Cómo funciona un motor de gasolina ?

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Un motor de gasolina es lo que se conoce como “motor de combustión interna” de los cuales son ampliamente conocidos cuatro tipos: los de gasolina, los de diésel, las turbinas y los motores rotatorios o Wankel. Aunque para decir la verdad también el motor de propulsión a chorro o cohete es un tipo particular de estos motores pero no lo suelen clasificar como tal pues parte de la combustión puede ocurrir parcialmente fuera del motor. Todos ellos tienen en común en que obtienen su energía de fuentes químicas que son “quemadas” dentro del mismo motor, a estas fuentes químicas las conocemos como combustibles y de allí el término combustión interna.

Un motor de gasolina está compuesto por varios cilindros bloqueados cada uno por un émbolo o pistón, la cantidad de cilindros dependerá de la finalidad que tenga el motor y el diseño del fabricante. Por ejemplo en muchos aviones antiguos los cilindros se distribuyen en forma circular alrededor del eje que mueve a la hélice, esto se conoce como una distribución radial. Los pistones están unidos a una pieza móvil llamada “árbol de levas” que no es otra cosa que el eje que lleva la energía mecánica producida hacia las ruedas (como es el caso de un automóvil), dependiendo del modelo de automóvil este se comunica directamente con las ruedas o con otro eje llamado eje de transmisión, cuando el motor es delantero y la tracción se produce en las ruedas traseras.

Para comprender cómo funciona un motor de gasolina hablaremos del modelo más usado para construir este tipo de motores, aquel desarrollado por Nikolaus August Otto en 1876 y que realiza un ciclo de dos o cuatro tiempos, se dice que son cuatro tiempos pues el pistón realiza cuatro movimientos: El primero se denomina tiempo de admisión y ocurre mientras el pistón se aleja del fondo del cilindro dando espacio para que entren la mezcla de aire y combustible a través de un válvula también llamada de admisión. El segundo es llamado tiempo de compresión que se da cuando el pistón comprime la mezcla acercándose hacia el fondo del cilindro. Cuando llega al fondo la bujía se activa y mediante una chispa eléctrica ocurre se enciende la mezcla.

El tercero es llamado tiempo de combustión y es la parte donde el pistón ya no hace trabajo, sino que los gases en expansión hacen trabajo sobre él alejándole del fondo del cilindro. Es aquí donde la energía química se transforma en energía mecánica. El cuarto movimiento se denomina tiempo de escape, el pistón vuelve hacia el fondo del cilindro y desaloja los gases producidos durante la combustión a través de una segunda válvula llamada válvula de escape.

El motor de dos tiempos funciona con dos movimientos uno de compresión-escape y otro de expansión-admisión. No tiene válvulas y es un dispositivo más sencillo pero menos potente, por eso se le usa en cosas relativamente pequeñas como cortadoras de césped, motocicletas cuyos cilindros son pequeños y en motores fuera de borda.

Y ya que estamos hablando sobre como funciona el motor a gasolina, es importante señalar también sus limitaciones y problemas inherentes a su funcionamiento. Uno de los problemas más importantes de estos motores son el desgaste de las piezas que son muchas y que tienen que hacer constantes cambios en el movimiento (como el pistón que tiene que devolverse una y otra vez sobre su propia ruta) aumentando con mucho las vibraciones. Otro problema es lograr que el lubricante se mantenga disperso en todas las piezas y que hoy por hoy no se logrado del todo. La cantidad de piezas los convierten en aparatos pesados y mucha de la energía se pierde precisamente en mover ese peso.

Un problema adicional radica en los combustibles ya que por ser explosivos son un peligro para su manejo, las soluciones aplicadas implicaron las más diversas acciones y el uso de aditivos que los estabilizaran. Yo siempre he criticado al motor de gasolina, con el ánimo de incentivar a una mejora el uso de una tecnología que tiene más de 130 años pero hay que reconocer que es confiable y que con el esmero que ponen los fabricantes se han solucionado muchos problemas, sin embargo considero que, aparte de esas ventajas, tratamos con un sistema muy ineficiente y contaminante, en el mejor de los casos, por lo que deberíamos plantearnos un cambio.

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