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Universidad Técnica de Ambato Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica Carrera de Ingeniería Mecánica G. Jiménez, C. Ramírez, A. Saquingua y E.P. Vásquez
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III. DESARROLLO Las partes fijas y móviles de un motor de combustión interna (MCI) describen la composición para hacer posible el buen funcionamiento funcionamiento del sistema.
I. I NTRODUCCIÓN STE documento se identifica los componentes fijos, móviles y sistemas que comprenden un motor de Partes Fijas combustión interna (MCI), esta máquina termina que posee Constituyen componentes fijos al grupo que se encuentran varios componentes utiliza la energía termina como energía mecánica la misma que da movilidad ya sea interiormente o en encuadrados aquellos elementos estáticos necesarios para el funcionamiento del motor. el exterior del motor, los componentes móviles como el árbol funcionamiento Forman el armazón del motor y de los cilindros, en cuyo de levas o el Cigüeñal que necesariamente están sujetos por componentes fijos como es el caso del block o la culata. El interior tiene lugar el proceso de combustión. De acuerdo al concepto descrito se enlistan las partes fijas bloque del motor es la base de cualquier motor donde se que consta un MCI. produce la combustión y donde se instalan pistones, bielas, Block cigüeñal, y en algunos casos árbol de levas. Actualmente se Culata elige el aluminio u otras aleaciones más livianas, revestidos en Carter los cilindros con camisas de acero cuando sea necesario. [11] Además un aspecto importante a mencionar es la fabricación Culata. – La culata está firmemente unida al bloque del motor del cigüeñal que se lo realiza a partir de un elemento y se va por medio de tornillos. tornillos. Para garantizar garantizar un celaje hermético con procesando en una maquina CNC donde el proceso de el bloque, se coloca entre ambas piezas metálicas una “junta de obtención se reduce circunstancialmente y mejora la culata”, constituida por una lámina de material de amianto o productividad esto esto se realiza a partir de CAD CAM CAE. [12] cualquier otro material flexible que sea capaz de soportar, sin deteriorarse, las altas temperaturas que se alcanzan durante el II. OBJETIVOS funcionamiento funcionamiento del motor. [1] Mate Materi ales les de F undición undición OBJETIVO GENERAL Es una tapa superior del motor que se fabrica de hierro Identificar los componentes fijos, móviles y sistemas fundido o de aluminio en ciertos motores; interiormente es que comprenden un motor de combustión interna hueca, es decir, tiene una cámara que contiene el agua de refrigeración. refrigeración. [2] OBJETIVO GENERAL Investigar los diferentes tipos de componentes fijos y Características móviles Además de contener a la bujía, aloja a las válvulas, cuando Investigar los materiales de fundición de las diferentes el motor es de valvular a la culata o de cabeza. Contiene las partes fijas y móviles guías de las válvulas, que, por lo general, son cambiables. Por Determinar el tipo de características, propiedades, su parte inferior e interna presenta una superficie lisa o cóncava materiales de los sistemas que comprenden el MCI que, junto con la parte superior del cilindro, y con la cabeza del Reconocer los componentes y saber cuál es la función pistón, forman forman cámara de combustión. combustión. que cumple en el sistema.
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Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de aceite extrae el lubricante del cárter y lo envía a los mecanismos que requieren lubricación. Existen también algunos tipos de motores que en lugar de una bomba de aceite emplean el propio cigüeñal, sumergido parcialmente dentro del aceite del cárter, para lubricar “por salpicadura” el mismo cigüeñal, los pistones y el árbol de levas. [5]
Figura 1 Partes de la culata Fuente: [2] 1. 2. 3. 4. 5.
Tapa de respiradero Tapa de la culata (válvulas) Cámara de agua Culata o cabeza del cilindro Orificios para las bujías
Block. - Se encuentra debajo de la culata. En su parte interior se produce la combustión o explosión del aire y combustible mediante la bujía en el motor de gasolina, generando la energía y su transformación en movimiento circular en colaboración con el eje de giro. [1] Materi al de F undición
En la fabricación de bloques se emplean también las aleaciones ligeras a base de aluminio-silicio, que tienen las ventajas de su menor peso y gran conductibilidad térmica, con lo que se mejora la refrigeración. Estas características permiten aumentar el grado de compresión en los motores de gasolina, con lo que se obtiene una mayor potencia útil y un menor peso específico para una misma cilindrada. [3]
Figura 2 Partes fijas basicas de un motor a gasolina Fuente: [2] 6. 7. 8. 9. 10. 11.
