MONOCILÍNDRICO (Motor) - Definición - Significado

Es el motor alternativo con un solo cilindro y ciclo de 2 ó 4 tiempos; son más raros los motores Diésel (empleados para las instalaciones fijas, para utilización agrícola o para la propulsión marina de importancia secundaria).

Los motores monocilíndricos están muy difundidos sobre todo en el sector motociclístico; en el automovilístico se emplearon más en los primeros años de este siglo. Generalmente, son refrigerados por aire, aunque no han faltado ejemplos de motores monocilíndricos refrigerados por agua, como los Áster y los De Dion.

El cigüeñal de un motor monocilíndrico generalmente puede descomponerse en varias piezas para permitir el montaje de la biela, forjada en una sola pieza; la cabeza de biela y las muñequillas de bancada son soportadas generalmente por rodamientos (indispensables en los motores de 2 tiempos, en los cuales la lubricación es de mezcla).

En los motores de pequeña cilindrada, generalmente el encendido es de volante magnético, montado directamente sobre el cigüeñal: esta solución, adoptada en los motores de 2 tiempos (una chispa por cada giro), puede ser utilizada asimismo en los motores de 4 tiempos (también existe una chispa durante la fase de cruce de las válvulas).

Respecto al motor policilíndrico, el monocilíndrico tiene la ventaja de la sencillez de construcción, una mayor ligereza a igualdad de cilindrada y, por consiguiente, mayor economía de construcción. Sin embargo, posee las siguientes desventajas, que han disminuido su empleo en el sector automovilístico:

- Mayor irregularidad en el funcionamiento, debido a la gran variación del par motor durante el ciclo: una sola fase útil por giro (2 tiempos) o por cada 2 giros (4 tiempos) del cigüeñal, que es causa de irregularidades periódicas y de vibraciones. Estas pueden ser corregidas con el empleo de volantes que, a pesar de que regularizan el funcionamiento del motor, aumentan la inercia, por lo cual resulta menos elástico en las aceleraciones.

- Menor potencia específica, puesto que el motor monocilindrico puede alcanzar velocidades máximas de rotación inferiores a las de un motor policilíndrico de igual cilindrada total. De hecho, a igualdad de cilindrada total, un motor monocilindrico se caracteriza por las masas alternativas giratorias, mayores que las de un motor policilíndrico, y por un radio de manivela más grande.

- Menor equilibrado de las fuerzas alternativas de inercia.

En realidad, el problema más grave para un motor monocilindrico consiste en la imposibilidad práctica de equilibrar las fuerzas de inercia de primer orden y de segundo.

Si en la posición diametralmente opuesta a la muñequilla de manivela se coloca un contrapeso de momento estático (respecto al eje de rotación del motor) igual al de una fuerza de intensidad mayor (que está en el mismo plano que la manivela para no crear un par de fuerzas), la fuerza alternativa de primer orden se transforma en una fuerza de recta de acción perpendicular al eje del cilindro, pero con las mismas características de la fuerza de primer orden: en la práctica, se ha girado 90° la fuerza de primer orden.

Por el contrario, si se coloca un contrapeso de momento estático igual al de una fuerza de intensidad maco2r/2, se equilibra la componente giratoria con velocidad w de la fuerza alternativa de primer orden; por tanto, queda desequilibrada la componente giratoria con velocidad —u (para equilibrarla sería necesario un contrapeso análogo al anterior, pero colocado sobre un cigüeñal que gire con velocidad -w: complicación de construcción que generalmente es evitada).

La elección de un sistema de equilibrado en vez de otro, o bien de uno intermedio (colocación de contrapesos de valor diferente de los indicados), se lleva a cabo en función de las exigencias prácticas que dependen de las características del bastidor sobre el que debe colocarse el motor (rigidez y su frecuencia propia), de la dirección del eje del cilindro y del empleo del motor.

Por consiguiente, ése es el grado máximo de equilibrado obtenible prácticamente en un motor monocilindrico: el equilibrado de las fuerzas alternativas de segundo orden (de menor intensidad, pero de frecuencia doble respecto a las fuerzas de primer orden) no se toma en consideración, dadas las complicaciones de construcción que acarrea (cigüeñales giratorios con velocidad doble de la del cigüeñal), lo que, por otra parte, estaría en contraposición con la sencillez característica del motor monocilindrico.

MOTOR MONOCILINDRICO: