Potencia kW · CV
Cantidad de trabajo que el motor realiza por unidad de tiempo. Se mide en vatios (W) o kilovatios (kW); también se usa el caballo de vapor (CV), equivalente a unos 735 W.
Guía educativa · Historia y ciencia
La gran historia de los motores: del vapor a la electricidad
Descubre cómo una necesidad muy concreta, sacar el agua de las minas inundadas, dio origen al primer motor práctico; cómo funcionan los motores por dentro y de qué manera transformaron el transporte, la industria, la medicina y la vida cotidiana.
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Motor en funcionamiento4 cilindros en línea
≈ 2000años desde la eolípila de Herón, el primer aparato de vapor documentado
1712año en que funcionó el primer motor de vapor práctico con pistón
4tiempos tiene el ciclo que mueve a la mayoría de los motores de combustión de automóviles
97 %de eficiencia pueden alcanzar los mejores motores eléctricos industriales
01 — Fundamentos
¿Qué es un motor y por qué es tan importante?
Un motor es una máquina que transforma algún tipo de energía (química, térmica, eléctrica, hidráulica o neumática) en energía mecánica, casi siempre en forma de movimiento giratorio. Sin motores no existirían los automóviles, los trenes, los aviones, los ascensores, los refrigeradores ni la mayor parte de la industria moderna.
La idea es sencilla: aprovechar una fuente de energía para producir movimiento útil. Lo complejo es hacerlo de forma segura, continua, controlable y con el menor desperdicio posible. A esa búsqueda se han dedicado inventores, artesanos, científicos e ingenieros durante más de tres siglos.
Según la energía que utilizan, los motores se agrupan en dos grandes familias:
- Motores térmicos: queman un combustible (o reciben calor) y aprovechan la expansión de un gas, como el vapor o los gases de combustión, para mover un pistón o una turbina.
- Motores eléctricos: utilizan la interacción entre corrientes eléctricas y campos magnéticos para producir un giro directo, sin combustión.
- Otros motores: los hidráulicos y neumáticos usan la presión de un líquido o del aire comprimido; existen además combinaciones, como los sistemas híbridos.
¿Motor o máquina? Toda máquina transmite o transforma fuerzas (una palanca, una polea, una bicicleta), pero el motor es la máquina que genera el movimiento a partir de una fuente de energía. La bicicleta es una máquina; quien pedalea, en cierto modo, es su «motor».
Motor térmico: de la química al movimiento
Combustibleenergía química
Calor y presiónenergía térmica
Giroenergía mecánica
Motor eléctrico: del electrón al giro
Electricidadcorriente
Campo magnéticofuerza electromagnética
Giroenergía mecánica
Ningún motor convierte el 100 % de la energía en movimiento: siempre se pierde una parte en forma de calor, fricción, vibración y ruido. Medir y reducir esas pérdidas es uno de los grandes retos de la ingeniería.
Par motor N·m
Es la «fuerza de giro» que entrega el eje. Un par alto permite mover cargas pesadas o acelerar con fuerza desde bajas revoluciones.
Revoluciones rpm
Número de vueltas que da el eje por minuto. La potencia depende del par y de las revoluciones: potencia = par × velocidad de giro.
Eficiencia %
Porcentaje de la energía recibida que se convierte en trabajo útil. Las leyes de la termodinámica fijan un límite máximo para los motores térmicos.
02 — Antes del primer motor
Músculo, agua y viento: la energía antes de los motores
Durante miles de años la humanidad dependió de tres fuentes de fuerza: el músculo humano, los animales de tiro y la naturaleza. Estas soluciones funcionaban, pero tenían un límite claro: no se podían llevar a cualquier lugar ni utilizar a cualquier hora.
Fuerza humana y animal
Personas, bueyes, caballos y mulas movían norias, molinos, prensas y arados. Era una energía flexible pero limitada: un caballo trabajando de forma sostenida rinde aproximadamente lo que hoy llamaríamos unos cientos de vatios, y necesita comida y descanso.
Ruedas hidráulicas
Desde la Antigüedad se aprovechó la corriente de los ríos para moler grano, elevar agua, aserrar madera o accionar fuelles y martillos de forja. Los autores grecorromanos ya las describían en el siglo I a. C., y en la Edad Media se extendieron por toda Europa.
Molinos de viento
Los primeros molinos de viento documentados funcionaban en Persia hacia el siglo IX, con aspas que giraban sobre un eje vertical. En Europa aparecieron hacia el siglo XII y se usaron para moler cereales y drenar tierras bajas.
Siglo I d. C.
La eolípila de Herón: el primer aparato de vapor de la historia
Herón de Alejandría, ingeniero y matemático griego, describió una esfera hueca colocada sobre un caldero con agua. Al calentarse el caldero, el vapor subía por unos tubos, llenaba la esfera y escapaba por dos boquillas curvas orientadas en sentidos opuestos. La reacción de esos chorros hacía girar la esfera a gran velocidad.
Es el primer dispositivo documentado que convertía la energía del vapor en movimiento giratorio, y aplica el mismo principio de acción y reacción que hoy usan las turbinas y los motores a reacción. Herón también describió mecanismos que abrían puertas de templos mediante el calor de un fuego y un órgano movido por una pequeña rueda de viento.
¿Por qué no se usó para trabajar? Se consideró una curiosidad o un objeto de demostración. Había abundante mano de obra, no existían técnicas para fabricar cilindros y sellos precisos, y no había una necesidad económica urgente que impulsara su desarrollo. Pasarían más de dieciséis siglos hasta que el vapor realizara trabajo útil.
Otros pioneros que prepararon el camino
Ctesibio de Alejandría
Construyó bombas de pistón para impulsar agua, un órgano hidráulico y relojes de agua. El conjunto pistón y cilindro, corazón de los futuros motores, ya era conocido en la Antigüedad.
Al-Jazari
Este ingeniero de Mesopotamia describió en su tratado de dispositivos mecánicos máquinas para elevar agua que combinaban ruedas, engranajes y un sistema de manivela y biela, un antecedente de cómo los motores convierten movimientos.
Taqi al-Din
El sabio otomano describió una turbina de vapor rudimentaria: un chorro de vapor golpeaba unas paletas y hacía girar un asador de carne. Fue un uso práctico, aunque pequeño, de la fuerza del vapor.
Giovanni Branca
El arquitecto italiano propuso una rueda con paletas movida por un chorro de vapor para accionar morteros y otras máquinas: una idea muy cercana a las turbinas de impulso modernas.
Christiaan Huygens
El científico neerlandés diseñó un motor de pólvora: una pequeña explosión expulsaba el aire de un cilindro y, al enfriarse los gases, la presión atmosférica empujaba un pistón. Es un antecedente conceptual de la combustión interna.
Denis Papin
Inventó el digestor de vapor, antecesor de la olla a presión, con una de las primeras válvulas de seguridad. Más tarde propuso un cilindro en el que el vapor, al condensarse, hacía bajar un pistón.
La ciencia del vacío. En 1643 Evangelista Torricelli demostró con su barómetro que el aire tiene peso y ejerce presión. Hacia 1654, Otto von Guericke hizo su célebre experimento con dos semiesferas metálicas unidas por el vacío que ni varios caballos lograban separar. Estas ideas, que el vacío puede generar fuerzas enormes, fueron la clave de los primeros motores de vapor.