Empaque de la tapa de las válvulas Cilindro o camisa Block Empaque del Carter Carter Empaque de la culata
La separación entre los tres elementos, culata, bloque y Carter es identificable desde el exterior del motor. Durante el Carter. – Esa pieza se llama simplemente “ Carter ”. Es la proceso de generación de la energía (par) mediante la tapa inferior del motor que contiene aceite en los motores de combustión – explosión, la circulación del aire de admisión, de cuatro tiempos y sirve de cámara de bombeo en los motores de los gases de escape, el fluir del aceite lubricado y el líquido de gasolina de dos tiempos. [2] refrigeración enfriando la elevada temperatura provocada por las sucesivas combustiones, hace que diversos fluidos gaseosos Materi al de F undición y líquidos trasmiten por el interior del motor. Estos fluidos deben seguir sus circuitos previstos para lo cual es preciso hacer Se fabrica de acero fundido y también de aleaciones ligeras. estancos los diferentes elementos y circuitos entre sí y con [2] Cierra herméticamente el motor por la parte inferior, relación al exterior. [1] aportando rigidez al conjunto. Partes Móviles Las partes móviles de un motor de combustión interna se Características detallan a continuación. Biela Es, además el deposito del aceite encargado de la Árbol de levas lubricación. La varilla de nivel de aceite mide la altura del Cigüeñal lubricante en el Carter, con el motor parado. [1] Volante de inercia Pistón
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Válvulas Cigüeñal. - El cigüeñal sirve para convertir el movimiento Biela. - La biela toma la fuerza que recibe el pistón y la transmite al cigüeñal. Dado que está constantemente afectada lineal de los pistones en un movimiento giratorio. Para poder por la fuerza de compresión y tracción, es necesario que sea los recibir una gran fuerza y girar a alta velocidad, es necesario que suficientemente fuerte y rígida. Existe un inyector de aceite sea suficientemente fuerte, rígido y resistente al desgaste, y conectado al extremo grande de la biela para proporcionar debe estar estática y dinámicamente equilibrado para girar funciones de lubricación y refrigeración. El aceite de motor se regularmente. El apoyo de bancada y el gorrón de arranque están unidos al suministra mediante el orificio de lubricación del cigüeñal. La biela se conecta con la tapa del cojinete, con lo que se debe conjunto gracias a un proceso de endurecimiento para que verificar la marca delantera con el fin de no cometer un error al puedan soportar y perdurar al desgaste. Se dispone de un contrapeso que se instala para equilibrar la rotación del montar ambas partes. [3] cigüeñal. El apoyo de bancada y el gorrón de arranque disponen de un orificio de lubricación. El aceite circula desde el bloque de cilindros, entra dentro del orificio de lubricación del gorrón y pasa por el apoyo de bancada. [3]
Materi al del cigüeñal: El cigüeñal está fabricado de una aleación de acero forjado o acero fundido y templado. [3]
Figura 3 Anillos y biela con sus cojinetes Fuente: [2] 12. Anillos de compresión 13. Anillos aceiteros 14. Biela con sus cojines y tapa Materi al de la biela
El material empleado en su fabricación es el acero al carbono aleado con Ni y Cr, con un tratamiento adecuado para obtener las elevadas características mecánicas que se precisan. Se fabrica por estampación en caliente. [3]
Árbol de Levas. - Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera, para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas, es decir constituye un temporizador mecánico cíclico. [4]
Figura 4 Eje de levas Fuente: [2] 15. Eje de levas con sus cojinetes y engranaje de sincronización
Figura 5 Cigueñal y sus componentes Fuente: [2] 16. Cigüeñal con sus cojinetes y tapas 17. Engranaje de cigüeñal 18. Polea de cigüeñal
Volante de Inercia. - El volante de inercia es una pieza circular pesada unida al cigüeñal, cuya misión es regularizar el giro del motor mediante la fuerza de inercia que proporciona su gran masa. Su trabajo consiste en almacenar la energía cinética durante la carrera motriz y cederla a los demás tiempos pasivos del ciclo de funcionamiento. [6]
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Figura 8 Partes del Pistón Fuente: [5] Figura 6 Volante de Inercia Fuente: [6]
F unción del pistón Este elemento se levanta y aprieta la mezcla de combustible y aire, girando el cigüeñal y obligando a otro pistón a ir hacia arriba para comprimir la mezcla de aire y combustible en otra cámara de combustión. [5]
Válvulas. - Las válvulas se encuentran situadas en la culata, además de otros elementos. Existen dos tipos de válvulas: válvulas de escape y válvulas de admisión. Cada una de ellas tiene una misión distinta, la primera permite la salida de los gases de escape y la segunda permite la entrada de aire limpio al motor para facilitar la combustión [6]
Figura 7 Volante del cigüeñal Fuente: [6] Materi al de volante de inercia Comúnmente se fabrica en fundición gris perlática.
Pistón. - Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna. Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos o anillos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido. A través de la articulación de biela y cigüeñal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en este último. Puede formar parte de bombas, compresores y motores. [5] Materi al del pistón
Se construye normalmente en aleación de aluminio. Los pistones de motores de combustión interna tienen que soportar grandes temperaturas y presiones, además de velocidades y aceleraciones muy altas. Debido a estos se escogen aleaciones que tengan un peso específico bajo para disminuir la energía cinética que se genera en los desplazamientos. También tienen que soportar los esfuerzos producidos por las velocidades y dilataciones. El material más elegido para la fabricación de pistones es el aluminio y suelen utilizarse aleantes como: cobre, silicio, magnesio y manganeso entre otros. [5]
Figura 9 Partes de la válvula Fuente: [6] Materi al de Válvula Las válvulas de admisión se fabrican generalmente de acero al cromo-silicio y las del escape de acero al cromo - níquel que es un material más resistente al calor. Los asientos de las válvulas se recubren con estelita que es una aleación de cobalto y cromo, para aumentar su resistencia al desgaste. [6]
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El Sistema de Refrigeración del Motor de Combustión Termostato y compuertas de aire: Aunque el motor sea enfriado por aire, es necesario que cuente con un sistema que se encargue Interna. Estos sistemas se encargan de enfriar un líquido refrigerante de controlar la temperatura. El termostato es un diafragma de y hacerlo circular dentro del block y la cabeza del motor para latón cargado con gas. [7] enfriarlo y mantenerlo en una temperatura que le permita operar Polea del cigüeñal: Impulsa por medio de una banda a la polea del ventilador; el motor hace girar al generador o alternador. [7] como debe. [7] Radiador de aceite: En el paso del aire se instala un radiador el cual evacua el calor del aceite bajando la temperatura del motor. [7] Ventilador: Al tener una serie de aletas similares a una turbina (álabes) succiona una gran cantidad de aire y lo manda al motor a través de tolvas. [7] Tolvas: Forman una estructura similar a una carcasa; dirigen el flujo de aire directamente a las aletas de enfriamiento. [7] Aletas de enfri amiento: En la cabeza del motor, los cilindros y el monoblock se ubican aletas que al paso del aire reducen la temperatura del motor. [7] Sistema de refrigeración por líquido
Figura 10 Sistema de Refrigeración de un Motor Fuente: [7]
Sistema de Refrigeración por aire En la refrigeración por aire el enfriamiento se obtiene mediante el barrido de los cilindros por la corriente de aire efectuada por el desplazamiento de la máquina (motos y aviones), o forzada mecánicamente. Este sistema es muy utilizado en motores de motocicletas, aviación de baja y alta potencia y turismos de escasa potencia, debido a su menor peso, mayor fiabilidad y/o bajo coste. [7]
Figura 11 Sistema de Refrigeración por aire Fuente: [7] Las ventajas de este sistema son: casi nulo mantenimiento, seguridad al no tener casi partes móviles ni agua, rápido alcance del equilibrio térmico, menor peso, y menor costo. Las desventajas son: motor ruidoso, regulación delicada, tendencia al recalentamiento a bajas velocidades. Partes del Sistema de Refr igeración por aire
El líquido de enfriamiento recircula desde el radiador hasta el motor. El líquido de enfriamiento a baja temperatura llega a la bomba, donde es absorbido y bombeado al block motor, que se encuentra con elevada temperatura. [8] El líquido de enfriamiento fluye hasta la tapa de cilindros, donde absorbe más calor. El líquido caliente es devuelto al radiador por su entrada superior. El aire que pasa a través del radiador, enfría el líquido para permitir que regrese al motor a baja temperatura. [8] El líquido de enfriamiento fluye hasta la tapa de cilindros, donde absorbe más calor. El líquido caliente es devuelto al radiador por su entrada superior. El aire que pasa a través del radiador, enfría el líquido para permitir que regrese al motor a baja temperatura. [8]
Figura 12 Sistema de Refrigeración por Líquido Fuente: [7] Bomba del lí quido de enfriamiento: La bomba del líquido de enfriamiento es centrífuga, y es accionada por banda o correa desde la polea del cigüeñal. El líquido es jalado en el centro del impulsor y arrojado hacia fuera desde las puntas del impulsor. [8] F lujo del lí quido de enfriamiento: El líquido de enfriamiento circula a través del motor de dos formas distintas, en paralelo o
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en serie. En el sistema de flujo en paralelo, el líquido de enfriamiento fluye dentro del block motor con presión, luego cruza la junta de la tapa de cilindros, alrededor de cada uno de los cilindros. [8] Desviación: Se coloca un termostato en la salida del líquido para restringir el flujo de líquido hasta que el motor llega a la temperatura de funcionamiento del termostato. [8] Termostato: El termostato es una válvula controlada por la temperatura, que se sitúa en el orificio de salida del líquido de enfriamiento del motor. En algunos modelos de hoy en día, por razones de seguridad, se utiliza el termostato en la entrada del líquido de enfriamiento. [8]
Figura 13 Avance del Sistema de encendido Fuente: [8]
Los Cuatro Tiempos: Un motor de combustión a gasolina funciona a través de ciclos que se pueden dividir en cuatro tiempos a saber:
Sistema de enfri amiento externo: El radiador limita la cantidad Admisión máxima de enfriamiento del motor y es diseñado para obtener En este momento el pistón se encuentra en la parte superior (al la máxima transferencia de calor. El aire de enfriamiento fluye punto más alto donde puede llegar el pistón se le llama punto a través del radiador y lo ayuda un ventilador o electro muerto superior PMS) y comienza a bajar se abren las válvulas ventilador. [8] e inyectan la mezcla de aire combustible, La propia succión que crea el pistón en su bajada provoca la entrada de la mezcla o el Radiador: El calor se transfiere desde el líquido de combustible en el cilindro. Mientras dura esta fase, la válvula enfriamiento a las aletas del radiador, en una relación de siete de escape permanece totalmente cerrada. [9] veces más alta que el calor del aire. La capacidad de transferencia del radiador depende del ancho, el largo y el alto Compresión del mismo, teniendo en cuenta la cantidad de aletas por Durante esta fase se comprime la mezcla, para lo cual el pistón centímetro cuadrado. [8] sube desde el punto más bajo (al punto más bajo donde puede llegar el pistón se le llama punto muerto inferior), al más alto Tapa a presión: En los tubos o bocas de llenado, el radiador del cilindro, mientras que el cigüeñal cubre media vuelta. Las tiene una tapa a presión con una válvula de resorte, que cierra válvulas permanecen cerradas y los gases que han llenado el el respiradero del sistema. Esto hace que se acumule presión en cilindro ocupan cada vez un espacio más reducido. El valor el interior de la tapa hasta llegar a este punto máximo de máximo de la compresión se alcanza cuando el pistón está en el presión, de manera que la válvula libere la presión, evitando que final de la carrera de subida. [9] se dañe el sistema. Cuando se enfría el sistema, baja la presión formándose un vacío parcial; esto jala líquido desde el depósito, E xpansión o explosión de manera que el sistema se mantenga cargado. Se los llaman a Comienza cuando el pistón es empujado hacia abajo, desde el estos, sistemas de recuperación del líquido de enfriamiento. [2] Punto Muerto Superior (PMS) hasta el Punto Muerto Inferior Ventilador: El ventilador se diseña de manera que mueva el (PMI), por los gases salidos de la combustión de la mezcla. En suficiente aire en su velocidad más baja y también a velocidades esta fase, la inercia del motor no es la que produce el trabajo, altas. Existen ventiladores de plástico flexible o con hojas de sino que es la propia explosión la que impele al pistón, cuyo acero flexible, de manera que el volumen de aire que absorbe a movimiento se transforma en trabajo que, finalmente, acabará velocidades bajas, aumente cuando acelere este. [8] por mover al coche. [9]
EL SISTEMA DE ENCENDIDO Cuando acciona la llave para encender el motor comienza a girar por la acción del arranque, y con el gira también el rotor, el rotor del distribuidor quien emite una señal al módulo de encendido en momento en que debe cortar la corriente a la bobina de ignición para que esta envié la chispa de alta tensión a las bujías, cuando el modulo corta la corriente, la bobina de ignición genera la chispa de alta tensión y la envía al distribuidor, allí el rotor la distribuye a cada bujía según el tiempo de encendido del motor, y finalmente la bujía genera la chispa justo en el momento en que el pistón se encuentra en el P.M.S. produciéndose así en encendido del motor. [9]
E scape En esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. [9] Para que el encendido pueda ocurrir con éxito y la chispa se genere en el momento oportuno el sistema de encendido está diseñado con una serie de componentes que se encargan de que el trabajo se haga de manera ordenada y sincronizada. Componentes del sistema de encendido. La Bobina: La bobina está compuesta por un núcleo de hierro en forma de barra, constituido por láminas de chapa magnética, sobre el cual esta enrollado el bobinado secundario, formado por gran cantidad de espiras de hilo fino de cobre (entre 15.000 y 30.000) debidamente aisladas entre sí y el núcleo. [9]
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E l distribuidor: Cumple la misión de adelantar o retrasar el punto de encendido en los cilindros por medio de un "regulador centrifugo" que actúa en función del nº de revoluciones del motor y un "regulador de vació" que actúa combinado con el regulador centrifugo según sea la carga del motor (según este más o menos pisado el pedal del acelerador). [9] Módulo de E ncendido: Los módulos de encendido varían de acuerdo a la marca y modelo del vehículo he aquí algunas imágenes de módulos de encendido. La Tapa del distribuidor y el rotor: La tapa del distribuidor tiene un conector central, y a su alrededor la cantidad de tantos conectores como cilindros, la bobina envía la chispa al conector central de la tapa dentro de la tapa y ensamblada en el distribuidor hasta el rotor. La función del rotor es dar vueltas, pero en su estructura lleva ensamblado una lámina desde su centro hacia el extremo de su figura. [9] Los Cables de Alta Tensión: Estos son los que llevan la chispa de la bobina al distribuidor, y del distribuidor a las bujías [9] La Bujías: Son las encargadas de entregar la chispa en la cámara de combustión, soportando a su vez el calor de la explosión, que se genera como consecuencia de ello. [9]
Este sistema es el más sencillo de los sistemas de encendido por bobina, en el, se cumplen todas las funciones que se le piden a estos dispositivos. [9]
Fallas del Sistema de Encendido E l Motor no enciende: Revisar: Que la bobina y el módulo de encendido les llegue corriente al pasar la llave en el primer pase. Asegúrese de que el motor este en tiempo y el orden de encendido este correcto. Asegúrese que les llegue chispa a las bujías. Asegúrese de que el rotor este en buen estado. No llega chispa a las bujías Esto puede ocurrir por varias cosas: La bobina de ignición está fallando. El módulo de encendido no está cortando la corriente. La bobina captadora o sensores que dan señal al módulo están fallando. No está llegando corriente a través del cable que alimenta la bobina de ignición. Pérdida de fuerza del motor Encendido mal sincronizado. Bujías con exceso de uso o mal calibrados. Circuito de alimentación del circuito primario de la bobina con caídas de tensión.
Figura 14 Sistema de encendido convencional Fuente: [9] Bobina de encendido (también llamado transformador): Su función es acumular la energía eléctrica de encendido que después se transmite en forma de impulso de alta tensión a través del distribuidor a las bujías. [9] Resistencia previa: Se utiliza en algunos sistemas de encendido (no siempre). Se pone en cortocircuito en el momento de arranque para aumentar la tensión de arranque. [9] Ruptor (también llamado platinos): Cierra y abre el circuito primario de la bobina de encendido, que acumula energía eléctrica con los contactos del ruptor cerrados que se transforma en impulso de alta tensión cada vez que se abren los contactos. [9] Condensador: Proporciona una interrupción exacta de la corriente primaria de la bobina y además minimiza el salto de chispa entre los contactos del ruptor que lo inutilizarían en poco tiempo. [9] Distribuidor de encendido (también llamado delco): Distribuye la alta tensión de encendido a las bujías en un orden predeterminado. [9] Variador de avance centrífugo: Regula automáticamente el momento de encendido en función de las revoluciones del motor. [9] Vari ador de avance de vació: Regula automáticamente el momento de encendido en función de la carga del motor. [9] Bujías: contiene los electrodos que es donde salta la chispa cuando recibe la alta tensión, además la bujía sirve para hermetizar la cámara de combustión con el exterior. [9]
Motor tir onea y con explosiones a la admisión y escape
Bobina de alta tensión en mal estado. Bujías en mal estado. Sistemas de avance automático en mal estado. Cables de alta tensión con fugas de corriente a masa. Cables de alta tensión cambiados de cilindro.
