INSTITUTO NACIONAL NACIONAL TECNOLÓGICO-INATEC TECNOLÓGICO-INATEC DIRECCIÓN GENERAL DE FORMACIÓN PROFESIONAL DIRECCIÓN TECNICA DOCENTE DEPARTAMENTO DE CURRÍCULO
MANUAL PARA EL PARTICIPANTE REPARACIÓN DE MOTOCICLETAS MOTOCICLETAS
CURSO
:
REPARACIÓN DE MOTOCICLETAS
ENERO, 2013
ÍNDICE Pág.
Unidad de Competencia Competencia asociada al desarrollo del Manual Reparación Reparación de Motocicletas Motocicletas .....1 ..... 1 Competencia General .............................................................................................................1 Unidades de Competencia ................................................ ................................................................................................ ...................................................... ...... 1 INTRODUCCIÓN..................................................................................................................2 RECOMENDACIONES GENERALES................................................................................3 Unidad de Competencia Asociada al Manual para el Participante.........................................4 Manual I. Operaciones previas al Mantenimiento y Reparación de Motos............................4 Resultado de aprendizaje1. ....................................................................................................5 Unidad I. Medición.................................................................................................................6 Objetivos específicos..............................................................................................................6 1. Introducción a la medición ........................................................................................... ........................................... ...................................................... ...... 6 2. Conceptos básicos ..............................................................................................................6 2.1 Medir ................................................................................................................................6 2.2 Comparar ............................................ ............................................................................................ .............................................................................. .............................. 7 2.3 Verificar............................................................................................................................7 3. Errores de medición sistemáticos ................................................ ....................................................................................... ....................................... 7 4. Sistemas de medidas...........................................................................................................8 4.1Sistema Métrico.................................................................................................................8 4.2 Sistema Ingles...................................................................................................................9 División de la pulgada ............................................. ................................................................................................ ............................................................. .......... 10 5. Factores de conversión ........................................................................................... ........................................ ............................................................. .......... 11 5.1 Conversión de unidades entre sistemas ..................................................................... ..................................... ................................11 11-13 -13 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN..............................................................................14 Resultados de aprendizaje 2. ................................................................................................15 Unidad II. Medición lineal....................................................................................................16 Objetivos específicos............................................................................................................16 1. Pie de rey re y ó vernier........ vernier............... ............. .............. .............. ............. .............. .............. .............. ............. .............. .............. ............. .............. ..............16 .......16 Partes principales del pié de rey............................................... rey .................................................................................... ..................................... 16 1.1. Fundamentos del Nonio en milímetros..........................................................................16 Lecturas ............................................. ............................................................................................. ............................................................................ ............................ 17 Pié de rey con nonio de 10 divisiones ................................................ .................................................................................. .................................. 17 Pié de rey con nonio de 20 divisiones ................................................ .................................................................................. .................................. 18 1.3 Normas para efectuar la medición con el pié de rey.......................................................18 1.4 Fundamento del nonio en pulgada..................................................................................19 Lectura...........................................................................................................................19 Técnicas de medición con el pié de rey................................................................................19 2. Micrómetro......... Micrómetro................. .............. ............. .............. .............. .............. ............. .............. .............. ............. .............. .............. .............. ............... .............. ......... ... 20 2.1Principio del Micrómetro............................................................................................20 Micrómetro............................................................................................20-22 -22 3. Calibradores......................................................................................................................23 3.1 Calibrador de espesor ........................................................................................... ........................................ ............................................................. .......... 23 Método de Medición.............................................................................................................23 3.2 Calibradores Calibradores de rosca........... rosca.................. .............. .............. ............. .............. .............. ............. .............. .............. .............. ............. .............. ........... ...24 24
3.2.1 Medición de pasos de rosca métrica............................................................................24 3.2.2 Medición de pasos de rosca Whitworth......................................................................24 3.3.3Designación de roscas en ambos sistemas....................................................................25 3.3 Calibrador de Cilindros .............................................................................................25 .............................................................................................25-26 -26 3.4 Lámpara estroboscópica o pistola de tiempo aplicación ............................................ ................................................ .... 27 3.5 Torcómetro ......................................................................................... ......................................... ....................................................................... .......................28 28-29 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN.........................................................................30-31 AUTOEVALUACIÓN.........................................................................30-31 Unidad de Competencia Asociada al Desarrollo del Manual para el el Participante Manual II. Mantenimiento y Reparación de Motos................................................................................32 Resultado de aprendizaje 1. .................................................................................................33 Unidad I. Principios de funcionamiento del motor...............................................................34 Objetivos específicos............................................................................................................34 1. Función Función del motor de combustión combustión interna ............................................ ........................................................................ ............................ 34 Por el tipo de trabajo.............................................................................................................34 Por el tipo de distribución.....................................................................................................35 Por el tipo de refrigeración ............................................... ............................................................................................... .................................................... .... 36 3. Partes principales de los motores de combustión interna gasolina...................................37 4. Principios Principios del funcionamient funcionamientoo del motor motor a gasolina gasolina de cuatro cuatro tiempos tiempos (ciclo (ciclo teórico) teórico) 37 Ciclo teórico ....................................................................................................................37 ....................................................................................................................37-38 -38 5. Funcionamiento del motor de dos tiempos.......................................................................39 5. Partes principale principaless del motor ............... ..................... ............. .............. .............. .............. ............. .............. .............. ............. .............. ..............40 .......40 5.1Culata...............................................................................................................................40 Partes que integran la Culata ............................................ ............................................................................................ .................................................... .... 41 Las válvulas .............................................. .............................................................................................. ............................................................................ ............................ 41 Los asientos .............................................. .............................................................................................. ............................................................................ ............................ 42 Balancines.............................................................................................................................43 Árbol de levas.......................................................................................................................43 Procedimiento para asentar válvulas ............................................................................... ......................................... ......................................44 44-45 -45 5.2 Bloque de cilindros.........................................................................................................46 Material del que se fabrica el bloque de cilindros................................................................47 5.3 Cilindros ............................................. ............................................................................................. ....................................................................... .......................47 47-48 5.3.1Averías y consecuencias...............................................................................................49 Causas que aceleran el desgaste de los cilindros..................................................................49 Comprobación del bloque motor ............................................... .......................................................................................... ........................................... 49 5.4 Mecanismo de biela -manivela..................................................................................50-53 -manivela..................................................................................50-53 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN.........................................................................54-55 AUTOEVALUACIÓN.........................................................................54-55 Resultado de aprendizaje 2. .................................................................................................56 Unidad II. Sistema de distribución ............................................ ....................................................................................... ........................................... 57 Objetivos específicos............................................................................................................57 1. Función del sistema de distribución ............................................ ................................................................................. ..................................... 57 2. Tipos de motores motores según el sistema de distribución ................................................ .......................................................... .......... 57 3. Elementos que componen el sistema de distribución.......................................................57 3.1Árbol de Levas ................................................................................................................58 Procedimiento para tomar el tiempo mecánico ....................................................................59 Procedimiento para calibrar válvulas ...................................................................................60 Tensores y guía de cadenas .............................................................................................61-62 .............................................................................................61-62 Resultado de aprendizaje 3 ..................................................................................................63
Unidad III. Sistema de lubricación del motor.......................................................................64 Objetivos específicos............................................................................................................64 1. Propósito de la lubricación ............................................................................................... 64 2. Tipos de lubricación ......................................................................................................... 64 2.1 Lubricación fluida o hidrodinámica ...............................................................................64 2.2 Lubricación semiseca o mixta ........................................................................................ 65 2.3 Lubricación de película mínima o límite........................................................................65 3. Tipos de lubricantes..........................................................................................................65 Lubricantes líquidos .............................................................................................................65 Lubricantes semisecos o semisólidos ................................................................................... 65 4. Lubricación en motores de dos tiempos ........................................................................... 66 4.1 Lubricación por mezcla .................................................................................................. 66 4.2 Lubricación por bombas.................................................................................................66 .3 Lubricación de carter seco.............................................................................................66 Clasificación de los aceites ......................................................................................67-68 Selección del aceite lubricante ...................................................................................... 69 Tipos de bombas de aceite en motores de dos tiempos................................................. 70 7.1 Mantenimiento de la bomba de aceite .......................................................................70-71 Cambio de aceite del motor de la motocicleta .............................................................. 72 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN..............................................................................73 Resultado de aprendizaje 4. .................................................................................................74 Unidad IV. Sistema de refrigeración del motor................................................................... 75 Objetivo específicos .............................................................................................................75 1.Introducción.......................................................................................................................75 Refrigeración por aire forzado..............................................................................................76 Enfriamiento por líquido .................................................................................................76-77 Termo contacto.....................................................................................................................78 Ventilador.............................................................................................................................78 Tapón del radiador................................................................................................................78 El termostato.........................................................................................................................78 Radiador de aceite ................................................................................................................79 Soluciones a problemas de enfriamiento..............................................................................79 2. Desarrollo de prácticas en el Sistema de Refrigeración ................................................... 80 Reparación de fugas de líquido refrigerante ................................................................. 80 Comprobación del termostato ....................................................................................... 80 Comprobación del funcionamiento del ventilador eléctrico ......................................... 80 Comprobación del interruptor térmico.......................................................................... 81 Procedimiento para el cambio del líquido refrigerante ............................................81-82 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN..............................................................................83 Resultado de aprendizaje 5 ..................................................................................................84 Unidad V. Sistema de alimentación .....................................................................................85 Objetivos específicos............................................................................................................85 1. Sistema de alimentación de combustible..........................................................................85 2. Elementos que componen el sistema de alimentación .................................................. 85 Tanque de gasolina...............................................................................................................85 Las mangueras ...................................................................................................................... 86
Filtro de gasolina .................................................................................................................. 86 Bomba de gasolina ...............................................................................................................86 Carburador............................................................................................................................87 3. Tipos de mezclas ..............................................................................................................87 Mezcla rica ...........................................................................................................................87 Mezcla pobre ........................................................................................................................ 87 4. Circuitos del carburador ................................................................................................... 88 Circuito de llenado ...............................................................................................................88 Circuito de marcha normal ................................................................................................... 88 Circuito de marcha lenta o ralentí.........................................................................................89 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN..............................................................................90 Resultado de aprendizaje 7. .................................................................................................91 Unidad VI. Sistema de encendido de la motocicleta............................................................92 Objetivos específicos............................................................................................................92 1. Sistema de encendido .................................................................................................... 92 1.1 Encendido por platinos con corriente alterna ................................................................. 92 1.2 Sistema de encendido por platinos activados con CD (baterías)....................................93 1.3 Sistema de encendido por CDI.......................................................................................94 3. Las bujías.......................................................................................................................94 3.1 Partes de la bujía........................................................................................................95-97 Las baterías húmedas (con mantenimiento periódico) ......................................................... 98 Las baterías secas (libres de mantenimiento) ....................................................................... 98 5. Mantenimiento para baterías húmedas.......................................................................... 98 EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN.......................................................................99-100 GLOSARIO........................................................................................................................101 BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................102
Unidad de Competencia asociada al desarrollo del Manual Reparación de Motocicletas
Competencia General Realizar el mantenimiento o reparación de motocicletas según diagnóstico, aplicando técnicas establecidas y normas de higiene y seguridad laboral.
Unidades de Competencia A. Medir elementos mecánicos de la motocicleta, aplicando técnicas establecidas, en el uso del pié de rey, micrómetro calibre de roscas y reloj comparador.
B. Realizar el mantenimiento o reparación de motocicletas, aplicando técnicas de diagnóstico, calibración, sustitución de partes en los diferentes sistemas y pruebas de funcionamiento.
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INTRODUCCIÓN El Manual para el participante, es una guía de estudio para los participantes del curso de “Reparación y Mantenimiento de Motos” corresponde a la unidad de competencia: “Realizar el mantenimiento o reparación de motocicletas según diagnóstico, aplicando técnicas establecidas, y normas de higiene y seguridad laboral”. El manual está estructurado metodológicamente para que cada participante adquiera las capacidades que se expresan en forma de resultado escritas al inicio de cada unidad, al final de estás se plantean ejercicios de autoevaluación que te ayudarán a consolidar los conocimientos y debes realizarlos responsablemente. La primera unidad se estudia los sistemas de medidas y los factores de conversión que son la base para la utilización de los instrumentos de medición. La segunda unidad el participante estará en capacidad de medir las dimensiones externas e internas de diferentes piezas con el pié de rey y micrómetro, así como la identificación del paso de rosca de diferentes elementos roscados de la motocicleta, seleccionará con el calibrador de espesores la hoja correspondiente a la medida a calibrar. La segunda parte del manual está relacionado a la mecánica básica de las motocicletas. La primera unidad el participante estará en capacidad de explicar el principio de funcionamiento de los motores de combustión interna basado en el ciclo teórico, también estará en capacidad de identificar las partes que componen el motor, y realizará reparaciones de acuerdo a las fallas diagnosticas en el bloque de cilindros. La segunda unidad estarás en capacidad de realizar reparaciones al sistema de distribución, debes de practicar en cuanto al entiempado y calibración de las válvulas. La tercera unidad debes de apropiarte de los conocimientos teóricos que te permitirán identificar en un motor el tipo de lubricación, además estarás en capacidad de seleccionar y cambiar el aceite del motor según especificaciones técnicas y procedimientos establecidos. La cuarta unidad trata del sistema de refrigeración, donde el participante estará en la capacidad de identificar sus componentes en la motocicleta, realizará pruebas de funcionamiento y reparará fugas del líquido refrigerante. El estudio de la quinta unidad te permitirá adquirir las habilidades y destrezas para realizar el mantenimiento al sistema de alimentación de combustible, aplicando los procedimientos establecidos. La sexta unidad debes apropiarte de los conocimientos teóricos y principios de funcionamiento del sistema de encendidos por platinos activados por corriente alterna o corriente directa, así como el mantenimiento o reemplazo del acumulador y bujías, atendiendo las especificaciones técnicas del fabricante y cumpliendo con las normas de higiene y seguridad laboral. Es de carácter obligatorio aplicar las normas de normas de higiene y seguridad laboral, en todas las prácticas de taller. Este documento es una guía orientadora y facilitadora, que debes estudiar con esmero y dedicación. Estamos seguros que sólo tu empeño, te permitirán alcanzar la meta propuesta, y como resultado de tu esfuerzo podrás insertarte al mercado laboral para desempeñarse como Mecánico en Reparación y Mantenimiento de Motos con la eficiencia y calidad que demanda el puesto de trabajo, ya sea en una empresa o crear tu propio taller. Le deseamos éxitos en sus estudios.
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RECOMENDACIONES GENERALES
Al iniciar el estudio de las unidades modulares que contiene el manual debes estar claro que tu dedicación y esfuerzo te permitirá adquirir las Capacidades del Módulo Formativo.
Analizar los resultados de aprendizaje, para estar claro de la capacidad a adquirir en el proceso formativo.
Realice lectura individual o en grupos de dos, para analizar los temas tratados en las sesiones de clase, y afianzar tus conocimientos.
Consulte siempre a su instructor, cuando necesite aclaraciones oportunas.
Amplíe sus conocimientos con la bibliografía indicada u otros textos que estén a su alcance.
A medida que avance en el estudio de los temas, vaya recopilando sus inquietudes o dudas sobre éstos, para solicitar aclaración durante las sesiones de clase.
Resuelva responsablemente los ejercicios de auto evaluación.
La información brindada en el manual es la base para la ejecución de sus ejercicios prácticos en el taller para la instalación de la tubería de agua potable a la vivienda y de los diferentes aparatos sanitarios.
Recuerde siempre que el cuido y conservación de las herramientas y equipos garantizaran el correcto desarrollo de las clases prácticas.
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Unidad de Competencia Asociada al Manual para el Participante Manual I. Operaciones previas al Mantenimiento y Reparación de Motos A. Medir elementos mecánicos de la motocicleta, aplicando técnicas establecidas, en el uso del pié de rey, micrómetro calibre de roscas y reloj comparador.
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R esultado de aprendizaje1.
Realizada las conversiones de unidades de medidas del sistema métrico al inglés, aplicando los procedimientos establecidos.
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Unidad I. Medición Objetivos específicos
Explicar los conceptos básicos medir, comparar y verificar, mediante ejemplos. Convertir unidades de medidas del sistema métrico al sistema inglés y viceversa, aplicando los factores de conversión.
1. Introducción a la medición Una actividad importante en la industria, el comercio y la vida diaria es MEDIR. ¿Qué medimos? Pues, la longitud de una regla, el peso de un cuerpo, la velocidad de un vehículo, etc. Una magnitud es todo aquello que se puede medir. Por ejemplo: La longitud, el tiempo, la mesa etc.
Se conocen las magnitudes fundamentalmente y las derivadas, como indica tabla 1. Magnitud Unidad Fundamental Fundamental Nombre Símbolo Nombre Longitud L Metro Masa m Kilogramo Tiempo T Segundo Intensidad de corriente eléctrica I Ampere Temperatura termodinámica Kelvin T; Cantidad de sustancia N;v Mol Intensidad luminosa Iv Candela Tabla 1. Magnitudes fundamentales y unidades fundamentales
Unidad de medida M Kg s A K mol cd
2. Conceptos básicos 2.1 Medir Es la operación en la que se establece cuántas veces una magnitud es mayor, menor o igual que otra, tomada una como unidad patrón. Por ejemplo la distancia que existe de Managua a Granada, en esta operación se toma como unidad patrón él Kilometro.
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2.2 Comparar Es la operación con la que examinamos dos o más objetos para descubrir sus relaciones, diferencias y semejanzas. Comprobamos si son iguales, pero sin expresar numéricamente su valor, por ejemplo comparar la superficie de una pieza en el mármol.
2.3 Verificar Es comprobar si una cosa es verdadera. Es la operación que implica tanto en medir como comparar, en la que podemos comprobar si una cosa cumple con los requerimientos preestablecidos. Por ejemplo antes de montar un cojinete (balinera) a la espiga del eje, tendremos que medir los diámetros del agujero y del eje, pero además se tiene que comprobar que la superficie tenga un acabado fino, esta dos operaciones hacen posible la verificación.
3. Errores de medición sistemáticos Son aquellos que bajo las mismas condiciones tienen siempre la misma magnitud. Así por ejemplo, una variación de tamaño proporcional a la temperatura del objeto a verificar. Errores del Instrumento: Los errores del paso sencillo, errores de división de la escala, etc. dan como resultado un error del instrumento de medición. Su magnitud puede calcularse mediante una serie de ensayos. Por ejemplo, “error del instrumento
0.002 mm" Errores accidentales: Son los que permanecen como inseguridad en el resultado de la medición. Repitiendo la medición puede determinarse un valor medio de la inseguridad y tomarse en cuenta en el resultado de la medición. Error de (lectura por) paralaje: Se produce cuando las divisiones de la escala del instrumento no actúan en el mismo plano de la pieza. Error de posición: Este se produce cuando la superficie del instrumento está inclinada respecto a la superficie de la pieza.
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4. Sistemas de medidas Hoy día, existen dos sistemas de medidas reconocidas mundialmente: el Sistema Métrico, Decimal y el Sistema Inglés. Antes de abordar estos sistemas de medidas, es necesario conocer el sistema decimal. Los metros son cintas o varillas graduadas en centímetros o milímetros construidos en madera, acero, latón o aleaciones de aluminio. Un metro está compuesto por 100 centímetros, cada centímetro por 10 milímetros por tanto en un metro están contenidos 1000 milímetros.
Unidad de Longitud
Número de Conversión
Kilómetro [1 km]
1000 = 103 Unidad Básica 1 metro [1 m]
1
1 decímetro [1 dm]
-1 10 metro = 10 = 0.1 1
1 centímetro [1 cm]
-2 100 metro = 10 = 0.01 1
1 milímetro [1 mm]
-3 1000 metro = 10 = 0.001
Tabla 2. Múltiplos del metro
En el taller se usa, para mayor comodidad, el milímetro [mm] como unidad principal. En el trabajo de precisión es común emplear submúltiplos del milímetro; en la tabla siguiente encontrará los 3 submúltiplos principales. Expresión Fraccionaria
1 de milímetro 10 1 de milímetro 100 1 de milímetro 1000
Expresión Decimal
Se lee
[0,1 mm]
Una décima de milímetro
[0,01 mm]
Una centésima de milímetro
[0,001 mm] 1 m
Una milésima de milímetro
Tabla 3. Submúltiplos del metro
4.1Sistema Métrico La unidad patrón es el metro (m) y se rige por el sistema Decimal.
Metro Decímetro 1m
Centímetro =
10 dm = 1 dm =
Milímetro 100 cm 10 cm 1 cm
= = =
1000 mm 100 mm 10 mm
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4.2 Sistema Ingles El sistema Inglés se usa principalmente en países de habla inglesa. Sin embargo, en muchos países de América Latina se usa paralelamente con el sistema métrico, debido a la influencia en las importaciones de máquinas y partes de máquinas desde lo Estados Unidos de Norte América. La unidad patrón es la pulgada (1”), la pulgada generalmente se presenta dividida en dieciséis partes iguales, donde cada parte equivale a 1/16”.
Equivalencias de unidades de medidas del sistema inglés 1 pie = 12” 1 yarda = 3 pies = 36” 1 milla = 1760 yardas = 5280 pies = 63360”
Las medidas menores a una pulgada se expresan en fracciones de la misma. Por ejemplo: 1/2” 3 /4”, 5/8”, 3/128”, etc.
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Nota: Las medidas en pulgadas siempre se encuentran entonces, con denominadores 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128. En las conversiones de unidades tenemos el doble problema de convertir primero, del sistema métrico al sistema inglés y después, de la expresión decimal a expresión fraccional debido a que el sistema inglés no trabaja con decimales sino, con fracciones. Difícilmente se ve que 0.1875” corresponde a la medida Ejemplo: Comprobemos que 0.1875 equivale a
3" . 16
3" 16
Debes poner como numerador la fracción decimal, prescindiendo del punto y por denominador la unidad seguida de tantos ceros como cifras decimales tenga la fracción. Para el ejemplo es 10000. Así: 0.1875 =
1875 10000
Simplificando hasta la mínima expresión, tanto numerador como denominador, obtenemos:
1875 375 75 15 3 10000 2000 400 80 16
Observación: Si la fracción decimal tiene parte entera, se coloca ésta delante del quebrado equivalente a la parte decimal, formando un número mixto, que después se puede reducir a quebrado.
División de la pulgada
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5. Factores de conversión En mecánica se trabaja con longitudes pequeñas para obtener ajustes precisos, por eso es importante conocer la equivalencia general para estos pequeños valores, los cuales vienen expresados en centésimas de milímetro para el sistema métrico y en milésimas de pulgada para el sistema inglés. Ejemplo: 1 mm = 0,040”
1 25.4 = 0.03937” Redondeado 0,040” Milésimas de pulgada
5.1 Conversión de unidades entre sistemas De milímetros a pulgadas. Para reducir un número de milímetros a pulgadas se divide por 25.4. Los resultados de la división pueden presentar tres casos: La división es exacta La división es inexacta y menor que la unidad. La división es inexacta y mayor que la unidad.
Veamos con un ejemplo de cada uno, cómo se resuelven estos tres casos: Reducir a pulgadas 101.6 mm. Solución
101.6 4" 25.4
2) Reducir a pulgadas 17.46 mm.
Solución
17.46 0.687" 25.4
Como los decimales de pulgadas se expresan en forma de quebrado, haremos la reducción con un error menor de 1/64 de la forma siguiente:
0.687" x64 43.968 44 42968 0.032 44 ; el resultado será puesto que . Vemos 64 64 64 64 64 64 0.032 que la diferencia es mínima y por tanto, el error que cometemos es despreciable 64 44 11 siendo admisible la fracción ; que simplificada da 64 16 11" El resultado será, pues: 17.46 mm = 16 Reducir a pulgadas 54.77 mm. Solución:
54.77 2,156" 25.4
A continuación se separa la parte entera, y con la parte decimal se opera igual que en el ejercicio anterior. Veamos:
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10 0.156" x64 9.984 ; podemos aceptar como resultado la fracción puesto que la 64 64 64 10 9.984 0.016 diferencia es mínima, y el error prácticamente despreciable. 64 64 64 Simplificando la fracción 10 5 el resultado será, pues: 54.77 mm = 2 5/32”.
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Regla de conversión #1 Para convertir pulgadas a milímetros se multiplica por 25.4 Ejemplo #1: Convertir 2” a mm 2x25.4=50.8mm
Regla de conversión #2 Para convertir centésimas de milímetro a milésimas de pulgada, se multiplica por 0,040” que tiene el milímetro (mm). Ejemplo #1 Convertir 0,75 mm a milésimas de pulgada 0,75 mm x 0,040” = 0,030” Ejemplo #2 Convertir 0,45 mm a milésimas de pulgada
Regla de conversión #3 Para convertir milímetros a pulgadas se divide entre 25.4 Ejemplo #1: Convertir 76.2mm a pulgadas. 76.2 /25.4=3”
Regla de conversión #4 Para convertir milésimas de pulgada a centésimas de milímetro se divide entre 0,040” que tiene el milímetro. Ejemplo #1 0,010” 0.040” = 0.25 mm Ejercicios: #1 Convertir 0,012” a centésimas de milímetro #2 Convertir 0.36 mm a milésimas de pulgadas #3 Convertir 0.008” a centésimas de milímetro
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Tabla de equivalencias de pulgadas a milímetros Pulgadas
mm
0 /64 1 /32 3 /64
0 0,3969 0,7938 1,1906
1
/16 5 /64 3 /32 7 /64
1,5875 1,9844 2,3812 2,7781
1
/8 9 /64 5 /32 11 /64
3,1750 3,5719 3,9688 4,3656
/8 25 /64
9,5250 9,9219 10,3188 10,7156
3
4,7625 5,1594 5,5562 5,9531
7
11,1125 11,5094 11,9062 12,3031
1
/16 13 /64 7 /32 15 /64
Pulgadas
mm
¼ /64 9 /32 19 /64
6,3500 6,7469 7,1438 7,5406
5
7,9375 8,3344 8,7312 9,1281
17
/16 21 /64 11 /32 23 /64 3
13 /32 27 /64
/16 29 /64 15 /32 31 /64
Pulgadas
mm
Pulgadas
mm
½ /64 17 /32 35 /64
12,7000 13,0969 13,4938 13,8906
¾ /64 25 /32 51 /64
19,0500 19,4469 19,8438 20,2406
9
14,2875 14,6864 15,0812 15,4781
13
20,6375 21,0344 21,4312 21,8281
/8 41 /64 21 /32 43 /64
15,8750 16,2719 16,6688 17,0656
7
11
17,4625 17,8594 18,2562 18,6531
33
/16 37 /64 19 /32 39 /64 5
/16 45 /64 23 /32 47 /64
49
/16 /64 27 /32 55 /64 53
/8 /64 29 /32 59 /64
22,2250 22,6219 23,0188 23,4156
15
23,8125 24,2094 24,6062 25,0031 25,4000
57
/16 /64 31 /32 63 /64 1 61
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN Lea cada uno de los siguientes enunciados y responda según lo solicitado. Si no obtienes un resultado satisfactorio te recomendamos que consultes nuevamente el manual para afianzar lo aprendido. I. Conteste las siguientes preguntas 1. ¿Qué es medir?
2. ¿Qué es comparar?
3. ¿Qué es verificar?
Complete las siguientes frases: a) El metro equivale en mm a _______________________________ b) El metro equivale en pulgadas a ___________________________ c) Los múltiplos del metro son _______________________________ d) La unidad de medida base del sistema inglés es _______________ e) Cuántos milímetros equivale 15 “ ¾ _________________________ f) Cuantas pulgadas equivale 325 mm ________________________ g) Los submúltiplos del metro son ____________________________
III. Realice la división de la pulgada indicando en la gráfica el valor correspondiente
II. Realice las siguientes conversiones de medidas, aplicando los factores de conversión correspondientes 1m = 1dm = 1cm =
dm = cm = mm
cm = mm
mm
III. Resuelva los siguientes ejercicios 27.9 m + 32.6 dm + 34 mm + 420 mm = 23.7 m + 82 cm + 34 mm + 4800 mm = 38 mm + 42 cm + 0.6 dm + 0.9 m =
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Resultados de aprendizaje 2.
Realizada la medición de elementos mecánicos de la motocicleta, aplicando técnicas en el uso del pié de rey y micrómetro, según las unidades de medida y precisión del instrumento (métrico e inglés). Realizada la verificación de elementos mecánicos del motor de la motocicleta, aplicando técnicas en el uso de los instrumentos de medición y comprobación.
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Unidad II. Medición lineal Objetivos específicos
Identificar la precisión del instrumento de medición, por medio de su graduación, tomando en cuenta el sistema de medidas. Realizar mediciones con la cinta métrica según su precisión, expresando el resultado de la medida en milímetros, centímetros, pulgadas y fracciones de pulgadas. Medir longitudes externas e internas con el pié de rey según su precisión, expresando el resultado de la medida en milímetros, pulgadas y fracciones de pulgadas. Verificar las dimensiones del bloque de cilindros, pistones, anillos, diámetro de válvulas, cojinetes de fricción y diámetros de muñequillas de biela y bancada del cigüeñal, aplicando técnicas de medición con instrumentos establecidos. Identificar el sistema a que pertenece una rosca, mediante la medición del diámetro nominal y el paso.
