El motor de cuatro tiempos está compuesto (al menos) por un cilindro, un mínimo de dos válvulas por cilindro, una de admisión y otra de escape, un pistón con sus segmentos, una biela, un cigüeñal, una bujía, además de otros componentes que hacen que todo trabaje de forma coordinada. Para entender como funciona un motor de cuatro tiempos hay que entender, también, cada una de las fases por las que pasa para convertir la mezcla de aire y gasolina en movimiento.
– Admisión: es la primera fase de funcionamiento. A través de la válvula de admisión, entran la gasolina y el aire a la cámara de combustión del cilindro. Para que esto pueda suceder el pistón se desplaza hacia abajo, mientras que la válvula de admisión se abre y posteriormente se cierra herméticamente.
– Compresión: es la segunda fase, en ella el pistón se encuentra en su posición más baja y la cámara de combustión llena de gasolina y aire. La inercia del cigüeñal al que está unida la biela, que en su otro extremo tiene el pistón, hace que este vuelva a subir y comprima la mezcla. Al comprimirse la mezcla, las moléculas chocan entre sí aumentando la temperatura de la mezcla.
– Combustión: la tercera fase, con el pistón arriba y la mezcla comprimida, la bujía genera una chispa que hace que la mezcla se queme haciendo que los gases resultantes de dicha combustión se expandan. Esta expansión empuja el pistón hacia abajo con fuerza, la biela y el cigüeñal se encargan de convertir el movimiento del pistón, de arriba a abajo, en un movimiento giratorio. Es la única fase en la que el motor produce un trabajo mecánico.
– Escape: cuarta y última fase del proceso. Es la cuarta carrera del pistón y la segunda vuelta del cigüeñal. El pistón se encuentra otra vez en la parte baja y la cámara de combustión llena de gases quemados. El pistón vuelve a subir empujando los gases hacia arriba para que salgan por la válvula de escape, que se abre con el fin de dejarlos salir y volver a dejar la cámara del cilindro vacía.
Para entender mucho mejor el funcionamiento de este tipo de motores los chicos de Warpes Perception han instalado una culata transparente en un pequeño motor para poder grabarlo. El motor no es el más potente, está sacado de un pequeño cortacésped de la marca Briggs&Stratton, pero el funcionamiento es el mismo. Lo que se ve en el siguiente vídeo es exactamente lo mismo que ocurre en el motor de cuatro tiempos de cualquier moto.
Gracias a la culata transparente que incorporaron han podido grabar, en slow motion y a una resolución de 4K, las cuatro fases por la que pasan este tipo de motores. La fase de admisión, es en la que la válvula de la esquina superior derecha se abre y deja entrar la mezcla de combustible y aire, y permite que el pistón baje. En la fase de compresión, el pistón sube para comprimir la mezcla. La explosión llega una vez que la mezcla está arriba y la bujía prende la chispa lo que provoca la llama, haciendo que el pistón vuelva a bajar. Y en la fase de escape, el pistón vuelve a subir para expulsar los gases, para que esto ocurra la válvula de escape, situada abajo a la derecha, se abre.
El proceso siempre es igual, independientemente del tipo de combustible. En el video, los chicos de Warpes Perception primero prueban con gasolina convencional, luego con alcohol 91%, el resultado no deja de ser curioso, ya que en la fase de combustión la llama prácticamente no se percibe. Y por último, prueban con el acetileno, el combustible más potente, que acaba destrozando la culata transparente.
