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Motores de combustión interna, tipos

Entrar a hablar de los motores del automóvil en profundidad podría ocupar cientos de tutoriales debido a las muchas características que los definen así como a los sistemas que los componen. Pero incluso hablando únicamente a grandes rasgos de los motores de combustión interna y su disposición todavía tenemos que limitar un poco el ámbito de este tutorial. En primer lugar hablaremos aquí únicamente de los motores de ciclo Otto y ciclo diésel de cuatro tiempos que, habitualmente, se corresponden con motores de gasolina y de gasóleo respectivamente.
 
Motor Abarth Punto

Dejamos también de momento para otro tutorial la explicación de ciclo Otto y ciclo Diésel y nos centraremos en los aspectos más básicos de los mismos para comenzar a entender mejor su funcionamiento. En los dos casos tenemos un bloque motor en el que existen unos agujeros llamados cilindros que aquí representamos fuera del bloque motor de modo didáctico, aunque hay cilindros que disponen de la llamada camisa, que es efectivamente una pieza metálica de forma cilíndrica situada dentro del cilindro. Dentro de los cilindros se define la cilindrada del motor. Por el momento bastará con saber que cada cilindro dispone de una capacidad limitada de volumen efectivo de trabajo y que la suma del volumen efectivo de todos los cilindros es lo que define la cilindrada total del motor. Todos los cilindros tienen siempre el mismo volumen y por ello, si hablamos de un motor de cuatro cilindros con una cilindrada unitaria de 500 centímetros cúbicos, estaremos hablando de un motor de dos litros de cilindrada total.
 
 
 
 

Dentro de los cilindros se encuentran los pistones, que se mueven longitudinalmente hacia arriba y hacia abajo por efecto del ciclo de funcionamiento del motor. Para hacer que este movimiento alternativo pase a ser circular este tipo de motores dispone de un elemento de gran importancia: el cigüeñal. Los pistones van unidos al cigüeñal por medio de las bielas y el trabajo de todos los cilindros sobre el cigüeñal es muy similar al que realizan las piernas de los ciclistas sobre los pedales. De esta manera cada pistón asciende y desciende dentro del cilindro y obliga a la biela a realizar un movimiento giratorio debido a que ésta, en su zona inferior, está anclada al cigüeñal en un punto que está descentrado con respecto al eje de giro del cigüeñal.
 

En cuanto al número de cilindros los primeros automóviles podían de manera habitual tener dos e incluso un solo cilindro, pero lo más común en los coches modernos es tener cuatro cilindros. No obstante, y debido a que la cilindrada total es la suma de cilindradas unitarias, lo normal es que los motores de entre un litro y 2,5 litros sean de cuatro cilindros, teniendo comunmente menos cilindros en cilindradas inferiores y más cilindros con cilindradas superiores. 

Las barreras acerca del número de cilindros no son fijas, e igual puede haber motores de más de un litro con tres cilindros como mecánicas de cinco o más cilindros con cilindradas de apenas dos litros. Aunque la existencia de sólo dos cilindros se había dado casi por desaparecida la tendencia al downsizing y la existencia de nuevas tecnologías ha permitido que haya nuevos motores de solo dos cilindros que funcionan bastante bien y no tienen los problemas habituales de este tipo de mecánicas. Y es que cuanto menor es el número de cilindros más difícil es conseguir un funcionamiento suave y sin vibraciones pero también este tema requiere una explicación más profunda en un tutorial propio. También los tres cilindros habían quedado bastante erradicados pero en la actualidad pocos son los fabricantes que no ofertan motores de tres cilindros en sus modelos más urbanos.
 
 


Con respecto a la disposición de los cilindros en el propio motor lo más común es que éstos se dispongan en línea, es decir, que cada uno de los cilindros esté adyacente a los otros y "ataque" al cigüeñal desde el mismo ángulo. Con cilindradas algo mayores y, sobre todo, con seis o más cilindros, es también muy común que los cilindros formen una especie de V entre sí, de tal modo que unos cilindros se encuentren en un lado de la V y otros en la otra. Los motores con este tipo de disposición se denominan motores en V y el ángulo que forman los cilindros entre sí es el ángulo de dicha V, de ahí que alguna vez hayáis oído algo así como V6 a 60 grados, donde 60 es el ángulo formado entre los cilindros de uno y otro lado de la V. Aunque lo común es que en dicha disposición exista el mismo número de cilindros a cada lado de la V también puede suceder que sean impares y existan, por ejemplo, dos cilindros a un lado y tres cilindros al otro.

Un tipo de cilindros en V particular es el que tiene una disposición en V a 180 grados, es decir, con unos cilindros situados justo en el lado opuesto a los otros. Esta particular disposición hace que dichos motores se llamen motores tipo bóxer, aunque también se llaman motores de cilindros horizontales o motores planos. Menos común que las anteriores es una disposición de los cilindros que consiste en algo así como unir un motor de V estrecha con otro de V más ancha para que todos los cilindros trabajen sobre el mismo cigüeñal, esta variante se denomina motor en W y está destinada a hacer que motores de muchos cilindros puedan tener una longitud reducida y por tanto situarse en un vano motor mucho más corto que si se tratara de un motor en línea o en V.

El último tipo de motor que vamos a estudiar es el motor en estrella, pero más como curiosidad que por su aplicación al automóvil, pues no ha existido (o al menos no nos consta) ningún automóvil producido en serie con esta disposición de los cilindros. Los motores en estrella disponen sus cilindros alrededor del cigüeñal y todos ellos lo atacan en el mismo punto para producir el movimiento circular. Esta curiosa disposición ha hecho que dichas mecánicas sean perfectas para los aviones de hélices gracias a que su refrigeración se produce prácticamente por aire, de tal manera que resultan más sencillos y fiables. Además, tienen muy poca longitud aunque sí disponen de gran superficie frontal. 
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