03 — El nacimiento del primer motor
¿Qué originó el primer motor? Una crisis de agua y carbón
El primer motor práctico no nació en un laboratorio ni por curiosidad: nació de un problema económico muy real en la Inglaterra de finales del siglo XVII. Así se encadenaron los hechos.
Escasez de leña
Los bosques se agotaban por la construcción naval, la metalurgia y la calefacción. El carbón mineral se convirtió en el combustible alternativo.
Minas cada vez más profundas
Para obtener más carbón había que excavar más hondo, y a mayor profundidad las galerías se llenaban de agua subterránea.
El límite del músculo
Se usaban caballos, cubos y bombas manuales, pero resultaban lentos y caros. Algunas minas tuvieron que abandonarse por las inundaciones.
La ciencia ofrece una pista
Los estudios sobre la presión atmosférica sugerían que el vapor, al condensarse, podía crear un vacío capaz de mover un pistón o aspirar agua.
Nace la máquina de vapor
La suma de necesidad económica, combustible barato junto a la propia mina y conocimiento científico hizo posible el primer motor práctico.
Thomas Savery y su bomba de vapor
El inventor inglés Thomas Savery patentó una máquina para «elevar agua por medio del fuego», presentada en un folleto titulado El amigo del minero. No tenía pistón: llenaba un recipiente con vapor, lo enfriaba para condensarlo y el vacío resultante aspiraba el agua, que luego era empujada hacia arriba con vapor a presión.
Fue la primera máquina de vapor con uso comercial, pero tenía grandes limitaciones: solo aspiraba agua desde unos pocos metros de profundidad, gastaba mucho combustible y sus recipientes a presión podían reventar.
Entonces, ¿cuál fue el primer motor? Depende de la definición. La eolípila (siglo I) fue el primer aparato que convirtió vapor en movimiento; la bomba de Savery (1698), la primera máquina de vapor comercial; y la máquina de Newcomen (1712) se considera el primer motor térmico práctico con pistón, antecesor directo de todos los motores de pistón actuales.
Año 1712
La máquina atmosférica de Thomas Newcomen
En 1712, el ferretero e inventor inglés Thomas Newcomen puso en marcha, cerca de Dudley (Inglaterra), la primera máquina de vapor práctica con cilindro y pistón. Se la llama «atmosférica» porque la fuerza no la hacía el vapor, sino el aire:
- El vapor de la caldera llenaba el cilindro por debajo del pistón, mientras el peso de la bomba de la mina hacía subir el pistón.
- Un chorro de agua fría condensaba el vapor y dentro del cilindro se formaba un vacío parcial.
- La presión atmosférica empujaba el pistón hacia abajo con gran fuerza.
- Un enorme balancín de madera transmitía ese movimiento a la bomba, que extraía el agua de la mina.
Su eficiencia era bajísima, inferior al 1 %, pero funcionaba de forma fiable día y noche. Durante el siglo XVIII se construyeron centenares de máquinas similares en Gran Bretaña y otros países de Europa.
Entra vapor bajo el pistón
1765 – 1790
James Watt: la mejora que impulsó la Revolución Industrial
En 1765, el fabricante de instrumentos escocés James Watt reparaba un modelo de la máquina de Newcomen cuando comprendió su gran defecto: en cada ciclo el cilindro se enfriaba con agua y luego había que recalentarlo con vapor, desperdiciando enormes cantidades de combustible.
Su solución fue condensar el vapor en una cámara aparte, el condensador separado, patentado en 1769, de modo que el cilindro permaneciera siempre caliente. El ahorro fue tan grande que sus máquinas consumían aproximadamente una cuarta parte del carbón de una máquina de Newcomen de trabajo equivalente.
En los años siguientes añadió mejoras decisivas que convirtieron la máquina de vapor en una fuente de fuerza para cualquier industria, no solo para las minas. Watt también popularizó el término «caballo de fuerza» para comparar sus máquinas con los caballos que reemplazaban.
En su honor, la unidad de potencia del Sistema Internacional se llama vatio (W).
Condensador separadoEl cilindro ya no se enfría en cada ciclo: gran ahorro de combustible.
Doble efectoEl vapor empuja el pistón en ambos sentidos, aumentando la potencia.
Movimiento giratorioUn sistema de engranajes transforma el vaivén en giro continuo para mover máquinas.
Regulador centrífugoUnas bolas giratorias regulan automáticamente la velocidad: uno de los primeros sistemas de control.
Con el giro continuo, la máquina de vapor salió de las minas y llegó a las fábricas textiles, los molinos, las imprentas, los barcos y los ferrocarriles. Había comenzado la Revolución Industrial.
04 — Línea del tiempo
Más de dos mil años de ingenio en movimiento
Desde las bombas de pistón de la Antigüedad hasta los motores eléctricos y los propulsores espaciales actuales. Filtra por época para recorrer la historia a tu ritmo.
- c. 250 a. C. Antigüedad
Pistón y cilindro: las bombas de Ctesibio
En Alejandría se construyen bombas de pistón para impulsar agua. Las dos piezas clave de los futuros motores ya existen.
- Siglo III a. C. Antigüedad
Primeras ruedas hidráulicas
En el Mediterráneo oriental aparecen ruedas movidas por la corriente para elevar agua y moler grano.
- Siglo I d. C. Antigüedad
La eolípila de Herón
Una esfera gira impulsada por chorros de vapor: el primer aparato documentado que convierte el vapor en movimiento.
- Siglo III d. C. Antigüedad
Un aserradero con manivela y biela
Un relieve hallado en Hierápolis (actual Turquía) muestra sierras movidas por una rueda hidráulica mediante manivela y biela, uno de los ejemplos más antiguos conocidos de este mecanismo.
- Siglo IX Edad Media
Molinos de viento en Persia
Molinos de eje vertical muelen grano y bombean agua aprovechando los fuertes vientos de la región de Sistán.
- 1206 Edad Media
Las máquinas de Al-Jazari
Un tratado describe máquinas para elevar agua con engranajes y un sistema de manivela y biela, además de relojes y autómatas.
- Siglo XII Edad Media
Molinos de viento en Europa
Se difunden los molinos de eje horizontal, que durante siglos serán una de las principales fuentes de fuerza mecánica del continente.
- 1551 Renacimiento
Una turbina de vapor para un asador
Taqi al-Din describe un chorro de vapor que hace girar unas paletas unidas a un asador de carne.
- 1629 Renacimiento
La rueda de vapor de Branca
Giovanni Branca propone una rueda de paletas impulsada por vapor, precursora de las turbinas de impulso.
- 1643 – 1654 Ciencia
Se descubre la fuerza del aire
Torricelli mide la presión atmosférica y Guericke demuestra el poder del vacío con sus famosas semiesferas.
- 1673 – 1680 Ciencia
El motor de pólvora de Huygens
Una pequeña explosión dentro de un cilindro y la presión atmosférica mueven un pistón: un antecedente teórico de la combustión interna.
- 1679 Ciencia
El digestor de Papin
Denis Papin presenta un recipiente de vapor a presión con válvula de seguridad, antecesor de la olla a presión.
