Sistemas de inyección monopunto

Este sistema apareció por la necesidad de abaratar los costes que suponía los sistemas de inyección multipunto en ese momento (principios de la década de los 90) y por la necesidad de eliminar el carburador en los coches utilitarios de bajo precio para poder cumplir con las normas anticontaminación cada vez mas restrictivas. El sistema monopunto consiste en único inyector colocado antes de la mariposa de gases, donde la gasolina se a impulsos y a una presión de 0,5 bar.

Los tres elementos fundamentales que forman el esquema de un sistema de inyección monopunto son el inyector que sustituye a los inyectores en el caso de una inyección multipunto. Como en el caso del carburador este inyector se encuentra colocado antes de la mariposa de gases, esta es otra diferencia importante con los sistemas de inyección multipunto donde los inyectores están después de la mariposa.La dosificación de combustible que proporciona el inyector viene determinada por la ECU la cual, como en los sistemas de inyección multipunto recibe información de diferentes sensores. En primer lugar necesita información de la cantidad de aire que penetra en el colector de admisión para ello hace uso de un caudalimetro, también necesita otras medidas como la temperatura del motor, el régimen de giro del mismo, la posición que ocupa la mariposa de gases, y la composición de la mezcla por medio de la sonda Lambda. Con estos datos la ECU elabora un tiempo de abertura del inyector para que proporcione la cantidad justa de combustible.

El elemento distintivo de este sistema de inyección es la "unidad central de inyección" o también llamado "cuerpo de mariposa" que se parece exteriormente a un carburador. En este elemento se concentran numerosos dispositivos como por supuesto "el inyector", también tenemos la mariposa de gases, el regulador de presión de combustible, regulador de ralentí, el sensor de temperatura de aire, sensor de posición de la mariposa, incluso el caudalímetro de aire en algunos casos.

El regulador de presión es del tipo mecánico a membrana, formando parte del cuerpo de inyección donde esta alojado el inyector. El regulador de presión esta compuesto de una carcasa contenedora, un dispositivo móvil constituido por un cuerpo metálico y una membrana accionada por un muelle calibrado.Cuando la presión del carburante sobrepasa el valor determinado, el dispositivo móvil se desplaza

y permite la apertura de la válvula que deja salir el excedente de carburante, retornando al depósito por un tubo.Un orificio calibrado, previsto en el cuerpo de mariposa pone en comunicación la cámara de regulación con el tubo de retorno, permitiendo así disminuir la carga hidrostática sobre la membrana cuando el motor esta parado. La presión de funcionamiento es de 0,8 bar.

El motor paso a paso o también llamado posicionador de mariposa de marcha lenta, sirve para la regulación del motor a régimen de ralentí. Al ralentí, el motor paso a paso actúa sobre un caudal de aire en paralelo con la mariposa, realizando un desplazamiento horizontal graduando la cantidad de aire que va directamente a los conductos de admisión sin pasar por la válvula de mariposa. En otros casos el motor paso a paso actúa directamente sobre la mariposa de gases abriendola un cierto ángulo en ralentí cuando teóricamente tendría que estar cerrada.El motor paso a paso recibe unos impulsos eléctricos de la unidad de control ECU que le permiten realizar un control del movimiento del obturador con una gran precisión. El motor paso a paso se desplaza en un sentido o en otro en función de que sea necesario incrementar o disminuir el régimen de ralentí.Este mecanismo ejecuta también la función de regulador de la puesta en funcionamiento del sistema de climatización, cuando la unidad de control recibe la información de que se ha puesto en marcha el sistema de climatización da orden al motor paso a paso para incrementar el régimen de ralentí en 100 rpm.El motor

 

VEHÍCULO SISTEMA AÑOCitroën ZX/BX 1.6 Citroën XM 1.9Citroën AX 1.0Citroën AX 1.4Citroën AX 1.1iCitroën AX/ZX 1.4i Citroën Saxo 1.0Citroën Saxo 1.1

Fiat Regata 100S i.e.Opel Corsa-A 1.2i/1.4i Opel Corsa-B 1.2i/1.4iOpel Astra/Astra-F 1.4iOpel Astra F 1.6Opel Vectra B 1.6

Peugeot 205/309/405 1.6Peugeot 605 2.0Peugeot 106 1.1Peugeot 205 1.1Peugeot 205 1.6Peugeot 306 1.1Peugeot 105 1.6

Renault Clio 1.2/1.4Renault 19 1.4Renault Clio 1.2/1.4Renault Express 1.4

MMFD Monopunto G5 MMFD Monopunto G5BoschMA3.0MonopuntoBoscMA3.0 MonopuntoBosch Monopunto A2.2Bosch Monopunto A2.2Bosch Monopunto MA3BoscMonopunto MA3.1

Fiat SPIGM Multec SPIGM Multec SPIGM Multec SPIMultec-CentralGM Multec Central

MMFD Monopunto G5MMFD Monopunto G5MMFD G6 MonopuntoMMFD G6 MonopuntoMMFD G6 MonopuntoMMFD G6 MonopuntoMMFD G6 Monopunto

Bosch Monopunto SPI Bosch Monopunto SPI AC Delco Monopunto

1991-92 

1990-921991-941991-941993-941991-941996-1996-

1986-901991-931993-941991-941993-971995-

1990-921990-921993-1993-1992-941993-1993-

1991-921990-921994-

Renault 19 1.4Renault Laguna 1.8iRenault 19 1.8iRenault Clio 1.8iRenault Clio 1.4Renaul Extra/Express1.4  

Rover 820E/SERover Metro 1.4 16VRover 214/414

Volkswagen Golf 1.8/katVolkswagen Jetta 1.8/katVolkswage Passat 1.8/kat

AC Delco MonopuntoAC Delco MonopuntoBosch MonopuntoBosch Monopunto SPIBosch Monopunto SPIAC Delco MonopuntoAC Delco Monopunto

Rover SPIRover MEMS SPiRover MEMS SPi

Bosch Mono-JetronicBosch Mono-JetronicBosch Mono-Jetronic

1994-1994-1994-1992-941992-941994-971995-

1986-901990-921989-92

1987-901987-901988-90

kat: Catalizado

Sistema Bosch Mono-JetronicUna vez mas el fabricante Bosch destaca con un sistema de inyección, en este caso "monopunto", donde se encuentran los componentes mas característicos de este sistema así como los componentes comunes con otros sistemas de inyección multipunto, siendo el mas parecido el L-Jetronic.

 

Componentes del sistema Mono-jetronic: 1.- ECU; 2.- Cuerpo de mariposa; 3.- Bomba de combustible; 4.- Filtro5.- Sensor temperatura refrigerante; 6.- Sonda lambda.

Sistema de admisiónEl sistema de admisión consta de filtro de aire, colector de admisión, cuerpo de mariposa/inyector (si quieres ver un despiece del cuerpo mariposa/inyector haz click aquí) y los tubos de admisión conectados a cada cilindro. El sistema de admisión tiene por misión hacer llegar a cada cilindro del motor la cantidad de mezcla aire/combustible necesaria a cada carrera de explosión del pistón.

Cuerpo de la mariposaEl cuerpo de la mariposa (figura 1ª aloja el regulador de la presión del combustible, el motor paso a paso de la mariposa, el sensor de temperatura de aire y el inyector único. La ECU controla el motor paso a paso de la mariposa y el inyector. El contenido de CO no se puede ajustar manualmente. El interruptor potenciómetro de la mariposa va montado en el eje de la mariposa y envía una señal a la ECU indicando la posición de la mariposa. Esta señal se convierte en una señal electrónica que modifica la cantidad de combustible inyectado. El inyector accionado por solenoide pulveriza la gasolina en el espacio comprendido entre la mariposa y la pared del venturi. El motor paso a paso controla el ralentí abriendo y cerrando la mariposa. El ralentí no se puede ajustar manualmente.

CaudalímetroLa medición de caudal de aire se hace por medio de un caudalímetro que puede ser del tipo "hilo caliente", o también del tipo "plato-sonda oscilante". El primero da un diseño mas compacto al sistema de inyección, reduciendo el numero de elementos ya que el caudalímetro de hilo caliente va alojado en el mismo "cuerpo de mariposa". El caudalimetro de plato-sonda forma un conjunto con la unidad de control ECU (como se ve en la figura inferior)..

Interruptor de la mariposaEl interruptor de la mariposa es un potenciómetro que supervisa la posición de la mariposa para que la demanda de combustible sea la adecuada a la posición de la mariposa y al régimen del motor. La ECUcalcula la demanda de combustible a partir de 15 posiciones diferentes de la mariposa y 15 regímenes diferentes del motor almacenados en su memoria.

Sensor de la temperatura del refrigeranteLa señal que el sensor de la temperatura o sonda térmica del refrigerante envía a la ECU asegura que se suministre combustible extra para el arranque en frío y la cantidad de combustible más adecuada para cada estado de funcionamiento.

DistribuidorLa ECU supervisa el régimen del motor a partir de las señales que transmite el captador situado en el distribuidor del encendido.

