El ciclo de cuatro tiempos

PMS y PMI

En mecánica de motos, el término "punto muerto superior" se refiere a la posición del pistón en el cilindro de un motor de combustión interna de cuatro tiempos. Es el punto en el que el pistón alcanza su posición más alta en el recorrido de compresión antes de comenzar a descender nuevamente.

Cuando el pistón se encuentra en el punto muerto superior, las válvulas de admisión y escape están cerradas, y la mezcla de aire y combustible (en motores de gasolina) o el aire comprimido (en el caso de motores diésel) están listos para ser comprimidos en la cámara de combustión.

El punto muerto superior es un término importante en la sincronización del motor, ya que afecta a la apertura y cierre de las válvulas y a la secuencia de encendido. Además, es utilizado como referencia para ajustar el tiempo de encendido, la sincronización de las válvulas y otros aspectos del rendimiento del motor.

Es importante destacar que el punto muerto superior no debe confundirse con el "punto muerto inferior", que es la posición más baja del pistón en el recorrido de escape antes de iniciar el proceso de admisión nuevamente.

La siguiente es la secuencia de operaciones en cada cilindro, cada dos revoluciones del cigüeñal.

Carrera de admisión o inducción - A medida que el pistón desciende, la válvula de entrada se abre por completo y el cilindro se llena de aire y combustible vaporizado.

Durante la carrera de admisión, el pistón desciende desde el PMS hasta el PMI, creando un vacío en la cámara de combustión. Este vacío permite que la válvula de admisión se abra y permita la entrada de la mezcla de aire y combustible (o solo aire en el caso de motores diésel) desde el conducto de admisión hacia la cámara de combustión.

La longitud de la carrera de admisión, es decir, la distancia recorrida por el pistón durante esta fase, es un parámetro importante en el diseño del motor. Una carrera de admisión más larga permite una mayor cantidad de mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión, lo que puede mejorar el rendimiento y la potencia del motor. Sin embargo, el diseño de la carrera de admisión debe equilibrarse con otros factores, como el régimen de rpm del motor, el flujo de aire y la eficiencia general.

Además de la longitud de la carrera de admisión, otros aspectos del sistema de admisión, como la forma y el diseño de los conductos de admisión, los puertos de admisión y las válvulas de admisión, también influyen en el rendimiento del motor en esta etapa.

Carrera de compresión: el pistón se eleva y, parcialmente hacia arriba, la válvula de entrada se cierra, lo que permite que el pistón comprima la mezcla de combustible y aire. A medida que el pistón se acerca al punto muerto superior (PMS), la bujía enciende la mezcla.

Durante la carrera de compresión, el pistón asciende desde el PMI hasta el PMS, comprimiendo la mezcla de aire y combustible (o solo aire en el caso de motores diésel) en la cámara de combustión. Este proceso aumenta la presión y la temperatura de la mezcla, preparándola para la etapa de combustión.

La longitud de la carrera de compresión, es decir, la distancia recorrida por el pistón durante esta fase, es un factor importante en el diseño del motor. Una carrera de compresión más larga puede aumentar la relación de compresión del motor, lo que a su vez puede mejorar la eficiencia y el rendimiento general. Sin embargo, la longitud de la carrera de compresión debe estar equilibrada con otros factores, como la relación de compresión deseada, el tipo de combustible utilizado y las características del motor.

Durante la carrera de compresión, las válvulas de admisión y escape permanecen cerradas para evitar la fuga de gases. El sistema de encendido o inyección de combustible se encargará de suministrar la chispa o el combustible en el momento adecuado para iniciar la combustión en la siguiente etapa

Golpe de potencia, fase de expansión: la rápida expansión de la mezcla en llamas produce una presión que empuja el pistón hacia abajo. A mitad de camino, la válvula de escape comienza a abrirse.

Este movimiento permite que la energía liberada por la combustión se convierta en trabajo útil, empujando el pistón hacia abajo y generando la fuerza necesaria para hacer girar el cigüeñal y, a su vez, impulsar la motocicleta.

La longitud de la carrera de expansión, es decir, la distancia recorrida por el pistón durante esta fase, es un factor importante en el diseño del motor. Una carrera de expansión más larga permite aprovechar al máximo la energía generada por la combustión, lo que puede mejorar el rendimiento y la eficiencia del motor. Sin embargo, la longitud de la carrera de expansión debe equilibrarse con otros factores, como el diseño de la cámara de combustión, la relación de compresión y la entrega de potencia deseada.

Durante la carrera de expansión, la válvula de escape se abre para permitir la salida de los gases de combustión quemados hacia el sistema de escape. Esto prepara el motor para la siguiente fase, que es la carrera de escape.

Carrera de escape - A medida que el pistón sube a PMI nuevamente, los gases quemados se expulsan del puerto de escape. Antes de que el pistón alcance el PMS, la válvula de entrada comienza a levantarse de su asiento para permitir que la mezcla de aire y combustible entre en el motor cuando el pistón descienda en la siguiente carrera de admisión.

Esta fase es crucial para permitir la salida eficiente de los gases de combustión y preparar el motor para la siguiente etapa de admisión.

La longitud de la carrera de escape, es decir, la distancia recorrida por el pistón durante esta fase, es un factor importante en el diseño del motor. Una carrera de escape adecuada permite una buena evacuación de los gases de escape, lo que puede mejorar el rendimiento y la eficiencia del motor. Además, la geometría y el diseño de los conductos de escape, así como las válvulas de escape, también influyen en el proceso de escape y en el rendimiento general del motor.

Durante la carrera de escape, la válvula de escape se abre para permitir que los gases de escape salgan de la cámara de combustión. Es común utilizar sistemas de escape específicos y silenciadores diseñados para optimizar el flujo de los gases de escape y reducir el ruido.

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