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i'#ffif,é #"ffit$üil ${¡[J$E# b d5;,
lndice
---...--................... ..32
Flechas . Diferencial........
.
.......................33
Capítuto 3. Mecanismos compleios y ensambles
I.
complejos............ . Reductofes ........ Tipos de reductores en el vehículo..
Mecanismos
..........
"""""" ""37 ....."" """"" 37
"
""
"" """" IlMecanismos inerciales................'. . Mecanismos inerciales en el vehículo.........,..... .'."" """"" III.
Ensambles....
""38
"""40
"""
""""""""""""
4'l
"'42
Capítulo 4. Pasos previos a la reparación del motor
I.
Planeación: Ia clave para' una tepatación eficaz '...."
"""" " """""
49
II.Diagnóstico de fallas en el motor........................ ........ ....""" """ "49 . Elementos necesarios para el diagnóstico y la rcparación...""" ""'49 . Prueba de fallas en el motor. ..........""""" """ 58
.....................
"""" """" 58 y pruebas de la operación del motor.." """" """" "' 59 . Las fallas más comunes en el motor....... . ..................... """"" ""' 61
' Revisiones ' Revisiones
generales.
. Mediciones de piezas del motor Vs. Datos técnicos correctos"" ' 61 . Ahora viene 1o bueno, la reparación............................ ...."'...""" ""'64
Capítulo 5. Ajuste y reparación del motor
I.
Aiustes: Parte esencial de la tepatación ...... ................... "'-" 68 . Calibración de punterías: un caso de ajuste ............... ......" ....""" ""69
II. Instalación
de las piezas del motor..........'....... . .".................. ---"" 71
. Tapas de bancada............................. .......................77 . Pistones 72 . Cabeza de cilindros .............. .......... .'.'. ............ ....74
Válvulas
'.'.........-..'.......... . ...... 76
III. Verificación
del funcionamiento del motor..... -'.......... ......... .77
.
'Equipos de prueba..............
'
"""""""""" """" "'77
Pero, ¿qué hacer si existen variaciones en la ptueba?
""" """" """79
IV. Gula de daños en componentes del motor..................."""" -""' 80 . Daños a los Pistones del motor... . . """ " ""-" - ' 80 . Alertas de problemas indicados en los cojinetes......... " """"" """ 84 . ¿Cuáles son los daños comurles en válvulas?.......... ...... .""" """"'9"1
. Problemas cotidianos en el talIet.
........
."" """'94
{t
los mecqnismos
Seguramente, todos recordamos 1a ptimeta vez que manejamos uno de esos carritos a los que se 1e da movimiento por medio de pedales, en los que había que sincronizar piernas y manos para darle la velocidad o la dirección deseada. En gran medida, el control de este iuguete dependía del movimiento del cuetpo; pero su desplazamiento era posible, gracias a un mecanismo que tiene 1a utilidad ptáctica de un cigiieñal, y que convierte el il:i:','it:ti:jiri{; i¡¡:1.',i de los pies en un ¡¡:¿;r.,i¡:.r.rci:t,i¡ ror:¡l!r,r; pata 1as llantas.
En este capítulo conoce tás los mecanismos simples más importantes que confotman al motor. Verás cómo desde máquinas realmente sencillas hasta motores de equipo pesado, cumplen este principio básico de los mecanismos simples.
@
orrr'uo,
Reconocer: ' Los tipos de mecanismos que conforman al vehículo. t Los mecanismos simples que constituyen al motor. . El mecanismo pistón-biela, sus características y componentes. o El mecanismo leva-válvula, sus características y componentes, Los mecan¡smos de sincronización y sus características,
'
D¡agnosticar: 1. Un motor con el equipo adecuado
r QrÍ
ES UN MECANISMO?
:: ¡:::nl, un mecanismo es un coniunto de piezas móviles, que están en interacción r ::- i- unen mediante uniones, pernos, pasadores, etc. Los mecanismos se usan en ,: -::ro de máquinas; por ejemplo, en una sencilla máquina de coser, o eri ufl motor iguales entre -= : rbustión intern¿. En este caso, verás que algunos mecanismos sol1 i¿be a que tienen un obietivo en común: transmitir movimiento y fterza.
:,-
--.=
I
Flecanismos en distintas máquinas
¡,lecanismo de la aguja y del tira-hilos Drensa-telas y su p¿lanca
C¡9üeñal
ATrastra-
le as
Lanzadera y bobina ¡nferior
¡4ecan¡smo
Aguja
horizontal y vertical del arrastra-telas
Capitulo 1. Los mecanismos del motor
II. MECANISMOS DEL VEHICUI,O Los mecanismos fundamentales de los automóviies son por ejemplo los pistones, 1as bielas, el (lo$ árbol(e$ de ler.as, el engranaje de dirección, Ia flecha cardan, el volante cremallera, etc. También son importantes los elementos que los apoyan, entre los que se cuentan las bandas, los rodillos, Ios baleros, etc. Estos mecanismos se ensamblan de manera simple, mixta o múltiple, y se clasifican en simples, compiejos e inerciales. Cada uno tiene características y funciones peculiares. De manera general, enseguida se describen algunos de estos mecanismos. Y aunque Ios que nos interesan son los del motor, que es tema del presente estudio, también se exponen los más representativos de otros sistemas.
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Mecanismos del vehículo
Tips$
ii I + e"¡i t:
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Si sái$h!ñs.
Simples
Para el movim¡ento
Simples
Pistón-biela Leva-válvula Slncronización
Cadenas
Ta
Cables
pas Poleas Cabeza de cilindros
Complejos
Rodamientos
Mixtos
Reductores en: Diferencial
Rodamientos o baleros Ch umaceras Cojinetes
Inerciales
Transmisión y potencia
Del alternador De balancines De la bomba de aceite Del érbol de levas y varillas de impulso
Volante de inerc¡a Flechas balanceadoras Contrapesos
Catarinas o sprockets
Tra nsm isión
3andas o coTTeas
En g ra
nes
Flechas Diferencia
Múlt¡ples
I
De distribución Pa ra
Aluste y reparación de motores a gasol¡na
I III. MECANISMOS SIMPLES DELMOTOR Antes de que empecemos ¿ hablar de estos mecanismos, conr-iene mencionar qué es un mecanismo simple. Es aquel que consta de dos elementos mecánicos, uno de los cuales está en movimiento y hace que se mueva el otro. Conozcamos los que confotman al motor.
Mecanismo pistén-biela Este mecanismo trri¡t$Í'tltnr:r i¡r¡ ¡:ui¡ i¡r¡irl¡t¡¡ circular en rin ¡:lovinrict:to ri:ctilitrcr¡ o vice versa. Un ejemplo del mismo, lo tenemos en el motor del vehículo; ahí, el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina. se I r¿nsmire a la biela ) (e con\-iefl e cn movimiento circular en ei cigüeñal. Enseguida se describen estos dos elementos del mecanismo del motor. Pisfón Es un cilindro abierto por su base, 1' cs¡r2do en su parte superior. Debe ser ligero, para qlre sean mínimas las cargas de fuerza; pero a la vez, debe ser lo suficientemente rígido l' resistente para soportar el calor y la presión. En el interior de este cilindro, r,i ¡ri..lr'rtr sr irr¡i'rt1: rir..a¡ríiril !r:it:i;r alt;rjri Dala cornprimir lit n¡ezc1a. El pistón resisre la fuerza expansiva de 1os gases de combus trón, y la transmite a todo el mecanismo del motor. Por eso, aunque parece una pieza mut¡ simple, es fundamental en el funcionamiento del motor.
;
Partes de un p¡stón
'''''' Ubicación del seguro del pefno
o... ....
.....
Capítulo 1. Los mecanisrnos del motor
Ra nu
ras
para anillos
Cavidad del perno
Algunos t¡pos de p¡stones
Con recubr¡miento
Art¡culados
Su falda tiene una capa de material antifricción, que es negro por estar compuesto de molibdeno y qrafito. Este recubrimiento Prolonga la vida útil del motor, porque ayuda a prevenir daños Por la lubricación inadecuada; además, hace que mejore el sellado de los pistones Y evita que se rayen.
La corona es de acero forjado,
y la falda de aluminio. Como estos pistones se ensamblan en dos piezas, es menor el peso del motor. Y aunque están diseñados para usarse en motores de alto desempeño, también pueden ;nstalarse en otros tipos de motores.
De aluminio fund¡do
I
Estos pistones van montados en el n'rotor de vehículos recién salidos de fábrica. Se ofrecen en las concesionarlas como piezas de repuesto.
Forjados a presión se construyen con barras de aleaciones de aluminio codadas a la medida y sometidas a presiones de hasta 3,000 toneladas de fuerza. Las dimensiones del pistón se forjan con exactitud, y las ranuras de los an¡llos con maqulnados a precislón. De esta manera se obt¡enen pistones co¡fiab es y de óptima calidad, ideales para Fnotores de vehículos utilizados en tr¿bajos pesados o en motores oe auLo-nóv e. de ca_rerds.
Hiper-eutécticos En la fabricación de estos pistones, se emplean
modernos sisternas que perrniten agregarles rnayor cantidad de silicio. Esto les proporciona características especiales, como la de soportar mayor presión, y resistir y controlar la dilatación ocasionada por temperaturas altas. Y así, disminuye el riesgo de que los pistones se peguen en el cilindro. Además, su vida útil es mayor que la de otros tipos de pistones, porque las ranuras de los a¡illos y el orificio del pasador son más resistentes. Y por si fuera poco, pueden instalarse en motores actuales y en rnotores de años anteriores.
Ajuste y reparación d€ motores a gasolina
I
Biela Es la pieza de conexión entre el pistón y ei cigüeñai. l'rlr;rr;nrit*: ('l ¡rrr¡¡,iln iet;tr¡ rcc¡ii¡¡;.:o o alter natlvo del pistón al muñón de biela correspondiente en el cigüeñal, para convertido t¡r r¡¡¡¡r'inrlctrtl¡ l l r . .i l , t ' r ,,1 " r.r¡.r,-,¡,'' t, f.,l,t;ji,., En general, las bielas se fabrican de acero templado mediante for]a. Pero también existen motores de competición con bielas cle titanio, y ya se está experimentando con fibra de carbono. .
l
Tipos de bielas Normal Entera
Se aplica en
moto.es en línea, Su principal característica, es que en la unión dei
Se utilizá en motgres en los que se pretende reducir el número de piezas. Su principal característica/ es que carece de tapa de biela o sombrerete.
cue¡po con la tapa se forma una línea
totalmente horizontal.
Tipo
I
El perfil de su ojo menor termina en forma de cabeza de flecha. Esta biela se util¡za en motores donde se desea menor peso,
T¡po
H
En este tipo de bielas, la línea de unión entre el cuerpo y el sornbrerete no es totalmente horizontali está ligeramente inclinada. Por su coTte, estas bielas se utilizan en motores en V y en motores en línea donde se requieae que resistan mejor los esfuerzos.
TOMAI{OTA Fl movimiento alternativo lnnsiste en un constanre
li"":',""
:,::Ti ff :; ff
" ^," un rotativo consiste en
desolazarr¡iento 9lratorl(J y en un solo senttco
Capitulo 1. Los mecanismos del motor
Mecanismo leva-válvula
Válvul
jemplos típicos de este mecanismo, son las válvulas de admisión y de escape del motor, que se abren y se cic¡tan en función del giro del cigüeñal en posiciones determinadas. Este movimiento o desplazamiento se consigue precisamente por el mecanismo leva-válvula, que es sencillo y comPacto. E
Rampas de
subida: el seguidor
r
Partes de la leva
asciende Rampas de regreso: desciende a su
posición:nicial
Leva Es un elemento mecánico que va suieto a un eie y que tiene ufl contorno especial. El giro del eie, hace que Ia le\ a toque. mueva. empuje o conecte tt piez denominada seguidor (alza-válvula) o que active directamente la válvula. Su diseño depende del tipo de movimienlo que se necesita en el seguidor.
En el átbol de levas del motor, tenemos un ejemplo de la intetacciaa leva-varilla-seguidor.
Diarnetro base
Tipos
de levas
Existen diferentes tipos de levas. En máquinas industrizles, se usan levas planas, cónicas, de tambor, etc. Pero para nuestro objetivo, estudiaremos solamente
1as
que se aplican en
automóviles. Son las siguientes:
Reposoi Durante esta fase el segu¡dor se mantlene a una misma altura
r
T¡Po "S Tlene forma de "S", Y tiene la particularidad de transmitir el movimiento en ambos extremos. Se emplea en mecanismos de chasis, específicamente Para activar los frenos de tambor.