- 1698 Vapor
La bomba de vapor de Savery
Primera máquina de vapor con uso comercial: extraía agua de las minas sin pistón, mediante vacío y presión.
- 1712 Vapor
Newcomen: el primer motor práctico
La máquina atmosférica, con cilindro, pistón y balancín, drena minas de forma fiable. Comienza la era de los motores.
- 1769 Vapor
El condensador separado de Watt
James Watt patenta la mejora que reduce el consumo de carbón a cerca de una cuarta parte.
- 1769 Transporte
El primer vehículo autopropulsado
Nicolas-Joseph Cugnot construye en Francia un pesado carro de vapor de tres ruedas: el primer vehículo terrestre que se movió por sus propios medios.
- 1804 Transporte
La primera locomotora sobre rieles
En Gales, Richard Trevithick hace circular una locomotora de vapor que arrastra vagones con carga y personas.
- 1807 Combustión
Un motor de hidrógeno
Isaac de Rivaz patenta un motor que quema una mezcla de hidrógeno y oxígeno encendida por chispa eléctrica y lo prueba en un vehículo experimental.
- 1807 Transporte
Barcos de vapor comerciales
En Estados Unidos comienza el primer servicio regular y rentable de barco de vapor por río.
- 1816 Calor
El motor de aire caliente de Stirling
Robert Stirling patenta un motor que funciona calentando y enfriando un gas encerrado, más seguro que las calderas de la época.
- 1821 Electricidad
Faraday y la rotación electromagnética
Michael Faraday logra que un alambre con corriente gire alrededor de un imán: el principio del motor eléctrico.
- 1824 Ciencia
Carnot y la teoría del calor
Sadi Carnot publica sus Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego, base de la termodinámica, y explica por qué ningún motor térmico puede ser perfecto.
- 1825 Transporte
Ferrocarril público a vapor
Se inaugura en Inglaterra la primera línea ferroviaria pública que utiliza locomotoras de vapor.
- 1834 Electricidad
Un motor eléctrico útil
Moritz von Jacobi construye un motor eléctrico rotativo capaz de realizar trabajo real; en 1838 lo usa para mover un bote por el río Nevá.
- 1860 Combustión
Lenoir: combustión interna en serie
Étienne Lenoir fabrica un motor que quema gas de alumbrado. No comprimía la mezcla y rendía cerca del 4 %, pero se vendieron centenares.
- 1862 Ciencia
La teoría de los cuatro tiempos
Alphonse Beau de Rochas describe el principio del ciclo de cuatro tiempos con compresión previa de la mezcla.
- 1876 Combustión
El motor de cuatro tiempos de Otto
Nikolaus Otto construye el primer motor práctico de cuatro tiempos con compresión. El «ciclo Otto» sigue vivo en los motores de gasolina.
- 1878 Combustión
El motor de dos tiempos
Dugald Clerk desarrolla un motor que completa su ciclo en una sola vuelta del cigüeñal.
- 1884 Vapor
La turbina de vapor moderna
Se patenta en Inglaterra la turbina de vapor de múltiples etapas, que pronto movería generadores eléctricos y grandes barcos.
- 1886 Transporte
El automóvil con motor de gasolina
En Alemania se patenta un vehículo de tres ruedas con motor de gasolina, considerado el primer automóvil práctico.
- 1888 Electricidad
El motor de inducción
Se patentan los primeros motores de inducción de corriente alterna, que hoy siguen siendo los más usados en la industria.
- 1897 Combustión
El primer motor diésel
Rudolf Diesel presenta un motor que enciende el combustible solo con el calor del aire comprimido. Su eficiencia, cercana al 26 %, superaba con creces a la de los motores de su época.
- 1903 Aviación
El primer vuelo con motor
Dos hermanos estadounidenses logran el primer vuelo controlado y sostenido de un avión propulsado por un pequeño motor de gasolina.
- 1913 Industria
La producción en cadena
La línea de montaje móvil reduce de forma drástica el tiempo y el costo de fabricar automóviles y pone el motor al alcance de millones de familias.
- 1926 Espacio
El primer cohete de combustible líquido
Un físico estadounidense lanza un pequeño cohete que quema gasolina con oxígeno líquido. El vuelo duró unos dos segundos y medio.
- 1939 Aviación
Nace la propulsión a reacción
Tras los trabajos independientes de Frank Whittle y Hans von Ohain, vuela el primer avión impulsado por un turborreactor.
- 1957 Combustión
El motor rotativo
Funciona el primer motor de pistón rotativo de forma triangular, que gira dentro de una carcasa sin bielas ni movimiento de vaivén.
- 1957 Espacio
El primer satélite artificial
Un cohete de varias etapas coloca en órbita terrestre el primer satélite artificial de la historia.
- 1969 Espacio
Motores rumbo a la Luna
Enormes motores cohete de combustible líquido permiten que los primeros seres humanos caminen sobre la superficie lunar.
- Década de 1970 Electrónica
Electrónica y menos emisiones
Las crisis del petróleo y las normas ambientales impulsan la inyección electrónica, el convertidor catalítico y la gestión del motor por computadora.
- 1997 Híbridos
Híbridos fabricados en serie
Se comercializa en Japón el primer automóvil híbrido producido en gran serie, que combina un motor de gasolina con uno eléctrico.
- 1998 Espacio
Propulsión iónica
Una sonda espacial usa por primera vez un motor iónico como propulsión principal: empuje diminuto, pero con un consumo extraordinariamente bajo.
- Década de 2010 Electricidad
El auge del vehículo eléctrico
Las baterías de iones de litio, más baratas y con mayor capacidad, popularizan automóviles, motocicletas, bicicletas y autobuses eléctricos.
- Década de 2010 Espacio
Cohetes reutilizables
Por primera vez, etapas de cohetes regresan y aterrizan verticalmente para volver a utilizarse, reduciendo el costo de llegar al espacio.
- Década de 2020 Futuro
Hacia la propulsión sin emisiones
Avanzan los motores de hidrógeno, los combustibles sintéticos y los motores eléctricos de flujo axial, más ligeros y compactos.
05 — Cómo funciona
El ciclo de cuatro tiempos, paso a paso
La mayoría de los motores de combustión de automóviles y motocicletas usan un ciclo de cuatro tiempos: cuatro carreras del pistón y dos vueltas completas del cigüeñal. Pon en marcha el simulador, cambia la velocidad, avanza tiempo a tiempo o compara un motor de gasolina con uno diésel.
1/4Admisión
El pistón baja desde el punto muerto superior (PMS) hasta el punto muerto inferior (PMI). La válvula de admisión se abre y la depresión que se crea aspira la mezcla de aire y combustible hacia el cilindro.
Válvula de admisión: abierta · Válvula de escape: cerrada
Cigüeñal0°
Vuelta1 de 2
Árbol de levas0°
En un motor real a 3000 rpm, cada ciclo completo de cuatro tiempos dura apenas 0,04 segundos: ¡25 ciclos por segundo en cada cilindro!
Ciclo Otto (gasolina)
La mezcla de aire y combustible se comprime de forma moderada, aproximadamente entre 8 y 14 veces, y una bujía la enciende con una chispa. Son motores suaves, ligeros y capaces de girar a altas revoluciones.
Ciclo Diésel
Solo entra aire, que se comprime mucho más, aproximadamente entre 15 y 22 veces, hasta superar los 500 °C. Al inyectar el combustible, este se enciende solo por el calor, sin bujía. Son más eficientes y entregan mucho par.
Motor de dos tiempos
Completa el ciclo en una sola vuelta: al subir, el pistón comprime y a la vez aspira mezcla nueva; al bajar, recibe la explosión y abre unas lumbreras de escape y transferencia. Es simple y ligero, aunque suele contaminar más. Se usa en herramientas portátiles y, en versión diésel, en grandes motores de barcos.
¿Por qué varios cilindros? Un solo cilindro produce un empujón cada dos vueltas, lo que genera vibraciones. Con cuatro cilindros desfasados, como el motor animado al inicio de esta guía, hay un tiempo de explosión cada media vuelta y el giro resulta mucho más suave. El orden en que se encienden (por ejemplo, 1-3-4-2) se elige para equilibrar las fuerzas sobre el cigüeñal.
06 — Anatomía del motor
Las piezas que hacen posible el movimiento
Toca o selecciona los números del esquema para conocer la función de cada pieza de un motor de combustión interna de cuatro tiempos.
1
Bloque del motor
Selecciona un número del esquema para ver la descripción de cada pieza.
- Bloque del motorEs la estructura principal, normalmente de hierro fundido o de aleación de aluminio. Contiene los cilindros y los conductos de refrigerante y de aceite, y sostiene al resto de piezas.Los bloques de aluminio pesan mucho menos que los de hierro; muchas veces llevan camisas de acero dentro de los cilindros para resistir el desgaste.
- CulataCierra los cilindros por arriba y forma la cámara de combustión. Aloja las válvulas, las bujías o inyectores y, a menudo, los árboles de levas.Entre la culata y el bloque va la junta de culata, que sella la cámara y separa los circuitos de aceite y refrigerante.
- CilindroCavidad perfectamente pulida por la que sube y baja el pistón. Su diámetro y la carrera del pistón determinan la cilindrada del motor.La cilindrada se suele expresar en centímetros cúbicos (cc) o en litros. Puedes calcularla más abajo, en la sección de avances.
- PistónPieza móvil que recibe el empuje de los gases y lo transmite a la biela. Sus anillos o segmentos sellan la cámara, controlan el aceite y transfieren calor a las paredes del cilindro.En un motor a altas revoluciones, el pistón puede cambiar de dirección decenas de veces por segundo.
- BielaUne el pistón con el cigüeñal. Junto a él transforma el movimiento rectilíneo de vaivén del pistón en movimiento giratorio.Es el mismo principio de manivela y biela que ya aparecía en antiguos aserraderos movidos por agua.
- CigüeñalEje con codos, llamados muñequillas, que recibe el empuje de las bielas y entrega el giro. Sus contrapesos equilibran las fuerzas y reducen las vibraciones.Suele fabricarse en acero forjado y gira apoyado sobre cojinetes lubricados a presión.
- Árbol de levasEje con levas que abren y cierran las válvulas en el momento exacto. En un motor de cuatro tiempos gira a la mitad de velocidad que el cigüeñal.Muchos motores modernos varían electrónicamente la sincronización de las levas para ganar potencia y reducir el consumo.
- VálvulasCompuertas que permiten la entrada de aire o mezcla (admisión) y la salida de los gases quemados (escape). Unos resortes las devuelven a su asiento.Las válvulas de escape trabajan a temperaturas muy altas; algunas son huecas y contienen sodio para disipar mejor el calor.
- BujíaEn los motores de gasolina produce la chispa eléctrica que inicia la combustión. Los motores diésel no la necesitan, porque el combustible se enciende con el calor de la compresión.La chispa salta entre dos electrodos separados por una distancia de aproximadamente un milímetro.
- InyectorPulveriza el combustible en gotas finísimas para que se mezcle bien con el aire. En los motores modernos está controlado electrónicamente y puede inyectar varias veces en un mismo ciclo.Antes de la inyección electrónica, la mezcla se preparaba con un carburador, un dispositivo totalmente mecánico.
- DistribuciónCorrea, cadena o engranajes que sincronizan el giro del cigüeñal con el del árbol de levas para que las válvulas se abran en el momento justo.Si la correa o la cadena se rompe, el motor se detiene y, en algunos diseños, las válvulas y los pistones pueden chocar entre sí.
- Volante de inerciaDisco pesado unido al cigüeñal que almacena energía cinética y suaviza el giro entre una explosión y la siguiente. También sirve de apoyo para el embrague y el motor de arranque.Su borde dentado permite que el pequeño motor eléctrico de arranque haga girar el motor al encenderlo.
- Cárter y aceiteDepósito inferior que contiene el aceite. Una bomba lo envía a presión hacia cojinetes, cilindros y árboles de levas para lubricar, limpiar y refrigerar.El aceite forma una película tan delgada que evita el contacto directo entre metales que se mueven a gran velocidad.
- Camisas de refrigeraciónConductos alrededor de los cilindros por donde circula el líquido refrigerante, que absorbe el calor y lo lleva al radiador para disiparlo.Una parte importante de la energía del combustible se pierde como calor; sin refrigeración, el motor se dañaría en pocos minutos.
07 — Tipos de motores
Una gran familia con muchas formas de producir movimiento
Cada tipo de motor nació para resolver una necesidad distinta. Explora las cinco grandes familias y descubre cómo funcionan, dónde se utilizan y cuáles son sus ventajas y limitaciones.
Máquina de vapor de pistón Desde 1712
Una caldera calienta agua y produce vapor a presión que empuja un pistón dentro de un cilindro. El calor se genera fuera del motor, por eso se llama de «combustión externa». Fue el motor de la Revolución Industrial.
Dónde se usa: locomotoras y barcos históricos, trenes turísticos, museos y algunas aplicaciones industriales especiales.
Ventajas
- Funciona con casi cualquier combustible
- Par muy alto desde parado
Limitaciones
- Pesada y lenta para arrancar
- Baja eficiencia y riesgos de la caldera
Turbina de vapor Desde 1884
El vapor a alta presión atraviesa varias ruedas con álabes y las hace girar a gran velocidad. Es la base de la mayoría de las centrales térmicas, nucleares, geotérmicas y solares de concentración.
Dónde se usa: generación de electricidad, grandes buques e industria pesada.
Ventajas
- Muy potente y eficiente a gran escala
- Giro continuo y suave
Limitaciones
- Solo es rentable en tamaños grandes
- Requiere caldera y condensador enormes
Motor Stirling Desde 1816
Un gas encerrado (aire, helio o hidrógeno) se calienta en un extremo y se enfría en el otro; su expansión y contracción mueven los pistones. No hay explosiones ni válvulas de escape.
Dónde se usa: algunos submarinos, generadores solares experimentales, equipos de refrigeración criogénica y demostraciones educativas.
Ventajas
- Muy silencioso
- Acepta cualquier fuente de calor
Limitaciones
- Responde lento a cambios de potencia
- Voluminoso para la potencia que entrega
Gasolina de cuatro tiempos Ciclo Otto
El combustible se quema dentro del cilindro y una bujía inicia la combustión. Es el motor que viste en el simulador y el más extendido en automóviles y motocicletas de combustión.
