Introducción Un motor de combustión interna, es un t ipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida de una mezcla de aire-combustible (gasolina) que arde dentro de la cámara de combustión gracias a la chispa producida por la bujía. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la propia maquina. También es conocido como motor de ciclo otto. El cual es un motor de tipo alter nativo de cuatro tiempos: 1.
Tiempo de admisión: el aire y el combustible mezc lados entran por la válvula de admisión.
2. 3.
Tiempo de compresión: la mezcla aire-combustible es comprimida y encendida mediante la bujía. Tiempo de combustión: el la mezcla se inflama y el pistón es empujado punto muerto inferior.
4.
Tiempo de escape: los gases producidos por la quema de la mezcla son conducidos hacia el exterior atreves de la válvula de escape.
Existen distintos tipos de motores en los cuales los mas sobresalientes son motores en V, motores en W, motores en línea y motores BOXER; a continuación, veremos el trabajo realizado en un motor VW sedán tipo bóxer. (un motor bóxer, es un motor de combustión c ombustión interna con pistones que se encuentran dispuestos horizontalmente. Un motor de 90 grados hacia arriba es un motor plano, como es aquel en el que los cilindros están dispuestos en dos bancos a ambos ambos lados de un único cigüeñal. En ambas configuraciones, los pistones se encuentran en hor izontal.) En la siguiente presentación mostraremos el funcionamiento, definición y utilidad de cada una de las piezas que conforman el motor VOLKSWAGEN 1600 4 CILINDTOS enfriado por aire; además de mostrar la descripción del trabajo de reparación mayor (ajuste). El presente trabajo consiste en el diagnóstico del motor antes mencionado para determinar el trabajo y los cambios a realizar en el mismo, en nuestro c aso consistieron en el cambio, lavado y reparación de los e lementos y partes que conforman a la unidad, unidad, por consiguiente el armado y colocación de las partes requeridas para para llevar acabo su correcto funcionamiento y trabajo esto para garantizar el aprendizaje adquirido durante este curso.
Objetivo general Poner en práctica los conocimientos y habilidades adquiridos durante el periodos de aprendizaje de estos cursos
Sistema de enfriamiento de motores por aire. Los sistemas modernos de enfriamiento por aire están diseñados para que los motores de combustión interna de los autos mantengan una temperatura homogénea entre 82° y 113°C.
Recorrido del aire. Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea del ventilador, esto provoca el movimiento del aire por la tolva hacia las aletas de los [cilindros del motor]. La cantidad de aire introducida se determina por la posición de las mamparas controladas por el [termostato], una vez que son enfriados los cilindros parte del aire se hace pasar hacia un radiador el cual contiene el aceite lubricante para bajar su temperatura. El aire caliente es desechado del motor a través de unas rejillas y se vuelve a introducir aire fresco para iniciar el ciclo.
Características En algunos vehículos este aire caliente se introduce a la cabina como parte del sistema de calefacción y mejorar las condiciones de confort de la misma. Estos sistemas son muy confiables ya que no presentan fugas de la sustancia refrigerante pero no son tan eficientes como los que utilizan una sustancia líquida además de que proporcionan un mejor control de la temperatura en los cilindros y la [cámara de combustión]. En sistemas que manejan el aire como elemento refrigerante, se requieren grandes cantidades de este elemento para enfriar el motor, por lo cual su uso está restringido a motores pequeños (como en el caso de algunas motocicletas) o en condiciones muy específicas.
Las partes que lo integran son las siguientes: 1 y 2.-Termostato y compuertas de aire: aunque el motor sea enfriado por aire, es necesario que cuente con un sistema que se encargue de controlar la temperatura. El termostato es un diafragma de latón cargado con gas.
Polea del cigüeñal: impulsa por medio de una banda a la polea del ventilador; el motor hace girar al generador o alternador.
3.- Radiador de aceite: en el paso del aire se instala un radiador el cual evacua el calor del aceite bajando la temperatura del motor.
4.-Ventilador: al tener una serie de aletas similares a una turbina (álabes) succiona una gran cantidad de aire y lo manda al motor a través de tolvas.
5.-Tolvas: forman una estructura similar a una carcasa; dirigen el flujo de aire directamente a las aletas de enfriamiento.
5.- Aletas de enfriamiento: en la cabeza del motor, los cilindros y el monoblock se ubican aletas que al paso del aire reducen la temperatura del motor.
Cuando el motor esta en frío, el termostato esta contraído y cuando el motor está caliente el termostato se expande. Esta reacción provoca que por medio de una varilla se controle la apertura de las compuertas de aire lo cual impedirá que el motor se sobrecaliente.
Cigueñal:
Este componente es el más importante de un motor por ser la columna vertebral del mismo, además de transferir la fuerza del motor hacia la caja de velocidades. El motor crea energía que se transforma en movimiento por la rotación de un eje longitudinal denominado cigüeñal. El Cigüeñal también puede ser llamado en forma compuesta como Eje Cigüeñal , Árbol de Manivelas y es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en los automóviles, cuyo principio o Eje Motor y es el mecanismo de biela-manivela, donde transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa.
Función que cumple el cigüeñal El cigüeñal es una de las piezas más importante de un motor de combustión interna, tiene la función de convertir el movimiento lineal alternativo del pistón, producido por la presión de los gases de combustión y por intermedio de la biela en movimiento circular uniforme, como se aprecia..
Partes que componen el cigüeñal El cigüeñal está compuesto por: Muñones, Puños o Alfileres de Bancada.
Muñones, Puños o Alfileres de Biela.
Manivela, Codo o Brazo de Cigüeñal. Contrapesos. Extremos de Caja del Distribución y del Amortiguador de Vibraciones. Extremo del Volante de Inercia y Conductos de Lubricación.
Cigueñal con metales y engranes:
Es el corazón de nuestro motor
Los metales o cojinetes son elementos que se instalan entre bancadas y bielas del cigüeñal, estos elementos deben tener una holgura conveniente para permitir una suave rotación del eje y permitir a su vez que circule una pequeña película de aceite. Si el juego es muy grande, se producen golpes, se pierde presión de lubricación y además el aceite llega a las cámaras de combustión donde se va a quemar. Cuando los metales o cojinetes del eje cigüeñal se desgastan, se produce fuga de aceite, con lo que baja la presión de lubricación del motor, disminuyendo la cantidad de aceite que llega a las partes superiores del motor, como balancines, eje de balancines y válvulas. Puede también producirse curvatura del eje de levas cuando éste va en la cabeza (culata). Al instalar los metales se debe respetar la tolerancia que especifica el fabricante, que generalmente tiene un valor de 0.0015” = 0.04 mm. Existe un método para comprobar la tolerancia o “luz de aceite”, esto se hace utilizando un hilo plástico llamado plast igage cuyo modo de uso es como se indica:
Se corta un trozo de hilo plastigage y se coloca en el muñón o descanso del cigüeñal, previamente limpio y sin aceite, se instala la la tapa y se aprieta a la torsión especificada. Esto aplasta al plastigage, luego se retira la tapa teniendo cuidado de que no se gira ele eje. Se compara el ancho del plastigage plastigage con la escala graduada que trae el envase o se mide el espesor con un micrómetro, ese valor será la holgura o luz de aceite que existe entre metal y cigüeñal. Mientras más ancha es la la huincha, menor es la luz de aceite y en caso contrario mayor será la luz de aceite. El plastigage viene en sobre sellado. Se fabrica para tres escalas diferentes, cada una con un color distinto de acuerdo a lo siguiente:
Color verde Color rojo Color azul
= 0.001” a 0.003” = 0.002” a 0.006” = 0.004” a 1.009”
Bielas:
Son los brazos que van sujetos al cigüeñal y a los extremos de los pistones. En total son 4 y van a instalados 2 de cada lado.
Material de una biela: El material empleado en su fabricación es el acero al carbono aleado con Ni y Cr, con un tratamiento adecuado para obtener las elevadas características mecánicas que se precisan.
Como se fabrican: Son forjadas. O sea: a una temperatura muy elevada se le da la forma y posteriormente se mecanizan las zonas que permiten el movimiento
Condiciones: Las condiciones exigidas en la fabricación de las bielas para su correcto funcionamiento destacan:
Igualdad de peso para cada grupo de bielas de un mismo motor. Paralelismo entre ejes de simetría. Precisión en la longitud o distancia entre centros.
Partes y características constructivas de una biela: Las características constructivas de la biela, en cuanto a forma y dimensiones, están en función del trabajo a desarrollar. En una biela hay que distinguir las siguientes parte:
Pie (donde va sujeto el pistón) Cabeza de biela. (La parte que se coloca en el cigueñal) Cuerpo de la biela.
La cabeza: Es el agujero de mayor diámetro, y se suele componer de dos mitades, una solidaria al cuerpo y una segunda postiza denominada sombrero, que se une a la primera mediante tornillos. En su interior se sitúa el cigüeñal.
El Pie: La parte trasera de biela va en el eje del pistón, es la parte con el agujero de menor diámetro, y en la que se introduce el casquillo casquillo a presión, en el que luego se inserta el bulón, un cilindro o tubo metálico que une la biela con el pistón.
El cuerpo: Es la parte central, está sometido a esfuerzos de tracción-compresión en su eje longitudinal, y suele estar aligerado, presentando por lo general una sección en forma de doble T, y en algunos casos de cruz.
Pistones:
Son los encargados de hacer la compresión dentro de las camisas. En total son 4 y para ganar más compresión se pueden sustituir por unos de mayor diámetro o bien por modelos convexos Un piston es como un vaso pero con la boca hacia abajo que trabaja dentro de un tubo que llamamos cilindros dentro del block del motor. A primera vista puede parecer una píeza simple, pero ha sido y es, una de las que ha obligado a un mayor estudio. Debe ser ligero, de forma que sean mínimas las cargas de inercia, pero a su vez debe ser lo suficientemente rígido y resistente para soportar el calor y la presión desarrollados en el interior de l la cámara de combustión. Además debe resistir una gran resistencia mecánica. De que material son los pistones? En general de aleación de aluminio,según el tipo y exigencia con: silicio, cobre, niquel, hierros. Fundidos o forjados Partes de un Pistón
Anillos:
Estas piezas van instaladas en 3 ranuras, las cuales se encuentran en la parte superior de la paredes del piston:
En la ranura más gruesa (inferior) van las 2 lainas junto con el anillo de aceite. En la ranura media va el anillo que se encarga de bajar el aceite para ubicar y subir la compresión. En la ranura superior esta el anillo que hace la compresión.
Funciones Los anillos reducen las fugas de los cilindros a un mínimo en condiciones reales de funcionamiento y proporcionan un control máximo de aceite. Estos anillos del pistón cumplen tres funciones críticas para el correcto funcionamiento del motor. La primera es que aseguran la distancia adecuada entre el pistón y el cilindro evitando el roce permanente. Segundo, controlan el flujo de lubricante entre el anillo y las paredes del cilindro y por último, mantienen sellado el cilindro. Estas funciones son muy importantes de tener en cuenta al momento de detectar las fallas de un posible mal funcionamiento del motor causado por el deterioro o desgaste de los anillos. Ahora veremos con un poco más en detalle cada una de las funciones.
Mantener la distancia entre el pistón y el cilindro El desplazamiento que realiza el pistón a causa del gas generado en la cámara de combustión y por la fuerza proveniente del cigüeñal genera unos altos niveles de tensión entre los anillos y el pistón. Los anillos permiten que esa tensión no genere un contacto permanente entre el pistón y el cilindro.
Controla el flujo de lubricante Una falla en la lubricación en el cilindro c ilindro por mínima que sea genera un mayor desgaste de sgaste del metal y permite la producción de residuos sólidos que deterioran las cavidades donde se aloja el pistón rallando las paredes y ocasionando mal m al funcionamiento del motor. Los anillos forman una un a capa de aceite que se encarga de mantener siempre lubricada el punto de contacto del pistón y el cilindro.
Mantener sellado el cilindro Esta es la función principal de los anillos, ya que se encargan de regular la presión en la cámara, asegurando que la combustión de la mezcla aire-combustible, cumple su trabajo de forma correcta durante el tiempo de expansión.
Pistones Anillos y Bielas:
En esta gráfica se muestra como van armados los pistones con sus anillos, los cuales están sujetos por las bielas en el cigüeñal.
Camisas del motor:
Las 4 piezas que aprecias en la imagen son las que forman las camisas y se encargan de albergar a los pistones y anillos, su función es proporcionar la compresión para la potencia del motor. forma cilíndrica, por por la cual se desplazan los Las camisas de cilindros son piezas perforadas de forma cilíndrica, émbolos, cuyas émbolos, cuyas paredes interiores son de superficies lisas y en algunos casos cromadas para mayor resistencia al desgaste. al desgaste.
Existen dos modos de hacer la parte interior del cilindro, el primero se basa en dar tratamiento superficial al propio metal propio metal del bloque, que consiste en recubrirlo de una capa muy resistente de otro material distinto del que tiene el bloque el bloque y el segundo radica en colocar dentro del cilindro una pieza independiente, que es la que recibe el nombre de camisa.
Requisitos a tener en cuenta Las camisas de cilindros deben reunir las condiciones siguientes:
Suficiente solidez para aguantar la fuerza de los gases. los gases. Buena resistencia al desgaste al desgaste del espejo del cilindro durante un largo plazo de funcionamiento del motor. Altas propiedades antifricción y anticorrosivos. anticorrosivos. Empaquetadura firme. Posibilidad de dilatarse en sentido longitudinal (para las camisas húmedas).
Materiales En la mayoría de los casos las camisas se hacen de fundición de fundición ácido-resistente de alta aleación alta aleación con estructura austenítica, a veces se hacen de acero 38XM1OA. El desgaste El desgaste de las camisas, que depende de la dureza de la superficie del espejo del cilindro, aumenta al disminuir la dureza. Así, por ejemplo, las camisas cuya dureza es HB 140 - 160 se desgastan 2 veces antes que las que tienen la dureza HB 220 - 250 (siendo la dureza de los segmentos de los émbolos los émbolos HB 230 -260). Para elevar su resistencia, el espejo de los cilindros se recubre de una capa delgada de cromo poroso (de 0,05 -0,08 mm de espesor). Cuando el diámetro el diámetro del cilindro no es mayor de 250 mm el recubrimiento antedicho es seguro. Las camisas de acero de acero se colocan solamente en los motores los motores de gran potencia. El espejo de estos cilindros se distingue por su elevada resistencia al desgaste, ya que la superficie interna de la camisa se nitrura. La dura capa nitrurada resiste bien el desgaste y posee una considerable resistencia a la corrosión a alta temperatura. alta temperatura. Al Al mismo tiempo aumenta la duración de los segmentos de fundición de los émbolos, porque el coeficiente de rozamiento de éstos con la superficie nitrurada es e s pequeño. En el desgaste de las camisas y de los segmentos de los émbolos ejerce gran influencia el acabado de sus superficies (0,35 - 0,45 µ). El recubrimiento con una capa de cromo de cromo poroso del segmento superior del émbolo y el acabado antedicho de la superficie interna de la camisa contribuyen a elevar la resistencia la resistencia al desgaste de las camisas y los segmentos.