De cara o frontal Su cresta es alta y en punta. Se emplea en el motor, para la apertura y cierre de las válvulas de adm¡sión y de escape,
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Aiuste y reparación de motores a gasolina
Vtílvula Es un elemento mecánico que puede iniciar, de tener o regular la circulació¡ dc líquicios o gases. Lo hace mediante ctnz pteza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos, Se constfuye con aleaciones capaces de sopor tar las altas temperaturas; graclas a esto, no se defc¡rmz. Lz altwra de su vástago siempre depende del espesor de la cabeza de cilindros. Enla cabeza de la válvula existe una superficie inclinada que sella los asientos colocados en la cabe za de cilindros. Y así, el interior de éstos se cierra her-
s
Partes de la válvula
méticamente-
La fotma en que
se abre una válvula, depende del diseño y las prestaciones del motor. Esto se desctibe en el cuadro explicativo 1.1.
Mecanismos para válvulas Los mecanismos para válvulas utilizados en el motor, se clasifican por el diseño de éste y la ubicación del átbol de levas.
Con el árbol de levas situado en la parte
¡nferior: OHV (válvulas a la cabeza)r Seguidor de leva, var¡lla de empuje con balancín y válvulas. Estos árboles de levas generalmente se localizan a un costado derecho del rnonobloque si ei motor es de cillndros en línea; pero si es en V se encontrará en la parte superior del monobloque entre arnbos bancos de cilindros.
Con el árbol de levas situado en la parte superior: OHC (Árbo¡ de levas a la cabeza): Consta de empujadores de vaso invertido, balancín de palanca para accionar las válvulas. SOHC (Árbol de levas simple a la cabeza): Con balanc:nes y válvulas colocadas en forma de "V". acciona t'es o cLatto válv,.L.as; asr ocu-re en algunos motores de vehículos Honda (VTEC), DOHC (Doble árbol de levas a la cabeza)l Con dos árboles, y las válvulas colocadas en forma de "V". Este accionam¡ento de válvulas se usa en motoTes de cuatro a cinco válvulas.
Capítulo 1. Los mecanismos del motor
o
t¡ ttt
o
E .9 G (J
o E
5
Se util¡za cuando el árbol de levas esiá ¡nstalado en un costado del monobloque, Esta d¡stribución obliga a usar un seg uido r de levas (existen áirÉient"t tipos de seguidores) para cada una de las levas del árbol. EI seguidor se desplaza de forma alternativa, es declr, conv¡erte en movimiento l¡neal el movimiento de rotación del árbol Y al hacerlo, el seguldor ¡mpulsa a una varilla, la cual sube y ejerce fuerza y presión sobre el extremo de un balancín Este se encuentra montado en una flecha guía, sobre la cual se balancea. El otro extremo dei balancin está sobre la parte superior del vástago de la válvula. Y debido al mov¡miento de balanceo, esta sección ernpuja hacia abajo al balancín. Y con ello, se vence la presión mecánica de un resorte, se abre la válvula y se permite la entrada de mezcla aire-combustible o de gases de combustión (esto últ¡mo' depende de la válvula controlada en ese momento). Éste mecanismo se utiliza sobre todo en vehículos eq u ipados con motores convencionales.
Esta dispos¡c¡én permite prescindir de mecanismos cbmo balancines, varillas de impulso y flecha de balancines, o simplificar su diseño. Cuando el árbol de levas está ¡nstalado sobre la cabeza de cillndros, las crestas de las levas empujan hacia abajo y de manera dlrecta a los seguldores de leva s. Estos últimos tienen forma cilíndrica, y poseen una cavidad inferior en la que se as¡entan el Tesorte, su retenedor.y la válvula. Estas tres plezas son empujadas por la preslón directa de las levas, cuando se vence la presión mecánica del resorte y se abre ya sea la válvula de admisión o Ia de escape" Éste mecanismo se utlliza en la mayoría de los veh ícu los de modelos reclentes.
I
nrorau|cos que runctonan hidráulicos presión det funcionan con ta la preston del ace¡te cer dcerre del motor sumtntstraoo galefla suministrado oesoe desde la qalería principal de lubricación. Los seguidores tienen una toma de presión, la cual conduce la presión del ace¡te hac¡a la cámara interna de cada uno de ellos. Y en Ia propia cámara, se acumula y almacena la presión hidráulica. Cuando la cresta del árbol de levas impulsa al seguidoq lo que hace es desplazar un pistón interno. Y este pistón, trata de comprim¡r el acelte alojado en la cámara ¡nterna de cada seguidor. Pero a causa de la incom presibilidad de los líquidos, el aceite "se resiste" a ser comprim¡do por el pequeño émbolo. Esta contrapresión se transmite hacia arriba, y entonces se empuja con fuerza a una varilla. Y así, tal como sucede en el mecanismo de apertura por varillas de impulso, se abre la válvula de admisión o la válvula de escape (según la que se controle).
.. : :,:::. ::-::::::--.
:
Mecanismos de sincronización Los mecanismos de sincronización son fundamentaies Pará el cortecto funcionamiento del motor. I-os engranes del sistema de distribución poseen marcas que indican el ¿riinc¿r¡rirnic cr-itrr lcg r¡rviir¡i¡:ntr;s dc! cigiicÉai v hts ti¡:l ¿i¡bo1 de levas. Estas marcas de fábrica, indican cómo deben estar colocados en el momento de montar la cadena o la banda.
Tipos de clistribución El movimiento mecánico de rotación generado por el motor, puede transmitirse de manera directa o indirecta. Veamos.
Este tipo de distribuc¡ón es un poco ru¡dosa. La transmis¡ón de movimiento se realiza
únicamente por el contacto entre ¡os dientes de los engranes involucrados en los componentes y mecanismos del notor
I\4ediante un elemento de transm¡sión flexible como
puede ser una banda dentada o una cadena, en este me€anismo se transmite y reparte el mov¡miento mecánico de rotación. Este tipo de d¡stribución no es ruidosa durante su ejecución. Requiere menos espac¡o para sL ¡nstalación en el motor, y es liv¡ana. Se utiliza en la mayoría de los motores de encendido por chlspa (serv¡cio ligero).
Alusle y rep¿rac on oe molores a gasolina
, Sincron¡zac¡ón de Ia distribuc¡ón
F u nc ionamiento de I me c ani s mo de sincronización
Si el motor del vehículo attanca cuando se da la orden de marcha, es porque el motor de arranque dota de movimiento de gito al cigüeñal. Y éste transmite el movimiento a la banda o a la cadena, la cual hace girar a un piñón dentado o a una estreila que se localiza en el (los) árbol(e$ de levas. A su vez, el (lo$ árbol(e$ impulsa(n) a unas varillas y mueve(n) el tren de balancines, para que las válvulas se abran y se cierten. O bien, las Ievas mueven directamente a los balancines del motor, de manera que la operación de las válvulas se sin cronice con las cuatto fases que los pistones realizan dentro de los cilindros del motor (admisión, compresión, fuerza y escape). Y así, en el propio motor, los mecanismos de apertura y cierre de r'á1r ¡la obrienen la energía que necesiran para ope far.
Este procedimiento debe realizarse como mantenimiento preventivo o correctlvo. Su ejecución requiere mucho cu¡dado, porque si la banda o la cadena se coloca o se sincroniza de manera incorrecta, pueden ocas¡onarse daños graves e ¡rreversibles al motor
Otros mecanismos de sincronizacién del motor En el motor, existen otos mecanismos de sinctonización; por ejemplo, el del control de tiempo de encendido, y el de la puesta a tiempo o puesta a punto. Enseguida hablare
mos de ambos mecanismos.
Control ele tiempo de encendido Este mecanismo se encuentra dentro del distribuidor. Su función es controLar el tiempo de encendido, ya sea por avaflce centrífugo o por vacío. Esto se hace para mantener una aceleración suave evitando que se produzca la de :onación antes de tiempo. Y para logtado, se requiere adelantar o retardar ia generación de la chispa, con el fin de controlar el inicio de la combustión ',' sincronizado con cietta posición del cilindro. Y para quemar la mezcla aire-combustible dentro del cilindro, la chispa eléctrica se qenera en el momento adecuado dependiendo de factores como la remperatura del motor o la aceleración. EI tiempo de encendido antes de aceletar el motor, es diterente del tiempo de encendido en el momenro en el que se acelera el motor. Esto es imporiante, porque modifica la potencia, Ia tespuesta r las emisiones del motor. El tiempo de encendido siempre debe estar determinado por el fabticante del ifrotof.
CapítLrlo 1. Los mecanismos del motor
p nto del ,nolor Nlediente el adelanto del encendido del motor, puede verificarse si se aprovecha en su totalidad la chrspa eléctrica que le envía la bobina de encendido. Del apror.echamiento de la chispa, depcnde la correcta operacicin del motor; v del modelo, marca y tipo del motor, \- con base en las especificaciones de su fabricante, depende el grado en que la aprovecha. Para poner a tiempo o a punto el motor, el disüibuidor se instala de manera que las chispas salten en las bujías cuando los respectir-os cilindros estén en condiciones de rczltzzr 7a explosión, es decir, en el momento oportuno. ill rt:lilr'.i'' dr: pinri*os lr ci]l!?cii:s riei ttpior- t--s rrtlt¡ dc k;s prOces*s de la 1lii{jsr',t ii tir:lir¡c. Para rea.I:.zar\o, se introduce una laina de espesores entre los contac tos o platinos; su separación máxima debe ser la especificada pot el fabricante. Otro proceso de la puesta a tiempo es la secuencia u otden de encendido, que se muestra
Puestct a tiempo o puestd s
en el cuadro explicativo 1.2
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ffiffi*ry!1¡ .ii,,,O
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¡fÉliii:-.l O 11€,,:¡=-.,
Se refiere a los procesos sincronizados para la generación y el envío de la chispa con la que se enclende la mezcla a¡re-combustible dentro de los cilindros del motor. Esta secuencia permite balancear de manera dinámica y adecuada al motor durante su operac¡ón. El encendido comienza en el c¡l¡ndro asignado por el fabricante. Éste determina qué cilindro será el pr¡mero en rec:bir la chispa para dar com¡enzo a la combustión de Ia mezcla aire-combustible; y por supuesto, el orden en que los demás cilindros la rec¡birán después. El primer cilindro que recibe la chispa, es siempre el que se localiza en la parte frontal del motor.
Si los cil¡ndros no encendieran en una secuencia adecuada, el motor v¡braría en exceso o el movimiento mecánico de rotación entregado por él mismo no seria uniforme; afectaría a la calidad y estab¡lidad de marcha del vehículo o s¡mplemente no func¡onaría. Si durante el servicio se cambia la correspondenc¡a de los cables de bujías, el motor no funcionará. Enseguida se muestran algunas configuraciones de órdenes de encend¡do junto con el tipo de monobloque al que corresponde cada u na.
I
L Línea 4 cilindros
ooo@ 4 cil¡nd ros horizontalmente opuestos (boxter)
f@ Frente
motor
6 cilind ros en línea
1-5-3-6-2-4 Frente motor
6 cilindros en V
@oo fl@
1-4-2-5-3-2-6
En V 8 c¡lindros modo A
ooo
o@oo
oooo En V 8 c¡lindros
modo B
o@o@
Traslac¡ón: Es un movim¡ento en el cual
se
mod¡fica la posición de un objeto mediante su desplazamiento.
Rotacióni G¡ro de un cuerpo o p¡eza mecánica sobre su propio eje.
Forja: Técnica que cons¡ste en trabajar el metal exponiéndolo al fuego y moldeándolo con un maft¡llo sobre un yunque; o moldeándolo en frío, prensado sobre un molde.
Balancín: Pieza oscilante que por medio de una varilla de empuje transm¡te a las válvulas el mov¡m¡ento de la leva, para abrirlas. Avance centrífugo: Control mecánico del t¡empo de encendido de un rnotor, por medio del giro del mecanismo del distribuidor. Avance por vacío: Mecanismo del distr¡buidor que, medlante un diafragma, cambia el t¡empo de encendido en relación con las revoluciones por mlnuto (rpm) del motor.
S¡ncron¡zación: Operación de dos o más piezas mecán¡cas en movim¡ento las cuales coinciden en un mismo tiemPo. t!
;l !,
it tl
1, Completa los enunciados con las siguientes Palabras clave:
il
P¡stón-B¡ela Leva
il li :i !l fl rl I
ti i
ri
tl tl ¡
Mecanismo Biela
Leva-Válvula P¡stón
Válvula Transmlsión
a) Este elemento mecánico regula el paso de líqu¡dos o gases-. de movim¡ento y fuerza, es uno de los propósitos de un b) La se encarga de transmitir a todo el mecanismo del motor la fuerza c) El ocasionada por la expans¡ón de los gases tiene un diseño del cual depende el tipo de movimiento que se desea' d) La e) Es el mecan¡smo cuya marcha circular se transforma en un mov¡miento de traslación o viceversa,
f)
Es una pieza de conexión que transmite el movim¡ento rectilíneo de los mecanlsmos para
transformarlo en un mov¡miento de rotación:
g) Fste mecanismo permlte que las válvulas de admisión y escape del motot abran y cierren en función del g¡ro del c¡güeñal.
ri .