1. Pie de rey ó vernier El pié de rey, calibrador o vernier es un instrumento de medición versátil y útil. Estos instrumentos constan de la regla y el nonius, su precisión depende del valor de la graduación en la regla y del número de divisiones del nonio.
Partes principales del pié de rey
Partes principales del pie de rey
1.1. Fundamentos del Nonio en milímetros Para comprender el funcionamiento del nonio, se deben observar las dos reglas que constituyen el pie de rey, la mayor (Regla fija) que se divide en milímetros y la menor (móvil), que se desplaza sobre la mayor y que lleva grabado en la parte inferior el nonio milimétrico. La graduación cero del nonio coincide, cuando ambas patas están juntas, con el cero de la graduación de la regla o graduación principal. La corredera del pie de rey puede, para una mejor lectura de la medición hecha, fijarse a la regla mediante un tornillo de sujeción. El nonio constituye una ayuda para la lectura. Tiene por objeto permitir la lectura de valores intermedios de una división. La precisión del instrumento se
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define como la menor división de la regla entre el número de divisiones del Nonius y existente en ambos sistemas de medidas.
1.2 Precisión del pié de rey en milímetros Menor división de la regla es 1mm a) 10 divisiones del nonio: 1/10 = 0.1 = una décima b) 20 divisiones del nonio: 1/20= 0.05 = cinco centésimas c) 50 divisiones del nonio: 1/50 = 0.02 = dos centésimos
Lecturas
Para efectuar una lectura de una medida con el Pie de rey primero se observa la ubicación del cero del nonio y se cuentan las líneas que hay entre el cero de la escala principal y el nonio, a continuación se realiza la lectura del nonio en donde debes observar cuál de las líneas del nonio queda alineada con una línea de la escala principal y se le suma el valor.
Pié de rey con nonio de 10 divisiones a)
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b)
Pié de rey con nonio de 20 divisiones En el nonio de 20 divisiones se toman 19 partes de la regla, o sea 19 mm y se dividen en 20 partes iguales, lo que significa que cada división del nonio equivale a 19/20 o sea 0.95 mm. Esta división implica que la primera división del nonio marca 0.05 mm, la segunda 0.1 mm, la tercera 0.15 mm, la cuarta 0.2mm, la quinta 0.25 mm y así sucesivamente hasta llegar a la división 19. De igual forma funcionaría si se tomaran 39 divisiones de la regla para dividirlas en 20 divisiones del nonio.
Nonio de 20 divisiones
1.3 Normas para efectuar la medición con el pié de rey
Regular el pie de rey a sobre medida. Aplicar la mandíbula fija a la pieza. Acercar la mandíbula móvil a la pieza. Presionar suavemente contra la pieza; no exceder la fuerza ya que se puede provocar un error de medición. Al hacer una lectura en el pie de rey hay que mirar la escala de lectura perpendicularmente a ella.
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Las patas del pie de rey deben llevarse a poder ser alejadas de la pieza, fijando la medida con el tornillo de sujeción. Las cuchillas de medición en los extremos de las patas superiores se utilizan solamente para medición de superficies interiores y la regleta para profundidad.
1.4 Fundamento del nonio en pulgada El pié de rey universal llevan generalmente también una escala en pulgada y un nonio en pulgada. En estos instrumentos de medición el valor de cada división de la regla vale 1/16 de pulgada. En la escala del nonio se ha dividido una longitud de 7/16 de pulgada en 8 partes. Con esto el valor de cada división del nonio es de 7/16: 8 = 7/128 pulgadas. La exactitud de la lectura es de 8/128 pulgadas – 7/128 pulgadas = 1/128”.
Lectura
Cada línea de 1//16 se multiplicara por 8(por la división del nonio en 8 partes iguales) y luego se le suma el valor de la línea de la escala del nonio en 128 ejemplo 2” 1/128 2 pulgadas 2/128 = 2” 1/64
Técnicas de medición con el pié de rey
Identificar la escala del instrumento de medición (en milímetros o pulgadas) y la apreciación del instrumento. Cuando la medición es externa las puntas exteriores del pié de rey se abren un poco mayor al diámetro o longitud a medir, en caso de mediciones internas las puntas para interiores se cierran un poco al diámetro u oquedad a medir. La punta fija (mandíbula fija) del pie de rey debe fijarse sobre una superficie de referencia para la medición, acercar la punta de medición móvil (mandíbula móvil) a la pieza. Presionar suavemente contra la pieza; no exceder la fuerza ya que se puede provocar un error de medición. Al hacer una lectura en el pie de rey tiene que mirar la escala de lectura perpendicularmente a ella. Las patas del pie de rey deben llevarse a poder ser alejadas de la pieza, fijando la medida con el tornillo de sujeción. Las puntas de medición para interior, se utilizan solamente para medición de superficies interiores y la regleta para profundidad.
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2. Micrómetro Es un instrumento de precisión, empleados en el taller mecánico, para conseguir medidas más exactas que las obtenidas mediante reglas o pie de rey. El micrómetro para medidas exteriores se llama pálmer; los empleados para interiores, se llaman simplemente micrómetros. El palmer, básicamente está compuesto de los siguientes elementos:
1. Cuerpo en forma de herradura 2. Tope fijo 3. Tope móvil 4. Anillo de blocaje 5. Caña roscada 6. Cilindro graduado
7. Eje roscado 8. Tambor graduado 9. Tuerca de ajuste 10. Cono de arrastre 11. Seguro contra exceso de presión 12. Atacador 13. Tornillo
Partes del micrómetro o palmer
2.1Principio del Micrómetro El principio en que se basa el micrómetro es el del tornillo – tuerca: si en una tuerca fija se hace girar un tornillo una vuelta completa, avanzará axialmente, una distancia igual a un paso (tornillo de una entrada). Se presenta un palmer simplificado en sus elementos esenciales. 1 micrómetro es una parte decimal o submúltiplo del metro equivalente a 10 -6m, o también 10-3 mm. Se abrevia con la letra griega y en el lenguaje de taller se llama micra o micrón. Aquí emplearemos la palabra micrómetro como nombre de un aparato para medir con precisión.
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a) b) c)
17.00 mm 0.50 mm + 0.32 mm
17.82 mm
a) b) c)
23.00 mm 0.50 mm + 0.09 mm
23.59 mm
Lectura 6.62 6.00 mm 0.50 mm + 0.12 mm
6.62 mm
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2.2 Ejercicios verifique el valor de las lecturas, sumando los valores de sus respectivas escalas (escala principal, escala inferior y escala del tambor), súmelos y verifique el valor de lectura.
= 18.22 mm
= 16.12 mm
= 6.62 mm
= 19.35 mm
= 1.35 mm
= 8.36 mm
= 18.24 mm
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3. Calibradores Los calibradores son elementos para verificar ajustes (reglajes) que materializan la medida. Regularmente se puede ajustar los electrodos de las bujías de encendido, las válvulas y los contactos del ruptor los hay en centésimas de mm y milésimas de pulgada.
3.1 Calibrador de espesor Conocido también como calibrador de láminas, es utilizado para ajustar la holgura entre dos piezas. Existen láminas delgadas que tienen una precisión de 1/100 mm (0.01mm). El rango del espesor de los calibradores varían ampliamente, pero un juego ordinario de láminas está comprendido desde 0.03 mm hasta 1.00mm de espesor. El espesor es ubicado en cada hoja.
Método de Medición Introducir el calibrador de espesor cuidadosamente entre las piezas que se van a medir. Si se puede insertar y retirar fácilmente, utilice un calibrador de espesor (o la combinación de láminas) hasta sentir cierta resistencia y se pueda retirar el calibrador. El espesor del calibrador (o calibradores) es igual a la holgura entre las dos piezas.
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Recomendaciones Importantes Limpie sus manos, láminas y piezas que van a medirse, cuidadosamente antes de realizar la operación. La adherencia de suciedad, aceite, etc. puede ocasionar mediciones incorrectas.
3.2 Calibradores de rosca El calibre de roscas es muy útil para identificar los pasos de roscas, este consta de dos juegos de peines en ambos extremos en donde uno corresponde al sistema métrico y el otro al inglés.
3.2.1 Medición de pasos de rosca métrica El perfil de la rosca es triangular, sus dimensiones se expresan en milímetros, el ángulo de los flancos es de 60º, el fondo y el vértice es plano. Para determinar el paso de roscas mida primero el diámetro exterior del tornillo, esta lectura le ayudará a predecir el sistema al que pertenece la rosca, después seleccione en el calibre de roscas el peine de rosca correspondiente, hasta que este se introduzca perfectamente en los hilos del tornillo, el diámetro exterior más el paso determinan el sistema de rosca a que pertenece este.
3.2.2 Medición de pasos de rosca Whitworth El perfil de la rosca es triangular, sus dimensiones se expresan en pulgadas, el ángulo de los flancos es de 55º, el fondo y el vértice son redondeados, en este sistema se usa el número de hilos por pulgadas en vez del paso del sistema métricos. De igual manera a la medición del paso de rosca métrica: mida el diámetro exterior en pulgadas y el paso en hilos por pulgada, de esta manera identifica el sistema de rosca al que pertenece el tornillo.
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3.3.3Designación de roscas en ambos sistemas Rosca Métrica Diámetro Nominal Milímetro serie normal
Paso en mm. serie fino
serie extra fino
M5
0.8
0.5
M6
1.0
0.75
M8
1.25
1
M10
1.5
1.25
0.75
M12
1.75
1.25
1
M14
2.0
1.5
1
M16
2.0
1.5
1
M18
2.5
1.5
1
M20
2.5
1.5
1
M22
2.5
1.5
1
Rosca Americana Diámetro Nominal Pulgada serie NC
Hilos/pulg. serie NF
serie NEF
1/4”
20
28
32
5/16”
18
24
32
3/8”
16
24
32
7/16”
14
20
28
1/2”
13
20
28
9/16”
12
18
28
5/8”
11
18
28
3/4 “ 7/8”
10 9
16 14
20 20
1”
8
12
20
3.3 Calibrador de Cilindros El calibrador de cilindros es un instrumento de medición que también utiliza un calibrador de esfera. Los calibradores de cilindros son a menudo utilizados para medir calibres de cilindro y otros diámetros interiores de piezas, con mucha precisión. El calibrador de cilindros tiene un calibrador de esfera en uno de sus extremos y un punto de medición en el lado opuesto. El punto de medición puede moverse libremente y la cantidad de movimiento es indicado por el calibrador de esfera. La distancia entre el punto de medición y el vástago intercambiable en el lado opuesto es igual al diámetro interior de la pieza que está siendo medida.
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26
3.4 Lámpara estroboscópica o pistola de tiempo aplicación Verificación del punto de encendido con la lámpara estroboscópica. Con la lámpara estroboscópica, puede determinarse o ajustarse el punto de encendido con el motor en marcha (ensayo dinámico). Así se eliminan los juegos en el accionamiento mecánico del distribuidor que puedan influir en la verificación del punto de encendido a través del empleo de la lámpara de comprobación. El mando del rayo, muy corto, se realiza por la descarga de encendido del primer cilindro. Con ese rayo se ilumina el punto de encendido fijo en el bloque motor y la marca sobre el árbol cigüeñal en movimiento. En caso de ajuste correcto del punto de encendido tienen que estar enfrentadas ambas marcas. Si no están ambas marcas una frente a otra, o hay avance del distribuidor hasta que haya coincidencia. Generalmente se realiza el ajuste con el número de revoluciones del arranque. Con objeto de evitar el arranque del motor o bien se quita la tapa del distribuidor o se desenchufan todas las conexiones de las bujías menos la del primer cilindro. Con esto se evita que el motor de arranque y establezca la regulación por fuerza centrífuga. En los distribuidores de encendido con dispositivo de avance por depresión hay que quitar antes un extremo de la manguera de depresión.
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3.5 Torcómetro Todos los tornillos del motor deben ser apretados de acuerdo a recomendaciones del fabricante o atendiendo las características de diámetro y dureza de los tornillos, para aplicar una tabla general de torques máximos. Para esto el mecánico debe contar con una llave dinamométrica (torcómetro). Las unidades y equivalencias de las medidas de torque más usadas son las siguientes : 1 K.P.M o K.G.M 1 K.P.M o K.G.M 1 Libra pie 1 Nm
10 Nm 7,3 libras pie 12 libras pulgada 0,73 libras pie
Factores de conversión Regla #1 : Para convertir unidades de la columna de la izquierda a unidades de la columna de la derecha del cuadro anterior, se multiplica por la equivalencia correspondiente. Ejemplo #1 : Convertir 8 k.p.m ó k.g.m a Nm Ejemplo #2 : Convertir 45 libras pie a libras pulgada Ejemplo #3 : Convertir 10 K.P.M ó K.g. M a libras pie Repuesta :
libras pie
Regla #2 Para convertir unidades de la columna de la derecha a unidades de la columna de la izquierda del cuadro en la página anterior, se divide entre la equivalencia correspondiente. Ejemplo #1 : Convertir 90 NM a K.P.M. ó K.G.M 90 10 = 9 K.P.M ó K.G.M Ejemplo #2 : Convertir 146 libras pie a K.p.M ó K.G.M Ejemplo #3 : Convertir 480 libras pulgada a libras pie. Respuesta :
libras pie
Ejemplo #4 : Convertir 219 libras pie a NM Respuesta
Nm
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TABLA PARA TORQUES MÁXIMOS Sistema métrico
Sistema inglés
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN Lea cada uno de los siguientes enunciados y enumere lo solicitado 1) Los instrumentos de medición empleados en la verifcación de elementos mecánicos de la motocicleta.
2) La apreciación del pié de rey con NONIO de 20 divisiones y la menor división de la regla 1mm.
Basado en las ilustraciones escriba en la línea la respuesta correcta.
Explicar el significado de las siguientes denominaciones de roscas a) M10X1.25 b) M10X1 c) 5/16”-24-NF d) 5/16”-32-NEF En un tornillo de grado 8 y diámetro exterior ½”. Diga cuanto es el par de apriete recomendado.
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A continuación se presentan las siguientes ilustraciones, diga el valor total de lectura según sus escalas.
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Unidad de Competencia Asociada al Desarrollo del Manual para el Participante Manual II. Mantenimiento y Reparación de Motos
B. Realizar el mantenimiento o reparación de motocicletas, aplicando técnicas de diagnóstico, calibración, sustitución de partes en los diferentes sistemas y comprobando el buen funcionamiento.
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R esultado de aprendizaje 1.