Dónde se usa: automóviles, motocicletas, lanchas, generadores pequeños y avionetas.
Ventajas
- Ligero, suave y de altas revoluciones
- Arranque fácil
Limitaciones
- Menos eficiente que el diésel
- Emite CO₂ y otros contaminantes
Diésel Encendido por compresión
Comprime solo aire hasta calentarlo muchísimo y luego inyecta el combustible, que se enciende por sí mismo. Su alta compresión lo hace el motor de pistón más eficiente.
Dónde se usa: camiones, autobuses, tractores, maquinaria de construcción, trenes, barcos y generadores de respaldo.
Ventajas
- Alta eficiencia y mucho par
- Larga vida útil
Limitaciones
- Más pesado y costoso
- Óxidos de nitrógeno y partículas que exigen filtros
Dos tiempos Una explosión por vuelta
Elimina las válvulas y usa lumbreras en las paredes del cilindro. Produce una explosión en cada vuelta, por lo que entrega mucha potencia para su tamaño.
Dónde se usa: motosierras, desbrozadoras, motores fuera de borda pequeños, algunas motocicletas y enormes diésel marinos.
Ventajas
- Simple y muy ligero
- Gran potencia por kilo
Limitaciones
- Más emisiones en versiones pequeñas
- Suele mezclar aceite con el combustible
Motor rotativo Desde 1957
Un rotor de forma triangular gira dentro de una carcasa ovalada y forma tres cámaras que realizan los cuatro tiempos sin pistones de vaivén ni bielas.
Dónde se usa: algunos automóviles deportivos, aeronaves ligeras, drones y generadores compactos.
Ventajas
- Compacto, ligero y muy suave
- Pocas piezas móviles
Limitaciones
- Sellado del rotor complejo
- Mayor consumo de combustible y aceite
Gas natural y GLP Combustibles gaseosos
Motores de ciclo Otto adaptados para funcionar con gas natural comprimido, biogás o gas licuado de petróleo almacenado en tanques a presión.
Dónde se usa: taxis, autobuses urbanos, montacargas y generación eléctrica.
Ventajas
- Combustión más limpia, casi sin partículas
- Combustible a menudo más económico
Limitaciones
- Tanques voluminosos y pesados
- Pocas estaciones de recarga en muchas zonas
Motor de pistones libres Investigación
Los pistones no están unidos a un cigüeñal: rebotan entre cámaras de combustión y se usan, por ejemplo, para mover un generador lineal que produce electricidad directamente.
Dónde se usa: prototipos de generadores y extensores de autonomía; históricamente, en algunos compresores.
Ventajas
- Menos fricción mecánica
- Compresión variable
Limitaciones
- Control muy difícil
- Tecnología aún poco madura
Aspirar, comprimir, quemar y expulsar
Una turbina de gas realiza los mismos cuatro pasos que un motor de pistón (admisión, compresión, combustión y escape), pero de forma continua y en zonas distintas del motor: el compresor, la cámara de combustión, la turbina y la tobera.
El empuje se basa en la tercera ley de Newton: si el motor lanza una gran masa de aire y gases hacia atrás, el avión es empujado hacia adelante. Es el mismo principio de acción y reacción que hacía girar la eolípila de Herón hace casi dos mil años.
Turbina de gas
Un compresor aspira y comprime aire, en una cámara se quema combustible y los gases calientes hacen girar una turbina que mueve el compresor y un eje de salida.
Dónde se usa: centrales eléctricas, plataformas de energía, barcos rápidos y estaciones de bombeo.
Ventajas
- Enorme potencia con poco peso
- Arranque rápido
Limitaciones
- Poco eficiente a baja carga
- Materiales muy costosos
Turborreactor
Toda la energía de los gases sale por la tobera a gran velocidad y produce empuje. Fue el primer motor de la aviación a reacción.
Dónde se usa: los primeros aviones a reacción, algunos aviones supersónicos, aeromodelismo e investigación.
Ventajas
- Diseño relativamente simple
- Eficaz a velocidades muy altas
Limitaciones
- Muy ruidoso
- Alto consumo a velocidades normales
Turbofán
Un gran ventilador impulsa una enorme cantidad de aire que rodea el núcleo del motor. En los aviones de pasajeros, la mayor parte del empuje procede de ese flujo de aire «frío».
Dónde se usa: casi todos los aviones comerciales de pasajeros y de carga actuales.
Ventajas
- Más eficiente y silencioso
- Muy fiable
Limitaciones
- Gran diámetro
- Fabricación compleja
Turbohélice y turboeje
La turbina no busca empujar con sus gases, sino mover una hélice (turbohélice) o un eje de salida (turboeje), como el rotor de un helicóptero.
Dónde se usa: aviones regionales, aviones de carga ligeros, helicópteros y algunos buques.
Ventajas
- Muy eficiente a velocidades medias
- Despega en pistas cortas
Limitaciones
- Limitado a velocidades moderadas
- Hélices ruidosas
Estatorreactor
No tiene piezas giratorias: la propia velocidad del vehículo comprime el aire que entra. Por eso solo funciona cuando ya se viaja a muy alta velocidad.
Dónde se usa: investigación aeroespacial y vehículos experimentales de muy alta velocidad.
Ventajas
- Simplicidad mecánica extrema
Limitaciones
- No puede arrancar desde parado
Motor cohete
Lleva su propio combustible y su propio oxidante, por lo que no necesita el oxígeno del aire y puede funcionar en el vacío del espacio.
Dónde se usa: lanzadores espaciales, satélites y sondas de exploración.
Ventajas
- Funciona fuera de la atmósfera
- Empuje gigantesco
Limitaciones
- Consumo enorme
- La mayor parte del vehículo es propelente
¿Cómo gira un motor eléctrico?
Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor situado dentro de un campo magnético, aparece una fuerza sobre él. En un motor, las bobinas del rotor se comportan como electroimanes que son atraídos y repelidos por los polos del estator.
Para que el giro no se detenga, la corriente debe invertirse en el momento justo. En los motores sencillos lo hacen el colector y las escobillas; en los modernos, un controlador electrónico. Y un dato curioso: un generador es el mismo aparato funcionando al revés. Si se hace girar su eje, produce electricidad.
Corriente continua con escobillas
Unas escobillas de carbón y un colector invierten la corriente en las bobinas del rotor en cada media vuelta para que siga girando.
Dónde se usa: juguetes, herramientas pequeñas, limpiaparabrisas y motores de arranque.
Ventajas
- Simple y económico
- Velocidad fácil de controlar
Limitaciones
- Las escobillas se desgastan
- Produce chispas y ruido eléctrico
Sin escobillas
Un controlador electrónico conmuta la corriente en las bobinas fijas mientras los imanes del rotor giran. No hay contacto físico que se desgaste.
Dónde se usa: drones, ventiladores de computadoras, bicicletas eléctricas y electrodomésticos modernos.
Ventajas
- Eficiente y silencioso
- Muy duradero
Limitaciones
- Necesita electrónica de control
De inducción (asíncrono)
El estator crea un campo magnético giratorio que induce corrientes en el rotor; esas corrientes generan su propio campo y el rotor es arrastrado, siempre un poco más lento que el campo.
Dónde se usa: bombas, compresores, ventiladores industriales, cintas transportadoras, lavadoras y algunos vehículos eléctricos.
Ventajas
- Robusto y sin imanes
- Económico y fiable
Limitaciones
- Algo menos eficiente a baja carga
Síncrono de imanes permanentes
El rotor lleva imanes muy potentes y gira exactamente a la misma velocidad que el campo magnético del estator.
Dónde se usa: la mayoría de los vehículos eléctricos e híbridos, aerogeneradores, ascensores y robots.
Ventajas
- Máxima eficiencia
- Mucha potencia por kilo
Limitaciones
- Imanes de tierras raras costosos
- Su extracción tiene impacto ambiental
Paso a paso
Avanza en pequeños ángulos exactos, llamados pasos, según los pulsos eléctricos que recibe. Así puede colocarse en una posición precisa sin sensores.
Dónde se usa: impresoras 3D y de papel, escáneres, cámaras y máquinas de control numérico.
Ventajas
- Posicionamiento muy preciso
Limitaciones
- Poca potencia
- Puede perder pasos con carga alta
Motor lineal
Es un motor eléctrico «desenrollado»: en lugar de girar, produce un movimiento en línea recta a lo largo de una vía o un riel.
Dónde se usa: trenes de levitación magnética, puertas automáticas, montañas rusas y máquinas industriales.
Ventajas
- Sin engranajes ni transmisiones
Limitaciones
- Costoso en recorridos largos
Hidráulicos
Transforman la presión de un líquido, generalmente aceite, en giro o en empuje. Con poco tamaño pueden desarrollar fuerzas enormes.
Dónde se usa: excavadoras, grúas, prensas, frenos y dirección asistida.
Ventajas
- Fuerza enorme en poco espacio
Limitaciones
- Riesgo de fugas
- Necesitan bomba y depósito
Neumáticos
Utilizan aire comprimido para mover pistones o paletas. Son sencillos y seguros en ambientes donde una chispa sería peligrosa.
Dónde se usa: herramientas de taller, instrumentos dentales, automatización industrial y frenos de camiones y trenes.
Ventajas
- Seguros y fáciles de mantener
Limitaciones
- Comprimir aire gasta mucha energía
Sistemas híbridos
Combinan un motor de combustión con uno o varios motores eléctricos y una batería. El eléctrico ayuda en arranques y aceleraciones y recupera energía al frenar.
Dónde se usa: automóviles, autobuses, locomotoras diésel-eléctricas y barcos.
Ventajas
- Menor consumo, sobre todo en ciudad
Limitaciones
- Más complejidad y peso
Pila de combustible
No es un motor en sí misma: combina hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, que alimenta un motor eléctrico. Por el escape solo sale vapor de agua.
Dónde se usa: autobuses, camiones, montacargas, vehículos experimentales y misiones espaciales.
Ventajas
- Recarga rápida
- Sin emisiones locales
Limitaciones
- Hidrógeno limpio aún costoso
- Almacenamiento complejo
Combustión de hidrógeno
Motores de pistón adaptados para quemar hidrógeno en lugar de gasolina o diésel, una idea que, como vimos, ya se probó en 1807.
Dónde se usa: prototipos de camiones, maquinaria pesada y generación de energía.
Ventajas
- Casi sin CO₂ en el escape
Limitaciones
- Puede emitir óxidos de nitrógeno
- Tanques especiales
Propulsión iónica
Acelera átomos con carga eléctrica (iones) mediante campos eléctricos y produce un empuje muy pequeño, pero continuo durante meses o incluso años.
Dónde se usa: satélites y sondas de exploración del sistema solar.
Ventajas
- Consumo de propelente bajísimo
Limitaciones
- Empuje diminuto
- Solo útil en el espacio
Comparativa rápida: gasolina, diésel, eléctrico e híbrido
| Característica | Gasolina | Diésel | Eléctrico | Híbrido |
|---|---|---|---|---|
| Fuente de energía | Gasolina | Gasóleo o diésel | Electricidad almacenada en baterías | Combustible y batería |
| Cómo funciona | Chispa de una bujía | Calor de la compresión | Campos magnéticos, sin combustión | Combina ambos sistemas |
| Eficiencia máxima aprox. | 30 – 40 % | 40 – 46 % | 85 – 97 % | Mejora el consumo del motor térmico |
| Par a bajas revoluciones | Moderado | Alto | Máximo desde parado | Alto gracias al motor eléctrico |
| Mantenimiento | Aceite, filtros, bujías y distribución | Aceite, filtros, inyección y sistemas anticontaminación | Muy reducido: sin aceite de motor ni escape | Similar al térmico, con menos desgaste de frenos |
| Emisiones durante el uso | CO₂ y otros gases | CO₂, óxidos de nitrógeno y partículas | Ninguna en el escape | Reducidas |
| Usos típicos | Automóviles y motocicletas | Camiones, maquinaria y barcos | Vehículos, trenes, industria y hogar | Automóviles y autobuses urbanos |
Valores orientativos y generales. Las emisiones totales de cada tecnología dependen también de cómo se producen el combustible o la electricidad que utiliza.
08 — Aplicaciones en la historia
Cómo los motores cambiaron cada época
Cada avance en la forma de producir movimiento transformó la manera de trabajar, viajar, comunicarse y vivir. Este es un recorrido por sus usos más importantes, desde la Antigüedad hasta hoy.
Antigüedad y Edad Media
La fuerza de la naturaleza
- Riego y agua potable: norias y ruedas hidráulicas elevaban agua para cultivos y ciudades.
- Molienda: molinos de agua y de viento convertían el grano en harina.
- Artesanía: ruedas hidráulicas movían sierras, fuelles y martillos de forja.
- Asombro: la eolípila y los autómatas se usaban en demostraciones y templos.
Siglos XVIII y XIX
La Revolución Industrial
- Minería: las bombas de vapor permitieron extraer carbón y minerales a gran profundidad.
- Fábricas: telares e hiladoras movidos por vapor multiplicaron la producción textil.
- Ferrocarril: las locomotoras acortaron los viajes de semanas a días.
- Navegación: los barcos de vapor dejaron de depender del viento.
- Imprenta: las prensas a vapor abarataron libros y periódicos.
Siglo XX
El mundo motorizado
- Automóvil: la producción en serie llevó el transporte personal a millones de hogares.
- Aviación: de los primeros vuelos a los viajes intercontinentales en horas.
- Agricultura: tractores y cosechadoras mecanizaron el campo.
- Hogar: lavadoras, refrigeradores y aspiradoras con motor eléctrico.
- Espacio: los cohetes llevaron satélites y personas fuera de la Tierra.
Siglo XXI
Eficiencia y electrificación
- Movilidad eléctrica: automóviles, bicicletas, patinetes y autobuses eléctricos.
- Robótica: brazos robóticos, drones y automatización industrial.
- Medicina: bombas de infusión, prótesis motorizadas y equipos quirúrgicos.
- Energías renovables: aerogeneradores e hidroeléctricas que usan el principio del motor al revés.
- Exploración: vehículos robóticos en otros planetas y cohetes reutilizables.
09 — Para qué sirven hoy
Los motores que nos rodean sin que los veamos
Hoy los motores están en casi todo lo que se mueve, gira, bombea o vibra. Algunos son gigantescos y otros caben en la punta de un dedo.
Transporte
Automóviles, motocicletas, autobuses, trenes, barcos y aviones dependen de motores térmicos, eléctricos o de ambos.
DatoAlrededor del 80 % del comercio mundial, medido en volumen, viaja por mar impulsado sobre todo por grandes motores diésel.Industria
Bombas, compresores, ventiladores, cintas transportadoras, prensas y robots funcionan con motores eléctricos.
DatoSegún estimaciones internacionales, los sistemas movidos por motores eléctricos consumen cerca de la mitad de la electricidad del mundo.Hogar
Refrigerador, lavadora, licuadora, ventilador, secador de cabello, aspiradora, extractor de cocina y hasta el vibrador del teléfono.
DatoUn hogar moderno puede contener decenas de motores eléctricos, muchos de ellos diminutos.Energía
Turbinas de vapor, de gas, hidráulicas y eólicas mueven los generadores que producen la mayor parte de nuestra electricidad.
DatoUn generador es, en esencia, un motor eléctrico funcionando al revés: recibe giro y entrega electricidad.Salud
Bombas de insulina y de infusión, sillas de ruedas eléctricas, camas hospitalarias, equipos de diagnóstico y robots quirúrgicos.
DatoLos instrumentos dentales de turbina de aire pueden girar a más de 300 000 revoluciones por minuto.Agricultura
Tractores, cosechadoras, bombas de riego, molinos, sistemas de ordeño y drones de monitoreo de cultivos.
DatoLa mecanización agrícola permitió que una pequeña parte de la población produzca alimentos para todos.Tecnología
Ventiladores de computadoras, discos duros, impresoras, cámaras con enfoque automático, consolas y dispositivos portátiles.
DatoMuchos discos duros giran a 5400 o 7200 revoluciones por minuto con una precisión asombrosa.Espacio
Motores cohete para lanzar, propulsores iónicos para maniobrar y motores eléctricos para mover vehículos robóticos en otros mundos.
DatoUn cohete grande puede consumir varias toneladas de propelente por segundo durante el despegue.
10 — Hasta dónde han avanzado
De menos del 1 % a casi el 97 % de eficiencia
En poco más de tres siglos, los motores pasaron de aprovechar una fracción mínima del combustible a convertir en movimiento casi toda la energía que reciben. Este gráfico muestra la eficiencia máxima aproximada de algunos hitos.
Motores térmicos (convierten calor en trabajo)Motor eléctrico (convierte electricidad en trabajo)
Valores aproximados de referencia, en las mejores condiciones de funcionamiento. La comparación tiene matices: el motor eléctrico no quema combustible, por lo que su cifra no incluye las pérdidas de producir la electricidad que consume.
Más potencia en menos espacio. La máquina de Newcomen de 1712 desarrollaba alrededor de 5 caballos de fuerza y ocupaba un edificio de varios pisos. Hoy, algunos motores eléctricos de apenas unas decenas de kilos pueden superar los 300 caballos.
Las tecnologías que marcaron la diferencia
Inyección directa
El combustible se pulveriza dentro del cilindro a muy alta presión, lo que permite una combustión más completa y precisa.
Turbocompresor
Una pequeña turbina movida por los gases de escape comprime el aire de admisión: motores más pequeños con la potencia de otros mayores.
Distribución variable
Cambia el momento y la apertura de las válvulas según la carga y las revoluciones para ganar potencia y reducir el consumo.
Gestión electrónica
Una computadora recibe datos de decenas de sensores y ajusta miles de veces por segundo la inyección, el encendido y otros parámetros.
Frenada regenerativa
Al frenar, el motor eléctrico actúa como generador y devuelve energía a la batería en lugar de perderla como calor.
Materiales avanzados
Aleaciones ligeras, cerámicas y superaleaciones con recubrimientos especiales soportan temperaturas extremas dentro de las turbinas.
Fabricación aditiva
La impresión 3D en metal permite crear piezas con canales internos imposibles de mecanizar, como inyectores y cámaras de cohetes.
Electrónica de potencia
Inversores con nuevos semiconductores controlan los motores eléctricos con pérdidas mínimas y una precisión enorme.
Calculadoras interactivas
Calcula la cilindrada de un motor
La cilindrada es el volumen total que desplazan los pistones entre el punto muerto superior y el inferior.
1998 cc≈ 2,0 litros en total · 499,6 cc por cilindro
Cilindrada = π ÷ 4 × diámetro² × carrera × cilindros
Calcula la potencia a partir del par
La potencia depende de la fuerza de giro (par) y de la velocidad a la que gira el motor.
83,8 kW≈ 113,9 CV · ≈ 112,3 hp
Potencia (kW) = par (N·m) × rpm ÷ 9549 · 1 CV ≈ 735,5 W · 1 hp ≈ 745,7 W
11 — Hacia dónde vamos
El futuro de los motores
Los grandes retos actuales son reducir las emisiones, aprovechar mejor la energía y usar materiales de forma más responsable. Estas son algunas de las líneas de desarrollo más prometedoras.
Electrificación
Baterías con mayor densidad de energía, cargas más rápidas y motores eléctricos más compactos impulsan la electrificación del transporte ligero, el transporte público y la industria.
Hidrógeno
Puede usarse en pilas de combustible o quemarse en motores adaptados. Su gran desafío es producirlo con energía limpia y almacenarlo de forma económica y segura.
Combustibles sintéticos y biocombustibles
Combustibles fabricados a partir de CO₂ capturado, hidrógeno o residuos orgánicos podrían reducir las emisiones de aviones, barcos y maquinaria difíciles de electrificar.
Nuevos motores eléctricos
Los motores de flujo axial, con forma de disco, ofrecen mucha potencia en poco peso, y se investigan diseños que reduzcan o eliminen el uso de tierras raras.
Economía circular
El reciclaje de baterías, imanes, cobre y aluminio busca recuperar materiales valiosos y reducir la necesidad de nueva minería.
Propulsión espacial
Propulsores eléctricos más potentes, cohetes reutilizables y conceptos en investigación, como la propulsión nuclear térmica, podrían acortar los viajes a otros planetas.
No existe una solución única. Igual que la máquina de vapor convivió durante décadas con los molinos y los caballos, es probable que distintos tipos de motores sigan conviviendo, cada uno en las aplicaciones donde resulte más eficiente y sostenible.
12 — Cuidado y seguridad
Nociones básicas para entender el cuidado de un motor
Conocer cómo funciona un motor ayuda a entender por qué necesita mantenimiento. Estas son ideas generales que se aplican a la mayoría de los motores de combustión.
Aceite del motor
Lubrica, limpia y ayuda a refrigerar. Su nivel se revisa con el motor frío y en terreno plano, y se cambia según el kilometraje o el tiempo que indique el manual.
Refrigerante
Evita el sobrecalentamiento y, en climas fríos, la congelación. Debe usarse el tipo recomendado y nunca abrir su depósito con el motor caliente.
Filtros
Los filtros de aire, aceite y combustible retienen polvo e impurezas. Un filtro de aire sucio hace que el motor «respire» peor y consuma más.
Distribución
La correa o la cadena de distribución tienen una vida útil indicada por el fabricante. Sustituirlas a tiempo evita averías graves.
Sistema de encendido
Las bujías de los motores de gasolina y las bujías de precalentamiento de muchos diésel se revisan según el plan de mantenimiento.
Señales de alerta
Testigos encendidos en el tablero, humo de colores extraños, olor a quemado, ruidos metálicos o pérdida de potencia son motivos para acudir a un taller.
Escuchar y observar
Las manchas bajo el vehículo, los cambios de sonido y las vibraciones nuevas suelen avisar con tiempo de que algo no va bien.
Conducción suave
Acelerar de forma progresiva, no exigir altas revoluciones con el motor frío y mantener los neumáticos bien inflados reduce el consumo y el desgaste.
Importante para tu seguridad. Esta información es general y educativa, y no reemplaza el manual de tu vehículo o equipo ni la atención de profesionales calificados. Nunca trabajes debajo de un vehículo sostenido solo por un gato, no abras el tapón del radiador con el motor caliente y no hagas funcionar un motor de combustión en lugares cerrados: sus gases contienen monóxido de carbono, un gas tóxico que no tiene olor ni color.
13 — Mitos y realidades
¿Verdad o mito? Toca cada tarjeta para descubrirlo
Alrededor de los motores circulan muchas creencias populares. Algunas fueron ciertas hace décadas; otras nunca lo fueron.
14 — Glosario
Palabras clave para hablar de motores
Escribe en el buscador para filtrar los términos. El glosario reúne el vocabulario esencial que aparece a lo largo de esta guía.
- Admisión
- Primer tiempo del ciclo: entrada de aire, o de la mezcla de aire y combustible, al cilindro.
- Álabe
- Cada una de las paletas curvas de una turbina o un compresor que desvían el flujo de un gas o un líquido.
- Árbol de levas
- Eje con levas que abre y cierra las válvulas en sincronía con el giro del cigüeñal.
- Biela
- Barra que une el pistón con el cigüeñal y convierte el movimiento de vaivén en giro.
- Bujía
- Pieza que produce la chispa eléctrica que enciende la mezcla en los motores de gasolina.
- Caballo de vapor (CV)
- Unidad de potencia equivalente a unos 735,5 vatios. Su versión anglosajona (hp) equivale a unos 745,7 vatios.
- Cámara de combustión
- Espacio comprendido entre la culata y la cabeza del pistón donde se quema la mezcla.
- Carrera
- Distancia que recorre el pistón entre el punto muerto superior y el punto muerto inferior.
- Cárter
- Parte inferior del motor que protege el cigüeñal y almacena el aceite.
- Catalizador
- Dispositivo del escape que transforma gases contaminantes en sustancias menos dañinas mediante reacciones químicas.
- Ciclo Diésel
- Ciclo de los motores en los que el combustible se enciende por el calor del aire comprimido, sin bujía.
- Ciclo Otto
- Ciclo de los motores de cuatro tiempos con encendido por chispa, como la mayoría de los de gasolina.
- Cigüeñal
- Eje que recibe el empuje de las bielas y entrega el movimiento giratorio del motor.
- Cilindrada
- Volumen total desplazado por todos los pistones de un motor. Se expresa en centímetros cúbicos o litros.
- Combustión
- Reacción química rápida entre un combustible y el oxígeno que libera calor y gases.
- Condensador
- En las máquinas de vapor, recipiente donde el vapor se enfría y vuelve a ser agua, lo que crea un vacío.
- Culata
- Pieza que cierra los cilindros por arriba y aloja las válvulas y las bujías o inyectores.
- Detonación
- También llamada «picado»: combustión anormal y prematura de la mezcla que produce golpeteos y puede dañar el motor.
- Diámetro o calibre
- Medida interior del cilindro. Junto con la carrera determina la cilindrada.
- Distribución
- Conjunto de correa, cadena o engranajes que sincroniza la apertura de las válvulas con el giro del cigüeñal.
- Eficiencia térmica
- Porcentaje de la energía del combustible que un motor convierte en trabajo mecánico.
- Empuje
- Fuerza que impulsa un avión o un cohete hacia adelante como reacción a los gases que expulsa.
- Escape
- Último tiempo del ciclo, en el que los gases quemados salen del cilindro.
- Estator
- Parte fija de un motor eléctrico o de una turbina. En el motor eléctrico crea el campo magnético.
- Intercooler
- Radiador que enfría el aire comprimido por el turbocompresor para que sea más denso.
- Inyección
- Sistema que introduce el combustible pulverizado en el motor en la cantidad y el momento adecuados.
- Junta de culata
- Lámina que sella la unión entre la culata y el bloque del motor.
- Lubricación
- Uso de aceite para reducir la fricción, el calor y el desgaste entre piezas en movimiento.
- Lumbrera
- Abertura en la pared del cilindro de un motor de dos tiempos por la que entran o salen los gases.
- Octanaje
- Medida de la resistencia de la gasolina a detonar de forma prematura.
- Par motor
- Fuerza de giro que entrega el eje del motor, medida en newton metro (N·m).
- PMS y PMI
- Punto muerto superior e inferior: las posiciones extremas del pistón, donde cambia de sentido.
- Potencia
- Trabajo realizado por unidad de tiempo. Se mide en vatios, kilovatios o caballos.
- Radiador
- Intercambiador de calor que transfiere al aire el calor del líquido refrigerante.
- Ralentí
- Régimen mínimo de giro de un motor encendido cuando no se acelera.
- Regulador centrífugo
- Mecanismo de bolas giratorias que controla automáticamente la velocidad de una máquina de vapor.
- Relación de compresión
- Número de veces que se reduce el volumen dentro del cilindro entre el PMI y el PMS.
- Revoluciones por minuto
- Abreviadas rpm: número de vueltas completas que da un eje en un minuto.
- Rotor
- Parte giratoria de un motor eléctrico, de una turbina o de un motor rotativo.
- Termodinámica
- Rama de la física que estudia el calor, la energía y su transformación en trabajo.
- Turbocompresor
- Compresor movido por una turbina que aprovecha los gases de escape para introducir más aire en el motor.
- Válvula
- Compuerta que abre o cierra el paso de los gases en la culata del motor.
- Vatio
- Unidad de potencia del Sistema Internacional (W), llamada así en honor a James Watt.
- Volante de inercia
- Disco pesado unido al cigüeñal que almacena energía y suaviza el giro.
No se encontraron términos con esa búsqueda. Prueba con otra palabra.
15 — Sigue aprendiendo
Ideas para continuar explorando el mundo de los motores
Visita museos
Muchas ciudades tienen museos de ciencia, tecnología, ferrocarriles o transporte donde se pueden ver máquinas históricas de cerca.
Estudia física básica
La termodinámica explica los motores térmicos y el electromagnetismo, los eléctricos. Ambos temas forman parte de la física escolar.
Observa a tu alrededor
Haz una lista de los aparatos con motor que hay en tu casa. Hazlo solo observando: nunca abras aparatos ni los manipules si están conectados.
Formación técnica
Las bibliotecas públicas, los institutos técnicos y los programas de formación profesional ofrecen recursos y cursos sobre mecánica y electricidad.
16 — Pon a prueba lo aprendido
Quiz: ¿cuánto sabes de motores?
Doce preguntas sobre todo lo que has leído en esta guía. Cada respuesta incluye una breve explicación.
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