En este artículo, aprenderá sobre los diferentes tipos de motores utilizados en la industria automotriz. Además, puede descargar el PDF de este artículo al final del mismo.

¿Qué es el motor?

Un  motor  es una máquina diseñada para convertir una forma de energía en energía mecánica. Los motores térmicos, como los motores de combustión interna, queman su combustible dentro del cilindro del motor.

Por otro lado, los motores de combustión externa son aquellos motores térmicos que queman su combustible fuera del cilindro del motor.

Son máquinas de vapor. La energía desarrollada durante la combustión del combustible se transmite al vapor, que actúa sobre el pistón dentro del cilindro. En los motores de combustión interna, la energía química se almacena en su funcionamiento.

La energía térmica se convierte en energía mecánica por la expansión de los gases contra el pistón unido al cigüeñal que puede girar.

Tipos de motor

Estos  son los  diferentes  tipos de motores :

1. Tipos de combustible utilizado
   1. motor de gasolina
   2. motor diesel
   3. Motor de gas
2. Según el ciclo operativo
   1. motor de ciclo oto
   2. motor de ciclo diesel
   3. Motor de ciclo de combustión dual
3. Número de golpes por ciclo
   1. Motor de cuatro tiempos
   2. motor de dos tiempos
4. Clasificado por tipo de ignición
   1. motor de encendido de punto caliente
   2. motor de encendido por chispa (SI)
   3. Motor de encendido por compresión (CI)
5. Número de cilindros
   1. motor monocilíndrico
   2. motor de dos cilindros
   3. Motor de tres cilindros
   4. Motor de cuatro cilindros
   5. Motor de seis cilindros
   6. Motor de ocho cilindros
   7. Motor de doce cilindros
   8. Motor de dieciséis cilindros
6. Clasificado por disposición de válvulas
   1. Motor de cabeza en L
   1. Motor de cabeza I
   2. Motor de cabeza F
   3. Unidad de cabeza T.
7. Clasificado por sistema de enfriamiento
   1. Motor refrigerado por aire
   2. motor refrigerado por agua
   3. motor de enfriamiento evaporativo

Además de las clasificaciones anteriores  , los motores de combustión interna también se clasifican por los siguientes motivos:

1. Velocidad
   1. motor de baja velocidad
   2. motor de alta velocidad
   3. motor de velocidad media
2. método de inyección de combustible
   1. motor carburador
   2. motor de inyección de aire
   3. Motor de inyección sólido o ventilado
3. Método de evaluación:
   1. Acelera y falla el motor controlado
   2. motor controlado cualitativamente
   3. motor controlado cuántico
4. Solicitud:
   1. motor estacionario
   2. Motor del coche
   3. motor de locomotora
   4. motor marino
   5. motor de avión

También se están proponiendo varios otros tipos de motores de combustión interna para su uso como centrales eléctricas de automóviles. Éstos incluyen

1. motor de pistón libre
2. Motor Wankel
3. motor esterlina

1. Clasificación según los tipos de combustible utilizados

Según el  tipo de combustible utilizado, los motores  se clasifican   en tres clases

1. Motor de gasolina (o motor de gasolina)
2. motor diesel
3. Motor de gas

motor de gasolina

Un motor de gasolina usa gasolina para impulsarlo. La gasolina o gasolina es un hidrocarburo compuesto de hidrógeno y compuestos de carbono. La mezcla de aire y gasolina se aspira en el cilindro durante la carrera de succión del pistón. La mezcla correcta de aire y gasolina se obtiene del carburador.

La mezcla se comprime durante la carrera de compresión, se enciende durante la carrera de potencia y los gases de escape se expulsan durante la carrera de escape. Se instala una bujía en la parte superior del cilindro que genera una chispa para encender la mezcla.

motor diesel

En este tipo de motores, se utiliza aceite diesel para impulsarlos. El aceite diesel es ligero, tiene baja viscosidad y un alto recuento de cetano. En un motor diesel, solo se aspira aire en el cilindro durante la carrera de succión y se comprime a alta presión, y la relación de compresión es tan alta como 22: 1. Su temperatura también aumenta alrededor de 1,000 grados Fahrenheit.

El gasoil es inyectado por un inyector al final de la carrera de compresión que se incendia y quema debido a la alta temperatura del aire comprimido. No se requiere un sistema de encendido por separado. Los gases en combustión se expanden, empujando el pistón hacia abajo durante la carrera de potencia y, finalmente, los gases se expulsan durante la carrera de escape.

turbinas de gas

La turbina de gas consta principalmente de dos secciones: una sección de gasificación y una sección de potencia. El combustible utilizado en las turbinas de gas puede ser gasolina, queroseno o aceite. La sección de gas quema el combustible en el quemador y entrega el gas resultante a la sección de potencia, donde hace girar las turbinas de potencia. Luego, la turbina eléctrica hace girar las ruedas del automóvil a través de  una serie de engranajes.