!!
i'
2. Explica cada uno de los cuatro pasos en los que se basa el funcionamiento de las válvulas: a) Apertura de la válvula de admisión:
¡l
ri
l'
b) Retraso del cierre de escaPe:
l!
ii lr ti
c) c¡erre de Ia válvula de adm¡s¡ón: d) Apertura de la válvula de escaPe:
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Ajuste y reparación de motores a gasolina
Los mecan¡smos...
'/
Se encuentran en todo t¡po de máquinas, y se encargan de transmitir movim¡ento y fue rza.
del vehículo pueden estar ensamblados de manera simple, m¡xta o múltiple, según sus características y funciones. Se subdividen en mecanismos simples, complejos e inerc¡ales. simples del motor constan de dos elementos mecánicos. Sólo uno tiene movim¡ento, y hace que se mueva el otro. p¡stón-b¡ela transforman el movimiento circular en un movim¡ento de traslación, y viceversa.
leva- válvula constan de un eng'anaje que se acopla al c¡qüeñal del motor a través
de un engrane, una cadena, o una correa dentada. Esto garant;za la sincronía entre el mov¡miento del pistón y la apertura y cierre de la válvula de admisión. de sincron¡zación son fundamentales para el correcto funcionamiento del motor Los engranes del sistema de distribución marcan la relación de mov¡m¡ento, e¡ cual puede
transmitirse como d¡stribución directa indirecta.
o
que
se El control de tiempo de encendido, " localiza en el distribu¡dor y en los cables de
encend;do, así como la puesta a tiempo, que ¡ncluye el reajuste de platinos y la secuencia de encendido del motot son otTos mecanismos de sincronización del motor.
Identifica diferentes tipos de mecanismos simples que se ut;lizan en aparatos domésticos, juguetes, medios de transporte o máquinas. llustra su funcionamiento, y compara tu ;nfo-mación con la de tus companeros.
Capítulo 1. Los mecanismos del motor
Li I
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Elementos de ll/tlilF'1/ I
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t
I
l
imaginas qué pasaría si en nuestro cuerpo no exístieran atticulaciones? ¿De qué manera se podrían unir 1os huesos para producir movímiento? Seríamos una estluctura completamente rígida' porque las articulaciones permiten la unión fiia ,, -ó.ril de un hueso con otro Y así como las articulaciones nos permiten doblar las extremidades de nuestro cuerpo, los elementos de mecanismos
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Entonces, un mecanismo necesita los elementos correctos para transmiti r Ia fuetza adecuada; de ellos depende su funcionamiento' En este capítulo describiremos precisamente los diferentes,:lemenro. que permitcn que un mecanismo del motot cumpla su obietivo'
@
orrrrtuo,
conocer la func¡ón de:
. .
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1
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g'
movimiento' Las bandas, las cadenas y los cables que transmiten Los rodamientos o baleros, chumaceras y cojinetes' engranes, catarinas o sprockets' Los elementos que transmiten potencia, como los
flechas Y diferenciales.
I. TRANSMISION DEL MOVIMIENTO La mayoríz de las máquinas tienen componen-
Elementos de mecanismos del motor
tes que les ar.udan a re¿lizat diversos mor-imien tos. Se denomina¡ elementos de mecanismos, y .u función primordial es rransmitir mor rrrienrn. es decir, *r:rducil ci nti¡virlit¡rto ¡rrcr:;tri-Lt:, rJel elenr{:r-i1o rnó:'il ¿l cler:rerito cot:clllci¡lo. Entre estos elementos de transmisión se cuentan las po Ieas, las bandas, los piñones, las cadenas t'los engranes.
Como mencionamos en el capítulo anterior, se pueden clasificar, segúfl su función, en ei*¡;rt¡rtrs l' lr rr. . . i I irl (l ¡rt.)\ t¡n;\'nrrr. !-r r'.' ,
r
l::¡li iar-rtas-
Transm¡sión y potencia
Para el movim¡ento
Engranes - distribución directa, transmisión estándar. Catarinas o sprockets - distribución con cadena (estrella dentada), transmisión automática (algunos modelos).
Cadenas - distribuc¡ón indirecta. Band¿s o correás - distr¡bucíón
indirecta, transm¡sión de movimiento a accesor¡os. cables - cuerpo de aceleración, freno de mano, embrague.
- Cardanes, flechas de salida (transmis¡ones delanteras). Diferencial - ejes motrices traseros o de la caja de velocidades. Flechas
Rodamientos Rodamientos o baleros - giro de flechas, ejes, mazas, poleas. Chumaceras - puente balero en cardanes, diferenciales. Cojinetes - Asentamiento del cigüeñal, árbol de levas, f¡echas de
transmisión de movimiento.
II. ELEMENTOS PARA EL MOVIMIENTO Bandas o correas Este tipo de elementos se utilizan para i:rtltllil,i.i jr ;:i::c::lirt entte árboles paralelos; Io hacen nltrii¡r'i¡ tin tl,,'.'i:r;¡itirrr-, rj.- r,,r.1..'j¡,q. I-a transmisión de movimiento es de tipo flexible, pues absorbe r-ibra ciones y choques. Es adecuada para distancias relatil.amente grandes entre ejes que funcionan en condiciones adversas de hun'redad, calor, polvo, etc. Son elementos silenciosos, de larga vida útil y sin fallas en su funcionamiento. En la tabla 2.1 se especifican los diferentes tipos de bandas utilizadas en el vehículo.
Capitulo 2. Elementos de los mecanlsr¡os
'
Tipos de bandas
H@t
Para los accesorios del
-fr 1
motol desde la polea del cigúeñal
t=0.75a5mm
J
Multivía
Redonda
O-d
ó=I/8a3/4in
98o/o
Trapecial
t_];
b=Ba19mm
960/o
t+
¡4 u
ltivía
Poli-V
+ Para los mecanismos de d¡stribución del motor
p=2mmymayor
Requladora
7 50/"
Reg u
ladora
(dientes redondos)
jl :
-l i
'I
:.
Característ¡cas de las bandas
I
:
I
!
iiirlfiiÍi¡r,i!
ijilr
:
Uretano y tela de caucho Teforzada cgn acero o nylon.
Una o amSas caTas tienen un revestimiento con mater¡al de fricción.
.
Silenc¡osas, ef¡cientes a altas velocidades y transm¡ten grandes valores de potencia.
. Poco ru¡do. . Absorben mayor
vibración tors¡onal del sistema.
:j l
(algodón, rayón o nylon) con caucho.
.
.
-l
¡l
Tela y refuerzo de cordón
.
Se pueden montar de forma paralela en poleas ranuradas, y a distanc¡as de centros más cortas para constituir una transm¡sión múlt¡ple. Son un tanto menos eficientes que las planas.
Las dimens¡ones de su sección transversal han
sido estandarizadas por los
fabricantes.
¡i I
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Ajuste y reparación de motores a gasolina
Tela con caucho y alambre de
acero.
.
Tienen dientes que entran en ranuras tTansversales de las poleas dentadas.
.
No se alarqan o deslizan
.
para transmitir potencia con una relación constante de veloc¡dad angular. Neces¡tan poleas dentadas.
No necesitan tens¡ón inicial. Así se emplean en transmisiones de centros fijos, Se elimina la restricción de las
velocidades.
Ca
denas
-_-i.r:a posible que una bicicleta tur.iera banda?
Evi
_::ri:emente, el mecanismo cumpliría su función.
:.:o
no permitiría que la bicicleta funcionara de ::-:rera adecuada, porque se deslizaría con el pri::;r pedaleo. Podemos decir entonces que 1a efi:::ncia de las cadenas es mayor que la de las ban:=s. debido a que no son tan deformables como .,-,'. Se utilizan para 'r" r\r,¡:rt ')r¡t :( ' . L .' ¡.'¡a r:r. ieios sclcc¡rir-'s :,¡ tl.i,o i:l¡ ¡cil-. r¡:l atir':.r: !-nrc grrililr:r, Por ello puede incrementarsc la ::pacidad de carga, aunque se requiere una cuida.
:rsa alineación
Enlace del pasador
Enlace de I
de las ruedas dentadas que trans-
::-iren el movimiento v una periódica lubricación :e las partes de la cadena. \o obstante las grandes exigencias de opera .':Án a que son some¡idas las rran:misioner por :':denas, han conttibuido a la aparición de una '. ariedad de cadenas que tienefl difetentes carac :e¡isticas. A continuación veremos las más conocid
aca de eslabonamiento P
i I
Buje
Paso
tt
Paso
-'<
a s.
T¡pos y características de cadenas
Apl¡cación
Motocicletas, automóviles, bicicletas y maquinarla.
¡4otocicletas, motores a gas.
lviaquinariaaqrícola. lndustria.
Placas ¡nter¡ores unidas
entre si, que se alternan suces¡vamente. Cada
construcc¡ón
articulación tiene un pasador unido a la placa exterior. Cuentan con un casquillo unido a la placa interior, y con un rodillo.
.
¡4uy eficiente y versátil. En
transmisión
rnecánica, es la de mayor difusión.
. Características
.
Igual que la de los rodlllos, aunque no cuenta con estos elementos.
. .
Para su montaje, sus extremos se unen
Requiere mayor lubricación, porque
mediante eslabones desmontables.
rueda.
velocidades, se emplean cadenas de varias hileras de rodillos (2-4).
.
tienen forma de dientes enlazados en deteaminado orden y se articulan con el rodaa¡¡ento.
Ligeras y baratas.
sin rodillos es mayor el desgaste de los dientes de la
En qrandes carqas y
Su enlace de eslabones se desplaza lateralmente el uno con el otro.
Constan de un juego de chapas que sirven de quías, las cuales
. .
Su velocidad no
debe ser mayor d,4 m/s,
Capitulo 2. Elementos de los r¡ecanlsmos
Fácil desarmado y armado de sus
.
eslabones.
.
silenciosa.
Para velocidades
bajas (menos de
m/s).
Es la más
1
No son
intercambiables en diferentes marcas
y/o fabricantes.
Lubricación de cadenas ó
Las cadenas deben lubricarse, para atenuar el desgaste en sus a¡ticulaciones. Esto contribuye a prolongar su vida útil y a mantener el buen funcionamiento de la transmisión de movimiento.
I
& La lubricac¡ón se puede realizar de manera periódica o co¡tinua, en
I
función de la velocidad de la cadena y la potencia transmitida.
!
ó
I
La lubricación para accionamiento de cadenas puede ser por goteo,
baño, chorro de aceite o de operación manual.
¡ É
F
t
Herramientas para ajustar bandas o cadenas
r ¿
E,s indispensable tener siempre presente que Ias bandas v cadenas re:
quieren ser ajustadas tras su instzlación en el motor. Esto garantiza una óptima transmisión cle movimiento, pues si estuvieran demasiado tensas podrían flexionat las flechas de movimiento y dañat los todamientos de las poleas, piñones o engranes; v si estuvieran floias, se perdería enetgía de mol'imiento 1t habría fricción excesiva entre la banda o la cadena y su elemento guía debido a que se Patinatían; )¡ por la oscilación, se podrían romper. Una de las herramientas que cumplen la función de aiustar esros elementos es e l ¡enscjmetru. que precisamenle Ilrol)r,r( i')rrx l¿ trllsirin adcct¡ada para el ccrrcctc titnr:iola¡nie :rto v¿r sea de l¿r b'.¡¡r
:
rs
Cables Como último elemento Para la transmisión del movimiento, tenemos a los cables. Tienen una estructur2 flexible, y se fabrican con trenzados de alambres de acero al alto car bono, diseñados para sopottar esfuerzos de tracción. Proporcionan flexibilidad mientras transmiten o soportan cargas axiales.
T¡pos de cables
Cable o chicote con alma de fibra Nueva p¡eza ra mover mecan¡smos de transm¡sión, embrague. pa
cable o chicote de entorchado de acero (diferentes diámetros) Mueve mecanismos en la transmis¡ón, embrague, aceleradoi freno de mano y apertura del cofre.