Sonda LambdaEl sistema de escape lleva una sonda Lambda (sonda de oxígeno) que detecta la cantidad de oxigeno que hay en los gases de escape. Si la mezcla aire/combustible es demasiado pobre o demasiado rica, la señal que transmite la sonda de oxígeno hace que la ECU aumente o disminuya la cantidad de combustible inyectada, según convenga.

Sonda lambda si quieres saber mas sobre este dispositivo visita la pagina.

 

Unidad de control electrónica (ECU)La UCE está conectada con los cables por medio de un enchufe múltiple. El programa y la memoria de la ECUcalculan las señales que le envían los sensores instalados en el sistema. La ECUdispone de una memoria de autodiagnóstico que detecta y guarda las averías. Al producirse una avería, se enciende la lámpara de aviso o lámpara testigo en el tablero de instrumentos.

Sistema de alimentaciónEl sistema de alimentación suministra a baja presión la cantidad de combustible necesaria para el motor en cada estado de funcionamiento. Consta de depósito de combustible, bomba de combustible, filtro de combustible, un solo inyector y el regulador de presión. La bomba se halla situada en el depósito de la gasolina y conduce bajo presión el combustible, a través de un filtro, hasta el regulador de la presión y el inyector. El regulador de la presión mantiene la presión constante a 0,8-1,2 bar, el combustible sobrante es devuelto al depósito. El inyector único se encuentra en el cuerpo de la mariposa y tiene una boquilla o tobera especial, con seis agujeros dispuestos radialmente, que pulveriza la gasolina en forma de cono en el espacio comprendido entre la mariposa y la pared del venturi. El inyector dispone de una circulación constante de la gasolina a través de sus mecanismos internos para conseguir con ello su mejor refrigeración y el mejor rendimiento durante el arranque en caliente. El combustible pasa del filtro al inyector y de aquí al regulador de presión.La bobina (4) recibe impulsos eléctricos procedentes de la unidad de control ECU a través de la conexión eléctrica (1). De este modo crea un campo magnético que determina la posición del núcleo (2) con el que se vence la presión del muelle (5). Este muelle presiona sobre la válvula de bola (7) que impide el paso de la gasolina a salir de su circuito.Cuando la presión del muelle se reduce en virtud del crecimiento del magnetismo en la bobina, la misma presión del combustible abre la válvula de bola y sale al exterior a través de la tobera (6) debidamente pulverizado, se produce la inyección.

La apertura del inyector es del tipo "sincronizada", es decir, en fase con el encendido. En cada impulso del encendido, la unidad de control electrónica envía un impulso eléctrico a la bobina, con lo que el campo magnético así creado atrae la válvula de bola levantándolo hacia el núcleo. El carburante que viene de la cámara anular a través de un filtro es inyectado de esta manera en el colector de admisión por los seis orificios de inyección del asiento obturador.Al cortarse el impulso eléctrico, un muelle de membrana devuelve la válvula de bola a su asiento y asegura el cierre de los orificios.El exceso de carburante es enviado hacia el regulador de presión a través del orificio superior del inyector. El barrido creado de esta manera en el inyector evita la posible formación de vapores.

 

Sistema Bosch Mono-MotronicLa diferencia fundamental con el sistema anterior es que integra en la misma unidad de control (ECU) la gestión de la inyección de gasolina así como la del encendido. Este sistema se puede equiparar al sistema de inyección multipunto Motronic por la forma de trabajar y por los elementos comunes que tienen. Dentro de este sistema podemos encontrar dos esquemas: los que utilizan encendido con distribuidor (figura del final de pagina)y los que utilizan encendido estático o sin distribuidor (como el de la figura inferior). La unidad central de inyección o cuerpo de mariposa funciona igual que la utilizada en el sistema Mono-Jetronic así como el sistema de alimentación de combustible y el sistema de admisión de aire.

En la figura inferior podemos ver como elemento fundamental unidad central de inyección o también llamado cuerpo de mariposa (1) sobre la cual se aplica la carcasa del filtro de aire (2). El paso de aire viene regulado, en estos equipos, por una caja termostatica (3) que distribuye la entrada de aire caliente o frió, según la estación del año, de la forma ya conocida en muchos motores de todas las marcas. La unidad de inyección se ajusta al colector de admisión (4) a través de una brida (5) y sus elementos de sujeción. Se ve también que se utiliza el calentador del aire de admisión (6) conocido normalmente con el nombre de "erizo" propio de los motores de la marca Seat y Volkswagen.Otros elementos importantes son: la unidad de control ECU (7) con su conector (8), también esta el sensor de temperatura del liquido refrigerante (9) en contacto con el refrigerante (10) en la culata, y la sonda de oxigeno Lambda (11) junto con su enchufe y conector de cuatro bornes (12) que atiende también a la calefacción de la misma sonda.En (13) tenemos la toma de depresión para el servofreno. En (16) tenemos el tubo que va hacia la válvula electromagnética para el depósito de carbón activo o canister.