Identificados los tipos de motores de motocicletas y componentes, por sus características y su función.
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Unidad I. Principios de funcionamiento del motor Objetivos específicos
Clasificar los tipos de motores de combustión interna a gasolina, según sus características constructivas. Explicar el principio de funcionamiento del motor de combustión interna a gasolina, según el ciclo teórico. Identificar las partes externas e internas del motor de combustión interna a gasolina, físicamente por sus características constructivas. Verificar las dimensiones de los cilindros, pistones, anillos, diámetro de válvulas y ángulo del asiento en las válvulas, cojinetes de fricción y diámetros de muñequillas de biela y bancada del cigüeñal, aplicando técnicas de medición con instrumentos establecidos.
1. Función del motor de combustión interna Es la parte fundamental de las motocicletas. En él se dan los diferentes procesos físicos y químicos de la combustión, está compuesto por un conjunto de piezas móviles que permiten la transformación de la energía.
2. Tipos de motores a gasolina utilizados en la motocicleta Por el número de cilindros:
Monocilíndrico Policilíndrico
Por el tipo de trabajo
Motores de dos tiempos Motores de cuatro tiempos
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Por el tipo de distribución Se clasifican en: Motores tipo OHV: Donde las válvulas están colocadas por encima del pistón y son empujadas por balancines y operadas por empujadores (botadores).
Motores tipo SOHC: Donde el árbol de levas está en la culata y es accionado a través de una cadena para mover los balancines
Motores tipo DOOHC: Con el árbol de levas en la culata, uno para admisión y otro para escape. Las válvulas son de admisión, que en su base tienen mayor área y están refrigeradas continuamente por el combustible fresco, y de escape, tienen que soportar los rigores de la temperatura de la combustión, lo que exige elaborarlas con materiales diferentes a las de admisión.
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En la culata hay como mínimo dos válvulas, una admisión con un área mayor, y una de escape, con menor tamaño en su base. Encontramos culatas con tres, cuatro y hasta cinco válvulas, pero en todo caso la suma del área de las bases de admisión es mayor que la suma del área de las de escape. Las válvulas se pueden activar de tres maneras: 1. Por balancín accionado con botadores. 2. Por balancín activado por las levas del árbol. 3. Directamente por las levas, con una especie de monedas colocadas entre la cola de la válvula y la leva.
Por el tipo de refrigeración
Por aire Por agua
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3. Partes principales de los motores de combustión interna gasolina Todo motor está constituido por partes esenciales o grupos funcionales, claramente diferenciados por la misión que cumplen dentro del conjunto motor. Dichos grupos funcionales son los siguientes: a. b. c. d. e. f. g.
Elementos externos Elementos activos Distribución Circuito de alimentación Circuito de engrase Circuito de refrigeración Sistema de encendido convencional
1. Capucho de bujía 2. Llave de alimentación o sierre 3. Polvera 4. Brazo de arranque 5. Difusor de aire 6. Palanca de cambios 7. Tapa de motor 8. Brida 9. Tornillo de tapadera 10. Aletas de enfriamiento 11. Mono bloque 12. Culata
4. Principios del funcionamiento del motor a gasolina de cuatro tiempos (ciclo teórico) Para desarrollar el ciclo de trabajo, el motor efectúa cuatro tiempos lo que equivale a dos vueltas del cigüeñal y un giro de 720º. Los tiempos se suceden en el orden siguiente: Admisión, compresión, explosión y escape. Teóricamente, cada uno de los eventos (admisión, compresión, explosión y escape) se inicia el PMS y termina en el PMI, donde el pistón cambia de giro para la carrera de compresión, que va del PMI al PMS donde se enciende el combustible y se expande obligando al pistón a descender del PMI al PMS para que, por inercia, el pistón suba de nuevo del PMI al PMS en la carrera de escape, desalojando los residuos de gas producto de la combustión.
Ciclo teórico Primer tiempo: Admisión El pistón se desplaza del Punto Muerto Superior (PMS) al Punto Muerto Inferior (PMI). Durante el descenso del pistón la válvula de admisión se encuentra abierta y la válvula de escape cerrada. El pistón en su desplazamiento crea una depresión por el
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espacio que va desalojando dando lugar a la entrada de mezcla de aire-gasolina. El cigüeñal a girado180º equivalentes a media vuelta. Los gases de escape que están siendo expulsados generan una depresión que pone en movimiento los gases frescos antes de que el pistón se mueva hacia abajo. La válvula de admisión se cierra de 35º a 90º después del PMI en la carrera de compresión, ya que los gases frescos pueden seguir entrando aunque el pistón vaya hacia arriba en la carrera de compresión. De esta manera el ángulo de apertura de la válvula de admisión puede aumentarse de 180º a 315º. Segundo tiempo: Compresión Al ascender el pistón y al estar las válvulas cerradas, el gas nuevo se comprime de 6 a 10 veces el total del volumen inicial del cilindro. La compresión favorece la gasificación ulterior del combustible y con ello se prepara la combustión del modo que pueda ser rápida y completa. Tercer tiempo: Explosión o Expansión o Fuerza o Trabajo La combustión se realiza por el salto de la chispa que se produce en la bujía (chispero). El tiempo comprendido entre el salto de la chispa y el total desarrollo de un frente de llama es de aproximadamente de 1/10000 segundos; durante este lapso de tiempo el pistón se mantiene moviéndose tan rápidamente como revoluciones tenga el motor. Por esta razón la chispa debe saltar entre 0º y 40º antes que el pistón llegue al PMS en la carrera de compresión, con el objeto que la combustión que se produce a modo de explosión, alcance su mayor fuerza un poco después que el pistón ha alcanzado al PMS; estos grados varían en dependencia a las RPM del motor ya que a mayor velocidad del pistón se requiere mayor avance al encendido. Cuando el movimiento es de descenso del pistón hasta PMI, se transforma la energía térmica en trabajo mecánico. Cuarto tiempo: Escape o expulsión Para liberar el mecanismo Biela – Manivela cuando el pistón llega al PMI, la válvula abre entre 40º a 90º antes del PMI en la carrera de explosión. Gracias a la presión existente, los gases quemados empiezan a salir del cilindro aún cuando el pistón no empieza a subir todavía. Al avanzar el pistón hacia el PMS se expulsan los restos de los gases quemados y para favorecer aún la salida de estos gases; la válvula de escape se cierra.
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5. Funcionamiento del motor de dos tiempos En este tipo de motor ocurren los eventos por encima y por debajo del pistón. La admisión es por debajo del pistón y va directamente al cárter cuando el pistón sube y destapa la(s) lumbrera(s) de admisión. La compresión se da a partir del momento en que el pistón, en su subida, tapa las lumbreras de transferencia y empuja los gases contra la culata, comprimiéndolos para que, antes de llegar al PMS, se enciendan y generen la combustión, que al expandir los gases, se obliga al pistón a bajar y destapar la lumbrera de escape para que salgan los residuos de la combustión.
En esta carrera del PMS al PMI, el pistón crea una diferencia de presión que obliga al combustible que hay depositado en el cárter, a subir por las lumbreras de transferencia (transfer), para ser comprimidos de nuevo y ayudar a salir los gases calientes, por diferencia de temperatura. De esta manera funciona este motor, en forma cíclica, generando trabajo, como ya se dijo, en una vuelta completa del cigüeñal.
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5. Partes principales del motor
5.1Culata Función de la Culata: La culata está ubicada en la parte superior del cilindro y le sirve de tapa y sello. En ella se comprimen todos los gases y se inicia la combustión después de que el combustible es encendido por la chispa que salta en la bujía colocada en el orificio roscado de la culata (cámara de combustión). La culata está hecha de una aleación de aluminio y antimonio con gran resistencia a la temperatura y excelente disipación del calor.
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La forma de la culata depende del tipo de refrigeración del motor. Por ello puede ser lisa y con conductos alrededor de la cámara de combustión, cuando el motor se refrigera con líquido; o con aletas de enfriamiento de un buen tamaño, si la refrigeración es por aire directo o aire forzado.
La culata está sujeta al motor por medio de espárragos con tuercas o tornillos especiales y debe llevar un buen torque (ajuste) que nos lo da el fabricante en el manual para evitar pérdidas de compresión o fugas de aceite. En la unión de la culata y el cilindro va colocado un empaque resistente que puede ser de cobre, aluminio o asbesto tejido.
Partes que integran la Culata Las válvulas: Están hechas de acero, tienen una base en forma de hongo con un vástago largo en el que al final encontramos una depresión donde se colocan sobre el muelle las chavetas (cuñas) de sujeción. En la construcción de las válvulas llevan un afilado (asiento) a 30º, 45º ó 60º, que concuerda con el asiento hecho en la cámara de combustión para lograr un sello perfecto totalmente hermético que evite el goteo.
En la construcción de válvulas de escape se utilizan aditivos de magnesio y silicio para darles mayor resistencia, ya que están sometidas a un régimen de trabajo más fuerte por tener que soportar la acción de los gases calientes. Las válvulas de admisión, en cambio, están refrigeradas por la mezcla fresca.
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Las válvulas de admisión tienen mayor diámetro que las de escape, para permitir que entre una buena cantidad de combustible.
Los asientos hechos en la cámara son ligeramente más estrechos que su correspondiente en la válvula, lo que evita que elementos extraños se metan entre ambos asientos, y asegura mayor firmeza al sello. Cuando hacemos mantenimiento hay que asentar las válvulas, lo que se hace con pomada esmeril, aplicando primero el grano grueso, y el acabado con el grano fino. Se asientan haciéndolas girar sobre el asiento en la culata en dirección derecha a izquierda y viceversa, procedimiento que se denomina “batir chocolate”.
Los asientos de válvulas que van en la cámara de combustión son introducidos a presión y son más duros que los asientos de las válvulas, los cuales se pueden deteriorar por mal reglaje en el ajuste de las mismas: Demasiado ajustadas se quema el asiento, y desajustadas generan mucho ruido Las válvulas están montadas en la culata a través de las guías de válvulas, que deben tener un buen ajuste con respecto al vástago de las válvulas para que éstas funcionen con precisión Sobre las guías van colocados unos sellos de aceite conocidos también como economizadores, que evitan que el aceite que lubrica la válvula y los muelles penetre en cantidad excesiva a la cámara de combustión. Las guías deben ser muy bien observadas, para asegurarse de que no presenten fisuras ni excesiva tolerancia.
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Balancines Los balancines están montados en la culata o en el culatín por medio de pasadores que en ocasiones tienen una rosca interna en uno de sus extremos para facilitar su extracción con un eje roscado y una pesa.
Cuando hacemos mantenimiento en este sector debemos medir el orificio del balancín y el grosor del pasador, porque si están por fuera de los límites del manual de servicio, causan ruido.
Árbol de levas Está hecho de fundición de hierro con número de levas que llevan tratamiento térmico de dureza y un orificio de lubricación por ser el punto de contacto con los balancines. Son dos como mínimo por cilindro, e independientes para admisión y para escape
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Procedimiento para asentar válvulas 1. Después de haber bajado la culata del motor procedemos a retirar los pasadores de los balancines y, utilizando una prensa en C (herramienta especial), vencemos los resortes de las válvulas y sacamos las cuñas que las sostienen contra el muelle, observando su posición .
2. Retiramos los muelles y las arandelas que están sobre las guías si las hay. Sacamos las válvulas y los economizadores que están sobre las guías.
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3. Limpiamos los conductos de admisión y de escape, limpiamos las válvulas y comparamos las medidas del grosor del vástago, alabeo (torsión) y desgaste del asiento con las que recomienda el fabricante; si están dentro de los parámetros procedemos a asentarlas untándoles pomada abrasiva de grano grueso. Este proceso se hace girando la válvula sobre el asiento en la culata por medio de una chupa y un palito, lo que popularmente se conoce como “batir chocolate”.
4. Una vez efectuado el procedimiento anterior limpiamos los asientos en la culata y en las válvulas y armamos de nuevo sin olvidar colocar economizadores nuevos para asegurarnos contra posibles entradas de aceite a la cámara de combustión, que ocasionarían problemas no deseados, porque el motor no trabajaría en forma correcta y nos veríamos obligados a repetir el trabajo.
5. Después de montar las válvulas verificamos su hermeticidad echando gasolina por los conductos de admisión y de escape, para asegurarnos de que ésta no pase a la cámara. Si el sellado es correcto podemos seguir armando el motor.
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5.2 Bloque de cilindros El bloque del motor constituye el cuerpo central o estructura básica de la motocicleta. Su principal característica ha de ser la rigidez para que sea capaz de resistir grandes esfuerzos sin sufrir deformaciones. La mayoría de bloques constan de aletas para la disipación del calor, pero también existen bloques con canalizaciones para la circulación de líquido refrigerante. La parte superior del bloque es perfectamente plana para hacer un cierre hermético con la culata interponiendo una junta. En el bloque se practican canalizaciones para el aceite y las cámaras para el líquido de refrigeración. 1. Bloque 2. O’ ring 3. Guía de Bloque 4. Aleta 5. Conjunto de anillos 6. Tensor 7. Seguridad del bulón 8. Bulón del pistón 9. Junta inferior
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Material del que se fabrica el bloque de cilindros El bloque generalmente se fabrica en una sola pieza mediante fundición. El material empleado habitualmente es hierro fundido especial, según el motor en que forma parte, obteniéndose buenas propiedades de resistencia mecánica, una alta rigide rigidez z y buen buen compo comporta rtamien miento to frente frente a las eleva elevadas das temperaturas que soporta. Con Con el fin fin prin princ cipal ipal de redu reduci cirr peso peso en el moto motor, r, se fabrican bloques de aleación ligera, a base de aluminio y silici silicio. o. Además Además,, de su bajo bajo peso, peso, pose poseen en muy buena buena conductividad conductividad térmica. El bloq bloque ue refri refrige gera rado do por por aire aire se cons constru truye ye con con los los cilindros independientes para facilitar el acceso del aire, y están dotados de aletas de refrigeración que mejoran el inte interc rcam amb bio de calo calor. r. Se emple mplean an,, sobr sobre e todo todo,, en motores de pequeña cilindrada para motocicleta.
El bloque refrigerado por agua es el tipo generalmente empleado en los motores de gran y mediana cilindrada. Alrededor de los cilindros se disponen unas cámaras por las que circula el líquido refrigerante, pasando después hacia la culata y de aquí al La fund fundic ició ión n o ator atoram amie ient nto o de la biel biela a es una una de las las fallas más frecuentes en los cigüeñales y se da por fallas en la lubricación. Cuando las bielas se dañan, no basta con cambiarlas, sino que además es prioritario buscar la causa y corregir la falla.
