Los motores se han convertido en una parte vital de todos los vehículos. Hoy en día, ningún vehículo puede moverse sin un motor. Hay diferentes tipos de motores en el mercado, y un motor de gasolina es uno de ellos. Un motor de gasolina también se conoce como motor SI (encendido por chispa).
En el artículo anterior, discutimos los motores diesel. Por lo tanto, este artículo presenta una explicación en profundidad del motor de gasolina.

¿Qué es un motor de gasolina?

Un motor de gasolina es un tipo famoso de motor de la categoría de motor IC. Un motor de gasolina es un motor de combustión interna (IC) en el que la mezcla de aire y combustible se enciende debido a la chispa proporcionada por una bujía. Por lo tanto, también se conoce como un motor SI. En 1876, Nikolaus August Otto diseñó el primer motor de gasolina. Un motor de gasolina funciona según el principio básico del ciclo Otto.

En la bujía del motor SI, una corriente de alto voltaje se utiliza para producir una chispa. Esta bujía se instala en la parte superior de la cámara de combustión para un encendido rápido de la mezcla de aire y combustible.

El proceso de encendido del combustible produce calor, que se transforma en trabajo mecánico en la carrera del pistón. Mientras en el motor de gasolina, el resplandor es responsable de la detonación del aceite.

En la versión antigua de los motores SI o de gasolina, el aire y el combustible (gasolina o gasolina) se mezclan antes de enviarlos a la cámara de combustión para compresión e ignición. Mientras que los últimos motores SI utilizan un inyector de combustible que inyecta combustible directamente en la cámara de combustión, el proceso de mezcla se produce allí. Este proceso de mezcla está regulado electrónicamente por un inyector de combustible.

Los motores de gasolina tienen altas temperaturas de encendido automático. Por lo tanto, un motor de gasolina tiene una relación de compresión baja que un motor diesel.

La relación de compresión de un motor de gasolina suele ser de 6:10. Los motores SI también pueden funcionar con combustibles distintos de la gasolina, como gas natural (GNC), metanol, Autogas (GLP), hidrógeno comprimido, etanol, nitrometano (en carreras de resistencia) y bioetanol. En este motor, la combustión del combustible siempre tiene lugar después de la entrada de chispas en el interior de la cámara de combustión.

Principio de funcionamiento del motor de gasolina

El principio de funcionamiento del motor de encendido por chispa (SI) es similar al motor de encendido por compresión (CI), pero hay poca diferencia. En un motor diesel o CI, el proceso de encendido se produce debido a la alta compresión de la mezcla de aire y combustible, mientras que la ignición se produce debido a una chispa en un motor de gasolina.

Un motor de gasolina funciona según el ciclo Otto. Un motor de gasolina funciona de la siguiente manera:

• Etapa de succión
• Etapa de compresión
• Etapa de potencia
• Etapa de escape

1) Carrera de admisión o succión

• Para la carrera de admisión, el pistón se mueve hacia abajo. A medida que se mueve hacia abajo, se crea un vacío dentro de la cámara de combustión; debido a eso, la mezcla de aire y combustible comienza a venir desde el exterior a la cámara de combustión.
• En esta carrera, la válvula de succión se abre y la válvula de escape permanece cerca.

2) Carrera de compresión

• Cuando se completa el proceso de succión de la mezcla de aire y combustible de acuerdo con los requisitos, el pistón se desplaza hacia arriba para la compresión de la mezcla de aire y combustible.
• A medida que el pistón se mueve hacia arriba, presuriza la mezcla en la cámara de combustión. Durante esta carrera, la válvula de admisión y la válvula de escape están cerradas.
• Debido al proceso de compresión, la temperatura y la presión de la mezcla de aire y combustible se vuelven muy altas.
• Al final del proceso de compresión, una bujía enciende una chispa y enciende la mezcla de aire y combustible.
• Debido a la chispa proporcionada, el proceso de combustión de la mezcla de aire y combustible se produce dentro de la cámara de combustión. Debido a esta combustión, el pistón se mueve hacia arriba, lo que aumenta aún más la temperatura y la presión de la mezcla. Durante este proceso, se produce calor.

3) Carrera de expansión

• La carrera de expansión también se conoce como carrera de potencia.
• En esta etapa, el calor generado en la carrera anterior (proceso de compresión) fuerza al pistón a moverse hacia abajo (TDC a BCD) y gira el cigüeñal.
• Debido al movimiento descendente del pistón, la mezcla de aire y combustible se expande dentro de la cámara y la presión de la mezcla disminuye.