 

En la figura inferior tenemos un esquema de un sistema de inyección Mono-Motronic, así como la parte de componentes que forman el sistema de encendido de un vehículo de la marca SEAT.La unidad de control ECU, a través de los cables que se derivan de su conector (2) controla por igual tanto el sistema de inyección como el sistema de encendido a través de su modulo electrónico o amplificador (4). Este modulo integra a su vez la bobina de encendido. El modulo esta conectado con la ECU a través del conector (5). Desde aquí recibe las ordenes necesarias (teniendo en cuenta el régimen de giro del motor y la carga) procedentes de la ECU de forma que la transformación de la corriente en alta tensión se produce de acuerdo con las curvas memorizadas en la ECU y con un resultado de avance de encendido perfectamente adecuado a las necesidades variantes del motor, en condiciones similares o iguales a lo que ocurre en el Motronic multipunto.Los demás elementos del sistema de encendido están formados por las diferentes partes de distribuidor (7) con un generador de impulsos de efecto Hall (9), también tenemos la bujía (10) y los cables de alta tensión.

Términos utilizados para el estudio del motor

Indice del curso

Los términos teóricos mas importantes a la hora de estudiar un motor son:

Punto muerto superior (PMS): es cuando el pistón en su movimiento alternativo alcanza la punto máximo de altura antes de empezar a bajar.

Punto muerto inferior (PMI): es cuando el pistón en su movimiento alternativo alcanza el punto máximo inferior antes de empezar a subir.

Diámetro o calibre (D): Diámetro interior del cilindro (en mm.) Carrera (C): Distancia entre el PMS y el PMI (en mm). Cilindrada unitaria (V): es el volumen que desplaza el pistón en su movimiento entre el

PMI y PMS. Comúnmente, es expresado en c.c. (centímetros cúbicos) o en litros. Volumen de la cámara de combustión (v): Volumen comprendido entre la cabeza del

pistón en la posición PMS y la culata. Comúnmente, es expresado en c.c. (centímetros cúbicos).

Relación de compresión (Rc): es la relación que existe entre la suma de volúmenes (V + v) y el volumen de la cámara de combustión. Este dato se expresa como el siguiente ejemplo: 10,5/1. La relación de compresión (Rc) es un dato que nos lo da el fabricante, no así el volumen de la cámara de combustión (v) que lo podemos calcular por medio de la formula de la (Rc).

La Rc para motores Otto (gasolina) viene a ser del orden de 8 - 11/1. Para motores sobrealimentados la relación de compresión es menor..

La Rc para motores Diesel viene a ser del orden de 18 - 22/1.

En la figura inferior tenemos como ejemplo que la relación de compresión es de diez a uno. Esto nos indica que el volumen total del cilindro se comprime diez veces para reducirse al tamaño de la cámara de combustión. Esta característica nos da una idea de las prestaciones del motor, su eficiencia y su potencia; en la medida que el número de la izquierda sea mayor, la relación será más elevada y las prestaciones superiores dentro de ciertos limites.

Calculo de un ejemplo real: Volkswagen Passat 1.9 TDi.

Datos:

Diámetro por carrera (mm) = 79,5 x 95,5.

Cilindrada = 1896 cc. Relación de compresión = 19,5 : 1.

Calculo de la cilindrada a partir del diámetro y el calibre.

Calculo del volumen de la cámara de combustión (v) a partir de la relación de compresión (Rc).

Velocidad del pistónEl pistón en su movimiento alternativo alcanza velocidades que van desde cero hasta su velocidad máxima. De este movimiento se puede obtener una velocidad media del pistón que estará en función de la carrera del pistón y del número de revoluciones del cigüeñal.

Vm = velocidad media del pistón L = carrera en metros n = nº de revoluciones del motor

Las velocidad máxima que puede alcanzar el pistón se limita, ya que cuanto mas alta sea, mayor será el desgaste de los cilindros y el motor estará sometido a grandes inercias que provocaran mayores esfuerzos a todos los elementos mecánicos del mismo. La velocidad media del pistón normalmente esta comprendida entre 10 y 18 m/s. Para obtener mayor velocidad media del pistón y por lo tanto mayor nº de r.p.m., se construyen motores de carrera mas corta para reducir el desgaste de los cilindros.