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Rodamientos
Partes de un rodamiento
Otros elementos de mecanismos son los rodamien:os o baleros, que se utilizan para aumentar e1 renlimiento de las máquinas. Y evitan al uhxir¡o e I .icsgaste ocasionailo ¡or lzr fricciírn, gracias r ¡.rc ¿r\ nchn a mcjoralt [¿ m.ovilid¿r.1. Estos ele:trentos se compoflen de un conjunto de esfetas rnidas por un anillo interior y un anillo exterior. Esto facilita el movimiento de rotación de 1as :iezas (en especial ejes o flechas) ensambladas en -=1 diámetro de asentamiento del rodamlento. Es-án constituidos por dos o más aros concéntricos, rno de los cuales se aloja en el soporte (aro exte:ior) v el otro se monta en el árbol (aro interior). Y :ntre los dos aros se disponen los elementos roJantes (bolas, rodillos cilíndticos, cónicos y esféricos), que ruedan sobre las prstas de los aros y perniten Ia movilidad de la parte giratoria respecto de -: iija.
Pista exterior
Balines o rodillos (según el tipo de rodam¡ento)
TOMAI{OTA r
ln rodamiento radlal es
Ii oue soPotta esfuerzos :-Jsea, I :'"".1 : i:".Íff :i:?:"1; soPorta esfuerzos
',:1':f
iJ[:l: J::,.""'"'
de ruedas'
Tipos de rodamientos
Son de uso general, y también los más populares. Lo son, porque pueden absoaber cargas radiales y axiales en ambos sentidos, así como las fuerzas resu¡tantes de estas cargas combinadas; incluso pueden operar a altas velocidades. como no so¡ desmontables ni autoalineables, se requiere alinear pertectamente el asiento del soporte.
Usan como elementos rodantes unos c;lindros muy largos con respecto a su d¡ámetro, denominados agujas. Se utilizan para grandes cargas rad¡ales, y en montajes donde el espac¡o rad¡al es muy limitado y de gran precls¡ón en el centrado
Capitulo 2. Elementos de los mecanismos
Soportan una carga radial más elevada que los rodam¡entos de bolas. como son desmontables, se facilita su montaje y desmontaje en su alojamiento. En este caso, los rodillos hacen contacto lineal con las pistas de rodadura; y poi- ello, pueden ser guiados por los rebordes del anillo exterio. o del ¡nterior
TOMA I{OTA
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ffw'
Sus rod¡l¡os y p¡stas de rodadura tienen forma cónica, y sus vért¡ces se encuentran en un punto común sobre el eje del rodamiento. T¡enen una elevada capac¡dad de carga, deb¡do al contacto lineal entre los rod¡llos. A su vez, las p:stas de rodadura res¡sten velocidades altas.
.
De rod¡llos Son robustos y autoalineables, insens¡bles a la desal¡neac¡ón angular. Y como son desarmables, se fac¡lita su montaje. Soportan fuertes cargas ax¡ales y rad¡ales, de hasta un 55olo de ¡a carga axial actuando s¡multáneamente. Son altamente confiables y durables.
.
De agujas
Soportan cargas ax¡ales pesadas en una dirección, Son ríg¡dos e insensibles a las cargas de impacto,
Lubricacién de rodamientos Al igual
que las cadenas, estos instrumentos deben lubricarse periódicamente una vez que se instalan en los mecanismos donde serán utilizados. Esto prolonga su vida útil y les permite fu¡cionar de fotma segura. Pueden ser lubricados de la siguiente manera: 1. Por presión Con una engrasadora manual o neumática, se suministra grasa a presión a1 ro damiento. Éste tiene un conducto, cuya entrada es un pivote (grasera) y en la cual se conecta la manguera surtidora de la engrasadora. 2, Por grasa Con grasa especial para rodamientos se bañan éstos, que deben estar instalados dentro del mecanismo (como los rodamientos de las masas de las ruedas de los ejes del automóvil). Y para prevenir la . fuga de aceite o de grasa, se utilizan como sellos unos reteres que .' se instalan a presión mediante una guía.
7''
ambos costados de Ia jaula de balines. Desde su fabricación, se les colo ca grasa lubricante en su interior, en donde los balines se encuentran en contacto con sus pistas. Y como no se les puede aplicar lubricante desde el exterior, su vida útil termina cuando se agota su lubticación interior; sabemos esto, porque hacen mucho ruido al operar, es decir, "cascabelean", y hay que reemplazados.
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Chumaceras
Partes de una chumacera
Esros elementos se componen de un rodamiento :íeido de bolas, y su alojamiento es de hierro fundido (alto grado) o de acero prensado en formas .¡riadas. Ccrn') suS superFicie. externa e interna on esféricas, poseen auto-alineabilidad. Incorpo::n métodos para ensamblar la unidad de cojine ,;s directamente en el armazón de la máquina me,jiante tornillos. Se utilizan para lplicaeitirics en .¿s oLre sc rcqtrir:rc ssportlr caÍg? ] rltitvor !cl,rci
¡rcéntrico con prisionero. Dependiendo de
Anillo exterior esférico
su
.,.plicación, estos elementos se pueden clasificar en
:elubricables y en no-relubricables.
Chumaceras relubricables Su dlseño permite la relubricación. Se utilizan cuandoi
10OoC.
llv_
La temperatura oe operación ileqa d
o
n',;::"i:",[ iñ: fl T:: T"i: :? Yil fl:"..
I
La maquinaria de uso interm¡tente opera en zonas con alta humedad.
Cojinetes -Recuerdas haber visto en alguna película o documental que las culturas antiguas transportaban sobre troncos los enormes bioques de piedra con los que hacían sus construcciones? Justamente como estos troncos que ruedzn pata facllitar el desplazamiento de los bloques, actúan los cojinetes; son elementos de soporte de un eje ro ratorio, que permiten el movimiento del mismo. En otras palabras, es clontlc se :rpoll v gila cl cjc dc Lnr r]1{¡,:i¡rti:i¡r¡o. Como los cojinetes axiales impiden el movimiento axial de un punto de1 eje, proporcionan la {uerza necesaria en dirección del eje. En cambio, los cojinetes radiales no impiden este movimiento, sino los movimientos perpendiculares a1 eje. Según su función, forma de operar o de lubricar, ios cojinetes pueden clasificarse tal como explicamos enseguida.
Capltulo 2. Elementos de los rnecanismos
AloJa m
iento
Tipos de cojinetes Por su operación De
fricción
Se basan en el deslizamiento efltre piezas. Sus dos superficies de contacto se mue\¡en
de forma relativa una respecto ala ott^, y entren en contacto por este deslizamiento.
Pua eies Tienen un muñón, que es la parte de la flecha que gita.Lapatte fiia que soporta la carga, es el cojinete. Por su lubricación Autolubricantes Se fabrican con teflón u ottos plásticos. No necesitan mantenimiento, porque tienen materiales autolubricantes entte las dos piezas que giran. Se utilizan cuando la lubricación es difícil de realizar (como en el caso de los electrodomésticos), cuando no está indicada la presencia de aceite (industria alimentaria) o cuando no hav movimientos intermitentes frecuentes (tobots). P "- !! ! r!:.r
ri! r
Pe
tll !!!f q
Son de metal, I'a sea acero o bronce,,v deben ser lubricados periódicamente. Se usan cuando existe movimiento constante, como en los motores y en Ias transmisiones.
De I ubricación permanenle Se fabrican de metal, ya sea acero, bronce o aluminio. En los cc¡jinetes hidrostáticos, se suuinistra gas o aceite a preslón ai cojrn€te que soporta el eje. Estos coiinetes se usan en grandes mi quinas como turbinas. En los cojinetes hidrodinámicos, la carga sobte el coiinete se apo,va sobre una película continua de lubricante. Y así, no existe contacto entre ei cojinete v el muñón. Estos cojinetes se usan para prestaciones de gran velocidad como turbinas, v en motores de r.ehículos eléctricos.
III. ELEMENTOS PARA LATRANSMISIÓN DE POTENCIA La transmisión de potencia se refiere a la acción de conducir energía y fuerza de mor.imiento de un elemento mc¡trtz a otro elemento conducido en un mecanismo. En este caso, por medio de engranes, flechas, etc. A continuación se describe cada uno de ellos.
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E
ngranes
T:i rez, la primera imagen
que viene a nuestra mente cuando escu::-¿mos la palabra "engrane", es el mecanismo de un reloj. Pero exis -r n.ruchas máquinas v dispositivos que utiliz2fl los engranes, como -. el caso de 1os reproductores de audiocasetes v de estos medios de
: rrecenemicnro ¿ l-o.
recuerdas?
F-n el caso de los vehículos, se habla de un par de engranajes, rue
:-:.
dentad¿s o engranesr para referirse al acoplamiento con el que se :..r¡r!nlir¡.: pctelcia ¡r.rrc r¡¡ic¿ clt{e dr}s cies r:rrdi::nte -l c{¡tir,ic-
s*ccsivo cn,¡* cl¡,s ..rlL\iF¡;\ *',Ii,],¡r Estos tienen u¡ras : -queñas ler.as denominadas dientes, que se encuefltran unidas rígi::nente a cada uno de los ejes, con una relación de veiocidades an rlt:c,¡¡o
::l¡res
-',
constantes.
Catarinas o sprockets -'r elementos de máquina con perfiles de drente tratados térmica, :r'-sn¡e. Se utilizan en todo tipo de cadenas de transporte de alta exi:¡rcia. En el vehículo, se utilizan para la traflsmisión de movimiento S
-¡
Catarinas o sprockets
ia distribución del motor.
€lasificación de los engranajes según su movimiento Transmiten movimiento de rotación.
Recto p¡ñón
cremallera; La rotación
produce la traslac;ón
Recto éxter¡or: En el mismo sentido.
Sin fin-coronai
Recto ¡nterior: En sent;do
contrario.
Helicoidales:
Tra nsm
iten
Transm iten
potercias
mayor potencia que los engranajes de dientes rectos.
elevadas,
Helicoidales
H¡poidales
Helicoidales de ejes ctuzados
Capltulo 2. Elementos de los mecanismos
Flechas
utilizan para tr:rns¡-;ti1i!'r¡ru,ir:;lc;rtci dc rora"-:iót a cltlilciuic; dis¡¿1.¡cia. Están sujetas a esfuerzos de torsión v flexrón. Mediante las flechas se puede transmltit potencia de un extfemo a otfo de un eje, o se puede tomar de cualquiera de sus puntos, empleando mecanismos de translerencia de potencia y movimiento'
Se
Flechas en el vehículo y su ubicación
Motor El árbol de levas recibe
la fuerza del ciqüeñal en un extremo, y la transmite a las levas.
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A¡uste
V
reparación de motores a gasolina
Diferencial función es pcrrririr la disrint:l vclocirl¿ti dc ror¡ción cl* L¡s rueclas del vehículo, ra que por ejemplo, al tomar ufla curvz, una rueda recorre más distancia que la otra. Este elemento necánico consta de una serie de engranajes dispuestos de tal forma, quc permiten a las ruedas derecha c izquiercla en el eje motriz del vehículo, gim zve Locidad distinta cuando circulan por ufla cur\¡e. Y así, cada rueda gira independientenente, sin sufrir el riesgo de daño, desgaste o calentamiento de los elementos utiliza dos para la transmisión de movimiento en e1 eje motriz, asegurando que la tracción del motor actúe con la misma fuerz¿ sobre cada una dc las dos ruedas. Su mecanismo está compuesto de dos engranes planetarios (piñones cónicos), unidos a Ios extremos de los palieres de las ruedas, v cuatro engranes satélites (piñones cónicos), montados en los e\tremos cle su eje potta satélites. Los satélites se engranan con ios planetarios. El diferencial puede variar en cuanto a diseño, forma, tamaño o ubicación. Sin embargo, su principio de operación y su objetivo es el mismo. Su
conjunto o el movim¡ento
Mecanismos de transmisiónr
de piezas que transmiten a elementos
mecanismos conducidos mecánico generado por una fuente motr¡Z.
P¡ñón: Engrane pequeño conectado a cremallera o aro dentado,
Planetario(s)r Pequeño(s) engrane(s) que se desplaza(n) sobre la c¡rcunferencia de un engrane solar (engrane principal).
una
Carga ax¡al: Conducción de esfuerzos en dirección hor¡zontal sobre el eje de simetría elementos mecán icos,
Muñón: Parte de un árbol de transmisión, en la cual se asienta otra pieza mecánica para unirla a su movimiento.
de
Carga radial: Conducción de esfuerzos en dirección vertical sobre el radio de piezas cilíndricas o de forma circular.
Pal¡eresi Flechas ¡aterales que transmiten movimiento mecánico de rotac¡ón en ejes motr¡ces,
Satélite(s):
Pequeño(s) engrane(s) que se desplazan sobre la circunferenc¡a de un engrane
planetario.
