Se denomina tiempo al desplazamiento que efectúa el pistón entre el PMS y el PMI o viceversa. Un motor de combustión de 4 tiempos es aquel que necesita 4 carreras (tiempos) para transformar la ernergía química, acumulada en el gas-oil, en energía mecánica o trabajo. Al conjunto de los 4 tiempos se le denomina ciclo.
El ciclo comienza con la entrada en el cilindro de aire (admisión), para después comprimirlo (compresión). Una vez comprimido, se inyecta el combustible pulverizado que empieza a quemarse inmeditatamente (combustión-expansión) finalizando con la expulsión de los gases quemados (escape).
CICLO DE FUNCIONAMIENTO
Ciclo teórico
El funcionamiento de este motor es similar al del motor de explosión (gasolina), realizándose la transformación de la energía térmica del carburante en energía mecánica, en cuatro fases o tiempos. El ciclo teórico desarrolla sus tiempos como se indica a continuación:
PRIMER TIEMPO: ADMISIÓN
- El pistón desciende del PMS al PMI.
- La válvula de admisión se abre en el PMS.
- El cilindro se llena de aire.
- En el PMI se cierra la válvula de admisión.
- El cigüeñal ha dado media vuelta (180º).
- El pistón ha realizado una carrera.
SEGUNDO TIEMPO: COMPRESIÓN
- El pistón asciende hacia el PMS.
- Las dos válvulas se encuentran cerradas.
- Se produce una gran elevación de presión y temperatura (600ºC), que permite la autoinflamación del carburante.
- Al alcanzar el pistón el PMS, termina este tiempop.
- El cigüeñal ha dado media vuelta (180º)
- El pistón ha realizado una carrera.
TERCER TIEMPO: COMBUSTIÓN-EXPANSIÓN
- El pistón se encuentra en el PMS, momento en el que se inyecta el carburante finalmente pulverizado, que, al contacto con el aire caliente, arde de forma espontánea, quemándose durante todo el tiempo que dure la inyección, durando más tiempo la combustión que en un motor de explosión.
- Las dos válvulas permanecen cerradas.
- El pistón, debido a la fuerza de expansión de los gases, es empujado violentamente hacia el PMI. En este tiempo es donde se realiza el trabajo y se denomina también "tiempo motor".
- El cigüeñal ha dado meida vuelta (180º).
- El pistón ha realizado una carrera.
CUARTO TIEMPO: ESCAPE
- El pistón asciende desde el PMI al PMS.
- La válvula de escape se abre en el PMI.
- Se realiza el vaciado del cilindro de gases quemados, empujados por el pistón en su recorrido ascendente.
- Al llegar al PMS, la válvula de escape se cierra.
- El cigüeñal ha dado media vuelta (180º).
- El pistón ha realizado una carrera.
Además, de lo descrito, cabe destacar lo siguiente:
- Durante la admisión, el pistón sólo aspira aire.
- En la compresión se alcanzan grandes dimensiones (hasta 80 bares) y muy altas temperaturas (600ºC)
- La relación de compresión está comprendida entre 18:1 a 24:1, mucho mayor que en los motores de explosión, que sólo llegan hasta 11:1.
- La inyección se hace a muy alta presión, para que el carburante pueda penetrar a través de la masa de aire fuertemente comprimida.
- El carburante se inflama por autoencendido, al entrar en contacto con el aire caliente.
- La combustión dura el tiempo que dure la inyección del carburante.
Debido a esta cadena cinemática se consigue que el cigüeñal esté girando a un cierto número de revoluciones. Ahora se debe trasladar ese movimiento a las ruedas del vehículo. El encargado de esto es el sistema de transmisión.
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