En función de la medida de la carrera y diámetro diremos que un motor es:

D>C = Motor supercuadrado. D=C = Motor cuadrado. D<C = Motor alargado.

Actualmente se tiende a la fabricación de motores con mayor diámetro que carrera, con objeto de que al disminuir la carrera se reduzca la velocidad lineal del pistón y con ello el desgaste de los cilindros.

Ejemplo real de las medidas de los cilindros:

Fiat 1.9 TD. DxC (Diámetro x Carrera)= 82 x 90,4. Opel 1.6 i. DxC= 79 x 81.5. Citroen 2.0 16V, DxC= 86 x 86

Como se ve las medidas son muy dispares.

 

Las ventajas de los motores cuadrados y supercuadrados son:

Cuanto mayor es el diámetro (D), permite colocar mayores válvulas en la culata, que mejoran el llenado del cilindro de gas fresco y la evacuación de los gases quemados.

Las bielas pueden ser mas cortas, con lo que aumenta su rigidez. Se disminuye el rozamiento entre pistón y cilindro por ser la carrera mas corta, y, por tanto,

las perdidas de potencia debidas a este rozamiento. Cigüeñal con los codos menos salientes, o sea, mas rígido y de menor peso.

Los inconvenientes son:

Se provoca un menor grado de vació en el carburador, con lo que la mezcla se pulveriza peor, y, por tanto, se desarrolla menor potencia a bajo régimen.

Los pistones han de ser mayores y por ello mas pesados. Menor capacidad de aceleración y reprise.

 

Potencia del motor La energía química del combustible se transforma en energía mecánica al empujar los pistones dentro del motor. La energía mecánica o trabajo mecánico es el producto de multiplicar una fuerza por el espacio recorrido. Si por ejemplo, un pistón es empujado con una fuerza de 4000 kilogramos y su carrera es 86 mm, el trabajo desarrollado es:

Si el trabajo desarrollado se divide por el tiempo empleado en efectuarlo, obtendremos la potencia desarrollada. En el mismo ejemplo anterior, si el trabajo se desarrolla en una décima de segundo, la potencia es:

que expresada en CV es:

La potencia desarrollada por un motor depende, por tanto, de la relación de compresión y de la cilindrada, ya que a mayores valores de estas les corresponden mayor explosión y mas fuerza aplicada al pistón; también depende de la carrera, del número de cilindros y de las revoluciones por minuto a las que gira el motor.

Equivalencias:

1 CV = 0,736 kW 1 kW = 1,36 CV

 

Par motorEl valor del par es el producto de la fuerza aplicada sobre el pistón y de la longitud del codo del cigüeñal. La fuerza que actúa sobre el pistón es proporcional a la presión media efectiva durante la carrera de explosión y expansión. El valor de esta presión media depende del grado de llenado de los cilindros y de la eficacia con que se desarrolla la combustión.

El par motor, expresado en "m.kg" multiplicado por las revoluciones a las que gira el motor y

dividido por 716, nos da la potencia desarrollada por el motor en ese régimen.Por ejemplo para un motor que desarrolla 10 m.kg, girando a 3000 r.p.m., la potencia desarrollada es:

Equivalencias:

1 mkg = 9,8 Nm 1 daN = 1 mkg

Curvas características Par/MotorEl valor máximo de potencia no coincide con las mismas revoluciones que el par motor, ya que, si bien, este último va en aumento a medida que lo hace el número de revoluciones, llega un momento en que al crecer la velocidad de rotación del motor, los cilindros se llenan de menor cantidad de mezcla, como consecuencia del menor tiempo que esta abierta la válvula de admisión, y, por tanto, la explosión es menor y el par va disminuyendo a partir de un cierto régimen. Sin embargo, con la potencia no ocurre exactamente igual, ya que al aumentar el numero de revoluciones hasta un cierto valor, aunque las explosiones sean menores, se producen en mayor cantidad al girar el motor con mas revoluciones y, en consecuencia, aumenta la potencia hasta un limite de régimen del motor mas alto que en el par motor.

 

nº de revoluciones del motorEl régimen de funcionamiento de los motores está limitado por las fuerzas de inercia que presentan

los sistemas de movimiento alternativo para cambiar de dirección y por el tiempo disponible para la mezcla y combustión de la mezcla y llenado de los cilindros.En los motores Otto (gasolina), debido a que para la formación de la mezcla disponen de toda la carrera aspiración y compresión, se puede conseguir, en ellos elevadas revoluciones, pudiendo fabricarse motores de gran potencia con una estructura relativamente ligera.Sin embargo los motores Diesel, al disponer de poco tiempo para la carburación y combustión de la mezcla, no pueden alcanzar revoluciones por lo que debe recurrirse a aumentar la cilindrada para aumentar la potencia.El numero de revoluciones limita el llenado correcto de los cilindros y, por tanto, el rendimiento volumétrico, ya que a mayor velocidad de funcionamiento la entrada de gases tiene que ser mas rápida.