Capitulo 2. Elementos de los mecanismos
Forma dos equ¡pos con tus compañeros, y engrasen los sigu¡entes tipos de rodamientos alternando el procedim¡ento manual con el uso de la herram¡enta engrasadora mecánica o hidráulica.
I\4anual
]De bolas y có']icos
Con he.raanienta -,""'--"'" - lDe agujas y rodillos -"" :'- '""'1- '.': enorasadora meaenra¡ o htalraltlraa I
.
Sigue los pasos que a continuación se detallan. Y al finalizar Ia práct¡ca, toma nota de las observaciones que hiciste y de las medidas de seguridad que empleaste para cada tipo de eng rasado. Antes de iniciar, es ¡mportante que verif¡ques el tipo de grasa recomendada por el fabricante.
il
Procedim¡ento manual Toma el balero y emp¡eza a d¡str¡buir con tu mano :a grasa por toda su parte externa; aplÍcala de manera un¡forme por toda la c¡rcunferencia del balero.
@ :li::T:"TijJ:,
cuando
ésta se asome por la cara ¡nterna del mismo,
o :: 3:1Tj;i:',.'*'" en exceso; sólo la cant¡dad necesaria.
Procedímiento con herrámienta mecánica o hidrául¡ca La aplicación de grasa en el balero se hace por medio de una grasera. Debes hacerlo con mucho cuidado, para no aplicar más grasa de la necesaria.
/
Los elementos de mecanismos son los dispos¡tivos empleados para transmitir la fuerza motriz desde la fuente que Ia produce hasta la pieza que se desea mover. Esto facil¡ta la unión para la producc¡ón de un
¡4uchas veces, cuando se engrasa por este med¡o el rodamiento o balero, no puede verse la cantidad de grasa aplicada. Se sabe que ya es suficiente, cuando no permite entrar más grasa.
mediante un movimiento de rotación. Ellos son las bandas, las correas, las cadenas y los cables,
r'
trabajo determinado.
ch
,/ Todos los mecanismos requ¡eren una fuente de potencia que los impulse. Ut¡lizan diferentes d¡spositivos que transforman la fuerza en el movimiento deseado. Con base en esto, se clasif¡can de la sigu¡ente manera:
r'
Los elementos para el rodam¡ento facilitan el movimiento de rotación de ¡a pieza ensamblada. Ellos son los baleros, las
r'
umaceras y los coj¡netes.
Los elementos para la transmisión de potencia se encargan de conducir energía y fuerza. Ellos son los engranes, las catarinas o sprockets, las flechas y el d¡ferencial.
Los e¡ementos para e¡ movimiento ayudan a transmit¡. potenc¡a entre dos ejes paralelos,
Ajuste y reparación de motores a gasolrna
1. Coloca en el paréntes¡s la letra que corresponda Los cables o chicotes son elementos utilizados para: ......,.,......................... a) Control de aceleración. b) Sujeción. c) Control del desplazam¡ento de¡ pedal de aceleración
(
)
2. Su función es permitir Ia distinta rotación en cada rueda del vehículo .......,....
(
)
l.
a) Díferencial b) Flecha c) Rodamiento
......
3. En este elemento se apoya y glra el eje de un mecanismo a) Chumacera b) Engrane c) cojinete
.. ...(
4. Se util¡za para transmitir movim¡ento de rotación a distancias cortas ............
)
(
a) Cadena
)
b) Flechas c) Engranes
2. Completa los siguientes enunciados: permíten la movilidad de la parte g¡ratoria respecto
En un roda m¡ento, los a la fija. En el aloja el árbol o f¡echa.
se aloja e¡ soporte y en el
Prepara una presentación con esquemas e imágenes, para explicar a tus compañeros los siguientes puntos del funcionam¡ento de un
d¡ferencial:
A. B.
Función de¡ diferencial y engranaje final. Engranaje d¡ferencial y trayectoria de las ruedas.
Capltulo 2. Elementos de los mecanismos
| I
I
:
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Mecqnismos compleios ts {¿*!:'* $?ir1i $"r¿ iü;nfrut*¡*.t
Leonardo da Vinci plasmó 1as ptimeras imágenes de una bicicleta y sus mecánlsmos fundamentales, los cuales se conservan en otras máquinas que translotman la fuerza y el movimiento. Este invento rer.olucionó la manera de transportatse a lugares distantes, acortó distancias y tiempos de recorrido. En el boceto que realizó este artista italiano, se puede observar una bicicleta con transmisión de cadena impulsada por pedales, que es e1 mismo método que se utiliza en la actualidad. Ho¡ este vehículo se usa como medio de transporte ptincipal en varios países; entre eilos China, que es el país más poblado. Imagínate, si no fuera así, los niveles de contaminación que tendría este país.
En este capítr-r1o conocetás los ptincipales mecanisrnos cornplelos del lnotot, así como los erlsa*rbtres que 1o constituyen. Verás que máquinas realmente sencillas, como una bicicleta, a1 igual que 1os motores de equipos pesados, cr.rnsetvan e1 principio básico de los mecantsmos. OBJETIVOS
Conocer la func¡ón y característ¡cas de: ' Los mecanismos reductores como mecanismos complejos del vehÍculo ' Los mecanismos Ínerclales como rnecan¡smos complejos del motor '. Los ensambles simples, mixtos y múltiples del motor
I I. MECANISMOS COMPLEJOS Como va sabemos, los mecanismos tfansrniten v tfarrsfofman l¡t tuerza y el mo'r'imiento. En el capítulo 1 conocimos los mecanis n.ros simples. Pero también existen los me canismos con.rple jos, que se :ei-ieren a la agrupación de dos o más tnecanismos para obtener el funcionamiento u oper¿rcióri de un sistema, m;iquina o moro¡. Estos mecanismos se utilizan en el vehículo; por ejen'rplo, en la ¡ransmisión o en el clifetencial, los cuales a su vez se componen cie :lecanismos reductores.
T0trtA
l{0TI
:? :"1i,'::
:i;i:".['$'::"1"
iátacrón ¿e dos engranes EsLé .oneclados entre sl que relación se debe a diámetro 5u difleren en ?"*?,?:
l?'!"il'[o*'1
i'''
""
"LU. ^" qiro de ambos engranes
i"spe.to u s' "le'
Reductores Estos mecanismos forman parte de un conjunto de mecanismos que se localizan en determinadas partes dei automór.il (o en otras máquie:s). Son adecuados para el accionamiento de cualquier trpo de má quina en donde se necesita reducir su velocid:rd de fotma eficietre, constante y segura; es decir, hacen que un motor cur.o cjr gira nul rápido pero con poca fuerza, sea c^paz de movet un elemento que necesita mayor fuerza para girar ,v que gira con rnás lentitud. Estos elementos de transmisión, en los cuales hav una relación de -ngranes o poleas (según lo que se utilicc), entregan a su salida clel :necanismo una velociclad o giro menor con respecto a la r'-elocidad y ¡iro de entrada al mecanismo, es decir, reducen. A esto también se le conoce como relación de transmtsrón.
Elemento conducido
(sprock)
Capítulo 3. l\.4ecanismos complejos y ensambles
37
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tl
Tipos de reduclores en el veltículo Estos mecanismos se pueden clasificar según su tipo de engranaje. Enseguida se describen los más comunes, y el sitio en que se ubican.
En el
diferencial Corona
Piñón-corona
Piñon de ataque
:\
Esta relación de engranes está
formada por el piñón de ataque, el cual está conectado a la flecha cardén mediante una junta universal; y transmite el movimiento procedente del motor hacia las flechas (laterales) finales de ¡as ruedas motrices, a través del engranaje en un ángulo de 90o co¡
Planetarios - engranes solaaes Su disposición de engranajes es distinta al pa. de
una corona dentada. En este tipo de engranajes se
util¡zan dientes de tipo hipoidal, deb¡do a los altos esfuerzos mecánicos que ambas piezas deben so
Eng ra nes
satélites
engranajes: sobre una corona g¡ra un grupo de eng.anes planetarios acc¡onados por un satélite (engranaje central), Siempae se encuentran en
portar
d¡ferenciales. Esta corfiqu.ación
Esta relación de engranaje entre el piñón y la corona es de tipo reductiva, princ¡palmente pa.a reducir la velocidad de entrada al diferencial y aumentar el par motor a las ruedas motrices.
y la construcción de los engranajes hace que la relación de transmisión pueda diferenc¡arse a Jas ruedas motrices. Gracias a esto, son aptos pa ra transmisión de movimiento en vehículos con tracción trasera. Y como tienen más puntos de contacto entre
Planetario o engrane solar
engranajes en cada juego de reducción, pueden transmlt¡r más potencia. Pero como desventaja pueden presentar problemas de calentamiento.
TOMA XOTA ló< enqranes satélites
I^" lni -r-n
o,r" qrran sobre denominado
"nqrun" Pero sl al olanet¿rio.
,
onorane PrinciPat se te á"áominu solar, entonces lñ< enqranes que glran de él se llaman
Árbol de tra nsmisión
'-tiede-dor planetarios'
Aju$te y reparacíón do motore$ a gaaolina
En la transmisión Reductor de engranajes En este t¡po de reductor, toda la transm¡sión de fuerza se real¡za por pares de engranes. Se aplica en las transmis¡ones automáticas, y en espec¡al en los primeros engranajes de cambio en la caja de veloc;dades. Sus ventajas son el mayor rendimie.to energético, y menor tamaño y mantenim¡ento.
Por poleas Generalmente se aplican en la
transmisión de movimiento de los sÍstemas que utilizan las motocicletas y las bic¡cletas. La
o Em
b
rag ue
multidlsco
Variador
Motor
Cadena
reducción se consigue por el paso que existe entre la cadena y un sprock, o entre poleas y una banda, que también se aplica por ejemplo en ios polipastos que se util¡zan para elevar cargas pesadas. Actualmente se han encontrado nuevas aplicacjones en el campo autornotriz; especÍficamente en las cajas de cambios infinitos, que en vez de utilizar engranajes func¡onan por la relación de diámetro de una polea cónica y el ajuste de posición en toda la longitud de una banda.
Bomba de aceÍte
Circuito hidráulico Un
idad
electrónica
I'
L--É Capítulo 3. Mécanismos complejos y ensarnbles
DESARROLLO LARGO
I En la dirección Vola
nte
Reductor sin fin-corona Es el más sencillo, y se compone de una co.ona dentada de bronce que está en contacto permanente con un tornillo sinfín de acero. Una vuelta de este torn¡:lo, ocasiona el avance de un diente de la corona; y en consecuencia,
la reducción de veloc¡dad, la cual se calcula multiplicando el número de d¡entes de la córoña por el número de entradas del tornillo. Se puede enconrrar en el motor del limpiaparabrisas
y en los mecanismos de dirección del vehículo. Aunque tiene grandes desventajas como bajo rendimiento energético e irreversib¡lidad, es uno de los reductores que, al igual que los reductores formados por el contacto entre engranes, más se utilizan.
;or de par Sensor irecc¡ón de dire
q
Torn illo
sin fin
(-\ ¿-1)
e_
Rotula
Cremallera
Unidad de controol para direcc:ón ásistida
Motor eléctrico
TOMA XOTA Pero, ¿qué es' inercia"? de Es la incapacidad
los cuerpos Para sallr del estado de rePoso v nara cambiar las londiciones Y direccton ;; .r movimiento o Para i"t"n"¡o, sin la aPlicacron de otra fuerza externa
Eng
ra.aje
Piñón de accionamiento
de sin fin
II. MECANISMOS INERCIALES Estos mecanismos funcionan por medio de la inercia adquiricla por el impulso de un mecanismo o fuente genetadora motriz. Su función es balanccar, cxtc¡dff V urantcncí unilbr¡rtt cl t¡r¡vi¡}} ir:trt¡.¡ r;r¡¡cánico cle ror?rciófi entregado por ufl motor o un determinado mecanismo.
Ajuste y reoaraciol oe rrotores a gasolira
\frieni!nlos inerciales :
::-::.-::.r
en el vehicr¡lo
js¡ros ine rciale s en el motor se utiliz¿n para balance elio dinát¡icantente . ,\sí
o=
o
Flechas balanceadoras Son impulsadas por el mecanis.¡o de ciistrlbución del motot pero no están en 5incronia ccn el movimiento del nrismo. Están soportadas oor medÍo de cojinetes o bujes, de manera similar al árbol de levas. Se ublcan en uno o an.bos costados del a¡onoblock o en la cabeza de cil:ndros.
vo¡ante de ¡nercia
::
.ncea di¡árnicamente
el
-.i,i.niento mecánico de _::¿ción del motor Provee una -.-:e .flc e de acoplamiento , -.oporte para el embrague, , ir¿¡tiene uniforme el giro :.t cigüeñal del motor. se ,:,ca en la parte posterior del -onoblock/ sujetado a la brida .el cigüeñal cub;erto por el aiojamiento de Ia concha de :ransmisión.