Dimensiones estructurales El espesor de las paredes de las camisas secas se hace igual a 3 - 5 mm, y el de d e las húmedas se determina por la correlación S=(0,06 - 0,10) D, teniendo en cuenta la posibilidad de mandrilar de mandrilar las camisas al hacer la reparación. El espesor de la pared de la camisa en las secciones de las ranuras de empaquetamiento no debe ser menor de 5 mm, y en las secciones de los resaltes anulares guiadores, 2 -3 mm mayor que el espesor mínimo
Cabezas de motor:
Sobre estas piezas can las camisas, pistones, anillos y válvulas, y estas realizan la admisión, explosión compresión y expulsión de gases. Parte superior del motor, que cubre el bloque de cilindros. Son las encargadas de soportar el calor consecuente de la combustión; debido a esto, las cabezas, dentro de su estructura sólida, traen diseñados pasajes, por donde circula el agua o liquido enfriante, ayudando así, a que la temperatura no alcance niveles críticos. FUNCION: Permitir el sube y baja de las válvulas, ajustándose exactamente en sus asientos. El objetivo es conseguir que la mezcla, aire-combustible pueda comprimirse hasta conseguir la combustión en la cámara, resistiendo el calor que se genera en ella.
válvulas Las válvulas, más comunes, son una especia de clavos largos con una cabeza grande. La parte larga (vástago) la llamamos espiga o cola de válvula y a la cabeza: plato o cabeza de válvula.
Con que material están fabricadas? Con aleación de aceros especiales, debido a que lo que se busca es soportar las altas temperaturas que provocan la fricción y los gases en su funcionamiento.
Cuál es la función de las válvulas? Son las responsables por donde entra la mezcla de aire-combustible y por donde salen los gases residuales luego de la combustión que provoca el movimiento..
Tipos de válvulas
Válvulas monometálicas Fabricadas racionalmente mediante proceso de extrusión en caliente o proceso de recalcado.
Válvulas bimetálicas Hacen posible la combinación ideal de materiales tanto para el vástago como para la cabeza.
Válvulas huecas Sirven por un lado para la reducción de peso y por otro para la disminución de temperatura. Rellena de sodio (punto de fusión 97,5° C), puede transportar calor desde la cabeza de la válvula hasta el vástago, a través del efecto agitador del sodio líquido, y lograr una disminución de la temperatura entre 80° hasta 150° C. Tipos de cabezas de válvulas
PLANA: Motores de automóviles, buena resistencia CONVEXA: Motores industriales, mucha resistencia CÓNCAVA: para competición. Gran flujo, poca resistencia.
Resortes
Los resortes son componentes mecánicos que se caracterizan por absorber deformaciones Considerables bajo la acción de una fuerza exterior, volviendo a recuperar su forma inicial cuando cesa la acción de la misma, es decir, presentan una gran elasticidad. Para su fabricación se emplean aceros de gran elasticidad (acero al carbono, acero al silicio, acero al cromo-vanadio, acero al cromo-silicio, etc.), aunque para algunas aplicaciones especiales pueden utilizarse el cobre Endurecido y el latón. Los resortes se utilizan con gran frecuencia en los mecanismos para asegurar el contacto entre dos piezas, acelerar movimientos que necesitan gran rapidez, limitar los efectos de choques y vibraciones, etc. CLASIFICACION Existen diferentes tipos de resortes, cada uno de ellos con sus aplicaciones determinadas. La clasificación puede realizarse desde diferentes parámetros. helicoidal cilíndrico, helicoidal helicoidal cónico, en espiral, laminar. Según la forma del resorte: helicoidal Según la forma de la sección transversal del Hilo: circular, cuadrada, rectangular. Según el tipo de carga que soportan: de compresión, de tracción, de torsión, de flexión. flexión.
Guías de válvula
La guía de válvula tiene la función de absorber las fuerzas laterales que actúan sobre el vástago de la válvula. La guía centra la válvula en el inserto para asiento de válvula y deriva una parte del calor desde la cabeza de la válvula a través del vástago hacia la culata de cilindro. Los materiales y sus propiedades son factores determinantes para la calidad del producto, dadas las condiciones extremas de funcionamiento a las que están sometidas las guías de válvula.
Materiales Para la fabricación de las guías de válvula se emplean materiales con buenas propiedades de deslizamiento y de conductibilidad térmica. En particular la fundición gris y el latón con elementos especiales de aleación han producido excelentes resultados.
G1 Fundición gris con estructura perlítica. Este material se caracteriza por una buena resistencia al desgaste y se presta para la construcción de guías sometidas a un grado de solicitación normal.
G2 Fundición gris con estructura perlítica básica y una concentración elevada de fósforo. La estructura reticular del fósforo incrementa notablemente la resistencia al desgaste y mejora las propiedades de rodaje de emergencia. Se utiliza en motores con un grado de solicitación media.
G3 Fundición gris con estructura perlítica básica y una concentración elevada de fósforo y cromo. Se utiliza especialmente en motores sometidos a altos esfuerzos.
B1 Aleación de CuZnAl. Este material posee una buena resistencia al desgaste y excelentes propiedades deslizantes. Las guías de esta aleación son idóneas para motores que se someten a esfuerzos normales o medios.
