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Juan Leyva

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     MOTOR DE CUATRO TIEMPOS

 

  Los motores a cuatro tiempos se denominaban genéricamente Otto en honor a su inventor, el alemán Nikalous August Otto . Sebasan en la existencia de cuatro movimientos en el funcionamiento del motor: admisión, compresión y explosión de la mezcla, y expulsión de los gases quemados. Ideado para combustibles ligeros, capaces de vaporizarse, se trata de motores de chispa, es decir, que necesitaban la ayuda de una chispa para iniciar la combustión. 

 

Comienzos del motor Otto con el motor a vapor, su desarrollo. 

 

  La posibilidad de obtener energía mecánica a partir de la expansión del vapor de agua o del aire caliente era conocida desde la Antigüedad, 200 años antes de Cristo, Arquímedes ya utilizo dicho principio en el cañón, pero hubo que esperar hasta 1775 para que James Watt idease su motor de vapor y se obtuviera el primer motor valido para la automoción.

 

  Estos motores a vapor eran de combustión externa, bajo rendimiento y poco aptos para vehículos ligeros. Aunque con ellos se construyeron antepasados del automóvil, los investigadores trataron rápidamente de crear motores de mayor eficacia y trabajaron según un proceso ideado, en 1862, por el físico e inventor francés Alphonse-Eugéne Beau de Rochas.

 

  La potencia se obtiene siempre por la expansión de un gas al aumentar la temperatura dentro de un recipiente cerrado en forma de cilindro. Una de las dos tapas del cilindro no es fija, sino móvil. Puede deslizarse a lo largo de las paredes del cilindro empujada por la presión del gas mediante un sistema de biela-manivela que transmite la fuerza al cigüeñal y, finalmente, a las ruedas.

 

  Mediante una combustión violenta (explosión) de una mezcla de aire y combustible, ésta aumenta de temperatura y volumen, incrementado así la presión en el interior del cilindro y empujando el pistón.

 

 Motor de 4 cilindros de 1906

 

  El francés Jean-Joseph Étienne Lenoir ideó motores a gas, pero este tipo de combustible no servia para la automoción. En 1885, Gottlieb Daimler patentó una máquina motriz que funcionaba con gas o petróleo. Y Wilhem Maybach trabajo también en el proyecto. Pero la paternidad del motor de gasolina de cuatro tiempos se atribuye a Nikalous August Otto, hasta el punto que estos motores reciben su nombre.

 

  Éstos son los cuatro tiempos básicos que dan nombre genérico del ciclo (cuatro tiempos); admisión, compresión, explosión y expulsión. Para que el motor tenga una combinación perfecta es preciso dosificar exactamente la cantidad de aire y combustible que entra y coordinar todo los procesos y los movimientos de las piezas, lo que entraña una notable complejidad mecánica.

 

 Corte transversal de un motor de 6 cilindros


  También depende de la existencia de una bujía cuya chispa desencadena el proceso en el instante oportuno. Por eso también se llaman motores de encendido por chispa.

 

  La teoría es sencilla. Sin embargo, en la práctica, los movimientos no pueden ser nunca instantáneos y existen limitaciones debidas a muchos factores, motivo por el cual son necesarias pequeñas desviaciones sobre el ciclo teórico para que éste funcione. Por ejemplo, las válvulas no se cierran justo cuando el pistón está en su punto más alto o bajo, sino que se abren un poco antes de lo que teóricamente seria necesario y se cierran un poco después.

 

 ¿Como funciona?

 

  Los primeros motores daban muy poca potencia, apenas uno o dos caballos por litro. Un siglo después, el rendimiento medio está en los 70 CV por litro de cilindrada, aunque los motores deportivos alcanzan más de cien y los de competición se acercan incluso a los 300. Los materiales, la electrónica y el conocimiento de la combustión han permitido estas mejoras.