4) Carrera de escape

• En esta carrera, el pistón se mueve hacia arriba, abre la válvula de escape y libera los gases inútiles de la cámara de combustión.
• Después de completar la carrera de escape, el pistón se mueve nuevamente hacia abajo y se repiten las cuatro carreras.

Leer más: Funcionamiento del motor diesel

Componentes del motor de gasolina

Las partes principales del motor de encendido por chispa se dan a continuación:

1. Bujía
2. Cilindro o Cámara de combustión
3. Carburador
4. Pistón
5. Válvula de entrada o aspiración
6. Biela
7. Válvula de escape

1) Válvula de admisión o aspiración

La válvula de admisión incluye en los componentes más importantes del motor de encendido por chispa. La mezcla de aire y combustible se introduce en el cilindro a través de una válvula de admisión.

2) Válvula de escape

Esta válvula se utiliza para descargar los gases de escape. Es una válvula unidireccional. También detiene el flujo de retorno de los gases de escape.

3) Bujía

Como la carrera de compresión está muy cerca de terminar, la bujía produce una chispa que quema la mezcla comprimida del aire y el combustible.

La bujía incluye las partes más importantes porque, en un motor de gasolina, el proceso de encendido no puede ocurrir sin ella. Es una parte externa del motor de gasolina instalado en la parte superior del cuerpo de la cámara de combustión.

4) Cámara de combustión

Este es un cilindro vacío con un pistón giratorio. El pistón tiene movimiento de ida y vuelta dentro de la cámara de combustión.

Lea también: Diferentes tipos de motores

5) Pistón

Un pistón es una parte móvil del motor de gasolina que se mueve recíprocamente para aspirar la mezcla de aire y combustible y genera la potencia durante la carrera de potencia. Después de la generación de energía, transmite esta energía al cigüeñal.

6) Biela

También incluye en los componentes de motor de encendido por chispa más importantes. La biela conecta el pistón y el cigüeñal del motor. Proporciona el movimiento del pistón al cigüeñal.

Leer También: Trabajo de biela

7) Cigüeñal

Se utiliza para transformar el movimiento alternativo del pistón en el movimiento rotatorio/circular.

Lea También: Funcionamiento del árbol de transmisión

Diagrama de Balance de Energía del motor de gasolina

La siguiente figura de balance de energía representa que la potencia de entrada del combustible a 15,94 kJ se transforma en diferentes tipos de energías (como pérdidas mecánicas, pérdidas de calor a refrigerante y combustible no quemado, etc.).). La pérdida de calor del refrigerante es de 4,29 kJ, la pérdida de calor de los gases de escape es de 2.139 kJ, la pérdida de calor de la fuerza de frenado es de 2.86 kW, la pérdida mecánica es de 2.15 kJ y la potencia de salida es de 2.82 KW.

En un motor SI, particularmente en situaciones de carga media y baja, la eficiencia térmica efectiva del motor se vuelve muy baja, y la mayor parte de la energía en el combustible se convierte en calor residual.

Velocidad y eficiencia del motor de gasolina

Un motor de gasolina o gasolina funciona más rápido que un motor diesel. Esto se debe a que estos motores tienen un cigüeñal ligero, biela y pistón (porque las relaciones de compresión más bajas aumentan la eficiencia del diseño) y la gasolina se quema más rápido que el diesel.

El motor de gasolina tiene carreras más cortas del pistón que las carreras del pistón del motor diesel. Debido a esta razón, las carreras de pistón del motor de encendido por chispa se completan en un tiempo más corto que las carreras de pistón de un motor diesel. Pero el motor de gasolina tiene baja compresión, lo que lo hace menos eficiente que un motor diesel.

En general, la eficiencia térmica de la mayoría de los motores de gasolina es (en promedio) de alrededor del 20%, que es aproximadamente la mitad de la del motor diesel. Sin embargo, algunos motores de gasolina más recientes son más eficientes (aproximadamente un 38% de eficiencia térmica) que un motor de encendido por chispa antiguo.

Tipos de motores de gasolina

El motor de gasolina tiene dos tipos básicos:

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

1) 2-Motor de gasolina de carrera

Artículo principal: motor de 2 tiempos

Este motor utiliza solo 2 tiempos de pistón para completar un ciclo de trabajo. Es más rápido que un motor de 4 tiempos.

2) 4-Motor de gasolina de carrera

Artículo principal: Motor de 4 tiempos

Utiliza 4 tiempos del pistón para completar un ciclo de potencia.

