Cómo funciona un motor: gasolina, diésel, híbrido y eléctrico
Antes de entender por qué falla algo, conviene saber cómo funciona. Aquí va lo básico de todos los motores que te vas a encontrar hoy en la carretera, del gasolina de toda la vida al eléctrico, pasando por los híbridos, que son los que más dudas dan.
Los cuatro tiempos
Un motor de gasolina o diésel hace en cada cilindro, una y otra vez, cuatro cosas: el pistón baja y entra aire (admisión), sube y lo aprieta (compresión), arde el combustible y lo empuja hacia abajo con fuerza (explosión) y vuelve a subir echando los gases fuera (escape). El cigüeñal convierte ese sube y baja en giro. En la ilustración 1 tienes en naranja el momento clave: la mezcla ardiendo encima de cada pistón.
Gasolina y diésel: la diferencia de verdad
En un gasolina, la mezcla de aire y combustible la enciende una chispa, la de la bujía, y la cantidad de aire la regula una mariposa: cuanto más pisas, más se abre. En un diésel no hay chispa ni, casi nunca, mariposa: se comprime solo aire, tanto que se calienta a más de 500 grados, y el gasóleo que se inyecta en ese aire ardiente se enciende solo. Por eso el diésel comprime mucho más, tiene más fuerza a pocas vueltas y gasta menos, y por eso necesita filtro de partículas y, casi siempre, AdBlue.
Los híbridos
Un híbrido lleva, además del motor de gasolina, uno o dos motores eléctricos y una batería pequeña (en verde, en la ilustración 2). Al arrancar y a poca velocidad, con poco pedal, puede ir solo en eléctrico. Cuando le pides fuerza, cuando pasas de cierta velocidad, cuando la batería baja de su margen o cuando hace frío y la calefacción necesita calor, arranca el de gasolina. Y al frenar o levantar el pie, el motor eléctrico funciona al revés y recarga la batería: es la energía que un coche normal tira en calor por los frenos.
Los híbridos ligeros, los de 48 voltios, son otra cosa: un motor eléctrico pequeño que ayuda al de combustión y permite apagarlo más a menudo, pero casi nunca mueven el coche solos.
Enchufables y eléctricos
Un híbrido enchufable es un híbrido con una batería mucho más grande, que se carga en la pared y da para 40 a 100 kilómetros en eléctrico. Cuando se gasta, se comporta como un híbrido normal. Un eléctrico ya no tiene motor de combustión: la batería ocupa el suelo y uno o dos motores mueven las ruedas, como en la ilustración 3. Sin caja de cambios, sin embrague, sin aceite de motor, sin escape. A cambio, la batería lo es todo, y su salud es lo que más importa al comprarlo usado.
Las averías más comunes
- Fallos de encendido
Un cilindro que no quema bien: el motor tiembla y pierde fuerza. Lo tienes todo en Encendido, catalizador y sondas lambda.
- Carbonilla y filtro de partículas
La pesadilla de los diésel de ciudad. Explicado en EGR y filtro de partículas.
- Turbo sin presión
Casi todos los motores de hoy llevan turbo. Ver Turbo e intercooler.
- Batería del híbrido cansada
El motor de gasolina entra más a menudo y el coche gasta más. Ver Baterías.
- Distribución
La avería que más miedo da en un usado. Ver Distribución.
Con Final OBD puedes ver esto
En un gasolina o un diésel, Final OBD te dibuja el motor con lo que pasa dentro en directo: revoluciones, temperatura del agua, carga y pedal. En la pantalla, el de un Abarth 500.
En un híbrido te dice en cada momento cómo vas: solo en eléctrico, con el motor de gasolina cargando la batería o con los dos empujando. Es la mejor forma de entender cuándo y por qué entra el motor de combustión. En la pantalla, un Toyota Yaris híbrido.
Abre el capóla explicación a fondo
Por qué un motor de combustión desperdicia tanto
De toda la energía que lleva el combustible, un motor de gasolina convierte en movimiento, en el mejor de los casos, entre un 30 y un 38 %, y un diésel algo más, hasta un 40 o un 45 %. El resto se va en calor: por el escape y por el radiador. Es física: un motor térmico solo puede aprovechar parte del calor, y cuanto más comprime y más caliente arde, mejor rendimiento saca. Por eso el diésel, que comprime de 15 a 18 veces frente a las 10 a 14 de un gasolina, gasta menos.
Un motor eléctrico, en cambio, convierte en movimiento más del 90 % de la energía que le llega. Esa es la gran ventaja de los eléctricos, y lo que aprovechan los híbridos en ciudad.
Inyección directa, turbo y menos cilindros
Los motores de hoy inyectan el combustible directamente dentro del cilindro, con presiones muy altas (en un diésel common rail, más de 2.000 bares), para dosificarlo con precisión. Y llevan turbo para sacar de un motor pequeño la fuerza de uno grande: es lo que se llama downsizing, el 1.0 de tres cilindros que rinde como un 1.6 de antes. Funciona en el ciclo de homologación y en conducción tranquila; cuando se le exige mucho, gasta como lo que rinde.
Cómo reparte la energía un híbrido
Hay tres maneras de juntar un motor de gasolina y uno eléctrico. En paralelo, los dos mueven las ruedas, cada uno a su manera, a través del cambio. En serie, el de gasolina no mueve las ruedas: solo mueve un generador que alimenta al eléctrico, que es el que empuja. Y la más extendida en los híbridos de Toyota y Lexus, la combinada: un engranaje planetario reparte la fuerza del motor de gasolina entre las ruedas y un generador, y dos motores eléctricos ajustan todo, sin caja de cambios de marchas. Por eso un híbrido así suena como si patinara el embrague al acelerar: el motor de gasolina se va al régimen en el que mejor rinde y se queda ahí.
Esos motores de gasolina suelen funcionar con el ciclo Atkinson, que cierra la admisión más tarde: tienen menos fuerza pero gastan menos, y la fuerza que falta la pone el eléctrico.
Cuándo entra el motor de gasolina, a fondo
La centralita del sistema híbrido decide cada instante en función de cuánta fuerza pides, la velocidad, la carga de la batería y la temperatura. Con la batería en su zona buena y poco pedal, va en eléctrico. Si pides fuerza, entra el de gasolina y empujan los dos. Si la batería baja, el de gasolina la recarga mientras mueve el coche. Y en frío entra para calentar el catalizador, que tiene que estar caliente para limpiar los gases, y para dar calor a la calefacción. Por eso en invierno un híbrido gasta algo más.
El eléctrico por dentro
La batería da corriente continua, de 300 a 800 voltios. Un inversor la convierte en alterna, con la frecuencia que pide cada momento, para mover el motor, que casi siempre es de imanes permanentes. Una reductora de una sola marcha baja las revoluciones hasta las ruedas. Al frenar, el inversor hace lo contrario: el motor genera y la corriente vuelve a la batería. Un pequeño convertidor carga la batería de 12 voltios, que sigue haciendo falta para despertar todo lo demás.
Por eso un eléctrico tiene tan poco mantenimiento: casi todo lo que se gasta en un coche de combustión no existe. Lo que sí envejece es la batería, y por eso su salud es la primera pregunta al comprar uno usado.
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Casi todo lo que cuenta esta guía se ve con Final OBD y un lector enchufado: las averías explicadas, los datos en directo y lo propio de cada sistema.