SISTEMA DE ENCENDIDO CONVENCIONAL
Funcionamiento Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, el circuito primario está formado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido y los contactos del ruptor que cierran el circuito a masa. Con los contactos del ruptor cerrados la corriente eléctrica fluye a masa a través del arrollamiento primario de la bobina. [9] De esta forma se crea en la bobina un campo magnético en el que se acumula la energía de encendido. Cuando se abren los
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contactos del ruptor la corriente de carga se deriva hacia el condensador que está conectado en paralelo con los contactos del ruptor. [9] El condensador se cargará absorbiendo una parte de la corriente eléctrica hasta que los contactos del ruptor estén lo suficientemente separados evitando que salte un arco eléctrico que haría perder parte de la tensión que se acumulaba en el arrollamiento primario de la bobina. Es gracias a este modo de funcionar, perfeccionado por el montaje del condensador, que la tensión generada en el circuito primario de un sistema de encendido puede alcanzar momentáneamente algunos centenares de voltios. [9]
SISTEMA DE ALIMENTACION
Estos están divididos en su interior para evitar el desplazamiento de carburante cuando el coche toma una curva o frena; está recubierto con una pintura que evita la corrosión. Normalmente son metálicos y su capacidad varía entre los 18 y 100 lts. Además, algunos cuentan con un depósito de reserva. [7] Es preciso que el aire pueda entrar en el depósito al tiempo que se consume la gasolina con objeto de evitar formación de vacío. Filtros de Gasolina: La gasolina que entra en el depósito suele contener algo de polvo y humedad, por eso se instala un filtro de tipo basto que impide el paso de las partículas más gruesas y gotas de agua a los conductos. Por regla general la bomba de gasolina dispone de uno parecido. El carburador suele estar provisto de un filtro de malla metálica muy fina colocado en la entrada de la cuba. [7]
El combustible que ha de servir para mover el vehículo se Suministro de combustible: Se hace por medio de una bomba encuentra almacenado en un tanque o depósito, en algún lugar de combustible que tiene la misión de aspirar el combustible del oculto del automóvil y ha de ir cerrado con un tapón provisto depósito y enviarlo al carburador. Estas bombas pueden ser, de un orificio para permitir el paso del aire y de los gases que según su funcionamiento, de accionamiento mecánico o allí se puedan formar, bien sea por el continuo movimiento del eléctrico. [1] vehículo o por un calor excesivo. [7] El sistema de alimentación tiene por objeto extraer el Bomba Mecánica: Una parte excéntrica del árbol de levas combustible del depósito y conducirlo a los cilindros en las acciona la palanca número 1, que mueve la membrana número mejores condiciones, para que la combustión se realice 2, aspirando combustible por efecto de las válvulas 3 y 4, que correctamente. [7] son de efecto contrario. Cuando la leva no acciona la palanca, Este sistema depende del tipo de motor, pero tanto los motores ésta vuelve a su sitio por el resorte número 5, impulsando la de gasolina como los de gasolina deben ir provistos de una membrana y con ella el carburante que sale hacia los cilindros bomba que extrae el combustible del depósito y lo empuja hacia por el número 4. [7] el resto del sistema de alimentación: "Bomba de alimentación". La membrana está constituida por un tejido de caucho sintético [7] o de plástico. Si la membrana se rompe o se estropea producirá fallos en el sistema de alimentación, lo que impedirá que el combustible llegue normalmente a los cilindros, dicha membrana es accionada por un sistema mecánico, pero existe igualmente un sistema eléctrico para hacerla mover y aspirar. [7] Bomba E léctri ca: El principio de funcionamiento es el mismo que el de la mecánica, con la excepción que el diafragma es accionado por un solenoide (electroimán), en lugar del árbol de levas. [7]
Figura 15 Sistema de Alimentación Fuente: [7] Sistema empleado: Se emplean distintos sistemas de entrada de carburante en el cilindro. Para diésel: Bomba inyectora. Para gasolina: Carburador o inyector.
Suministros de Gasolina E l depósito de gasoli na: Se instalan lo más lejos posible del motor, evitando así posibles incendios y se puede instalar el depósito a un nivel más bajo.