BUZOS
Funcionamiento Cuando se produce una holgura el tren de válvulas, un muelle (6) que hay entre el émbolo (2) y el cuerpo del taqué (1) hace que el taqué se expanda. El aceite sometido a presión rellena la cavidad que se crea debajo del émbolo (4). La pequeña fuga que se produce entre el émbolo y el cuerpo de taqué permite vaciar el aceite sobrante que se acumula en el taqué. Fuga en el taqué: el taqué experimenta fugas cuando los componentes del motor se expanden. La magnitud de la fuga es muy pequeña, pequeñ a, ya que solo hay una holgura aproximada apr oximada de 0,005 milímetros, de modo que no pueden penetrar entre el cuerpo del taqué y el émbolo. Diseño y funcionamiento. Las puntería son componentes del tren valvular que convierte el movimiento cicrular del árbol de levas en un movimiento rectilineao ascendente y descendente, permitiendo abrir o cerrar las válvulas de admisión y escape del motor. Su mecanismo hidráulico compensa las variaciones longitudinales del tren valvular causadas por el desgaste, acumulación de tolerancias y variaciones de temperatura del motor, eliminando así los ruidos y permitiendo una sincronía óptima en el motor.
Elementos internos de las punterías hidráulicas. El diámetro exterior del émbolo y el diámetro interior del cuerpo son clasificados en diferentes medidas o rangos de especificación, siendo entre sí de .000035” (35 cienmilésimas de pulgada),
posteriormente los dos componentes y demás piezas son ensamblados (hermanados) asegurando un claro diametral entre ambos de .0003″ (3diezmilésimas de pulgada), esto para obtener un correcto
funcionamiento de operación por parte de la puntería en el tren valvular. Esto refleja que la puntería es el componente de mayor precisión en cuanto a tolerancia se refiere alta calidad tanto en su fabricación como en la instalación. Elementos internos de las punterías hidráulicas El diámetro exterior del émbolo y el diámetro interior del cuerpo son clasificados en diferentes medidas o rangos de especificación, siendo entre sí de .000035” (35 cienmilésimas de pulgada), posteriormente los dos componentes y demás piezas son ensamblados (hermanados) asegurando un claro diametral entre ambos de .0003″ (3diezmilésimas de pulgada), esto par a obtener un correcto funcionamiento de operación por parte de la puntería en el tren valvular. Esto refleja que la puntería es el componente de mayor precisión en cuanto a tolerancia se refiere alta calidad tanto en su fabricación como en la instalación.
Flautas y Varillas:
Las flautas son 8 guías que hacen que corra el aceite de regreso a la cabeza al monoblock, ademas de darle cavidad a las varillas de empuje y los balancines, son encargados de abrir y cerrar las válvulas con la ayuda de las levas del árbol. Estas piezas se colocan en los laterales de las cabezas y en su interior encontramos varillas .
Balancines: Balancines:
Los balancines Los balancines forman parte del sistema de distribución, son palancas de acero que giran alrededor de ejes localizados entre las válvulas; cada uno de los balancines cuenta con un cojinete especial que evita la fricción entre piezas, que también puede pu ede ser un rodamiento de agujas, que facilita el movimiento de la pieza y reduce el desgaste causado por la fricción. La función del balancín es empujar hacia abajo a las válvulas de escape y admisión para que se abran. Existen dos tipos de balancines: oscilantes y basculantes. Balancines oscilantes. También conocidos como semi-balancines, se encuentran en motores de combustión interna, con árbol de levas en la cabeza, donde el eje de giro pasa por un extremo del balancín, esta pieza es capaz de cambiar el movimiento radial en un movimiento lineal, ya que toma el movimiento de rotación del árbol de levas y la convierte en el movimiento hacia arriba y hacia abajo que abre y cierra las válvulas. Estos balancines suele fabricarse con acero, por lo que tienen una gran cantidad de fuerza y pueden ejercer una gran cantidad de apalancamiento. Balancines basculantes. Se caracterizan por estar presentes en motores con árbol de levas laterales, donde el eje de giro pasa por el centro del balancín; en un extremo se recibe el movimiento de la varilla, que lo empuja y transmitiendo el movimiento al vástago de la válvula al otro extremo.
Árbol de levas:
Tiene por función abrir la válvula por medio de una "leva" y mantenerla aso por el tiempo necesario para que entre o salga la mezcla aire-gas al cilindro donde se realizara la combustión.
Árbol de levas. Es la flecha, eje, barra etc parte de un motor, que sirve para recibir las vueltas del cigüeñal; esta parte se encuentra instalada en la cabeza culata o en el bloque el bloque del motor y su función principal es la de abrir y cerrar las válvulas de la cabeza.
Para hacer esto solo necesita dar vueltas sincronizadas con el cigüeñal. el cigüeñal. Los usos de los árboles de levas son muy variados, como en molinos, telares, sistemas de distribución de agua o martillos hidráulicos, aunque su aplicación más desarrollada es la relacionada con el Motor el Motor de Combustión Interna alternativo, en los que se encarga de regular tanto la carrera de apertura y el cierre de las válvulas, como la duración de esta fase de apertura, permitiendo renovación de la carga en las fases de admisión y escape de gases en los cilindros.
Fabricación Se fabrican siempre mediante un proceso de forja, y luego suelen someterse a acabados superficiales como cementados, para endurecer la superficie del árbol, pero no su núcleo.