5.3 Cilindros Como su nombre lo indica tiene forma cilíndrica y en los motores de cuatro tiempos no tienen ningún tipo de lumbrera en su interior. Pued Pueden en esta estarr hech hechos os de hier hierro ro fund fundid ido o y trata tratado do,, o de duraluminio tratado. Pueden ser enfriados por aire directo, para lo cual llevan aletas aletas grand grandes, es, o por por líquid líquido o refrig refrigera erant nte, e, para para lo cual cual la cami camisa sa está está rode rodead ada a por por unos unos pasa pasadi dizo zos s por por los los que que circ circul ula a el líqu líquid ido o refr refrig iger eran ante te o el agua agua.. Este Este tipo tipo de enfriamie enfriamiento nto permite que los cilindros cilindros tengan una mayor mayor relación de comprensión.
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La tole tolera ració ción n entre entre pist pistón ón y cilin cilindr dro o se hace hace midi midien endo do el cilind cilindro ro con un micróm micrómet etro ro de interi interiore ores, s, y restan restando do de esta esta medi medida da la del del pist pistón ón,, hech hecha a con un micrómetro de exteriore exteriores. s. Compara Comparamos mos esta dife difere renc ncia ia con con la tole tolera ranc ncia ia establecida por el fabricante en el manual de servicio. Los cilindros de aluminio tratado no son rectificables, en cambio los de fundición de hierro se rectifican con pistones sobre medida, por lo general desde 0.25mm hasta un punto determinado por el fabricante, ya que la camisa no debe quedar muy delgada porque presentaría problemas de recalentamiento y frenaría el motor Sobredimensionar el cilindro puede ocasionar detonaciones en el funcionamiento del motor, o ruptura de bielas por sobreesfuerzo. Para desarmar desarmar un motor, éste éste debe debe estar estar frio a tempera temperatura tura ambiente. ambiente. Para evitar evitar daños daños es aconse aconsejab jable le medir medir el cilind cilindro ro ponié poniénd ndole ole entre entre placa placas s de apriet apriete, e, para para obtener una medida de mayor precisión.
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5.3.1Averías y consecuencias Las Las aver avería ías s que que afec afecta tan n a los los ele element mentos os del del tren tren alte altern rnat ativo ivo y los los cili cilind ndro ros s tien tienen en importantes consecuencias en el funcionamiento del motor:
Cilindros: Como ya se ha visto, la parte superior del cilindro se desgasta más debido a la mayor intensidad de las fuerzas que actúan sobre el pistón en las proximidades del PMS. A esto hay que añadir que en esta zona hay poco engrase y las temperaturas temperaturas son muy altas. El desgaste produce ovalamiento y conicidad en el cilindro y, como consecuencia, hay fugas de comprensión que disminuyen el rendimiento del motor y aumentan el consumo de aceite y de combustible.
Causas que aceleran el desgaste de los cilindros a) El arranque en frío, ya que se usan mezclas muy ricas y el exceso de combustible sin gasificar diluye el aceite eliminando la lubricación de esta zona. b) No efectuar los cambios de aceite y filtro en los períodos recomendados. c) Uso de aceite de calidad o viscosidad viscosidad inapropiada. inapropiada. d) Funcionamiento del motor en ambientes con mucho polvo atmosférico. e) Uso del motor ha elevado número de revoluciones, ya que la alta velocidad del pistón aumenta el desgaste.
Comprobación del bloque motor Hacer una revisión del estado general del bloque, comprobar el estado de los orificios roscados y de las superficies mecanizadas. Verificar el plano superior del bloque. Eliminar con una espátula los restos de junta que hayan hayan queda quedado do pegado pegados s sobre sobre la superf superfici icie e del del bloqu bloque. e. Y proce proceder der a compro comproba barr su planitud. Emplear una regla y una galga de espesor calibrado. Comprobar en posición longitudinal y transversal procurando cubrir toda la superficie. Medir con el calibrador de galgas. Esta medida se debe hacer unos 15mm debajo de la parte superior del cilindro, en el medio y en la parte inferior. Entre las funciones de los anillos están: Compartir los gases Repart Repartir ir la tempe temperat ratura ura por todo todo el cilind cilindro ro evitando puntos calientes. Sellar la camisa camisa para evitar evitar que la compresión compresión se fugue hacia el cárter (estanqueidad) y Regular la lubricación Los cilindros de aluminio aluminio presentan presentan en su acabado acabado una textura con apariencia porosa y los de fundición de hierro tienen un múltiple rayado en diferentes ángulos (glaseado), con el fin de conservar la película de lubricación con mayor facilidad y por más tiempo. Por los esfue esfuerzo rzos s a que que están están somet sometido idos, s, los cilind cilindro ros s tiende tienden n a ovala ovalarse rse,, y para para comprobarlo cuando hacemos mantenimiento o reparación del motor, debemos hacer
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seis medidas en diferentes ángulos y posiciones y compararlas con las del manual de servicio, para establecer diferencias y proceder a hacer las correcciones pertinentes según la observación.
5.4 Mecanismo de biela -manivela El Cigüeñal: es el encargado de convertir el movimiento lineal o vertical en movimiento giratorio (circular), el cual se transmite a través de otros mecanismos a la rueda trasera, en el caso de las motos en un lado de uno de los ejes. Además transmite el movimiento al sistema de encendido y el árbol de levas en los motores de cuatro tiempos. Su forma varía según el diseño del motor, pero su función es siempre la misma. Tiene un muñón o pin cram (codo) para cada una de las bielas (tanto codos como bielas), colocados en forma exacta a 180º, 120º ó 90º, según la disposición y número de cilindros dispuestos consecutivamente en orden de encendido. El cigüeñal más sencillo es el de los motores mono cilíndricos, que consta de dos pesas unidas por un codo desfasado con relación a los ejes del cigüeñal, que están en el centro de las pesas. Por lo general los cigüeñales están hechos de aleaciones de acero duro o acero al níquel-cromomolibdeno y su diseño depende de que su trabajo sea en un motor de dos tiempos o de cuatro tiempos, lo que los hace ser muy diferentes el uno del otro, como lo veremos cuando hablemos de cada uno de esos motores específicamente.
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En algunos motores el cigüeñal está conectado con un sistema de balanceo o contrapesa que se coloca con el fin de minimizar la vibración del motor. Los cigüeñales mono cilíndricos están montados sobre salineras, mientras que en los poli cilíndricos están montados en cojinetes de empuje, tanto en los extremos como en los puntos de apoyo. Estos cojinetes están provistos de canales para su lubricación, a través de orificios hechos en forma especial en el codo del cigüeñal. Las bielas de los cigüeñales, fabricadas de acero y tratadas y mecanizadas, están conformadas por tres partes:
En su parte media, el pistón tiene una ranura circular donde van colocados los pines que evitan que el pasador del pistón, que une a este con la biela, se salga y ocasione daños en el cilindro. Las partes que están adelante y atrás del orificio del pistón de denominan faldas de admisión y falda de escape respectivamente. El pistón debe tener con la camisa una tolerancia, determinada por el fabricante para evitar que éste se pegue al cilindro por efecto de la dilatación por la temperatura. Además tiene forma cónica, con el mismo propósito.
Los anillos (aros o segmentos): Están hechos de hierro fundido especial y en algunos casos con recubrimiento de níquel-cromo. Algunos tienen en la pared exterior (grosor) una especie de ranura circular que ayuda a mantener la película de lubricación.
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Tienen forma circular, con diferentes dependiendo del motor en que trabajen.
diseños,
En una de sus paredes tienen impresa información que nos precisa a qué medida están hechos. Se colocan con dicha información hacia la cabeza del pistón.
Para medir su tolerancia, entre las puntas se meten dentro de la camisa (cilindro), uno a uno, se nivelan por debajo con el pistón y se procede a medir con el calibrador de galgas. Esta medida se debe hacer unos 15mm debajo de la parte superior del cilindro, en el medio y en la parte inferior.
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Entre las funciones de los anillos están:
Comprimir los gases. Repartir la temperatura por todo el cilindro evitando puntos calientes. Sellar la camisa para evitar que la compresión se fugue hacia el cárter (estanqueidad) y Regular la lubricación.
Los anillos sufren daños (se parten o desgastan) por falta de lubricación o escasas gasolina; y con el tiempo, por la fricción permanente a la que están sometidos.
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN
1. De acuerdo a la ilustración representada, nombres las partes externas del motor escribiendo en la raya el nombre según corresponda. 1._________________________ 2._________________________ 3._________________________ 4._________________________ 5. _________________________ 6. _________________________ 7. _________________________ 8. _________________________ 9. _________________________ 10. _________________________ 11. _________________________ 12. _________________________
2. Enumere las causas que aceleran el desgaste de los cilindros
3. Enumere las partes que integran la culata
4. Explique el procedimiento para asentar las válvulas
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5. Las siguientes gráficas corresponden al ciclo teórico del motor de cuatro tiempos. a) Identifique según la gráfica el tiempo a que corresponde cada una de ellas, escribiendo en la raya el tiempo que representa. . b) Explique el ciclo teórico del motor de cuatro tiempos.
a. ____________________
b. ___________________________
c. ____________________________
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R esultado de aprendizaje 2.
Realizada la reparación y mantenimiento del sistema de distribución, mediante la calibración de las válvulas, ajuste del tiempo y del tensor.
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Unidad II. Sistema de distribución Objetivos específicos
Clasificar los tipos de motores por las características del sistema de distribución. Identificar las partes componentes del sistema de distribución, por sus características constructivas. Explicar el funcionamiento del sistema de distribución en motores de combustión interna. Regular el sistema de distribución, mediante el ajuste de sus componentes a través de marcas y medidas de calibración establecidas por el fabricante.
1. Función del sistema de distribución Tiene como función la apertura y cierre de las válvulas en motores de cuatro tiempos para facilitar la entrada de los gases frescos y salida de gases quemados.
2. Tipos de motores según el sistema de distribución
3. Elementos que componen el sistema de distribución
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3.1Árbol de Levas Tiene la función de transmitir el movimiento rotativo del cigüeñal en movimiento alternativo para la apertura de las válvulas. Generalmente están hechos de fundición de hierro con tratamiento térmico. Del ángulo y la altura en que están hechas las levas depende la abertura y duración de las válvulas y por consiguiente el volumen de gas que se admite y se queme, lo que determina la potencia del motor. En algunas motos encontraremos uno, dos o más arboles de levas según sea el diseño y propósito del motor. En el mantenimiento debemos medir la leva y compararla con la medida que proporciona el fabricante, y si ha perdido más de 0.1mm de altura, debe reemplazarse.
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Engranaje del árbol de levas Por lo general es de hierro acerado y es el que recibe el movimiento transmitido por cigüeñal está conectado en el árbol de levas y lleva la señal que se requiere para colocar el motor en tiempo mecánico en el momento del ensamble. El número de dientes es el doble de los que tiene el del cigüeñal.
Procedimiento para tomar el tiempo mecánico Consisten en hacer coincidir las señales en la carcasa inferior al nivel de la volante con una letra T u otra señal especificada por el fabricante para ese fin, y luego hacerla coincidir con la de la volante o culatín, ambas señales deben coincidir simultáneamente. El tiempo por lo general se toma con el cilindro número uno que es el que queda mas cerca de la volante, a no ser que el manual indique lo contrario
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Procedimiento para calibrar válvulas
Se hace con el motor frio a temperatura ambiente. Se retira la tapa de válvulas, al retirarla esta nos permite girar el volante y observar las marcas del tiempo mecánico al nivel del volante, procedemos a girar el volante en sentido de giro del motor observando que la válvula de admisión que corresponde al cilindro que vamos a calibrar bajen en admisión y suban de nuevo. Seguimos girando la volante hasta señal de tiempo y la dejamos ahí.
Aflojamos la contra tuerca del taque con la herramienta especial y con un destornillador de ranura si es el caso, bajamos o subimos el tornillo taque.
Seleccionamos la galga que nos indica el manual del fabricante, para esa válvula entre el taque y la cola de la válvula de manera, que la válvula entre ajustada (sin forzarla) y que la galga siguiente en espesor no entre.
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Ajustamo Ajustamos s la contratu contratuerca erca y rectificamos rectificamos la toleran tolerancia cia con la galga, galga, en ese punto punto calibramos la válvula de admisión y escape correspondiente a ese cilindro.
Tensores Tensores y guía de cadenas Están Están hechos hechos de láminas láminas aceradas aceradas,, recubie recubierta rta de una pasta o resina especial y sirven como guía de la cadena y tensor de la misma.
Son Son activa tivad dos por por mec mecanis anismo mos s man manuales les o auto automát mático icos, s, los cuales cuales accion accionan an un embolo embolo y un muelle muelle que que empuja empujan n el tensor tensor que que actúa actúa sobre sobre la cadena dándole el ajuste requerido para que esta no gene genere re ruid ruidos os o desg desga astes stes en las las pare pared des de circulación.
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACION 1. Explique el significado significado de las siguientes siguientes denominaciones denominaciones para motores a. OHC b. OHV
2. En un motor motor de prácti práctica ca identif identifique ique los elemen elementos tos del del sistema sistema de distribu distribución ción y responda las siguientes preguntas. a) Nombre las normas normas de higiene y seguridad laboral laboral para la calibración calibración de las válvulas y alinear las marcas del tiempo de de la volante y el cigüeñal. cigüeñal. b) ¿Qué siste sistema ma de distrib distribució ución n utiliza utiliza el motor? motor? c) ¿Qué medidas medidas establece el el fabricante para para la calibración de de las válvulas de de admisión y escape? d) Realice el entiempado entiempado del del sistema de distribución distribución del motor. e) Describa el procedimiento procedimiento para calibrar las válvulas válvulas del sistema de de distribución 3. Identifique en en la siguiente siguiente ilustración las partes partes del sistema de de distribución distribución escribiendo a la par del número el nombre que corresponda.
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R esult es ulta ado de aprendizaje 3
Realizado el mantenimiento del sistema de lubricación, aplicando técnicas establecidas.
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Unidad III. Sistema de lubricación del motor Objetivos específicos
Explicar la función que cumplen los aceites lubricantes en el motor de combustión interna. Seleccionar el tipo de lubricante apropiado para motores de dos tiempos y cuatro tiempos, por medio de sus especificaciones técnicas. Identificar los elementos que componen el sistema de lubricación del motor de dos tiempos y cuatro tiempos. Determinar la proporción de la mezcla aceite gasolina, para motores de 2T, con base a las especificaciones del fabricante. Realizar el cambio de aceite del motor, aplicando procedimientos establecidos.
1. Propósito de la lubricación La lubricación tiene como fin interponer entre las partes en fricción una fina capa de aceite u otro lubricante. La película de lubricante es de espesor micrométrico (puede llegar a ser hasta mil veces más delgada que un cabello humano), por lo que debe ser sumamente fina y su cantidad y frecuencia dependen de la magnitud y el estado de las piezas en contacto y la velocidad a que se produce.
La lubricación dispersa la temperatura a través de toda la superficie sin permitir la concentración de calor en un solo punto. El incremento exagerado de la temperatura debido a la fricción generada por el movimiento de dos o más cuerpos entre sí, obliga a que entre ellos haya una película de lubricación que evite que éstos se dañen al incrementar el rozamiento por la dilatación a que da lugar la alta temperatura, o que lleguen inclusive a fundirse el uno contra el otro, echando a perder los elementos y ocasionando daños a otras partes. Los cuerpos, sobre todo cuando están nuevos, a simple vista parecen tener un pulimento perfecto. Pero al mirarlos al microscopio vemos imperfecciones y rugosidades. Allí es donde se deposita la película de lubricación para evitar daños. No es aconsejable el acabado tipo espejo por que hace que la película de aceite desaparezca con mucha facilidad.
2. Tipos de lubricación 2.1 Lubricación fluida o hidrodinámica Se da entre partes separadas donde se forman, una tras otra, varias películas de aceite que fluyen constantemente, evitando la creación de burbujas para dar mayor resistencia a los materiales en contacto por que evitan el rozamiento de metal con metal.
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2.2 Lubricación semiseca o mixta Se da cuando hay permanente contacto de metal con metal, con una película de aceite suficientemente para evitar daños como en el caso del arranque inicial del motor o en cercanías al punto muerto superior, donde la película de lubricación es más seca.
2.3 Lubricación de película mínima o límite
En este caso el motor no está en condiciones de funcionamiento por no haber suficiente película de lubricante y, en caso de producirse el roce entre las partes seria directo, ocasionando desgaste. El rozamiento entre dos piezas depende de las irregularidades en la superficie de las mismas, de las fuerzas que las mantienen en contacto y de la velocidad con que se mueven. La lubricación tiene también como función ayudar en el enfriamiento de las partes en contacto; y según la calidad del lubricante cumple con otras funciones, como la de servir como detergentes, antioxidante, anti herrumbre, aspersantes, anticongelante entre otras.
3. Tipos de lubricantes Lubricantes líquidos
Son los denominados aceites, que tienen distintas propiedades y comportamientos, según los puntos a lubricar y el tipo de motor en el que trabajen.
Lubricantes semisecos o semisólidos Son aquellos que tienen buenas consistencias y sirven como lubricantes en partes fuera del motor. Las principales partes a lubricar son: rodamientos, piñones, eje, cigüeñal, pistón, anillos cilindros, transmisiones, árbol de leva, balancines, válvulas, resortes. La lubricación se puede dar por barboteo, pre mezcla, bomba a presión, niebla de aceite.
Aunque todo motor requiere de un sistema de lubricación en sus partes móviles para funcionar adecuadamente, es importante saber que la lubricación en los motores de dos tiempos es diferente a los motores de cuatro tiempos.
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4. Lubricación en motores de dos tiempos En este tipo de motores la lubricación es independiente para la cabeza de fuerza, y para el embrague y la caja. La cabeza de fuerza se puede lubricar de dos formas: a) por mezcla b) por bomba.
4.1 Lubricación por mezcla Se denomina así porque para hacerla debemos echar una cantidad predeterminada de gasolina. En las motos esta cantidad por lo general es de 50/1, o sea que a 50 partes de gasolina le echamos 1 parte de aceite (a 50 litros de gasolina le echamos 1 litro de aceite). Sabiendo que un galón de gasolina equivale 3,864cc, podremos calcular cuántos cc de aceite le debemos agregar: 77.28cc. También es muy usual que trabajen con pre mezcla los motores de dos tiempos para competencia.
Cuando usamos una moto que trabajan con pre mezcla debemos tener mucho cuidado porque si preparamos una mezcla muy pobre de aceite corremos el riesgo de fundir el motor ya que este se va a recalentar, para luego frenarse y fundirse. En cambio, la mezcla nos queda muy cargada de aceite, el motor trabajara muy ahogado, empapara la bujía y dejara mucho residuo en el sistema de escape. De todas maneras, esta situación es menos grave que un motor fundido.
4.2 Lubricación por bombas En este caso el aceite de dos tiempo es suministrado de forma separada de la gasolina por una bomba a la que le llega el aceite proveniente de un deposito del tanque de gasolina, y la bomba lo dosifica, según la aceleración, para que vaya a mezclarse con la gasolina tan pronto como esta salga del carburador, y antes entrar al Carter
.3 Lubricación de carter seco En este sistema el depósito de aceite está situado fuera del Carter. En algunas motos como: XT500, TT500, XL650 y otras se utiliza parte del chasis. Los motores de cuatro tiempos llevan dos filtros. Uno de ellos es una especie de cedazo (el tamiz) colocado en la entrada del aceite a la bomba, cerca al drenaje del aceite y es el encargado de retener las partículas las partículas grandes que hay en el aceite para que no lleguen al cuerpo de la bomba y la rayen. El tamiz es lavable. Está hecho de una maya metálica cubierta con un papel especial plastificado, con poros muy menudos con capacidad de
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retención de partículas de diámetro de 1/2000mm, ya que las partículas más pequeñas se consideran inofensivas. La vida útil de un filtro puede ser de 10000 a 12000 kilómetros. El otro filtro trabaja por ley centrifuga acumulando en sus paredes las suciedades que hay en el aceite. Por lo general está ubicado en los conductos de lubricación, antes del conducto que lubrica la biela.
Nota: Con el filtro y la bomba en buenas condiciones se calcula que a una velocidad promedio de 2000 RPM, el aceite puede pasar a través de ellos tres veces por minutos.
Clasificación de los aceites
La clasificación más conocida por todos es la S.A.E, pero existen otras clasificaciones como la A.P.I, (American Petrolium Institute), que ha establecido unas denominaciones para los aceites que dan una idea de la calidad y aplicaciones de cada una de ellas. Hoy en día las más utilizadas son las categorías “Regular”, “Premium”, y “HD”. La especificación Regular, es apta para motores que trabajan en condiciones moderadas, aun que ha caído en desuso. La especificación Premium, son inhibidores de la corrosión, y son aptos para motores que trabajan en condiciones de servicios moderadamente severas. La especificación HD, (Heavy Duty) que significa “Trabajo Duro” son inhibidores de la corrosión, aditivos detergentes y dispersantes. Posteriormente surgieron las especificaciones “M” para motores de gasolina
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que se desglosaban en ML, MM, MS. Iníciales de las palabras Motor Light, Motor Médium, Motor Severe. Por la calidad de desempeño y por el grado de viscosidad los aceites se clasifican por: El nivel de servicio ( *API ) El grado de viscosidad ( **SAE )
Society of Automotive Engineers (SAE) Aunque la física emplea unidades específicas para determinar la viscosidad, en relación con los motores, el sistema más extendido es la clasificación SAE (Society of Automotive Engineers). Esta clasificación establece una numeración en función de la utilización según la temperatura ambiente.
La clasificación SAE divide los aceites en dos grupos, los monogrado y los multigrados. Los monogrado mas usados son: 5W, 10W, 20W, 30, 40 y 50. La letra W que significa winter (invierno) son aceites para ser usados en condiciones de frío e indica que a bajas temperaturas es un poco más fluido que el que corresponde a la misma numeración sin la W.
Actualmente en los motores de automóvil se emplean casi exclusivamente los aceites multigrados. Estos aceites se caracterizan por agrupar varios números SAE, de manera que en frío se comportan como el número más bajo y en caliente como el número más alto. Por ejemplo, el aceite SAE 15W-50 cumple las exigencias del SAE 15W a -17.8 0 C y las del SAE 50 a 98.9 0C, o sea que es de arranque ligero en frío y resistente a altas temperaturas.
API (American Petroleum Institute) en colaboración con SAE y ASTM (American Societey for Testing and Materials) han establecido unas categorías que describen el comportamiento de aceite para determinadas condiciones de servicio.
La capacidad de un aceite para superar satisfactoriamente una o varias categorías API, se determina por las pruebas de motor desarrolladas por ASTM.
Las categorías API se subdividen en series “S” y “C” y para completar la designación de la serie se le agregan letras en orden alfabético según se vaya mejorando la calidad del aceite. La serie “S” (SPARK COMBUSTION) sirve para evaluar aceites principalmente dirigidos a motores de gasolina y la serie “C” (COMBUSTION BY COMPRESION) para vehículos industriales con motores diesel. Con la incorporación creciente de vehículos livianos movidos por motores diesel, muchos aceites han sido estudiados y formulados para cumplir tanto con la especificación “S” como con la “C”, siendo aplicables a los motores de gasolina y a los motores diesel.
Muchas de las categorías API ya no están en vigencia ya que los aceites se han ido perfeccionando cada vez más. Por ejemplo, la categoría “SH” cumplía las exigencias de los motores fabricados hasta el año 1993 y la categoría más actual es la “SL” que fue introducida en el 2001 y puede ser utilizada para todos los motores actuales incluyendo los de años anteriores. La categoría mas actual de los motores diesel es la “CH-4”, introducida en 1998.
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Las letras GL que son para aceites de transmisión y diferenciales: estas corresponden a: GL-1, GL-2 , GL-3 , GL-4 , GL-5
Las mas resientes clasificaciones A.P.I. SA
SB
SC
SD
SE
SF
SG
SH
SJ
CA
CB
CC
CD
CE
CF
CG
CG-4
CH-4
Nota: no se puede atribuir la clasificación “S” exclusiva para los motores de gasolina y la clasificación “C” a los motores a Diesel. Por ejemplo la “SA” corresponde a motores Gasolina como a Diesel.
CLASIFICACION API PARA ACEITES DE TRANSMISIÓN Y DIFERENCIAL API GL-1
Especifica el tipo de servicio característico de ejes, automotrices, sinfín, cónico espiral y algunas transmisiones manuales
API GL-2
Especifica el tipo característico de ejes que operan bajo condiciones de carga
API GL-3
Especifica el tipo de servicio característico de transmisiones manuales y ejes que opera bajo condiciones moderadamente severas de velocidad
API GL-4
Especifica el tipo de servicio característico de engranajes hipoidales en automóviles y otros equipos bajo condiciones de alta velocidad
API GL-5
Especifica el tipo de servicio característico de engranajes hipoidales en automóviles y otros equipos bajo condiciones de alta velocidad de carga de impacto de alta velocidad
También la ACEA (Asociación Europea de Fabricantes de Automóviles) tiene sus especificaciones en relación con las condiciones de servicio de los aceites.
Selección del aceite lubricante
Para seleccionar un aceite de motor hay que tomar en cuenta la viscosidad SAE y su calidad es decir, la especificación API o ACEA. Muchos de los fabricantes recomiendan el tipo de aceite a utilizar en determinado motor. Los de todo tipo de servicio, con categorías SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60, correspondiendo al aceito menos viscoso el número más bajo. Estas categorías clasifican a los llamados aceites mono grado, son recomendables cuando la temperatura es estable durante el día o entre el invierno y el verano. Por ejemplo, el grado SAE para un aceite de verano es 50 y para uno de invierno es 30.
El grupo de los aceites para servicio de invierno establece las categorías SAE 0W, SAE 10 W, SAE 15 W, SAE 20 W, SAE 25 W.
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Los aceites multigrados se desarrollaron para superar las limitaciones de los monogrado. Estos se mantienen más estables frente a los cambios de temperatura ambiente y del motor. De este modo, el mismo aceite puede ser usado tanto en invierno como en verano. Los aceites multigrados tienen características de viscosidad correspondientes a distintos aceites monogrado. Sus denominaciones SAE son: 5W50, 15W-40 y 20W-50. La letra W(de winter que significa invierno en inglés) siempre acompaña al grado SAE para temperaturas bajas.
Un aceite multigrado SAE 5W-50, por ejemplo, tiene la viscosidad de un monogrado SAE 5 cuando hace frío y de un monogrado SAE 50 cuando hace calor.
Existe mucha más variación en viscosidades para motores a gasolina. Hoy en día se tiene que consultar el manual de propietario o manual de mantenimiento para saber con que aceite recomienda hacerlo funcionar el que fabricó su motor.
Tipos de bombas de aceite en motores de dos tiempos
En algunos casos la lubricación a las partes se hace por canalizaciones practicadas en bloque, cilindros, árbol de leva etc. Sin embargo hay otros casos en que se realiza por medio de mangueras colocados en los conductos de aceite, después del filtro, hasta la parte superior de la culata, en el nivel del árbol de levas, pasando por el interior de éste y saliendo por orificios estratégicamente situado sobre el árbol de levas para permitir la lubricación de todas las partes móviles en la culata.
7.1 Mantenimiento de la bomba de aceite Cando desarmamos el motor debemos hacerle un buen mantenimiento a la bomba de lubricación. Si es de tipo trocoidal debemos observar muy bien los rotores y medir
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su tolerancia, su porosidad y verificar que el cuerpo de la bomba no tenga desgaste en profundidad ni en relación con los rotores. Estas medidas se hacen con el calibrador de hojas.
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Cambio de aceite del motor de la motocicleta
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN 1. Explique el procedimiento para realizar el cambio de aceite del motor de cuatro tiempos de una motocicleta.
2. Complete los siguientes enunciados, escribiendo en la raya la palabra o frase correcta. a. Para seleccionar un aceite de motor hay que tomar en cuenta ________________.
b. Los
aceites
lubricantes
para
todo
tipo
de
servicio corresponde
a
las
categorías_______________________________________________.
c. La especificación para los aceite de inviernos corresponden a:_______________.
d. ___________________________________________
se
desarrollaron
para
superar las limitaciones de los monogrado.
e. Por la variedad de las viscosidades de los aceites para motores a gasolina se deben consultar __________________________________________________.
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R esultado de aprendizaje 4.
Realizada las pruebas de funcionamiento y mantenimiento del sistema de refrigeración del motor en partes componentes,
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Unidad IV. Sistema de refrigeración del motor Objetivo específicos
Identificar los elementos que componen el sistema de refrigeración del motor de motocicletas. Realizar mantenimiento a componentes del sistema de refrigeración del motor de motocicletas.
