sistema de refrigeración de un motor industrial, el refrigerante del motor se enfría utilizando un radiador. En este radiador se intercambia el calor entre el refrigerante y el aire, manteniendo así la temperatura del refrigerante, y por tanto del motor, por debajo de los valores necesarios.

En el entorno marino en lugar del radiador, se utiliza una pieza denominada refrigerador, que en vez de intercambiar calor con aire, se hace con agua del mar. El refrigerante hace un circuito cerrado dentro del motor. Por otro lado, el agua de mar se absorbe gracias a la bomba de agua salada, se introduce en el refrigerador, se realiza el intercambio de calor y se expulsa por el escape junto a los gases de combustión. En ningún casó el refrigerante llega a mezclarse con el agua salada, son circuitos independientes.

Adicionalmente al sistema de refrigeración en el desarrollo de una marinización se diseñan los circuitos de alimentación de combustible, admisión y escape de gases, sistema eléctrico, sistema de soportación… Todo ello con los materiales y las características adecuadas para poder funcionar en un medio tan agresivo como es el medio marino.

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