Funcionamiento El árbol de levas es el encargado de gestionar las válvulas del motor. La energía de rotación que requiere para ello la extrae del cigüeñal, del cigüeñal, al al que puede estar conectado directamente con engranajes, o indirectamente con una correa una correa de distribución. La distribución. La parte encargada de abrir y cerrar las válvulas son los lóbulos de levas, de los cuales apreciamos 3 tipos diferentes
Lóbulos de tipo circular: son los básicos, que consiguen que la apertura de válvulas sea a velocidad normal o moderada. Lóbulos de tipo Tangencial: consiguen que las válvulas se abran a mayor aceleración.
Lóbulos de aceleración constante: con estos se consigue que el motor tenga una aceleración uniforme.
Al girar hace que los lóbulos accionen las válvulas, dejando pasar la mezcla o expulsando los gases que se generan después de la explosión, cerrando así el ciclo giratorio. Esto lo consigue por la forma de los lóbulos que arrastran las válvulas dejando el orificio de entrada y salida abiertos (la apertura se va alternando). Su funcionamiento se basa en 4 pasos
Apertura de la válvula de admisión: ocurre antes de que se cierre la válvula de escape, esto esto produce un efecto de absorción que hace que la mezcla entre más rápido en los cilindros. Retraso de cierre de escape: son los grados de giro en los que la válvula de escape se mantiene abierta. Cierre de la válvula de admisión: la válvula de entrada se cierra ya con la mezcla dentro para poder realizar la compresión. Apertura de la válvula de escape: esto ocurre ocurre antes de que la carrera de expansión expansión termine. Al final de dicha carrera aún se mantiene presión en el cilindro, al abrir la válvula los gases se expulsan al exterior.
Bulón de pistón
de acero con el centro hueco que sirve para articular el émbolo el émbolo a la Bulón. (Perno, pasador o eje) es un eje de acero biela y es el eje con respecto al cual oscila esta última. Es la pieza que más esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.
Este pasador trabaja en condiciones de carga de signo variable en el proceso de cuatro tiempos y próximas a las de carga pulsante en caso del proceso de dos tiempos. Además, el bulón experimenta carga térmica debida a la transmisión de calor de calor desde la cabeza del émbolo y al desprendimiento de aquél que se produce por el rozamiento el rozamiento del propio bulón con el pie de la biela la biela y con los tetones del émbolo. Como resultado de esto se crean unas condiciones desfavorables para conseguir el rozamiento fluido. Debido a que el rozamiento es semifluido, el bulón y las superficies que están en contacto con él;los tetones del émbolo y del pie de la biela se desgastan mucho.
Estructura Para conseguir unas condiciones normales de funcionamiento del bulón su estructura debe satisfacer las condiciones siguientes: poca masa, poca masa, mínima mínima deformación durante el trabajo, buena resistencia a las cargas de choque, y gran resistencia al desgaste al desgaste y a las cargas variables. El bulón se hace de forma cilíndrica hueca. Tipos de bulones
del pistón y la biela. la biela. Flotante: cuando el bulón gira en los soportes del pistón
Semiflotante: este tipo de bulones se usa en las bielas de pie abierto.
Fijo: es cuando el bulón esta sujeto a los soportes del pistón por contracción.
La estructura del bulón depende en lo fundamental del tipo de ajuste con los tetones del émbolo y con el pie de la biela. Atendiendo a esta particularidad, los bulones pueden ser: 1. Fijos en los tetones del émbolo y giratorios en el pie de la biela. 2. Fijos en el pie de la biela y giratorios en los tetones del émbolo (fig. 1 a). 3. Giratorios libremente tanto en el pie de la biela como en los tetones del émbolo - bulones flotantes (fig. 1 b, c y d).
En el primer caso el bulón se sujeta con tornillos, con tornillos, para para los que en los tetones del émbolo hay unos orificios roscados y en la superficie del propio bulón, orificios de retención. Los inconvenientes de esta sujeción son: el desmenuzamiento de la rosca la rosca del tornillo de retención; el aumento del desecho al someter el bulón a tratamiento térmico, debido a los rebajos que tiene; y la flexión del bulón causada por el aumento de la longitud de su superficie de contacto con el pie de la biela (para que sea menor el desgaste el desgaste de las superficies de trabajo). Por esto no se utiliza este tipo de sujeción. En el segundo caso de sujeción del bulón se reduce considerablemente la anchura del pie de la biela, lo que conduce a una disminución de la masa la masa de ésta y de la longitud calculada del bulón y, por consiguiente, de su flexión. Este procedimiento de sujeción del bulón conviene utilizarlo cuando los émbolos son de fundición. de fundición. Si Si el émbolo es de una aleación cuyo coeficiente de dilatación es grande, como el bulón debe girar en sus tetones incluso cuando aquél está frío, el huelgo en el par bulón-émbolo resulta excesivo cuando la temperatura se eleva. Los bulones que más difusión han alcanzado son los de tipo flotante, ya que se desgastan poco y por igual, tanto en el sentido longitudinal como circular, y son cómodos para el montaje. Además, con ellos disminuye el peligro de agarrotamiento del bulón.