1.Introducción Debido a los procesos que se dan en el motor para convertir la energía química en movimiento mecánico se generan altas temperaturas, especialmente en el proceso de combustión y en los movimientos que se llevan a cabo dentro del motor, que dan lugar a fuertes fricciones que incrementan la temperatura. En las motos encontramos distintas formas de lograr la refrigeración del motor según el diseño del mismo y el diseño general de la moto, como son: refrigeración por aire directo, por aire forzado y por líquido. Refrigeración por aire directo: no es conveniente tener encendido un motor que se enfríe por aire directo mientras la moto esté estacionada por más de cinco minutos, por que se recalienta, corriendo riesgo de frenada (bloque del motor) por recalentamiento. En estos motores es muy importante el material, la forma y el tamaño de las aletas que guían la circulación del aire. Anteriormente las camisas y las culatas estaban rodeadas de hierro fundido, mientras ahora las aletas de la culata y el material que recubre el cilindro están hechos de una aleación de aluminio, que tienen la propiedad de disipar el calor con más facilidad. Para mejorar el enfriamiento algunos fabricantes (SUZUKI) idearon una cubierta en forma trapezoidal que se coloca encima de la culata de los motores de dos tiempos que recogen gran cantidad de aire y lo obliga a circular a gran velocidad por la parte superior y posterior de la culata y el cilindro. Esta solución se conoce como: “Ram Air Sistem”.
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Otros como (YAMAHA), utilizan con el mismo fin los denominados “deflectores “, que sirven de vía obligatoria al aire para que se dirija al cilindro y la culata, enfriándola adecuadamente. En el mantenimiento de este sistema se exige mantener muy aseadas las partes, para que haya buena circulación de aire, y debe evitarse pintarse de negro.
Refrigeración por aire forzado La encontramos en motos pequeñas tipo Scuter, en las cuales el motor está tapado por la carrocería (chasis y tapas) en este caso tienen un ventilador montado sobre el volante, y todas las partes de volantes, cilindro y culata, están cubiertas para obligar que el aire generado por el ventilador circule alrededor de ellas para enfriarlas.
Enfriamiento por líquido En este sistema intervienen varios elementos que conforman una ruta de circulación del líquido refrigerante o el agua, que actúa enfriando los puntos calientes al entrar en contacto con ellos. Estos elementos son: radiador, mangueras de conducción, bomba de agua, orificio o conducto que están alrededor de los cilindros y culata, termostato, termo contacto, ventilador y tanque auxiliar para refrigerante y el refrigerante mismo.
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El radiador Está conformado por tubos de aluminio o cobre montado sobre un panel de pequeñas y numerosas celdas de aluminio con dos bocas (entrada y salida) y un conducto pequeño que lo comunica con el tanque auxiliar de refrigerante mediante una manguera delgada. En la entrada va montada una tapa presurizada y en la salida una manguera especial que lleva el líquido hasta la bomba. Cuando mayor sea el panel del radiador, mayor será su capacidad de enfriamiento. El panel hay que revisarlo con frecuencia para enderezar las celdas que se hayan torcido por golpes de pequeñas piedras que saltan cuando conducimos en terrenos sin asfalto o cuando no conservamos la distancia con los demás vehículos.
Bomba de agua Está colocada en la parte inferior, cerca al cigüeñal, que la hace girar con un mecanismo de contacto, para impulsar el líquido de manera que evite la formación de burbuja. Por lo general son de tipo centrífugo, con rotor de aluminio, bronce o plástico fino. La bomba tiene una tapa con un conducto que la comunica con los conductos que están en los cilindros. Las mangueras son hechas de lona encauchada con material resistente y su función es conducir el líquido desde el radiador hasta la bomba, y de la culata al radiador.
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Termo contacto Es una resistencia especial encargada de abrir o cerrar el circuito del ventilador cuando el líquido adquiera una temperatura previamente determinada.
Ventilador Actúa como extractor de calor cuando se enciende por orden del termocontacto.
Tapón del radiador Está diseñado para soportar una presión determinada, con el fin de evitar que el liquido se derrame por sobrepresión. Debemos tener cuidado de no destapar el radiador cuando el liquido este caliente, para evitar quemaduras graves.
Refrigerante Está hecho con base en el etanoenglicol (especie de alcohol), líquido inflamable (la llama no se ve, pero quema), por lo cual cuando éste se riegue, debemos limpiarlo inmediatamente para evitar problemas graves. El refrigerante incrementa la temperatura de ebullición a 125º aproximadamente, y disminuye la de congelación .
El termostato Es una especie de válvula que trabaja en función de la temperatura, y por su constitución abre o cierra el conducto de líquido después o antes de una temperatura determinada (por lo general 85º), la temperatura de trabajo del motor. Para verificar si el termostato funciona correctamente lo metemos en un recipiente con agua y la calentamos, para comprobar con un termómetro la temperatura de apertura y cierre, y compararlas con las especificaciones del fabricante en el manual de servicio o en el cuerpo del propio termostato.
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Radiador de aceite El sistema básico consiste en interrumpir el circuito de lubricación haciendo pasar el aceite a través de un radiador para el intercambio de calor entre aire y aceite, y conectando el regreso al circuito para aliviar en esta forma la temperatura del aceite y permitirle que llegue más frio a las partes móviles del motor. Esto se utiliza en motores de cuatro tiempos.
Soluciones a problemas de enfriamiento Por aire directo
Aseo riguroso, sobre todo en motos que trabajan en terreno destapado y fangoso, lo que genera recalentamiento. No recortar o utilizar culatas o cilindros con aletas reventadas. No dejar estacionada la moto encendida por largo tiempo.
Evitar las fallas en lubricación, revisando y drenando las bombas.
Asegúrese de usar la bujía adecuada.
Verificar que la mezcla sea la correcta.
Por aire forzado
Revisar el estado del ventilador y los conductos de aire. Evitar encender la moto por largos periodos sin colocar los elementos de refrigeración.
Utilizar la bujía recomendada por el fabricante.
Evitar mezclas pobres.
Por líquido (con radiador)
Verificar el nivel del refrigerante.
Comprobar el estado del termostato.
Revisar la tapa y el cuerpo del radiador.
Revisar el estado de la bomba de agua, mangueras y conductos.
Chequear el nivel del líquido en el tanque auxiliar. Cuando el agua se contamina con el aceite o viceversa, hay que revisar el retenedor y el rodamiento del eje de la bomba
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2. Desarrollo de prácticas en el Sistema de Refrigeración Reparación de fugas de líquido refrigerante Las pérdidas de líquido refrigerante puede ser motivo de recalentamiento del motor y se hace evidente cuando es necesario estar llenando el depósito de expansión constantemente y porque se notan filtraciones debajo del automóvil. Generalmente ocurren filtraciones por las uniones de las mangueras, por la válvula de descarga del radiador, por el eje de la bomba de agua, por el tapón del radiador, por el radiador, por los tapones que tiene dispuesto el sistema de refrigeración en el bloque y porque se puede estar pasando al cárter por un empaque de culata dañado o por los sellos de las camisas húmedas. Cuando la fuga de líquido no es posible observarla superficialmente hay que meter presión al sistema con una bomba que se conecta en la boca del radiador, para detectar el punto de la fuga.
Cuando la fuga es por las uniones hay que revisar las mismas, ya que puede haber oxidación, manguera rota o abrazadera floja, o la manguera está endurecida que impiden cerrar herméticamente la unión. Si la manguera está endurecida es mejor cambiarla. Cuando la filtración es por el tapón hay que revisar el empaque del mismo y si persiste la anomalía hay que cambiar el tapón. Si la fuga el por la bomba de agua o por los tapones hay que cambiar dicha bomba o dichos tapones. Si la fuga el por el radiador hay que llevar a reparar el radiador Comprobación del termostato El termostato es necesario comprobarlo cuando hay recalentamiento del motor y ya se han descartado otras posibilidades de recalentamiento; por esto, antes de desmontar el termostato, hay que cerciorarse que el sistema de lubricación está funcionando correctamente lo que implica revisar el nivel del aceite del motor, observar que el aceite es de buena calidad y que la presión en el sistema de lubricación es normal. También hay que cerciorarse que la bomba de agua y el ventilador estén funcionando normalmente, que las mangueras no se achatan sobre todo la inferior, que el radiador está limpio por fuera y que por dentro no se observen depósitos de óxido. Una forma práctica de descartar anomalías en el termostato es eliminándolo momentáneamente y probar el funcionamiento del motor, si el motor sigue recalentándose es una indicación que no se debe al mal funcionamiento del mismo.
1. Quite la tapa de la cajuela del alojamiento del termostato 2. Desmonte el termostato 3. Sumerja el termostato en un recipiente con agua 4. Caliente agua hasta que alcance una temperatura de 90 y 95º C Controle la temperatura con un termómetro 5. Observe el momento de apertura del termostato El termostato debe empezarse a abrir a la temperatura de 82 88º C Si el termostato no abre a la temperatura indicada, cámbielo Comprobación del funcionamiento del ventilador eléctrico El electro ventilador funciona por medio de un interruptor térmico que va colocado en la parte inferior del radiador. El ventilador debe funcionar cuando el motor ha alcanzado la
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temperatura de trabajo y si no funciona o funciona tardíamente puede deberse a falla en el motor eléctrico o a un mal funcionamiento del interruptor térmico. Una forma práctica de probar rápidamente es desconectar la unión eléctrica del interruptor y hacer un puente eléctrico. Si el ventilador funciona probablemente el problema se debe al interruptor, lo que debe comprobarse. La prueba hay que hacerla varias veces porque el motor puede estar funcionando defectuosamente y algunas veces puede activarse y otras no.
Comprobación del interruptor térmico
1. Desenrosque el interruptor de su base en la parte inferior del radiador 2. Sumérjalo en un recipiente con agua e instale el circuito indicado. 3. Caliente el agua progresivamente, y controle la temperatura por medio de un termómetro 4. Observe el momento que se enciende la lámpara La lámpara debe encenderse cuando la temperatura del agua alcance entre 90º y 95º C, y apagarse cuando la temperatura oscile entre 82 y 86º C.
Procedimiento para el cambio del líquido refrigerante
1. Comprobar el nivel del líquido refrigerante Observar que la posición del líquido refrigerante en el depósito de expansión sea la correcta. Si está bajo llenar el depósito hasta la línea FULL.
2. Comprobar el estado del refrigerante Quitar el tapón del radiador y comprobar que el refrigerante está totalmente limpio. Verificar la presencia de óxido o depósitos calcáreos alrededor de la tapa del radiador y del tubo de llenado. Comprobar la ausencia de aceite en el líquido refrigerante.
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1. Cambiar el refrigerante del motor Estacionar el vehículo en un lugar nivelado donde el líquido refrigerante se pueda drenar echándolo en un recipiente adecuado. Quitar la tapa del radiador y aflojar los tapones de drenaje del motor y del radiador.
Luego de drenar totalmente el líquido contenido, cierre herméticamente los tapones.
Realizar la mezcla de líquido refrigerante: agua, anticorrosivo y anticongelantes en las proporciones establecidas por el fabricante.
Vierta el líquido refrigerante recomendado por el fabricante.
Ponga en marcha el motor y rellenar el radiador con el refrigerante indicado.
Rellenar el depósito de reserva hasta la mitad.
Instalar las tapas del radiador y del depósito de reserva.
Comprobar la ausencia de fugas por los componentes del sistema.
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN 1. Enumere los elementos que componen el sistema de enfriamiento del motor:
2. Enumere los elementos que conforman el radiador:
3. Identifique los elementos representados escribiendo el nombre de cada uno de ellos en la raya.
a._______________
b.____________
c._________________
Explique el procedimiento para comprobar el funcionamiento del termostato
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R esultado de aprendizaje 5
Realizado el mantenimiento al sistema de alimentación del motor mediante el ajuste y limpieza de sus elementos.
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Unidad V. Sistema de alimentación Objetivos específicos
Identificar los elementos del sistema de alimentación de combustible, por sus características físicas. Explicar la función que cumplen los diferentes elementos del sistema de alimentación según sus características. Determinar los tipos de mezclas por la proporción aire combustible. Identificar en el carburador los diferentes circuitos (de llenado, de marcha normal, ralentí, encendido en frio o choke) por sus conductos. Realizar el mantenimiento del sistema de alimentación, mediante la limpieza y ajuste de los elementos de regulación del carburador.
1. Sistema de alimentación de combustible El sistema está constituido por los elementos que hacen posible que el combustible llegue al motor y, más exactamente, a la cámara de combustión, para ser encendido por la chispa de la bujía y mantener el motor encendido. Estos elementos son el tanque de combustible, las llaves de gasolina, las mangueras, filtros, el torque, la válvulas rotativas, válvulas de admisión en motores de cuatro tiempos, carburador, y en los modernos, bomba de combustible e inyectores.
2. Elementos que componen el sistema de alimentación Tanque de gasolina
Es el depósito de combustible, hecho en diversos materiales y formas, que puede estar ubicado en diferentes posiciones, de acuerdo con el diseño de la motocicleta.
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Llave de gasolina Es la encargada de regular el flujo de combustible hacia el carburador, la bomba de gasolina o los inyectores. Las hay básicamente de dos formas: la más común de tres posiciones (off : cerrada, on: tanque lleno, res : reserva); y la de succión o diafragma, que tiene cuatro posiciones, una de las cuales la sitúa directa sin que el diafragma intervenga ( PRI).
Las mangueras Son las conductoras de gasolina hechas de caucho especial resistente a la gasolina y sus componentes, son las encargadas de conducir el fluido.
Filtro de gasolina Son dispositivos de retener las suciedades de la gasolina por medio de mayas o papel especial. Están colocados en las mangueras de gasolina antes de llegar a su destino.
Bomba de gasolina Funciona como un impulsor de la gasolina, existen de accionamiento mecánico y de accionamiento eléctrico.
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Carburador Elemento mecánico encargado de regular la mezcla aire gasolina (en motores de cuatro tiempos),o aire – gasolina- aceite (en motores de dos tiempos) Trabaja basado en el principio venturi, que obedece al cambio de presiones, regulando la velocidad del flujo de la mezcla y facilitando la pulverizando de la misma.
3. Tipos de mezclas Mezcla rica
Es cuando la proporción aire combustible es 14/1. 13/1 12/1. Para que la mezcla se queme totalmente debe de haber buena pulverización y homogeneidad de la mezcla, es decir, que las partículas sea muy pequeñas y que el oxigeno circule alrededor del octano y la dosificación sea la correcta. En la realidad de trabajo del motor se requiere de mezclas muy ricas en el momento del arranque, al acelerar, y cuando se quiere alcanzar la máxima potencia.
Mezcla pobre Cuando hay poca entrada de gasolina o exceso de aire. Se da cuando el motor se encuentra a velocidades constantes, cuando se desacelera o se frena y cuando se trata de consumir lo menos posible. El correcto funcionamiento del carburador se ve afectado por otros factores; como la temperatura ambiente, al atura sobre el nivel del mar y el uso o manejo del usuario. La temperatura ambiente afecta el funcionamiento del carburador porque este maneja el volumen del aire, lo cual explica la diferencia de diámetros en el cuerpo del carburador. En invierno el aire es más pesado, y esto implica una mezcla pobre, mientras en verano las moléculas en el aire se dilatan y pierden peso, por lo tanto un mismo volumen de aire nos proporciona una mezcla rica. El exceso de calor del carburador debido a que se encuentra muy cerca de la culata hace que la gasolina se gasifique y burbujee lo que hace que la mezcla sea cada vez más pobre.