El gasificador consta de un compresor que tiene un rotor con una serie de palas alrededor de su borde exterior. A medida que gira el rotor, el aire se transfiere entre las palas y se lanza por la fuerza centrífuga al quemador. Por tanto, aumenta la presión del aire en el quemador. El combustible se inyecta en el quemador donde arde y se aumenta la presión.

2. Clasificación según el ciclo de operaciones

Según el ciclo de operaciones, los motores de los automóviles pueden ser de los siguientes tres tipos:

1. Motor de ciclo Otto.
2. Motor de ciclo diesel.
3. Motor de ciclo dual.

Ciclo Otto o ciclo de volumen constante

Ciclo Otto o ciclo de volumen constante. Este ciclo fue prácticamente introducido por el científico alemán Otto, en 1876, aunque el científico francés Beaud Roche lo describió en 1862. Los motores que funcionan en este ciclo se conocen como motores Otto. Los motores de gasolina operan en este ciclo.

El CI del motor no sufre ningún cambio cíclico, pero aquí se supone que el medio de trabajo es aire puro que no sufre ningún cambio químico. El aire simplemente se calienta y enfría para someterse a un ciclo. También se asume que el gráfico de indicadores perfecto se sigue meticulosamente.

Ciclo diésel o ciclo de presión constante

El ciclo diesel fue introducido por el Dr. Rudolf Diesel en el año 1897. Los motores que funcionan en este ciclo se conocen como motores diesel. La figura muestra el diagrama pv del ciclo diesel.

El ciclo diesel se diferencia del ciclo Otto en un aspecto. En el ciclo diesel, el calor se agrega a una presión constante en lugar de un volumen constante.

El aire en el cilindro se comprime durante la carrera de compresión desde el punto 1 al 2. Ahora se agrega calor a una presión constante desde el punto 2 al 3, luego el aire se expande adiabáticamente desde el punto 3 al punto 4. Finalmente, el calor se rechaza en un volumen constante del punto 4 a 1. El aire vuelve a su estado original y el ciclo se completa.

ciclo doble (o ciclo de doble combustión)

En este tipo de motores, se deja más tiempo para que el combustible se queme en el motor diesel sin afectar negativamente la eficiencia.

El combustible se inyecta en el cilindro antes del final de la carrera de compresión para que la combustión continúe en parte a un volumen constante y en parte a una presión constante. Este ciclo se conoce como ciclo dual. De hecho, todos los motores diesel ya están funcionando en este ciclo. La figura muestra el ciclo doble en el gráfico pv.

Dado que el combustible se inyecta en el cilindro antes del final de la carrera de compresión del ciclo dual, se encarga de las características de retardo de encendido del combustible.

3. Clasificación por número de golpes por ciclo

Según el número de carreras por revolución, los motores de los automóviles se clasifican como

1. Motor de cuatro tiempos.
2. Motor de dos tiempos.

Motor de cuatro tiempos

El cuatro tiempos completa un ciclo de operaciones durante la carrera de cuatro pistones, a saber, succión, compresión, potencia y escape. Estos cuatro tiempos requieren dos revoluciones del cigüeñal. Por lo tanto, durante cada dos revoluciones del cigüeñal, solo hay una carrera eléctrica del pistón.

motor de dos tiempos

El motor de dos tiempos completa un ciclo de operaciones durante dos carreras de pistón. Estos dos golpes requieren una revolución del cigüeñal. Por lo tanto, durante cada revolución del cigüeñal, hay un golpe de fuerza para el pistón. Por lo tanto, un motor de dos tiempos produce el doble de caballos de fuerza que un motor de cuatro tiempos del mismo tamaño y funciona a la misma velocidad.

En un motor de dos tiempos, las carreras de admisión y compresión, y las carreras de potencia y escape se combinan. Los motores de dos tiempos se utilizan en motocicletas y scooters. Los motores de cuatro tiempos se utilizan en automóviles, camiones y autobuses.

4. Clasificación por tipo de ignición

Según el tipo de encendido utilizado, los motores de los automóviles modernos se clasifican principalmente en dos grupos:

1. Motores de encendido por chispa.
2. Motores de encendido por compresión.

motor de encendido por chispa

En un motor de encendido por chispa, se instala una bujía en la culata de cilindros que genera una chispa eléctrica al final de la carrera de compresión para encender el combustible. Los motores de gasolina son motores de encendido por chispa.

motor de encendido por compresión

En este tipo de motores, el combustible se enciende por el calor del aire comprimido dentro del cilindro. No hay chispa en él para dar una chispa. El aire en el cilindro durante la carrera de compresión se comprime relativamente a una presión más alta.