Monoblock:
El monoblock es una parte fundamental del auto pues relativamente medio motor del auto. El monoblock esta echo de hierro fundido o en aluminio algunos el cual dentro aloja a los cilindros del motor del auto , también los soportes del cigüeñal La función del monoblock el alojar el tren motriz que hace el cigüeñal, las bielas y los pistones del auto cuanto está en funcionamiento, para los motores que son enfriados por agua, (que es la más frecuente) también cuenta con orificios por los cuales pasa el agua de enfriamiento asi como otros para el aceite de lubricación el cual termina su flujo en el filtro de aceite que también esta fijo al bloque de acero. El monoblock también tiene conexiones y aperturas con las varios dispositivos pueden funcionar y controlarse con el giro del cigüeñal , como puede ser la bomba de agua , bomba de gasolina bomba de aceite entre otros (claro solo los autos que poseen esta función) Los materiales que se usan , como ya lo habíamos mencionado son el hierro fundido o el aluminio que es más ligero y tiene la propiedad de disipar el calor más rápido pero obvio es más caro que el de hierro fundido. La materia tiene que permitir el moldeado de las aperturas para su fácil instalación, y soportar las grandes temperaturas, y la tracción que se genere durante el movimiento del auto.
Bomba de aceite:
El sistema de lubricación es vital para el correcto funcionamiento y vida útil del motor. La bomba de aceite es el corazón del motor, es el componente mecánico que sirve para poner en circulación el aceite, manteniendo un caudal y presión dentro de los límites dados por la característica de cada motor. Las bombas se diseñan de forma que consigan un caudal adecuado a las superficies de los cojinetes y elementos a lubricar. La mayoría de las bombas reciben su movimiento a través del árbol de levas, sin embargo, algunos lo reciben a través del cigüeñal. Hay 3 tipos de diseños de bombas 1.- Bombas a Engranajes En este tipo de bombas el movimiento es transmitido por el árbol de levas el cual a través del eje comando de la bomba, le da movimiento a los engranajes, los cuales producen el arrastre del aceite, que llega a través del filtro de la bomba. El aceite pasa a través de los huecos de los dientes de los engranajes, por ambos lados del cuerpo de la bomba, Para salir por el otro extremo a las distintas canalizaciones de engrase del motor. La presión de circuito se regula a través de una válvula de alivio, la cual actúa cuando aumenta excesivamente la presión, por alto régimen de vueltas del motor o cuando la temperatura del aceite es muy baja, el exceso de la presión vuelve al cárter. 2.- Bombas Lobulares En este caso el movimiento puede ser transmitido por el árbol de levas, el cual, a través del eje comando de la bomba, le da movimiento al rotor interno o por el cigüeñal, que se aloja en la figura interna del rotor interno El rotor interno, al tener un lóbulo menos, hace rotar al rotor externo. Durante la rotación el aceite es succionado del de l cárter, pasando por el filtro de la bomba e ingresando a la cámara de admisión. Los espacios entre lóbulos aumentan al pasar por dicha cámara, por lo cual el aceite se aloja en los mismos y es transportado a la de compresión donde Los espacios entre lóbulos se reducen provocando la expulsión del aceite al circuito de lubricación del motor. 3.- Bomba a Engranajes internos En este caso el engranaje conducido está montado excéntricamente en el cuerpo de la bomba con respecto al engranaje conductor. El movimiento es transmitido por el cigüeñal. La rotación continua de la bomba forma un vacío parcial entre los dientes del engranaje conducido (externo), esto causa que el aceite fluya en la bomba, transportándolo entre los dientes de los engranes y la medialuna del cuerpo, desde la cámara cáma ra de compresión, en la cual los engranes, engra nes, tanto el exterior como el interior, generan e incrementan la presión que fuerza al aceite a dirigirse hacia la línea de salida al circuito de lubricación del motor. La ventaja de este tipo de bomba, comparándola con una de engranajes, reside en el aumento de la capacidad volumétrica.
Desmontaje de la bomba de aceite Hay que aflojar cuatro tuercas en la tapa de la bomba de aceite y sacar la tapa con su junta, quitar después los engranajes de la bomba y el cuerpo de la bomba misma, esta última con ayuda del extractor. (La bomba puede sacarse también del motor armado, por medio del extractor mencionado).
Desmontaje del enfriador de aceite Soltar las tres tuercas de fijación por medio de una llave estriada de 10 mm; quitar el enfriador con su junta.
Desmontaje de la culata del cilindro Quitar los resortes de retención de la tapa de la culata, como así también las dos tuercas hexagonales del perno de fijación del eje de los balancines con éstos y desarmar, separando las chavetas y resortes retén de las arandelas, balancines, separador y resorte. Destornillar las tuercas de la culata con una llave tubo de 10 mm. A partir del vehículo chasis No 0929746 se utilizan tuercas hexagonales de 15 mm. Soltar el termostato y la varilla de vinculación con el anillo de regulación de la entrada del aire de enfriamiento y extraer las dos culatas de cilindro. Sacar los botadores y tubos de protección. Quitar las chapas de guía del aire, situadas debajo de los cilindros, y extraer los cuatro cilindros.