I o -.-. :.:,r s mccanismos también
sc
,-:-ican en unidades de equrpo : - s:do comr¡ los:
Mecanismos de contrapesos Se utilizan como mecanismos gobernadores acc¡onados por fuerza centrífuga. Generalmente se instalan en gobernadores mecánicos, para el control de la aceleración y paro del motor Pero ahora, esto se cont.ola por medio del módulo de control electrónico.
Controlan la velocldad e impulso inercial de los mecanismos destinados al control de la aceleración
del motor. Normalmente, se utilizan dos contrapesos uno para bajas RPlvl, y otro para altas RPl4.
'
ü$P
$1
Contrapesos Son elementos que se añaden a las piezas mecánicas sometidas
a movimiento de rotación, para ba ancear su movimiento y cargas dinárn¡cas. Esto reduce las vlbraciones que se pTesentan en determinadas velocidades de giro de la p¡eza. Si el motor no contaTa con este
tipo de ele ne'Los, el vel^ícr,lo vib-aria eo exceso, por ello se instalan en el cigúeñal o en poleas destinadas para soportar o instalar un contrapeso.
Capítr¡ o 3- fvlecanismos complejos y ensírT¡b es
wwvn J¡ecanla'a latcl
.cor¡
III. ENSAMBLES Un ensamble se refiere a la r, r lr ¡;; .j:, ¡¡¡¡-¡;¡¡1,¡:¡r:ii :r i:ir.:ri:j:i.]¡. Así, el r-ehículo cuen_ ta con diversos ensambles que articuian estos mecanismos. Se pueclen clasificar en ".' j,;i];¡r:,. ri¡ j:;rr-¡r'¡ frli:j{iirl'J:.r, cuya diferencia fundamental es Ia cantided de mecanismos unidos. Aunque el vehículo tiene infinidad de ensambles, para nuestro objetivo cofloceremos los que constituyen especialmente al motor. En el cuadro expiicativo 3.1 se describe cada uno de ellos. Ensambles mixtos
.:)
Involucran dos formas de ensamblar piezas mecánicas entre sí, que pueden ser dos o más elementos mecánicos. A dÍferencia de los ensambles simples, los elementos mecánicos o p¡ezas pueden presentar más formas para unión entre ambas o más piezas, incluyendo su forma de sujeción al motor o bastidor del vehículo, El conjunto de balancines montados en la culata de cilindros, es un ejemplo cla.o de un ensamble mixto en el motor.
.il:
l;l
Ensambles simples Es la unión de dos piezas
o
mecánicas dentro de un sistema o conjunto de un mecanismo. Se caracterizan por tener uniones sencillas entre ambas piezas. El tipo de articulación o unión depende de la aplicac¡ón donde será instalado. En el motor, se pueden considerar este tipo de ensambles como todos los elementos que só¡o se atornillan
para su instalación en el motor: tapas, cabeza de cilindros, colectores, etc,
_l
Ensambles múlt¡ples {a
*
Son los ensambles en los que ¡nteTv¡enen más de dos piezas mecánicas o elementos, Presentan entre sus uniones o articulaciones dife.entes tipos de armado y sujeciones, const¡tuyendo conjuntos complejos que forman un mecan¡smo,
Ajuste y reparación de motores a gasolina
L
o t, o
Tapa de
Cabeza de c¡l¡ndros
distribución, de balancines
Sella la
compresión, y forma Ia cáma ra de combustión.
Cubre mecan¡smos móv¡les del motor. Se localiza en la
parte superior del motor, encima de Ias cabezas o en una banca de balancines.
E
o
t¡
Se encuentra
go
sobre las caras
.c¡
pla nas del
monobloq ue.
E G
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Poleas
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-::ransmisíón
'=xl: e. Se
-: aan -Án : l¿rte '-: ^ -a del -:,robloque,
Volante de ¡nerc¡a Balancea d¡ná m¡camente al motor Se ubica en ia parte
Cárter
posterior del cigüeñal (en
Almacena el aceite utilizado por el sistema de lubricación del motor. Se ubica en la parte inferior del monobloque.
su brida), y va cubierto por e¡ aloiam¡ento del volante o
concha.
Colectores de admisión y escape Son conductos de aire o de gases de escape. Se encuentTan en cada uno de los costados de la cabeza de cilindros, o en un costado de la cabeza o culata,
¡ . i' r -r' ¡:: ,
,l ,' r... ;:
*;
¡¡ ; ;l l;d q,i¡ lS Ensambie de balanc¡nes Se emplea pa.a la apertura de válvulas en el motor. Posee ens¿ mtlles mediante cojinetes o espaciadores en la guía o flecha. Va atornlllado en la cabeza de cilindros en doncje se ubica, o montado en bancos de ba la nc¡nes.
Ensamble del a¡ternad0r 5e emplea para generar energ ía eléctr¡ca. Posee el ensamble de polea, y una conexión por medio de banda Para
transmitir movim¡ento y atorniila miento al rnonobloque. Se ubica en la parte frontal de éste, sujetado a un sopolte donde se alojan los demás accesor¡os
del motor.
H
Ensamble de la bomba de aceite Generd la p¡esión h dráJlica necesaria para lubr¡car a todas las partes móviles del motor. Internamente, Posee un ensambl€ con tolerancias muy cerradas Y externamente, tiene conexiones. Se encuentra en la parte inferior frontal del monobloq ue, o dentro del
cárter.
Ensamble del árt ol de levas Este ensamble ut¡liza el impulso del cigüeñal, y proporciona rnovimiento a los balancines de1 motor A su vez, éstos transmiten movimiento a las válvulas para abrirlas y cerrarlas. El árbol de levas si se encuentla a la cabeza del motor, se encuentTa sopcrtado por cojineies y bancadas
e¡
cada uno de sus ñones de a poyo. Las levas tra nsmiten m u
ñ
el n"rovirn iento de fcrma directa a los bal¿ncines por medio de seg uidores cje
rodillos.
q:.
Me€¿n¡5n.1ü
biela-nra¡¡iyela-cri-iedera
Api.vecfLa 1a exparsiórr ce los Eases en rircvi¡licr"rto alteínatlvc, p¿ía convertir o casi simu iáfear}teirt€ en rot¿tiv0.
fi plst¿ir esiá !¡iijo a ¿t bie a medianie un perno ll¿n-aaic 'bu órt", q:e se encuentra r- : 1. - :. .rv údJ-> lñt p rp o rlstón medi¿nte segürcs. Y la biela está ensar¡b ada en el rñ!ñó itel cigLreial, rneCianl:e una t¿pe ator¡lllada al pre del .c-c . -.TtJ . CÉ, l, rrOr'. Jré c :-lF rF, se bica dentio de os c linCrcs (pistones y b¡elas), y en la pnTte baja del rnonoblcque.
Me€an¡sm0 de di¡st¡'¡!r f ión de¡ motor
--¡rsnl te y distr buye eL - ¡\' |ñ lento .oiai:i,ic !lener¿clrr : r: ei i¡otor/ a iodos si]s - :aan¡sinos¡ p¡a.a irnpuisaf io-c; . ::js siElemas del nri::l-ol plr¿ : -,: operen
-v
enton:es éSie se
-.i- qu-éi se enfrie, se realicen -
s ut liza banda, tiene pole¿s :r'ro e emertcs-gUía. Y Si : z¡ cade¡a, lcs elemettcsscn sprocks, En aúbos :aSrs, estos eiementos se :
-r
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c,-reaitren rr-rontadcs €n
--?ses atornillad¿:ls a la p¡rta r-,riai del morollloque. Y t.io : |ec¿nisn,o se cubre coTl : rapa atorniileCa a la parte :: d rtere del inonoi-.loque.
Fr:;bresue Se .Jiiliza p¿ra acaFlar y desacoplar el p¿r torsio al del Tnclor a la tr¡risrr¡sión. De e3ia n'tanera, puede €legirse 'Jna relac:ón cie veiocid¡d diferente e l: irafsrn¡s¡ón clel vehií-r-riü.
{,uerta con
Lrn ei.lsamble rnu tidisco o de ai sco simple l:-cil o,tresoTes¡ ur'r sa.ecanismo cle levas (de jalón o
f ;aaA5t-¡). " 'r¿-d.U Ope-aC;O,r. CL"lo.a.r't 1-C.,ln,S..o Ce palanca ensa m blado d Feod lel n Ja-c. ó.
5e eitcuentia en ia Darte pcsterlor del
ntotot
air-rsan-lclado
¿: vc arrie de irrercra y cubiertc
poi €i alolamierr:0 del volante (cc¡.ha) )i po!- la carIrllafa de aransrnisrón.
¡4ecan:smc para apertura ele válvuNas S€ encuentra en l¿s pltnteríes dei rnctot cLtbie!-io poi. la t¿ira de válvulas (tapa de balancines). Impulsa al mecanismo Ce baianc;nes, los au¿le5 poseen Cos e xtreri-r05: uno artic!-llado a una
variila de inpulso,
y otro para ernpu..lar una cruceta; o bie¡, Pare empuja r l¿ aabeza aiel vástago de las válvu las
dei rictor. s ñn de abriilas a p¿rtrr del movlmiento de icl;ción dei árbcl de l€./¿ s.
Mecan¡smoi Conjunto de elementos rígidos y móv¡les unidos entre sí mediante diferentes tipos de un¡ones y combinados para produc¡r una
determinada acción.
H¡poidal: Diente curvo util;zado en engranes¡ coronas y piñones. Ensamble: Tipo de un¡ón entre dos o más piezas mecá nicas.
Motr¡z: Fuente o mecanismo generador de mov¡miento.
Cardán: Flecha de transmisión de movimiento mecá n¡co a ejes.
Balancear: Acción de equil¡brar el peso de una p¡eza en mov¡miento, a efecto de dism¡nuir sus vibraciones.
Aluste
-v
Gobernador mecánico: [4ecanismo que controla la aceleración, las revoluciones máximas y mínimas del motor y el paro de sus fünciones.
reparación de r¡oto¡es a gasolina
@
Uenciorr" tres mecanismos reductores del automóvil y en dónde se ub¡can:
@ rndr.r a)
€l tipo de ensamble al que se refiere cada uno de los síguientes:
d)
Fmbrague
b) Tapa de balancines
c)
@' ,ttg"
Ensamble del alternador
e) Colectores de adm¡sión y escape
Distr:buc¡ón del motor
la respuesta correcta:
Es la agrupac¡ón de dos o más mecanismos para obtener el funcionamiento de un sistema, máqu¡na o motor: a) Mecanismos b) Mecanismos c) Mecanismos
'
simples
.
complejos
Son reductores que se ub¡can en el diferencial:
a) Contrapesos
flechas
.
grupales
y
y balancines
c) planetarios y
b) Sin-fin corona
piñón-corona
Este mecanismo reductor transmite el movim¡ento del motor hac¡a las flechas (laterales) finales de las ruedas:
a) Engranes
solares
b)
piñón-corona
7 De forma constante, segura y eficiente, un Teductor ayuda a dism¡nuir la veloc¡dad. Permite que los movimientos de sal¡da sean menoTes que ¡a velocidad de su fuerza de entrada, creando así una relación de transm¡s:ón.
'/ Los mecanismos aeductores más representativos
se
pueden encontrar en el d¡ferencial, en la transm¡sión o en la dirección.
r' Los mecan¡smos ¡nerc¡ales tienen la función de
balanceat dispersar y mantener uniforme el movimiento de rotación; por ejemplo el volante de inercia o las flechas balanceadoras del motor. r' Los ensambles son la unión de mecan¡smos o elementos. Según el número de d:spositivos unidos, pueden clasificarse en s¡mp¡es, mixtos y múlt¡ples.
Capítulo 3. N/ecanismos complejos y ensambles
c) Ensamble múlt¡ple
Investiga e identifica los ensambles simples, m¡xtos y múltiples que t¡ene algún sistema específico del vehículo; por ejemplo, el s¡stema de frenos o de transmisión. Elabora una lámina, tomando como referencia el d¡seño del cuadro expl¡cativo 3.1, Prepara y ofrece una expos¡c¡ón a tus compañeros.