 

Consumo especifico de combustibleSe define como la relación que existe entre la masa de combustible consumida y potencia entregada. Se obtiene en el banco de pruebas y se expresa en g/kW · h (gramos/kilovatio· hora).El consumo de combustible depende de muchos factores, pero principalmente del rendimiento térmico de la combustión y del rendimiento volumétrico. El rendimiento térmico aumenta con la relación de compresión, por eso los motores Diesel que tienen una mayor relación de compresión, tienen menos consumos.

 

Arquitectura del motor

Indice del curso

Motor policilindricoSe entiende por motor policilindrico el formado por varios cilindros situados en uno o mas bloques unidos entre sí y cuyas bielas atacan a un solo cigüeñal.La disposición de varios cilindros tiene por finalidad aumentar la potencia del motor, conseguir una velocidad de rotación más uniforme y compensar los momentos de inercia al repartir las masas en movimiento. Además permite lograr un mayor número de revoluciones al disminuir el peso de las masas en movimiento. Como inconveniente los motores policilindricos utilizan un mayor número de piezas en movimiento, lo que complica la construcción del motor, lo encarece y aumenta la posibilidad de averías.

 

Agrupación de los cilindrosEl número de cilindros de un motor puede ser de 2 hasta 12, los cuales, según su disposición en el motor, reciben el nombre genérico de:

Motores con cilindros en lineaMotores con cilindros en "V"Motores con cilindros horizontales opuestos o "boxer".

Motores con cilindros en lineaEstos motores tienen dispuestos los cilindros en un solo bloque en posición vertical uno detrás de otro. Estos motores pueden llevar desde hasta 8 cilindros. Los mas generalizados son los de 4 cilindros, ya que en motores de 6 cilindros o mas, la longitud del cigüeñal es demasiado grande, lo que puede producir vibraciones o lo que es peor su deformación o rotura.

 

Motores con cilindros en "V"Estos motores llevan los cilindros repartidos en dos bloques unidos por una base o bancada y formando un cierto ángulo. Cada bloque lleva igual número de cilindros y todos ellos atacan un cigüeñal único.Esta forma constructiva es ventajosa para un número de cilindros igual o mayor que 6, ya que es más compacta, con lo cual el cigüeñal, al ser más corto, trabaja en mejores condiciones, evitándose deformaciones por flexión y vibraciones torsionales.

Motores con cilindros horizontales opuestos (boxer)Estos motores son una variante particular de los motores en "V". Llevan sus cilindros dispuestos en dos bloques que forman un ángulo de 180º colocados en posición horizontal y en sentidos opuestos que se unen por una base o bancada. Las bielas de cada cilindro atacan a un solo cigüeñal central. Esta disposición tiene la ventaja de reducir la altura de motor. Por eso se aplica a vehículos con espacio lateral suficiente y poca altura disponible, como es el caso de motocicletas de gran potencia, donde se utilizan motores de este tipo de 2 y 4 cilindros. Los de 4 y 6 cilindros se emplean en turismos y los de 8 cilindros en autocares donde, debido a la poca altura que ocupan, se aprovecha al máximo la longitud del chasis, obteniendose así mayor espacio útil de la carrocería.

 

Motores con cilindros en "V" pequeña (VR)En estos motores los cilindros se entrecruzan en una "V" estrecha a 15°, dando por resultado un bloque motor mas corto que un motor en linea y de construcción mas sencilla que un motor en "V". Estos motores solo tienen una culata.Existen motores "VR" de 5 y 6 cilindros.

 

Motores con cilindros en "W"En estos motores los cilindros se disponen en dos bloques de cilindros "VR" que se unen en una sola bancada inferior donde atacan a un solo cigüeñal. Los cilindros de una fila guardan un ángulo de 15° entre sí, mientras que las dos filas VR se encuentran en un ángulo de la V de 72°.

Numeración de los cilindrosLa numeración de los cilindros en todos los casos constructivos viene determinado según la normativa UNE 10 052-72 y la DIN 73 021. Se empieza la numeración de los cilindros del motor por el lado opuesta a la toma de fuerza, es decir al lado contrario del volante motor. En los motores en "V" y en los horizontales (boxer), la numeración de los cilindros comienza también por el lado opuesto del volante de inercia y por el bloque de cilindros situado a la izquierda, enumerando a continuación los cilindros situados en el bloque de la derecha y también en el mismo sentido.