Ventajas y Desventajas del Motor de Gasolina

Los motores de gasolina tienen las siguientes ventajas y desventajas:

Ventajas del motor SI

1. Tiene una alta temperatura de encendido automático en comparación con el motor CI o diesel.
2. El motor de gasolina es un motor ligero que un motor diesel.
3. El motor SI produce poco ruido en comparación con el motor CI.
4. Requiere menos mantenimiento.
5. El motor de encendido por chispa tiene un bajo costo en comparación con el motor de encendido por compresión.
6. Es fácil de arrancar que un motor CI.
7. El combustible de gasolina es menos costoso que el diesel.

Desventajas de los motores SI

1. Estos motores requieren una chispa para arrancar; de lo contrario, no pueden arrancar.
2. El motor de gasolina tiene un alto consumo de combustible que un motor diesel.
3. La baja presión se genera después de la combustión.
4. Una bujía es obligatoria para el proceso de encendido.
5. Tiene una baja eficiencia en comparación con el motor CI o diesel.
6. Los motores SI tienen problemas de golpeteo.
7. Tiene una velocidad baja.

Aplicaciones de motores de gasolina

Hoy en día, varias empresas utilizan técnicas de encendido por chispa muy avanzadas para mejorar el rendimiento del motor, por lo que debe producirse la quema total de combustible, lo que mejora la eficiencia del motor. Las aplicaciones más comunes de los motores de gasolina se dan a continuación:

1. El motor SI se utiliza en vehículos pesados.
2. Estos motores se utilizan en automóviles como automóviles, motocicletas, camiones y autobuses, etc.
3. Se utilizan en industrias aeronáuticas.
4. Estos motores se utilizan en la marina.
5. Hoy en día, estos motores se utilizan en bombas para fines de bombeo.
6. Los motores de gasolina también se utilizan en pequeños generadores de electricidad.

Diferencia entre un motor de gasolina y un motor diesel

Las principales diferencias entre motores de gasolina y diesel se dan a continuación:

Motor de gasolina	Motor diesel
Utiliza gasolina como combustible.	utiliza diesel como combustible.
En un motor de gasolina, la ignición se produce debido a una chispa suministrada por una bujía.	En un motor diesel, la ignición se produce debido a la alta compresión de la mezcla de combustible y aire.
Funciona en el ciclo Otto.	Funciona en el ciclo diesel.
Necesita una bujía para el encendido.	no necesita una bujía.
es menos eficiente.	es más eficiente.
Se agotan más comúnmente en vehículos pequeños como furgonetas y bicicletas, etc.	Se agotan en automóviles pesados como autobuses, tractores y automóviles, etc.
tienen un bajo costo.	Estos son muy caros.
En este motor, la mezcla de combustible y aire se comprime en la cámara de combustión.	En esto, solo se comprime aire mientras se inyecta combustible al final de la carrera de compresión.
Un motor de gasolina utiliza gasolina que es menos costosa.	Un motor diesel utiliza diesel, que es muy caro.
tiene una relación de compresión relativamente baja.	Tiene una alta relación de compresión.
Estos motores tienen bajos costos iniciales y de mantenimiento.	Estos tienen altos costos de mantenimiento e iniciales.
El combustible de gasolina es fácil de encender.	El combustible diésel es más difícil de encender.
utiliza un pistón para el proceso de compresión.	Un motor diesel también utiliza un pistón para compresión, que se mueve recíprocamente dentro de la cámara de combustión.
produce menos ruido.	Produce un alto ruido mientras trabaja.
Un motor de gasolina tiene un mayor consumo de combustible.	Un motor diesel tiene un bajo consumo de combustible.

Sección de Preguntas frecuentes

¿Quién inventó el motor de gasolina?

¿En qué ciclo funciona el motor de gasolina?

Qué sucede si pones gasolina en un motor diesel

¿Qué es SI engine?

Qué sucede cuando se usa gasolina en un motor diesel

Conclusión

En un motor de encendido por chispa, se utiliza el proceso de sincronización de chispas. Es un método utilizado para ajustar el tiempo de arranque del proceso de encendido en la cámara de combustión (durante la carrera de compresión) de acuerdo con la posición del pistón y la velocidad angular del cigüeñal. El ajuste correcto del tiempo de encendido es importante para el rendimiento del motor y las emisiones de escape.

De la discusión anterior, concluimos que los motores de gasolina son muy importantes para vehículos máximos. Los motores de gasolina o SI son muy comunes en todo el mundo. Estos motores tienen menos precio que los motores diesel, pero son menos eficientes. Debido a su baja eficiencia, no se pueden usar para vehículos pesados. Pero estos son los mejores para vehículos pequeños como motocicletas.