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4. Circuitos del carburador Para entender mejor el funcionamiento del carburador lo veremos por circuito llenado, marcha normal, ralentí o baja, choke o encendido en frio.
Circuito de llenado El combustible se encuentra en un depósito y llega al carburador por medio de una manguera, en cuya base se encuentra un porta aguja, con una aguja piramidal, de punta cónica que actúa sobre el orificio de entrada del porta aguja, permitiendo o impidiendo la entrada de combustible.
Circuito de marcha normal También conocido como circuito por que consta de un difusor, una aguja y un conducto de aire. Por este conducto pasa el aire hacia el difusor, donde se encuentra y se mezcla con la gasolina. Pero como la gasolina se queda a mitad del camino, se requiere de una inyección adicional de aire que entre por el venturi y facilita la pulverización y salida de la boquilla principal.
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Circuito de marcha lenta o ralentí Su función principal es proporcionar la cantidad de mezcla necesaria paras que la moto este parada, el motor se mantenga funcionando. El aire se toma en la primera parte del carburador por un conducto que lo mezcla con la gasolina. Esta mezcla sale por un orificio situado debajo de la cortina y esta se mantiene apoyada en el tornillo de aceleración, suministrando el aire adicional que se necesita para el funcionamiento.
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN I.
Lea cada una de los siguientes enunciados y complete la palabra o frase correcta.
a. El sistema de alimentación lo constituyen elementos que hacen posible que el combustible llegue al motor, específicamente a:___________________________, ________________________________________________________________. b. Los elementos que conforma el sistema de alimentación del motor de motocicletas son:______________________________________________________________ ________________________________________________________________. c. _______________ Es la encargada de regular el flujo de combustible hacia el
carburador, la bomba de gasolina o los inyectores. d. Las posiciones de la llave de diafragma son:________________________. e. En los motores de dos tiempos el c arburador se encarga de regular la
f.
mezcla:_________________________________________________________. El principio de trabajo del carburador es:_____________________ y se fundamenta en:___________________________________________________.
II. Realice una visita al taller e inspeccione el estado del sistema de alimentación de un motor de 2T o 4T. a) Solicitar en bodega un aceite para motor 2T, lea las especificaciones del fabricante y de acuerdo a la proporción realice la mezcla aceite-gasolina, utilizando un depósito graduado en mililitros. b) Regular el mínimo del carburador. c) Verifique el estado físico de cada uno de sus elementos y realice sus anotaciones para presentarlas en plenario a sus compañeros.
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R esultado de aprendizaje 7.
Realizada mantenimiento del sistema de encendido del motor, mediante la calibración de sus elementos (bujías, platinos), y verificación del nivel electrolito, carga del acumulador y ajuste de los bornes.
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Unidad VI. Sistema de encendido de la motocicleta Objetivos específicos
Explicar el funcionamiento del sistema de encendido del motor en la motocicleta, tomando en cuenta sus elementos. Identificar los elementos que componen el sistema de encendido del motor. Realizar la calibración de platinos en el sistema de alimentación tomando en cuenta las especificaciones del fabricante y cumpliendo con las normas de higiene y seguridad laboral. Realizar el mantenimiento preventivo del acumulador, tomando en cuenta las especificaciones del fabricante y cumpliendo con las normas de higiene y seguridad laboral.
1. Sistema de encendido Está constituido por una serie de elementos interconectados encargados de suministrar la chispa que va a encender la mezcla de aire gasolina (más aceite en los motores de dos tiempos) que se encuentra comprimida en la cámara donde está la bujía que produce la chispa. La chispa debe estar sincronizada con el tiempo mecánico del motor, de tal manera que trabajen con eficiencia y aseguren el buen rendimiento del motor. En las motos encontramos varios sistemas de encendido, entre los cuales destacamos: encendido por platinos con corriente alterna (AC), encendido por platinos con corriente directa (CD activados con batería), encendido por CDI, encendido con PDI, encendido con TCI. Las bobinas generan corriente de tipo alterna cuando la volante gira alrededor de las bobinas están fijas a la tapa que cubre la volante, o cuando el rotor gira dentro de las bobinas.
1.1 Encendido por platinos con corriente alterna En este sistema intervienen una bobina excitadora (encendido) conectada en serie con un condensador y un platino, por lo general ubicados en el plato de bobinas (aunque el condensador puede estar por fuera de este). Van conectados a la bobina de alta que actúan como transformador para elevar la corriente y sacarla por el cable de alta que va conectado por medio de un capuchón a la bujía donde salta la chispa que produce el encendido del motor.
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Antes de que la corriente entre a la bobina de alta se coloca un interruptor que apaga por corto el encendido.
En ese sistema los platinos deben estar calibrados entre 0.30 mm y 0.40 mm, con un calibre ideal de 0.35 mm. Cuando el platino se daña debe cambiarse junto con el condensador (la pareja).
1.2 Sistema de encendido por platinos activados con CD (baterías) En este sistema la fuente de poder es la batería, que es la encargada de suministrar la corriente que activa la bobina de alta, para que suministre la corriente a la bujía cuando el platino de la orden (disparo). Los elementos de este sistema son: Una batería, Un interruptor que bloquea o da paso a la corriente directa, una bobina de alta para corriente directa, un platino activado por una leva y un condensador de control de chispa. El platino se calibra idealmente a 0.35 mm.
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1.3 Sistema de encendido por CDI Aquí encontramos en el plato de bobinas una bobina excitadora y una pulsadora o señal (puede estar dentro o fuera del plato); las terminales de estas bobinas van conectadas a la unidad de encendido y de esta salen la conexión para la bobina de alta y las conexiones para el apagado (interruptor principal y el run).
2. Mantenimiento del sistema de encendido Limpiar y calibrar con frecuencia las bujías, revisar que las conexiones estén limpias y bien ajustadas y aisladas. Observar el estado de las bobinas y medirlas cuando hay fallas. Verificar el estado y calibre del platino y si su estado no es satisfactorio, cambiarlo con el condensador. Si el encendido es activado por batería, hay que estar pendientes de que esta tenga buena carga y suficiente líquido (si es de tipo húmedo). Las bobinas y todos los elementos se deben medir desconectados y a temperatura ambiente, porque la temperatura incide directamente en la resistencia de las bobinas.
3. Las bujías Están ubicadas en el punto final del sistema de encendido, y son las encargadas de producir el salto de chispa de alto voltaje entre sus electrodos, para encender la mezcla de gases comprimidos por el pistón con sus anillos contra la cámara de combustión. Como las bujías están sometidas a severas condiciones de trabajo, como altas temperaturas y grandes presiones, deben ser fabricadas con materiales especiales de alta resistencia y buen sellado .
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3.1 Partes de la bujía
Corte interior de la bujía
En todas las marcas de bujías con un diámetro de rosca de 10 mm, 12 mm, 14 mm, 18 mm, con rosca larga de 19 mm, rosca corta de 12.7 mm y con grado térmico caliente, término medio y fría.
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Todas las marcas manejan un código universal para su marca en el que nos dice qué tipo de bujía estamos observando según el código que trae impreso en la losa (aislador) o en el casco metálico.
Las bujías de grado térmico caliente se utilizan en climas fríos, las bujías frías en climas cálidos y las de término medio en climas templados. Las bujías se deben cambiar aproximadamente cada 15,000 Km, sin importar el estado en que estén, porque los electrodos van sufriendo desgaste por su trabajo. Su reemplazo debe hacerse por las recomendadas por el fabricante en el manual de servicio, o por bujías de otra marca pero de las que estemos seguros que correspondan a las recomendadas, para lo cual debemos contar con un cuadro comparativo entre diferentes marcas, con el fin de no cometer errores que pueden salir molestos y costosos.
3.2 Mantenimiento de las bujías En cada mantenimiento debemos limpiar y calibrar las bujías. La limpieza la podemos hacer en forma manual con un cepillo de alambre, en especial en la parte inferior de la rosca, alrededor del electrodo central, o con una máquina arenadora. La calibración de los electrodos a la medida que nos da el manual, la hacemos con un calibrador de galgas.
Para un mayor entendimiento de los códigos de las bujías, observemos el código de la NGK
1ª letra
Diámetro de la rosca B: 14 mm D: 12 mm C: 10 mm
2ª letra
3ª letra
4ª letra
5ª letra
6ª letra
Electrodo proyectado P (si aparece) P: Punta de aislador saliente R: Tipo resistencia U: Descarga superficial
Grado térmico 4 a 10 9: Fría 10: Fría 7: Término medio 6: Caliente 5: Caliente
Longitud de la rosca E o H E: 19 mm larga H: 12.7 mm corta
Material del electrodo S y V u otras
Calibre entre electrodos
S: Cobre
1.1 mm
Y: Electrodo central acanalado V: Electrodo en material precioso
0.9 mm 1.3 mm
A: 18 mm
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Nunca debemos retirar las bujías con el motor caliente porque podemos dañar las roscas, que por lo general son de aluminio. Al colocar las bujías debemos iniciar su postura dentro de lo posible con la mano hasta el fondo y apretarlas ¼ de vuelta. No debemos utilizar por largo tiempo bujías de rosca corta en motores que llevan rosca larga, porque la rosca que queda se llena de residuos de la combustión que luego impiden la entrada completa de las bujías adecuadas, lo que afecta el funcionamiento del motor. Tampoco debemos utilizar bujías de rosca larga en motores que llevan rosca corta, porque al entrar demasiado en la cámara de combustión pueden llegar a chocar con el pistón. En caso de emergencia, debemos colocarles arandelas de ajuste para acortar la entrada y prevenir posibles daños.
4. Acumulador o Batería Es un acumulador de corriente directa cuya función es almacenar la corriente generada por medios electromagnéticos o por el alternador, después de que haya sido ratificada (convertida a corriente directa) por medio de diodos La batería es la encargada de suministrar la corriente a todos los elementos eléctricos que funcionan con corriente directa, por lo cual debe tener permanentemente un buen nivel de carga eléctrica. Las baterías más corrientes están hechas con placas de plomo y aislantes entre las placas, metidas en receptáculos o celdas que están conectadas en serie entre si y cubiertas por un electrolito (mezcla de ácido sulfúrico con agua) con una densidad específica según el tipo de batería en que se use. Del número de celdas depende el voltaje de la batería, ya que cada celda almacena aproximadamente 2.1 Voltios, por lo cual las baterías más usadas en las motos tienen tres celdas cuando son de 6 V y seis celdas cuando son de 12 V.
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El amperaje de las baterías depende del tamaño de las celdas. Las baterías tienen en sus extremos unas terminales denominadas bornes; uno positivo y otro negativo. NOTA: En las baterías de los automóviles el borne positivo se diferencia del negativo por ser más grueso. En las motos utilizamos dos tipos de baterías que, por su construcción y mantenimiento, deben someterse a procesos de carga y cuidados especiales, diferentes el uno del otro a saber:
Las baterías húmedas (con mantenimiento periódico) Son aquellas que tienen una tapa para cada celda y un respiradero o drenaje común. A este tipo de batería hay que hacerle mantenimiento frecuente para que funcione correctamente y tenga una buena duración.
Las baterías secas (libres de mantenimiento) Tienen un tapón único para todas las celdas, se pueden colocar en cualquier posición porque no tienen drenaje y están casi exentas de mantenimiento.
5. Mantenimiento para baterías húmedas Con frecuencia debemos revisar el nivel del líquido en las celdas, reajustándolo con agua especial para batería, que debe ser bidestilada, libre de minerales. Nunca se debe echar agua del grifo, ni agua mineral o soda, porque estas contienen residuos minerales que reaccionan con el electrolito, acortando la vida útil de la batería. Revisar con el tester la carga de la batería y si fuese necesario cargarla en carga lenta. Nunca con carga rápida porque esta calienta las placas de plomo y las debilita. Verificar el ajuste de las conexiones y limpiar sulfatos e impurezas de los bornes. Revisar el recorrido de la manguera de desfogue.
NOTA: Se recomienda colocar protectores en los bornes de la batería para evitar que estos se sulfaten.
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EJERCICIO DE AUTOEVALUACIÓN I. Lea cada uno de las siguientes preguntas y conteste lo solicitado. 1. ¿Cuál es la función de las bujas?
2. ¿Qué función realiza la punta de encendido en las bujías?
3. ¿Cuál es la función de las bobinas en el sistema de encendido del motor?
4. Dada el siguiente esquema de conexión explique el funcionamiento del mismo.
5. ¿Cuál es la calibración de los platinos y con qué herramientas se realiza?
6. Describa que operaciones periódicas deben realizarse para el mantenimiento del sistema de encendido del motor.
7. ¿Qué características deben tomarse en cuenta a la hora de reemplazar una bujía?
8. Describa los para el mantenimiento del acumulador
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GLOSARIO Aditivos Sustancia que se le agrega a un lubricante, para mejorar sus propiedades.
Árbol de levas Es un eje que consta de varias levas, en donde cada leva se comporta como una pista del otro elemento que recibe el movimiento, transfiriendo este movimiento en un desplazamiento
Bicilindrico Motor de 2 cilindros.
Biela Elemento mecánico del motor que une el cigüeñal con el pistón, por medio de un bulón que se acopla al pistón.
Bieletas Piezas que forman un sistema articulado que une el basculante y el chasis con el amortiguador.
Bobina Dispositivo que convierte la señal de baja que llega del encendido en energía eléctrica de alta tensión.
Bomba de freno En un sistema de frenos de disco, es un cilindro en cuyo interior discurre un pistón que es accionado a través de la maneta de freno, dando presión al circuito hidráulico.
Bujes Es una camisa que se introduce en un agujero de un determinado elemento mecánico y su propósito es servir de cuna a la espiga del árbol, bulón o eje, se construyen de materiales anti fricción.
DOHC Un motor DOHC,es un motor con doble árbol de levas en la cabeza (Double Over Head Camshaft). Los motores DOHC debido a esto permiten un mejor llenado e intercambio de gases, por lo que en cada carrera presentan un mejor par motor y por tanto una mayor potencia que los SOHC, aun cuando el resto del motor sea idéntico.
Muelle Elemento que se utiliza para regresar a su posición inicial un mecanismo.
Par motor - Es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisión de potencia. También es denominado Torque.
Piñón Pieza dentada circular que se monta sobre el núcleo del buje trasero y que sirve para transmitir la fuerza de la cadena al eje de la rueda.
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