BLOQUE MOTOR
El bloque de un motor es una pieza fundida en hierro o aluminio que aloja los cilindros de un motor de combustión interna así como los soportes de apoyo del cigüeñal. El diámetro de los cilindros, junto con la carrera del pistón, determina la cilindrada del motor.
La función del bloque es alojar el tren alternativo, formado por el cigüeñal, las bielas y los pistones. En el caso de un motor por refrigeración líquida, la más frecuente, en el interior del bloque existen también cavidades formadas en el molde a través de las cuales circula el líquido anticongelante, así como otras tubulares para el aceite de lubricación cuyo filtro también está generalmente fijo a la estructura del bloque.
Cuando el árbol de levas no va montado en la culata (como es el caso del motor OHV) existe un alojamiento con apoyos para el árbol de levas de las válvulas.
El bloque tiene conexiones y aperturas a través de las cuales varios dispositivos adicionales son controlados a través de la rotación del cigüeñal, como puede ser la bomba de agua, bomba de combustible, bomba de aceite y distribuidor (en los vehículos que lo tengan).
TIPOS DE BLOQUE MOTOR
Motor en línea: Se caracterizan por tener los cilindros dispuestos en línea de forma vertical. Esta clase de bloques pueden ofrecerse desde dos y hasta con ocho cilindros aunque el bloque con cuatro cilindros es el más utilizado hoy en día. Curiosamente esta es la arquitectura más fácil de construir y reparar por lo que no es de extrañar que sea el más utilizado.
Motor en V: Los cilindros están repartidos en dos bloques unidos por una base o bancada única formando un ángulo que puede variar de gradiente (60 grados, 90 grados, …). Normalmente se suele utilizar para bloques de 6 cilindros en adelante. Gracias a esta arquitectura encontramos bloques mucho más compactos lo que presenta ciertas partes como un cigüeñal mucho más corto lo que a su vez es una ventaja. Lamentablemente a su vez cuenta con ciertas desventajas como que debe contar con el doble de árboles de levas que un motor en línea lo que dificulta su desarrollo, construcción y mantenimiento.
Motor con cilindros horizontalmente opuestos: Este es un caso muy particular de motor en V cuyos dos bloques están dispuestos formando un ángulo de 180 grados. Para comenzar destacar que ha sido denominado como motor bóxer y es el que hoy día utilizan modelos como los 911 de Porsche o Subaru en sus modelos más prestacionales. Como principal ventaja destacar que se reduce la altura del motor lo que facilita su instalación en todo tipo de vehículos que presentan gran anchura pero no cuentan con la altura necesaria.
Motor Wankel: finalmente no puedo despedirme sin hablar del motor Wankel, un bloque que recibe su nombre gracias a su creador, el ingeniero Félix Wankel que creó un diseño revolucionario para la época en el que se utiliza un rotor triangular-lobular dentro de una cámara ovalada en lugar de los conocidos cilindros y pistón.
Un motor muy poco convencional que con muy poca cilindrada es capaz de ofrecer el mismo rendimiento que su homólogo de seis cilindros tanto en V como en línea. En este tipo de motor la mezcla de combustible y aire es absorbida a través de un orificio de aspiración y queda atrapada entre una de las caras del rotor y la pared de la cámara. La rotación del rotor comprime la mezcla, que se enciende con una bujía. Los gases se expulsan a través de un orificio de expulsión con el movimiento del rotor. El ciclo tiene lugar una vez en cada una de las caras del rotor, produciendo tres fases de potencia en cada giro.
Lamentablemente las nuevas tecnologías finalmente han acabado con este tipo de motor salvo por ciertos modelos que hasta la fecha, el último fue sin me equivoco el Mazda RX8, montaban este tipo de motor. Uno de sus inconvenientes quizás cabe mencionar sus problemas de durabilidad.
ELEMENTOS DEL BLOQUE
Cilindro: El cilindro de un motor es el recinto por donde se desplaza un pistón. La superficie interna de los cilindros se construye lo más lisa posible para evitar rozamientos, con una serie de mecanizaciones que albergan una capa muy fina de aceite para conseguir que el pistón desliza con suavidad, estas marcas son el bruñido (una serie de rayas mecanizadas en el cilindro) o lapeado (son muchos agujeritos en los que se alojan gotitas de aceite). En algunos motores el cilindro es constituido por una "camisa" que nada más que es un tubo cilíndrico colocado en el bloque del motor y que posibilita la circulación de agua en su vuelta, así como una fácil sustitución en caso de desgaste. Las medidas internas de la camisa del cilindro vienen dadas normalmente por el fabricante, pero pueden ser rectificadas en caso de gripaje, siempre que el material utilizado para su fabricación no sea Nikasil.
Según la forma de refrigeración de los cilindros hay dos tipos de cilindros:
- Camisas secas: se llaman camisas “secas” porque no están en contacto directo con el líquido de refrigeración.
- Camisas húmedas: se llaman camisas “húmedas” por que están en contacto directo con el líquido refrigerante.
Tren alternativo: Se denomina tren alternativo al conjunto que hacen el pistón la biela el cigüeñal y es llamado de esta forma debido a que hace un movimiento alternativo ascendiendo al punto muerto superior y descendiendo hacia el punto muerto inferior. El llamado pistón, en el momento de la explosión en la cámara de combustión, el pistón recibe un fuerte impulso hacia el PMI (punto muerto inferior), este impulso se transmite al cigüeñal por medio de la biela. La fuerza que actúa sobre la cabeza del pistón en la explosión, depende del tipo de motor, pero es de una media de una tonelada, por ésto, el pistón debe ser resistente para soportar las altas presiones y elevadas temperaturas que se desarrollan en el interior del Cilindro.
El pistón está constituido por 2 partes fundamentales; la cabeza que soporta directamente las condiciones extremas de la explosión, y la falda que sirve de guía al pie de biela y soporta el empuje lateral y el rozamiento contra la camisa del cilindro, para evitar lo máximo posible este rozamiento, se colocan en el pistón unos segmentos, los cuales son anillos semielásticos construidos de fundición gris de grano fino, material éste que les confiere una buena elasticidad y adecuada dureza. Otros se fabrican de fundición centrifugada o de acero, recubiertos por un baño de cromo, que alarga su duración y disminuye el desgaste de las paredes del cilindro.
El impulso que recibe el pistón en el tiempo de explosión debe ser transmitido por el bulón a la biela, por esta causa el material empleado en su fabricación debe ser resistente y capaz de soportar el esfuerzo al que estará sometido en su trabajo.
La unión del bulón al pie de biela se realiza generalmente por el sistema denominado "Bulón Flotante", en el cual el bulón puede girar libremente en sus alojamientos del pistón y de la biela, para evitar su salida hacia los extremos se disponen unos anillos elásticos, llamados circlips o mosquillas, encajados en unas ranuras del cuerpo del pistón. En otros casos, el bulón entra a presión en el pie de biela y queda libre en los alojamientos del pistón.
La fuerza pasa desde el pistón a la biela y directamente al cigüeñal, que es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela-manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa.