Los vehículos que circulan por la calle y que utilizan un motor térmico, tanto diésel como gasolina, normalmente funcionan a través de un ciclo de cuatro tiempos (cada pistón completa cuatro movimientos: dos subidas y dos bajadas dentro del cilindro), también conocido como ciclo Otto, en el que sucede lo siguiente:
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con reparaciones en la que se incluyen muchas piezas del motor.
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- Admisión: el motor permite la entrada de aire a través de la válvula de admisión hasta la cámara de combustión en la que también se pulveriza el carburante para que haya una mezcla entre ambos.
- Compresión: una vez que la válvula de admisión se cierra, el pistón comprime la mezcla para que aumente la temperatura y la presión de la mezcla en el cilindro.
- Combustión: cuando la mezcla está comprimida, se produce una explosión por la chispa de una bujía (en los motores de gasolina) o por la alta compresión (motores diésel). Cuando esto ocurre se generan unos gases.
- Escape: esos gases producidos por la combustión salen a través de la válvula de escape hasta el exterior por el tubo de escape.
*Ejemplo de funcionamiento del ciclo Otto en un motor rotativo Wankel.
Este ciclo Otto, que data de 1876, sirvió como referencia para que seis años después James Atkinson sacase a la luz el motor de ciclo Atkinson, otro propulsor de ciclo termodinámico muy parecido al de Nicolaus Otto, con la salvedad de que este diseño ofrecía más eficiencia a cambio de perder algo de potencia.
¿Qué diferencia hay entre un motor de ciclo Atkinson y un ciclo Otto?
La diferencia entre el motor de ciclo Atkinson y el de Otto, según explica José Iglesias, asesor técnico del RACE, está en las levas de admisión. Éstas están configuradas en el ciclo Atkinson para permitir que las válvulas estén abiertas durante cierto tiempo, incluido el momento en que se produce gran parte de la compresión (recordamos que en el Otto se mantienen cerradas). De esta forma, se mejora la relación de compresión (en el Otto es de 10:1 frente al Atkinson que es de 8:1) y se consigue aprovechar al máximo la mezcla del combustible y el aire y, por tanto, la eficiencia en la quema de combustible es mayor.
Menor esfuerzo mecánico.
Pérdida de potencia en relación con el ciclo Otto (ofrecen menos potencia para la misma cilindrada).
Menor desgaste de las piezas.
Utiliza un diseño para el control de piezas de encendido en el árbol de levas que les hace ser más complejas y caras.
Mayor eficiencia y fiabilidad.
Como consecuencia, cuando la válvula de escape se abre, la presión de salida en el ciclo Atkinson es de 1,5 atmósferas, es decir, parecida a la presión atmosférica, frente a la del ciclo Otto, que tiene una presión de salida mucho más alta. Con todo esto se consigue que el motor gire con menos esfuerzo, pero a cambio de perder caballos de fuerza.
¿Qué coches utilizan el motor de ciclo Atkinson?
Iglesias reconoce que esa relación de mayor eficiencia a expensas de menor potencia hizo que los fabricantes de coches híbridos optasen por implementar esta tecnología en sus motores térmicos de gasolina, lo que les permitió consumir menos combustible y emitir menos gases contaminantes a la atmósfera. Además, el defecto de potencia se asumió con el motor eléctrico alimentado por baterías. De esta forma, se consiguió que las prestaciones entre los híbridos y los coches de gasolina fuesen parecidas, aunque con una bajada del consumo de combustible.
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