El Filtro De Aire: Un motor corriente utiliza de 2000 a 5000 lts. De aire por minuto, y por el filtro es de suma importancia para evitar que las partículas de polvo obstruyan los pasos de aire o arañen los pistones y cilindros. [7] Al cargarse poco a poco de polvo, las resistencias de los filtros oponen al paso del aire y eso afectaría progresivamente a la carburación sino se limpian o sustituyen cada cierto tiempo. El filtro de aire también actúa como silenciador pues amortigua el ruido que produce el aire al entrar al carburador. [8] Los filtros corrientes incluyen un elemento de papel que puede ser sustituido cuando este demasiado sucio, o disponen de un baño de aceite que cumple la función de filtrado. Otros más modernos incorporan plásticos como elemento filtrante, que no corroen, pesan menos y producen menos ruidos que los metálicos. [7]
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Colector De Admisión: Cumplen dos funciones: facilitan la Anticorrosivos: Disminuyen el ataque a los metales ferrosos, vaporización de la mezcla, y la distribuyen a cada cilindro del debido a la presencia de agua, oxígeno y ciertos óxidos modo más uniforme posible. formados durante la combustión. La distribución seria completamente uniforme si toda la mezcla se vaporizara en el carburador, pero no ocurre así en todo Anticongelantes: Ayuda a que el aceite tenga una excelente momento, por lo que parte de la gasolina llega al colector en fluidez en frio, reduciendo la tendencia a la formación de estado líquido. Esto no sería de gran importancia si el motor parafinas. tuviera un carburador para cilindro; pero si el carburador tiene que alimentar a más de un cilindro se necesita un sistema Antiespumantes: Evitan la formación de burbujas por las adicional de vaporización para mejorar la distribución de la turbulencias generadas en el circuito de lubricación. mezcla; esto se puede lograr con la ayuda de un foco calorífico. Aditivos de extrema presión (EP): Protegen las superficies que Este foco se encuentra en la zona central del colector, en están sometidas a agrandes cargas, empleados en aceites de contacto con el de escape. [7] engranajes.” [9 ]
SISTEMA DE LUBRICACIÓN La lubricación en el motor es uno de los sistemas más importantes para evitar el desgaste directo con las partes móviles del mismo. [8] Desde el punto de vista de mantenimiento del vehículo, el sistema de lubricación es uno de los conjuntos más importantes, el aceite cumple funciones adicionales, como refrigeración, limpia los conductos, evita la oxidación y mantiene las propiedades con el tiempo. [8]
Sistema de lubri cación a presión Es el sistema de lubricación más usado. El aceite llega impulsado por la bomba a todos los elementos, por medio de unos conductos, excepto al pie de biela, que asegura su engrase por medio de un segmento, que tiene como misión raspar las paredes para que el aceite no pase a la parte superior del pistón y se queme con las explosiones.
De esta forma se consigue un engrase más directo. Tampoco engrasa a presión las paredes del cilindro y pistón, que se engrasan por salpicadura. [10]
Lubricantes: Están compuestos de aceites y aditivos que mejoren sus propiedades al pasar el tiempo.
Los aceites de base pueden ser: “ Mi nerales: provienen de la destilación fraccionada del petróleo y están formados por tres tipos de hidrocarburos: parafínicos, nafténicos y aromáticos. Semisintéticos: Hoy en día es difícil encontrar aceites totalmente minerales, en realidad son semisintéticos con un rango de 70-80% de aceite de base mineral y sintético entre 2030% que mejora las propiedades. Sintéticos: Estos aceites son formulados en laboratorios eliminando partes de moléculas que no poseen buenas cualidades lubricantes y se sustituye por otra que mejore sus características. Mejoradores de la viscosidad: Permiten que el aceite se mantenga lo suficiente fluido en frio y conserve su viscosidad en caliente. Antioxidantes: Reducen la oxidación del aceite, ya que algunas moléculas tienden a captar átomos de oxígeno. Reductores del desgaste: Forma una capa protectora entre las partes móviles o superficies metálicas del motor. Detergentes: Evitan la formación de depósitos o barnices. Dispersantes: Mantienen en suspensión todas las partículas que circula por el sistema de lubricación hasta ser transportados al filtro. Neutralizantes: Tratan de neutralizar los residuos ácidos procedentes de la combustión, sobre todo en los motores diésel.
