Breve descripción

Un motor de combustión interna (MCI) es un motor térmico en el que la combustión de un combustible ocurre con un oxidante (generalmente aire) en una cámara de combustión que es una parte integral del circuito de flujo del fluido de trabajo. La expansión de los gases de alta temperatura y alta presión producidos por la combustión aplica una fuerza directa a algún componente del motor, como los pistones.

Uso / Función

• Uso principal: Impulsar vehículos (automóviles, motocicletas, camiones, barcos y aviones pequeños).
• Usos secundarios: Generadores de energía portátiles, maquinaria industrial y cortadoras de césped.
• Escala: Desde pequeños motores de modelos hasta enormes motores marinos que impulsan barcos de contenedores.

Principio de funcionamiento

El más común es el ciclo de cuatro tiempos:

1. Admisión: El Pistón baja y la Válvula de admisión se abre para dejar entrar una mezcla de aire y combustible.
2. Compresión: Las válvulas se cierran y el pistón sube, comprimiendo la mezcla.
3. Explosión: Una chispa inflama la mezcla, causando una explosión que empuja el pistón hacia abajo.
4. Escape: La válvula de escape se abre y el pistón sube para expulsar los gases residuales.

Este movimiento lineal se convierte en rotación mediante un cigüeñal.

Cómo crearlo

Construir un MCI funcional requiere alta precisión y metalurgia avanzada:

• Bloque del Cilindro: Fundido en Hierro o Aluminio, luego perforado y pulido para obtener un acabado muy suave.
• Pistones y Anillos: Deben encajar perfectamente para mantener la compresión pero moverse libremente.
• Válvulas y Árbol de Levas: Sincronizados con precisión para abrirse y cerrarse en los momentos adecuados.
• Sistema de Encendido: Requiere una forma de sincronizar una chispa (sistema de magneto o batería/bobina).
• Sistema de Combustible: Un carburador para mezclar el combustible con el aire en la proporción correcta.

Materiales necesarios

• Bloque y Culata: Hierro (duradero) o Aluminio (ligero).
• Cigüeñal y Bielas: Acero forjado.
• Pistones: Aleaciones de Aluminio.
• Cojinetes: Bronce o aleaciones especiales de metal blando.
• Combustible: Derivado del Petróleo Crudo (gasolina/diésel) o biocombustibles (alcohol).

Variantes y mejoras

• Motor de Dos Tiempos: Más simple, ligero, pero menos eficiente y más contaminante.
• Motor Diésel: Utiliza el encendido por compresión en lugar de una chispa; es más eficiente.
• Turbocompresor: Utiliza los gases de escape para bombear más aire al motor para obtener más potencia.

Límites y riesgos

• Calor: Requiere un sistema de enfriamiento (agua o aire) para evitar que el metal se funda o se bloquee.
• Lubricación: Requiere un flujo constante de aceite para reducir la fricción y el desgaste.
• Emisiones: Produce CO2, NOx y partículas.
• Complejidad: Requiere tolerancias de fabricación muy altas; una pequeña falla puede destruir todo el motor.