La relación de compresión también es más alta que la de un motor de encendido por chispa. El combustible se inyecta al final de la carrera de compresión  ,  que se quema debido al calor del aire comprimido. Los motores diesel son motores de encendido por compresión. Los motores de encendido por puntos calientes prácticamente no se utilizan.

5. Clasificación según el número y disposición de cilindros

Los motores de los automóviles pueden tener uno, dos, tres, cuatro, seis, ocho, doce y dieciséis cilindros. Un motor monocilíndrico se utiliza en scooters y motocicletas. El motor de dos cilindros se utiliza en tractores. Los motores de cuatro y seis cilindros se utilizan en automóviles, jeeps, autobuses y camiones.

Los camiones y autobuses Comet tienen motores de seis cilindros. Los automóviles de pasajeros estadounidenses tienen motores de ocho cilindros. Los motores de doce y dieciséis cilindros también se utilizan en algunos turismos, autobuses, camiones y plantas industriales. El motor de tres cilindros también se utiliza en automóviles extranjeros con tracción delantera.

Los cilindros se pueden organizar de varias maneras: vertical, horizontal, en cascada (en línea), en dos filas o bancos colocados en ángulo (tipo V), en dos filas opuestas (planas o en forma de panqueque) o como radios en una rueda. (radial).

motor monocilíndrico

Estos tipos de motores se utilizan generalmente para vehículos ligeros como scooters y motocicletas. El volumen máximo de un motor monocilíndrico está limitado a unos 250-300 cc. Un motor de mayor tamaño requerirá motores más pesados ​​debido a las fuerzas de desequilibrio más altas en un motor de un solo cilindro.

En un cilindro hay un pulso de energía en dos revoluciones del cigüeñal. Así, entre las cuatro carreras de los pistones, la energía se entrega en una carrera y en las carreras restantes de los pistones, se consume energía para superar la resistencia a la fricción de las partes móviles. La distribución del par durante el ciclo es desigual, lo que provoca un trabajo duro y vibraciones.

Dado que hay un pistón y una biela en movimiento alternativo sin piezas de trabajo para equilibrar su peso, un motor de un solo cilindro no tiene equilibrio mecánico. Sin embargo, el motor está más o menos equilibrado utilizando el contrapeso adjunto al cigüeñal, y también utilizando un volante pesado para que su impulso produzca un movimiento relativamente constante.

Las fluctuaciones en la velocidad del motor provocan vibraciones, incluso en los mejores diseños de motores de un solo cilindro. Por tanto, los motores de un solo cilindro no son deseables para su uso en automóviles.

Motor de dos cilindros.

Estos tipos de motores se utilizan principalmente en tractores. También se utiliza en pequeños coches alemanes y en el Daf de Holanda. La disposición de los cilindros en los motores de dos cilindros puede ser de tres tipos

• tipo vertical en línea
• Tipo V.
• tipo correspondiente

Motor de tres cilindros

El motor de tres cilindros se utiliza en un automóvil con tracción delantera, en el que el diferencial se encuentra entre el motor y la transmisión. Los tres cilindros se colocan en línea. Este es un motor de ciclo de dos tiempos. El cárter de este motor actúa como cámara de precompresión y admisión.

Cada cilindro tiene una sección cerrada del cárter. Así, los cojinetes principales que soportan el cigüeñal son de tipo estampado, de modo que el cárter se divide en tres compartimentos separados, uno para cada cilindro.

motor de cuatro cilindros

Los motores de cuatro cilindros se utilizan principalmente para automóviles normales. El par obtenido es más uniforme en comparación con un motor de dos cilindros porque se obtienen dos carreras de trabajo por revolución.

Los cilindros de un motor de cuatro cilindros están dispuestos de la siguiente manera:

• tipo vertical en línea
• Tipo V.
• tipo correspondiente

Motor de seis y ocho cilindros

Los motores de seis y ocho cilindros proporcionan un par más suave y una mayor potencia. Los cilindros de estos motores también se disponen de tres vías en línea, V y el tipo correspondiente, de la misma forma que en los motores de cuatro cilindros. Los motores V-8 de 6 cilindros en línea se utilizan casi universalmente. El ángulo entre las filas de cilindros en los motores V-8 suele ser de 90 grados.

Los motores V-8 también se fabrican con ángulos V más pequeños, pero el mecanismo de actuación de la válvula es complicado en ellos. Los motores V-6 tienen dos filas de tres cilindros colocados en ángulo entre sí. El cigüeñal tiene solo tres manivelas, con bielas de cilindros opuestos en las dos filas unidas al cigüeñal. Cada cigüeñal tiene dos varillas unidas.