 

Sentido de giro del motorSegún la normativa DIN 73021 el motor puede girar

Giro a la derecha: en el sentido de las agujas del reloj, visto en el lado opuesto al de entrega de fuerza. En inglés: clockwise (cw).

Giro a la izquierda: en el sentido contrario a las agujas del reloj, visto en el lado opuesto al de entrega de fuerza. En inglés: counter clockwise (ccw).

 

Disposición del cigüeñal y orden de encendido en los motores policilíndricos

La disposición de las muñequillas del cigüeñal, o codos de unión de las bielas de cada cilindro con el mismo, está en función del número de cilindros del motor, ya que para cada ciclo de funcionamiento se realizan tantos impulsos motrices (explosiones) como número de cilindros haya. Por tanto, la muñerquillas tienen que estar dispuestas de forma tal que los impulsos motrices se equilibren con respecto al circulo de rotación que describe el cigüeñal.En motores de 4 tiempos, como cada ciclo de funcionamiento se realiza en 2 vueltas del cigüeñal que equivale a 720º, la separación de los codos de cigüeñal o distancia entre encendidos, corresponderá a un ángulo de giro determinado por la división de 720º entre el numero de cilindros.

Igualmente, para motores de dos tiempos, donde cada ciclo de funcionamiento se realiza durante una vuelta de cigüeñal que equivale a 360º, las muñequillas deben estar situadas de forma que los encendidos se sucedan con un ángulo o desfase de:

 

Motor de dos cilindros horizontales opuestosEste tipo de motor esta formado por dos cilindros en oposición. Las bielas atacan a un cigüeñal central que tiene dos puntos de apoyo con las muñequillas dispuestas a 180º, de forma que los dos pistones suben y bajan a la vez y se encuentran sucesivamente ambos en el PMS o en el PMI.Debido a la disposición de los codos del cigüeñal, los bloques se encuentran un poco desplazados, como ocurre en todos los motores con cilindros en "V" y horizontales.El orden de explosiones es (1 - 2), con un desfase entre los impulsos motrices de 180º ó 360º, según que el motor sea de dos o cuatro tiempos.

ángulo de encendido = 720º/2 = 360º (cuatro tiempos). ángulo de encendido = 360º/2 = 180º (dos tiempos).

Orden de encendido:

1 - 2.

 

Motor de 3 cilindros en lineaEste tipo de motor esta formado por tres cilindros en linea. Está formado por un solo bloque

vertical. Sus tres cilindros, situados uno a continuación del otro, las bielas atacan a un cigüeñal que tiene cuatro puntos de apoyo y las muñequillas dispuestas a 240º.

La configuración especifica de los muñequillas del cigüeñal en un motor de 3 cilindros provoca una serie de oscilaciones en su funcionamiento. Para contrarrestar estas oscilaciones y conseguir una marcha suave del motor se utiliza un árbol equilibrador. El árbol equilibrador gira en sentido opuesto al del motor. Se acciona a través de una cadena impulsada por el cigüeñal..

Orden de encendido:

1 - 3 - 2.

 

Motor de 4 cilindros en lineaEl motor de 4 cilindros en linea y 4 tiempos es el más utilizado actualmente en vehículos de turismo. Está formado por un solo bloque vertical. Sus cuatro cilindros, situados uno a continuación del otro, atacan a un cigüeñal que tiene 3 o 5 puntos de apoyo. Las muñequillas están dispuestas en un ángulo = 720º / 4 = 180º, de forma que cuando los émbolos 1 y 4 se encuentran en el PMS, los otros dos émbolos 2 y 3 se hallan situados en el PMI.

Orden de encendidoEn su desplazamiento, cada uno de los émbolos realiza una carrera completa con un desfase de encendido de 180º; por tanto, en cada ciclo de funcionamiento para que los impulsos sean regulares y equilibrados, debe producirse una explosión por cada media vuelta del cigüeñal. Para que esto ocurra, cada uno de los cilindros debe estar en un tiempo diferente del ciclo.Como los émbolos 1 y 4 bajan simultáneamente, cuando el cilindro numero 1 hace explosión, el numero 4 debe hacer la admisión. A su vez, los émbolos 2 y 3 -que suben también simultáneamente- mientras uno hace el escape el otro debe hacer la compresión. Como se ve cada uno de los cilindros realiza un tiempo diferente cada 180º del ciclo.Según esto para cada uno de los cilindros se obtiene un orden de encendido:

1 - 3 - 4 - 2

1 - 2 - 4 - 3

 

Motor de 4 cilindros horizontales opuestosEste tipo de motor en que el ciclo se realiza en 4 tiempos, es el más generalizado entre los de disposición horizontal. Esta formado por dos bloques dispuestos horizontalmente y cuyos cárteres van unidos por sus bases. Sobre esta base común va situado el cigüeñal, apoyado en tres puntos. En cada uno de los dos bloques se alojan dos cilindros, cuyas bielas atacan el cigüeñal en cuatro puntos de empuje dispuestos dos a dos con un ángulo de 180º, en forma análoga al cigüeñal de los motores en linea.