Desmontaje de los pistones Los pistones deben identificarse para evitar toda posibilidad de confusión o posicionamiento incorrecto durante el ulterior rearmado. Lo más adecuado es marcarlos con números y flechas, apuntando éstas hacia adelante, es decir, hacia el lado del volante. La orientación del pistón para el armado se encuentra ya indicada con una flecha y nervio en el agujero para el perno del pistón. Se quitan luego, con ayuda de alguna varita en punta, los clips de retención del perno de pistón. Se calientan entonces los pistones hasta unos 80° C. No disponiendo de un calentador eléctrico especial para pistones VVV205, puede emplearse una lámpara de soldar o soplete con llama muy baja, para calentarlos cuidadosamente. Acto seguido, con ayuda de un punzón VVV207, podrá ejercerse presión sobre los pernos de pistón, para extraerlos a mano o bien con la ayuda de un extractor. Desarme del cárter Tras haber quitado el filtro de lubricante, el indicador de la presión del aceite y la válvula de regulación cíe la presión del aceite, se desenroscan las tuercas de los tornillos del cárter: dos tuercas M 6 en el tapón ciego del árbol de levas del lado del volante, una tuerca M 6 del lado de la polea, nueve tuercas M 8 de los tornillos exteriores del cárter. Seis tuercas M 10 de los tornillos interiores del mismo. Se quitará a continuación el eje de apoyo del anillo de regulación automática del aire de enfriamiento. Acto seguido debe aflojarse con ayuda de un martillo de goma, la mitad derecha de la bancada. Se evitará utilizar para esta tarea punzones, destornilladores o cortafríos, ya que estas herramientas pueden provocar deterioros en las superficies de unión. El apriete de montaje del cárter es de sólo 0,02 mm. Extraer el árbol de levas y el cigüeñal con las bielas y también la chapa deflectora de lubricante y los cojinetes de bancada 1 y 4. Levantar la tapa de cierre (tapón ciego) del
árbol de levas. La junta debe quitarse antes de extraer el cigüeñal. Quitar la guarnición de las varillas de apoyo del dínamo. Desarmar las guías de los botadores después de enderezar los chapitas que traban las placas de guía de los mismos y de desenroscar las tuercas M6. Quitar el soporte del termostato para la regulación automática del aire de enfriamiento.
Desarme del cigüeñal Sujetar el cigüeñal por medio del caballete VVV310 o bien en una morsa *. Quitar los bullones de la biela (llave de 14 mm) y extraer las bielas con sus cojinetes de cabeza. Extraer los aros de retención del engranaje de mando del distribuidor, con ayuda de una pinza adecuada (circlip pliers). Calentar con llama suave el engranaje de mando del distribuidor y el engranaje del cigüeñal, hasta 80° C aproximadamente y quitar dichos engranajes con ayuda de un dispositivo de extracción. El objeto del calentamiento consiste en facilitar el retiro de los engranajes sin dañar las superficies de apoyo por atascamiento o engrane. Acto seguido debe sacarse el cojinete de bancada N° 3.
INICIACIÓN DEL MONTAJE Después de limpiar escrupulosamente cada una de las piezas, se procede a la prueba y montaje, que se realiza invirtiendo el orden de las operaciones descritas para el desarme del motor. Deben considerarse, sin embargo, en forma especial los puntos siguientes:
Cigüeñal y montaje del mismo. Examinará el cigüeñal con el propósito de ver Si presenta señales de golpes desgaste o fisuras (cara posterior, cojinete 1). La prueba del sonido, un sonido largo, tras golpear el cigüeñal con un martillo, pone en evidencia sí el mismo está sano. Ha de cuidarse, durante la prueba del sonido, que no estén colocadas las chavetas en el extremo del cigüeñal. Controlar los orificios guía para las espinas en el volante y cigüeñal. En caso necesario, colocar espinas nuevas. Si los orificios estuvieran gastados, deben perforarse orificios nuevos con ayuda de una plantilla de perforación VVV231a, desplazados a 45° de los anteriores. Estos orificios nuevos deben perforarse con mecha de 5,8 mm y ser llevados luego con calisuar a un diámetro de 6 mm. Ames de armar los cojinetes de bancada deben, primeramente, colocarse los cojinetes 1, 3 y 4 en sus alojamientos de la mitad izquierda de la bancada, para comprobar la coincidencia de los orificios de entrada del lubricante con los canales de entrada del aceite en la bancada y verificar si las espinas asientan l correctamente. Al hacer esto. Deben despegarse ligeramente los os 2 borde de la bancada para que las espinas, al ser colocadas, puedan e an ser bien e ene introducidas. Examinar el cojinete No 1 en el volante, y los cojinetes acuerdo con la tabla de desgaste. Colocar el cojinete No 1 de modo 3 y 4 tal que d el orificio para la espina apunte hacia el volante. Instalar el cojinete No 3 y colocar la chaveta para el engranaje del cigüeñal y para el mando del árbol de levas y de la distribución. Debe cuidarse de que el conducto del lubricante del cojinete apunte sobre el borde en la dirección del árbol de levas. Examinar el engranaje del cigüeñal y controlar su desgaste y contacto correcto entre dientes, calentarlo a 80° C, aproximadamente, y colocarlo en su lugar con el auxilio de una guía VW427, que sirve para facilitar el montaje. Colocar la arandela espaciadora, y examinar el engranaje de mando del distribuidor, para controlar su desgaste, calentarlo a 80° C aproximadamente, y montarlo con la guía VW427. Colocar el aro de retención por medio del tubo guía VW428. Una vez enfriados los engranajes, verificar que no queden pegados. Limpiar los conductos del aceite, soplándolos con aire a presión.
Presupuesto Motor 1600 Rectificado con accesorios Refacciones Costos $3850 $9000