Pssos previos
qlq
Planear es el éxitr¡ v la base de cr-ralquier proyecto que se emprende. Si lo piensas bien, todo 1o que hacemos, aunque sea una tarea cotidiana, debe ser planeada: desde determinar 1o que teflemos que hacet en la escuela o en el ttabajo, hasta 1as acciones prer.ias a la fiesta del sábado en la noche o el viaje a la playa con los amigos. Para 1levar a cabo cualquiera dc estas actividades, debemos elaborat por anticipado, aunque no se:r precisamente rcgistrado en un documento, una setie de pasos para conseguir nuestro
objetivo. También debemos pensar en todo lo que necesitamos y cuánto tiempo nos llevará hacerlo. En este caso, si queremos hacer una j-,jt.r:i'II|:. i. : rl:- ,,:,il::,.. , t,ti l. .l .1t.t ,-r1.,,,rt,rl:.:,:,:rr ;ti lf ](;:,r:,t ¿1.-.i ': ,: i: i:r. . , i. r, tenemos que establecer un método que nos ayude a lOgrarlo; \¡ conocef :::..r,,':,..::::,,ri,i,r-':.ri.i::i,-,::.;::rt,.t-i.¡,,,: , , .t .--:r: .:..,. -.. ., ,l rr;:ii..--r;., y en su caso tomat la decisión de repararlo.
i . -r'
OEJETIUOS
Preparar los insumos necesarios para diagnosticar y reparar el motor Conocer las normas de seguridad para realizar estas actividades ReconoceT las rev¡s¡ones y pruebas que se deben realizar para diagnost¡car el motor Conocer las fallas más comunes del motor y su solución
Conocer las med¡c¡ones más importantes que se realizan a los componentes del motor
. PL.\\E-\CI0N: LACLAVE PAR{ I \\ REP,\RACIÓN EFICAZ :-:, =,.iiar la necesiclad de repatar e} motor, cs im : :r::: dar-le mantenimjento perióclico. F,stc¡ se hace , : ,-...r.tr \luc cu.tlgui(r .isr¡ ¡¡.1. lqLli¡,',, curnl,,
-..: colltinúc dcscmpcñando sus funciones coffccta .:-:.. En este caso el motor y los clemás sisten-ras se - ::.¡rvrrán en óptimo estado de funcionamiento, re -iucicndr¡ al mínimo posiblc la prcsencia dc ar.crías. Pero si t,a se prescntaron cstos daños o úrllas cn :
-
motor-.
-
as ac . Esto trae como ¡esultado mavor eficaci¿r en las a .:..'idades que se realicen, contando con más I'mcjotes
:-cursos (tiempo, herramientas, ap
II. DfAGNÓSTTCO DE FALLAS EN EL NIOTOR Di;rqnosticar es un proceso que, por meclio
c1c1
r : .:.
.
Para reaiizar un diagncistico etlcaz, es inprescindibLe secuir un Proceso tric¡. cstruc -.rr:ldo. Esto nos permitirá realizar un análisis corre cto clel problctna <1e1 r ehícukr, cn : ,nrrar la mejor solución del mismo r'-1o más imPortante- hacer una r-eparacion c1c ca :J.rcl.
El proceso de diagnóstico v reparación
dcL t.notor puecle csqucnr'tli7.11ss
::ruestra en el siguiente mepa cstratégico. Nos será - .. r Jc opci, ,ne. lúgicar .r :eru
ir
mui'útil,
si
q',111,
lo aplicano.s como
r
:.c
Lrna
.
Elementos nccesarios para el diagnéstico y la reparación Recuerda: el n.rancjo v la aplicaci
..:.-,:1,r,,:..rr.:r':,i'::',.:,c|,icnodebenfaltarnospatacliagn',t.ic.¡r'\-relrr.tf!1nrrrñ-
tcrr. También hav quc tomar ciertas
cesarias cuando se realizan cste
cuadro explicativo
tipo
cle actir-jdaclcs.
il,as
conc¡ccs? Cr¡nsirltelas cn cl
rtr.2.
Capítulo 4. Pasos prevlos a la reparación de motor
r
Mapa estratégico de diagnóstico y reparación
Ajuste y reparación de motores a gasolina
, .'-''
REFACCIONES
[-¿5 i; l¡ *: *a re*rnpi*:rn:n
en cedñ 5err"iñ¡c de a¡-r: ;:t {'i a! i FY! ¡6}niü d*$ f3}8ier
motor volverá a funcionar correctamente, si durante su reparación se tienen a la mano y se colocan los reemplazos de las piezas que ya cumpl¡eron su ciclo de trabajo o que están dañadas. Las piezas sust¡tutas que se necesitan, dependen del tipo de reparación que se va a realizar, ya sea menor o general; y, por supuesto, de factores como la marca del vehículo, del t¡po de motor que usa, de su modeio, etc. Pero algunos componentes como los cojinetes por ejemplo, tienen c¡ertas especifi cac¡ones por considerar y que podemos encontrar en los manuales de servicio del E¡
F¡ltros para a¡re, aceite y combust¡ble Filtran los fluidos de operación del moton
L +,
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G ¡l-
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motor.
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"..em ca¡{* serr'!cio cie n:antenilnl*nt* y reparac!ón {:lel müt*r
o L
P
o o J
Mangueras y conex¡ones Conducen los fluidos de operación de motor, Se deben reemplazar cüando estén resecas o pierdan erasticidad.
.., c11
{;i{ifr f€¡lñrec¡{tf¡
*jalslB
íl
*i
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ü-iiltc r
Anillos y camisas Entre otras funciones, proporcionan una pista para el desplazamiento del pistón (camisas) y lo centran dentro del cilind ro (a nillos).
Retenes de aceite Su función es contener el ace¡te que
crrcJ a por determrnados Fec¿- rsmos
de motor. Deben ree."pIalars-
sr
pe'milen que escuria e iuÜJiLante,
Juntas para cabeza, tapas de válvulas, tapas de distr¡bución, etc. Sellan las fugas de ace¡te. La cabeza de cilindros sella herméticamente la compresión y la explosión.
Metales o coj¡netes Proporcionan
superficies adecuadas para ¿senta m iento y control de holgura.
,.
.-.
.i HERRAMIENTAS Es impottante contar con herramientas básicas como desarmadores, llaves, dados, matracas, etc. Pero tamb¡én se necesitan herram¡entas
universales y especiales que se ut¡l¡zan en Ia reparación del motor. De esta manera. las labores de reparación y diagnóst¡co se fac¡litan y agilizan. Cuando no se ut¡lizan las herramientas adecuadas, se pueden ocasionar daños a los componentes, puede haber retTasos en el trabajo e incluso la reparación puede resultar deficiente.
Herram¡entas básicas
o
a.
Para aflojar o apretar tuercas y torn il It¡s
o J
.
Dados
"
Í\4anera es y
.
Llaves,
matr¿cas desarmadores
qs I i
Para uso qeneral
. Alicates (sujetar -..-. , - piezas) extraer
y
. Embudos . Pistola engrasador¿ . Limas . Espétula
Para med¡r,
comprobar o cal¡brar
.
N'lultímetro
automotriz
. Vernier
. [4]crómetrost . Lámpara de pru,.ba . Lainas .lulanerales y matr¿cas
. Nlartillos . Punzón
ññ
Herramientas universales I I ¡
I t t I I
I
Para mediciones . Tensor de bandas . Med¡dor de ángulo . Tacómetro
. Lámpara de tiempo . Compresómetro . .
}ffi S
):=
Micrómetro de tambor Indicador de carátula
Para extraer .
.
.
.
Calibrador de bujías: Ajusta la tolerancia entre los electrodos de las bujías Juego de machuelos: se usa para hacer cuerda Insedores de bujes y Íodamientos, de poleasi Inserta piezas a presión Llave plana para distribuidor: Se usa para el desarmado y ajuste del distribuidor
Po¡ipastos, plumas, gatos h¡dráulicos y bases de soporte Para leva ntar componentes de peso cons¡derable.
.
Extractor de tres
. .
Extractor de poleas Extractor de engranes . Extractor de
puntos
bujes
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Extractor de tornillos
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Soporte espec¡al para monobloq ue Guías para instalac¡ón de Aux¡lian en la colocación dá reten eS de d irere ntes nredidas ubicados dentro del c"samble de un motor.
Base metálica pa ra adaptar a la brida de conexión de un pedesta de reconstru cc¡ón y montar en e:la el monobloque.
Opresor de anillos Se coloca y se ajusta lrededor de la falda del pistón a instalar para compr:m¡r los to rn illos y lograr que el p¡stón se ¡nserte en el c¡lind ro. a
I
..\*r
o L
....,,: *¡O o J Herramientas para med iciones Sirven para hacer un d¡agnóstico de componentes y de la superfic:e en que cada uno se a loja.
,-at\.
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Estetoscopio automotr¡z Se usa para escucha r g olpeteos internos en el moior.
Torquímetro
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Se usa para a preta r tüercas y tornillos, según la especificación del fa b r¡ca nte.
Barra alineadora Permite verificar el alineam¡ento de as¡entos de ba ncada.
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Fichas y manuales Como or¡entación y apoyo para algunos procesos y datos, se deben tener fichas técnicas y manuales de servicio. De esta manera, es más fácil ident¡ficar problemas comunes o específicos y su posible solución. Por esta razón, las fichas y manuales también son herramientas indispensables; son la princ¡pal fuente de consulta para conocer parámetros de ajuste de piezas, valores exactos de operación de elementos y procedimientos adecuados para el desmontaje y montaje de cua lq uier componente,
Diagramas en los manuales Diagrama de ubicación de componentes
)ia9¡'amas de conexión y cableado eléctr¡cos y electrónicos)
La acertada localización de componentes en ¿lgunos manuales se representa por medio de un diagrama, que de forma general nos da lna localización de componentes o
:::: : agra'¡a muestra en forma de :t_:3, los componentes necesarios -::a ados para que un sistema - =::-ónico y la interconexión entre
:
Dia
g
rama a bloques
-
dlaqrama a bloques muestra 1]anera aislada cada una de las ::aciones que compone un circuito : ectrónico completo o todo un : >re-o y se uLilizd pd.a representar :.: relación o comportamiento -
sistemas importantes. En sí la función de este tipo de diagramas es ubicar de forma físíca un sistema o dispositivo en el automóvil.
::
Poinle¡ooo Diagramas de flujo o
qeúá'd&ú@'
procedim¡ento
::neral.
:
Sirve como guía pa ra reparar o diagnostlcar el funcionamiento de deternrinado sistema, sección
Cabe aclarar que en estos agramas nunca se señalan los
:o.nponentes electrónicos, únicamente se representan en forma de qrandes rioques o cuadros. Los diagramas a bloques son muy jriles para entender la operación giob¿l ae los circuitos electrónicos cuarido se analizan por vez primera, ya que no se necesita conocer las operaciones básicas del para entender su funcionam¡ento.
. rcuito
¡n ü,
i
:
o dispositivo. Es lo que en un mapa de una ciudad equivaldría a las rutas del transporte; es decir, nos indican hacia dónde ir para llegar de manera répida
y corTecta,
D¡agramas a detalle o de vista explotada Este tipo de diagramas representa, por medio de un dibujo r¡ás e aborado y específico, cómo se vería el componente o e{emento que forma el sistema y así ver de forma más precisa cómo se colocan las piezas electrónicas y mecénicas para su armado. En él podemos encontrar torques, tipos de tornillos, secuencia de armado, tamb¡én detalles de su colocación y cuidados a seguir para su armado,
ó
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7 .' ..-'
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.'J-$-..i'
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Para evitar un inae¡!dlo:
.
No fumes en el área de trabajo. Recuerda que hay
sustanc¡as infl amables.
.
Ten siempre a la mano un extintor.
.
Fn botes de metal tapados, co¡oca los irapos que tengan grasa. Son materiales que pueden encend erse con facilidad.
.
S¡ lavas tus herramientas con gasolina u otros materiales infl amables, v¡erte los residuos en un rec¡piente debidamente cerrado,
.
Guarda lejos del calor o del fuego susta ncias como combustibles o solventes.
,4,
Pruebas de l'allas en el motor
e,
H
d É H ffi
Con esto comienza la segunda ctape cle dlagnóstico del motót Tnicia en el momento de recibit el vehículc¡, para 1o cual sc llena i;r':i lr,ir; dr ir,'.:i:tro que contiene sus datos gcnerales: año/modelo, número de motor, propietario, condiciones físicas, etc., ade más se inclul'cn las fallas reportadas por el propietario del vehícuic-r v los tesultados de la prucba de can'rino.
ñ # ffi
i* B
Se debe obtener la mayor información posible sobre la(s) falla(s) que t¡ene el vehículo. Por ejemplo:
i-: M
.
i4r
.