Orden de encendidoEl orden de explosiones se sucede con un desfase ángulo = 720º / 4 = 180º. Según esto para cada uno los cilindros se obtiene un orden de encendido:

1 - 4 - 3 - 2

 

Motor de 5 cilindros en linea Este motor esta formado por un solo bloque con sus cilindros situados en linea que atacan a un cigüeñal que tiene 6 puntos de apoyo. El cigüeñal lleva sus muñequillas dispuestas en un ángulo = 720º / 5 = 144º y produce en cada ciclo de funcionamiento cinco impulsos motrices simétricos con respecto al giro del cigüeñal.

Orden de encendidoPor tanto, teniendo en cuenta el posicionado de los cilindros y sus desplazamientos, el orden de encendido en este motor es:

1 - 2 - 4 - 5 - 3

Motor de 6 cilindros en lineaEste motor esta formado por un solo bloque con sus cilindros situados en linea que atacan a un cigüeñal que tiene 5 o 7 puntos de apoyo. El cigüeñal lleva sus muñequillas dispuestas en un ángulo = 720º / 6 = 120º y produce en cada ciclo de funcionamiento seis impulsos motrices simétricos con respecto al giro del cigüeñal.La distribución por parejas, en cuanto al posicionado de los émbolos, se realiza a partir de los extremos hacia el centro (1-6; 2-5; 3-4). Esta disposición la adoptan todos los motores policilindricos porque garantiza el equilibrado dinámico del cigüeñal con respecto a sus puntos de apoyo.

 

Orden de encendidoConsiderando los émbolos 1 y 6 situados en el PMS y según la distribución adoptada por las munequillas del cigüeñal como se ve en la figura anterior, podemos obtener un orden de encendido:

1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4 (disposición 1).

1 - 3 - 5 - 6 - 4 - 2 (disposición 2).

 

Motor de 6 cilindros en "V"Este motor tiene seis cilindros repartidos en dos bloques que forman un ángulo de 120º. El ataque al cigüeñal lo realiza conjuntamente una biela de cada bloque por cada muñequilla. El cigüeñal va dispuesto en un cárter común sobre cuatro puntos de apoyo; por tanto, lleva tres muñequillas o puntos de empuje, situados con un ángulo = 720º / 6 = 120º.Según la posición de ataque sobre las muñequillas del cigüeñal los émbolos de cada bloque se encuentran en la posición siguiente:

1 y 5 en el PMS 2 y 6 en posición intermedia bajando 3 y 4 en posición intermedia subiendo

 

Orden de encendidoPor tanto, teniendo en cuenta el posicionado de los cilindros y sus desplazamientos, el orden de encendido en este motor es:

1 - 3- 6 - 5 - 4 - 2

Motor de 8 cilindros en "V".Igual que el anterior, este motor tiene los cilindros repartidos en dos bloques, formando entre si un ángulo de 90º. Las bielas atacan a un cigüeñal común que tiene cinco apoyos y cuatro muñequillas distribuidas con un ángulo = 720º / 8 = 90º. Con este sistema se obtiene también dos impulsos motrices para cada media vuelta del cigüeñal.Según la posición de las muñequillas del cigüeñal, representadas en la figura inferior, la posición de los émbolos, en sus respectivos bloques será la siguiente:

1 - 6 en el PMS 4 - 7 en el PMI 3 - 5 subiendo 2 - 8 bajando

Orden de encendidoPor tanto, teniendo en cuenta el posicionado de los cilindros y sus desplazamientos, el orden de encendido en este motor es:

1 - 3 - 7 - 5 - 6 - 2 - 4 - 8

 

En la figura inferior tenemos una lista con el orden de encendido mas habitual en los diferentes tipos de motores.

 

Nota: como podemos ver en el gráfico inferior, la numeración de los cilindros no siempre es igual para todos los fabricantes y países, por lo tanto, siempre que se quiera hacer trabajos sobre un motor hay que tener a mano las especificaciones técnicas que nos proporciona el fabricante para cada marca y modelo de vehículo.