El V-8 tiene dos filas de cuatro cilindros que se colocan en ángulo entre sí. Los cigüeñales tienen cuatro brazos con bielas de cilindros opuestos en las dos filas conectadas a un solo perno de manivela. Por lo tanto, dos varillas están unidas a cada pasador de manivela y dos pistones operan en cada cigüeñal. El cigüeñal suele estar apoyado sobre cinco cojinetes.

Motores de doce y dieciséis cilindros.

La disposición de los cilindros en motores de doce y dieciséis cilindros puede ser de los siguientes tipos

1. El tipo V o tipo panqueque tiene dos filas de cilindros.
2. El tipo W tiene tres filas de cilindros.
3. El tipo X tiene cuatro filas de cilindros.

Se utilizaron motores de doce y dieciséis cilindros en automóviles y autobuses. Camiones y plantas industriales. El único automóvil de pasajeros construido ahora con un motor de doce cilindros es el Ferrari.

7. Clasificación por arreglos de válvulas

Los motores de automóvil se clasifican en cuatro clases según la disposición de las válvulas de admisión y escape en diferentes posiciones en la culata del bloque. Estos arreglos se denominan «L» TF y T. La palabra «LIFT» es fácil de recordar para llamar a los cuatro arreglos de válvulas. El diseño I-head se usa comúnmente en motores de automóviles.

Motor de cabeza I

En un motor de válvula de cabeza I o superior, las válvulas están ubicadas en la culata de cilindros. Los motores en línea suelen tener las válvulas en una fila. Los motores V-8 pueden tener las válvulas en una sola fila o en una doble fila en cada banco. Independientemente de la disposición, un árbol de levas impulsa todas las válvulas.

Motor de cabeza en L

En la disposición de cabezal en L, las válvulas de admisión y escape están ubicadas una al lado de la otra y son impulsadas por un solo árbol de levas. La cámara de combustión y el cilindro del L. invertido. Todas las válvulas del motor están en una línea, excepto los motores V-8 de cabeza en L, donde están en dos líneas.

En los motores de cabeza en L, los mecanismos de válvulas están ubicados en el bloque, por lo que la culata se puede quitar fácilmente cuando el motor necesita ser reparado. Aunque el motor de cabezal en L es duradero y confiable, no está particularmente adaptado a altas presiones.

El primer actuador de válvula de cabeza es más adaptable a una alta relación de compresión. En un motor de válvula de I-head, la holgura se puede reducir a una cantidad mayor que en un motor de I-head. En algunos motores de I-head, hay cavidades en las cabezas de pistón en las que la válvula puede moverse cuando el pistón está abierto. en TDC

Motor de cabeza F

Este motor es una mezcla de motores de cabeza en L y en I, donde generalmente hay una válvula en la cabeza y la válvula de escape está en el bloque de cilindros. Ambos grupos son impulsados ​​por el mismo árbol de levas.

Unidad de cabeza T.

Un motor en forma de T tiene válvulas de admisión en un lado y válvulas de escape en el otro lado del cilindro. Por lo tanto, se requieren dos árboles de levas para operarlo.

7. Clasificación por tipo de refrigeración

Según el tipo de método de enfriamiento, los motores de los automóviles se clasifican principalmente en dos categorías:

1. Motores refrigerados por aire.
2. Motores refrigerados por agua.

Motores refrigerados por aire

Los motores refrigerados por aire se utilizan en motocicletas y scooters. En los motores refrigerados por aire, los tambores de los cilindros suelen estar separados y equipados con aletas metálicas que proporcionan una gran superficie radiante para aumentar la velocidad de enfriamiento.

Muchos motores refrigerados por aire están equipados con tapas metálicas que dirigen el flujo de aire alrededor de los cilindros para mejorar la refrigeración. Dado que estos motores no utilizan agua, se elimina el problema del mantenimiento en climas fríos.

motores refrigerados por agua

Estos tipos de motores se utilizan en autobuses, camiones, automóviles y otros vehículos de motor de cuatro ruedas de servicio pesado. Estos motores usan agua, con un compuesto anticongelante agregado para actuar como medio de enfriamiento.

El agua se contabiliza mediante camisas de agua alrededor de cada cámara de combustión, cilindros, asientos de válvulas y vástagos de válvulas. Después de pasar a través de las camisas del motor en el bloque y la culata de cilindros, el agua pasa a través del radiador, donde se enfría con el aire aspirado a través del radiador.

Los motores de enfriamiento evaporativo prácticamente no se utilizan.