Figura 16 Esquema de un circuito de lubricación a presión Fuente: [8]
Filtro de aceite A medida que se usa el aceite del motor, este se contamina gradualmente con partículas de metal, carbón, suciedad aerotransportada, etc. Si las piezas del motor que están en movimiento fueran lubricadas por dicho aceite sucio, ellas se desgastarían rápidamente y como resultado el motor podría agarrotarse. Para evitar esto, se fija un filtro de aceite en el circuito de aceite que remueva esas sustancias indeseables. EI filtro de aceite es montado a la mitad del camino del circuito de lubricación. [10]
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Figura 17 Partes de un filtro de aceite. Fuente: [10]
Testigo luminoso Indica la falta de presión en el circuito, y se enciende la luz cuando la presión baja de 0 ́5 hg/cm2 e indica la falta de aceite.
momentos dinámicos que actúan sobre ellas en el giro, con respecto a cualquiera de los puntos de apoyo, se compensen y su resultante sea nula. Las válvulas de admisión se fabrican generalmente de acero al cromo-silicio y las del escape de acero al cromo - níquel que es un material más resistente al calor. En el sistema de enfriamiento resulta necesario revisar los niveles de temperatura periódicamente y de la misma manera realizar un mantenimiento adecuado en todo el sistema para obtener un buen funcionamiento del mismo. En los sistemas hidráulicos de la misma manera es importante un mantenimiento preventivo, para reducir las fallas externas, y de esta manera mejorar su confiabilidad para obtener operaciones seguras. En funcionamiento del motor las fricciones entre las diferentes piezas producen desgaste y calor por lo cual es necesario un sistema de lubricación que minimice estos efectos. Es muy importante el mantenimiento del sistema de lubricación, ya que requiere de un cambio periódico del fluido, y el descuido tiene consecuencias graves para el motor y partes móviles que están en fricción. V. R EFERENCIAS
[1] M. Orovio, “Tecnología del Automovil,” 1a ed, Mdrid, 2010, pp. 77 [2] J. Gilardi, “Motores de Combustión Interna,” 1a ed. San José – Costa Rica, 1985, pp. 16
Figura 18 Manómetro de presión o testigo luminoso. Fuente: [10]
Indicador de nivel También se coloca un indicador de nivel que actúa antes de arrancar el motor y con el contacto dado. La aguja marca cero con el motor en marcha. [10]
IV. CONCLUSIONES Es el cuerpo principal del motor y se encuentra instalado entre la culata y el cárter. Por lo general, el bloque es una pieza de hierro fundido El cárter es la parte del motor que soporta al cigüeñal y constituye la estructura resistente a la que se unen los cilindros y los demás órganos mecánicos La culata, también conocida como tapa de cilindros, es la parte superior de un motor que permite el cierre de las cámaras de combustión. El cigüeñal se encarga transforma el movimiento alternativo de los pistones en un movimiento rotativo. El volante de inercia se encarga de almacenaje de energía y también puede atenuar las vibraciones que se producen en la polea del cigüeñal. El correcto equilibrado dinámico en un cigüeñal se consigue con el correcto diseño de las muñequillas del cigüeñal, de forma que las fuerzas centrífugas o
[3] Joel Medina, " Manual motor a gasolina, Partes y funcionamiento ," México,2003. [4] D. Giacosa, " Motores Endotermicos," Barcelona, 1989. [5] E. Oscar, “Teoría de los Pistones”, vol. I. Madrid, 1985, p. 81. [6] G. Sanchez, " Motores de Combustion Interna," en Plastics, 2a ed., vol. 3, Meta, Ed. Madrid, 2002, pp. 15. [7] D. Gonzales, “ Mantenimiento mecánico del vehículo ,” COPYRIGHT Ed. Madrid,2016
[8] J. Rodríguez, “ Mantenimiento de sistemas auxiliaries del motor ciclo Otto,”INNOVA Ed., España, 2012
[9] A. Chavez, “ Maquinaria y macanización agrícola,” EUNED E., Costa Rica, 2004 [10] J. Pérez, “ Motores de Combustión Interna,” PARANINFO Ed., Mexico DF, 2007 [11] M. Tosti (2016, Mayo 10). Block del Motor . Disponible en: http://www.fierrosclasicos.com/el-block-del-motor/ [12] M. Christian, (2016, Enero 11). Como se fabrica el Block de un Motor. Disponible en: https://www.bolido.com/