Cómo y en qué condiciones de operación se presenta la falla Durante cuánto tiempo se ha tenido el problema Si la lalla presenta una incidencia
¡E
.
constante o interm¡tente S¡ ha seguido un programa de
s
.
ii:l
*
Se trata de una prueba muy importante. Es una buena
alternativa para ubicar de manera más ceÉera la falla, y presenciar el momento justo en que ocurre durante el funcionamiento del vehículo en condiciones normales de operación. De €sta maneta, tendremos una base Para determinar la causa probable de la falla, hacer un diagnóstico más prec¡so y encontrar la soluc¡ón
*r
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Revisiones generales
::
-4
e
Para hacer un diagnóstico confiable, es necesario realizar algunas revisiones generales v específicas de funcionamiento que permiten Yerilicar las falias reportadas por el pro pietatio clel vehículo. Veamos.
s Tres revisiones generales
q s!
'
,q
!
La primera revisión del motor debe hacerse minuciosamente, para local¡zar cualquier tipo de fuga: de combustible, aceite, refr¡gerante, etc.
Los ruidos en el motor, también son síntomas de falla. cuanto más profundo es ei ruido, más grave es el problema.
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No hay duda de que el color del humo que emite un vehículo, es uno de los síntomas más fáciles de visualizar. Podemos saber dónde está el problema, por el color de las emisiones.
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www.mecanica-facil.com
IB t €.___.
I
Ajuste y réparación de motores a gasolina
Diagnóstico del motor por sus em¡siones El refrigerante o agua está entrando en la cámara de combustión.
Causas¡
. .
€mpaque de la cabeza Fisuras en el monobloque o cabéza del cilindro
e¡
la
El aceite de motor se está quemando.
Causasi
.
El aceite esté entrando en la cámara de combustión
.
Los anillos de los pistones, las válvulas o los cilindros están
. .
Cabezal dañado del escape Empaque de la cabeza
Combustión incompleta del combustible.
Causas: . Se ha tapado el f¡ltro de a're
.
Hay un desperfecto en el carbuTador, ¡nyectores, embrague o en el sistema de control de emis¡ones
. .
Marcha fuera de tiempo La compresión es baja, por el desgaste del motor
Revisiones y pruebas de la operación del motor Para explorar ciertos irrclic¡dores de
i'uncion¿mietrto del r!rotor,
se deben
realizat al-
gunas pmrbas cspeciiicas.
Si por ejemplo la unidad no enciende o enciende Pero con dificultad, debemos determinar si se debe a un problema en el sistema de encendido, en
el de combustible o en e1 de arranque, o si es por una avería mecánica del propio mo tor. Para ello, es necesario verificar el funcionamiento de estos sistemas y de algunos de sus componentes. Una prueba contunclente de las condiciones del motor, es la que se lleva a cabo en las bujías, las cuales nos ofrecen pistas precisas. Veamos.
Capítulo 4. Pasos previos a la reparacjón del motor
L
tl
,
Condiciones de las bujías
Á N
A
Con carbón exces¡vo
t I
Tiene depósitos de carbón negro, seco y esponjoso, a causa de que la mezcla airecombustible es muy rica, de que el s¡stema de encendido no suministra suficiente voltaje o de que la compresión del motor es demasiado baja. Hay que verificar la operación del carburadot porque quizá se tapó el filtro y está obstruyendo el paso de aire. O oren, se debe revrsar qL¡e ninguna mangue.a esté rota o doblada.
; H
tI E E
F
B
¡
i+
F
6 q,
Con ace¡te
q
el aceite que está p¿sando a la cá'n¿ra de coP]bustión. Por lo general, esto se debe a un desgaste excesivo de los anillos o las paredes del cilindro, o inc:uso de las guías de válvula. Una válvula PCV obstruida, ocasiona que aumente ¡a presión en el cárter y que el aceite entre en las cámaras de combustión d través de anillos y/o guías de válvulas.
É¡
;g i:1
E
Es demas¡ado
q h '1 &
q q
con daños mecán¡cos
q
Hay un objeto extraño en la cámara de combustión. O bien, como se instalaron bujías de alcance excesivo, la p;eza queda expuesta a chocar contra el émbolo. Se deben verificar todos los cilindros, ya que es posible que algún objeto pequeño pase de uno a otro cuando haya un amplio traslape de válvulas.
& & H H
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F
q ft H
q
Cada motor tiene una abertura específica en las bujías, que varía entre 0.020 y 0.080 pulgadas. Como los electrodos se erosionan con el uso, las aberturas deben ser revisadas periódicamente. Si son muy grandes, no habrá suficiente voltaje para que la chispa salte; y sí son muy pequeñas, la chispa no será sufic¡entemente intensa para inflamar la mezcla.
H
www.r¡ecanica-facil.com
Ajuste y repáración de motores a gasolina
Las fallas más comunes en el motor ,.-.s fallas comunes son erfotes que pueden presentarse con frecuencia cn cualquier sis ::r.r¿; en este caso, en el motor. En la tabla 4.1 se especifican las más representati\-as l
::-cuentes,
V
la manera de atenderlas.
Tabla 4,1 Fallas comunes en el motor
:.. do en el motor
i!1¿rcha mÍnima
¡.estable
Operac ón inestable del :'t't
otor
Vibración excesiva del motoT
Se analiza el ruido producido por la fr¡cc¡ó¡ de los anillos, ya sea mediante un estetoscopio automotriz o mediante la punta de un desarmador colocada sobre eJ monobloque, en el área de los ciiindros.
Realizar un n¡edio ajuste al motor; y si es necesario, un ajuste compieto.
Se recomienda medir el vacío del moto[ y revisar el ajuste del tornillo de marcha mínima en ei carburador (si lo tiene)
Reempiazar el filtro de aire, y ajustat correctamente el tornillo de march¿ míntmd localizado en el carburador.
ajuste del tiempo de e¡cendido. O bien, un cilindro no enciende o lo hace pero de manera deficiente,
Ajustar correctamente el tiempo de encendido del l.notor, o verlficar el estado de todas las bujias de los cillndros. Si es necesd|o. reer¡o drdr todo el J-ego.
Inspeccionar el estado de los cojinetes de soporte.
Reemplazar todo el juego de cojinetes de soporte.
f'4al
\Iediciones de piezas del motor
ffi
o*"r
técnicos correctos
Para determinar los trabajos de reparación qr-re debemos realiz-ar, además de las rer-isiones v ptuebas clue se deben hacer al motor v a los sistemas v componentes, es necesario rlrt{ir ciert:rs ¡riczas pri*r t i,¡¡'rpt¡rbir¡ srr alusic. llsto se realiza con las herramientas de medición adecuadas, y con el motor desmontado. Así se hace en la reparación general, aunqlre este proceso es parte del diagnóstico propia mente. l,:t$ l{:tlutir:i ¡rllrcni*lts sc c{}r'rlplr¿¡n ¿:o:r lr¡s r':ilt)rc¡: l'dir11r¡.¡ {-',cpeciliclrtlr¡s cr; ir.ls ¡:rat;uai¡:s tlc sr:r'r'ir:io, para saber si están dentro del rango de tolerancia para e1 correcto funcionamiento del motor. Cuando estos valores no corresponclen a los establecidos, se dice que están fuera de especificación. Y entonces, podemos decidir si las piezas se reemplaz¿n o se repa ran mediante ciertos procedimientos de ser¡.icio. Pero, ¿cómo puede detetminarse cuál de las dos acciones se tiene que realizar? A conti nuación se expone un ejemplo de casos de mediciones, de los resultados obtenidos v de lo que es necesario haccr a cada pieza. Veamos.
Capitulo 4. Pasos previos a la reparación del motor
ÍOMA ilOTA En el libro "Desensamble v dtaqnostico de
misma -otoies" de esta conocer serre, Puedes
detalladamente los
oe
Procedimlentos --medicrón de caoa lrre¿o
t-'É
Enseg!lda presentamos un caso específ¡co de mediciones de las piezas n-rás irnportantes de motor. Las indlcaciones corresponden a cierto modeio de.,¡otor, y 5ólo se presentan como ref€renc¡a para con¡p¿rar as rr-red das; no son generales para pieza5 de otro rnodelo. Este muestreo puede servir de guía para que hagas tus proplas rnedic ones y sepas córao registrarlas y compararias con los datos técnicos del motor que vas a medit Ademés, te indica lo que debes 'dLe :. 'o e
Al cigüeñal Con micrómetao de arao Ivuñones de bancada Ovalam
e r_'.o
D!é
metro
Diámetro de los mLrñones de b ela
Med¡da obte¡!da Diárnetro 1: 0.552 Dlá.netro 2i 0.555 Dife!-encia
I
0.498
o.452
0.003 Especificación correcti
0.0025 a 0.0035
0.552 + 0.003
0.453
condición de la pieza
Dentro de especificación. Sl no lo estuviera, requer¡ría reernp azo.
Fuera de
especificac ón. Se requiere rectificado.
Ajuste y reparación de moiores a gasolina
Fuera de especificación. ¡4ediante rectiflcado, hay qLre ajustar la medida al próxll.no va or en sobremedida que se indic3 en el ma nuai de servic¡o.
árbol de levas
Con vernier o iricrómetro de arco
Con ind¡cador de
carátula
Altu'-a de levas
Diár.etro
cie
muñones de apoyc
de
escape
Flex onarniento
de adm isión
Medida obten¡da Diámetro entie rarnpas 0.152
a.448
Altura base a cresta 0.360
a.475
0.477
0.00 2
Diierencia entre medidas (altura) |
0.c23
0.029
Espec;f ¡cación correcta
0.365
*
0.002
0.025
a.027
0.0 02 5
Condición de la pieza Fuera de especificación en todos los aasos. Es necesarjo .eemplazar la ptez¿, aunque sólo en r.tna mediclón se le haya e¡co¡t.adc fuera de especificaciones.
Al monobloque y cabeza de c¡lindros Med¡ción Con regla y lainas o calibrador de superficies
Con vernier
Pla¡lc¡dad de la cara plana
Espesor
Med¡das obten¡das
1.865
0.005
Especificac¡ón correcta
1.868
0.005 a 0.006
Cond¡ción de la pieza Fuera de especificaciones,
Rectificar/ hasta que
se legue
al
slg!iente valor del espesor de la lunta en sobremedida. Y s la preza ya no se p!ede rectificar,
Dentro de especificaciones. Si no lo estuviera, habría que someterla a rectlflcación.
hay qLre reemplazarla.
Capítulo 4. Pasos prevlos a la reparación del motor
Ahora vicne lo bueno. .. la repal*ción Pucs bien, ahora que va tenemos control de la planeacicin, que contamos con los recur sos necesarios 1, que hicimos un diagnc'rstico generaL del motor, es momento dc tomar las dccisiones debrclas,v determin¿r si es neccsario reparatLo; pero más importante, es seber crimo 1o haremos. Primero, clebes saber que la reparación puede ser menor o general, según 1o que se requiera cn el motor. En el primcr czso) no hat- que desmontar el motor del vehículo, v se reemplazan t cliagnostican solamente algunos componentes. Pero una reparación general clcl motor, implica desmontarlo Para que mecliante mediciones (como las recién dcscritas) se hega un dragnóstico det¿ilaclo l ciertas pruebas específicas a sus comPo nentes;
\'si
es necesatio, habrá que reemplazarlos.
F)stos prr.rce dimientos de repatación deben realizarse con mucho cuidado, porque cle 1o
contrario serían graves las consccuencias si el motor fallara en plena operación.
¿Estás Lsto?
En ei siguiente capítulo conoccrás algunos de los procedimientos de ajuste que se
aplican a detern-rinados comPOnentes del tnotor. Reparación general
Reparación menor
Prueba: Acción paTa comprobar el correcto funcionamienio de un sislema o n"ecaaismo. Falla: Funcionamiento anorrnal de un mecanis mo o una máqu¡na.
Traslape: condición de funcionamiento de un motor de combustión interna, Consiste en que en un cilindro, l¿s válvulas o lumbreras -según el caso- para admisión y escape se encuentran abiertas al mismo tiempo durante unos instantes.
D¡agnóstico: Operación realizada para determinar la causa del funcionam¡ento anormal de un mecanismo o un motor.
Ajuste: frabajo realizado en los elementos móviles de un mecanlsmo, con el fin de que la to lerancia de ensambie entre las piezas sea adecuada para que éstas operen.
Especif¡cación: Dato técnico que describe las condiciones y características adecuadas para el fünc onanie"to correcto de un mecanismo.
Rect¡f¡car: Trabajo que cons¡ste en devastar materlal de una pieza, generalmente metálica, para dejar sus superficies de trabajo totalmente pla nas,
Ajuste y reparación de motores a gasolina
Orrnao sig
con tus compañeros, elabora una hoja de reg¡stro con los uientes conceptos;
1. Datos generales de la
. Año/modelo
. .
unidad
Número de motor Condiciones físicas
3, Revisiones generales
. .
Fugas Ruidos
e Color del humo
.
Condición de las bujías
2. Descripción de la falla
. .
@
Fallas reportadas
4, Pruebas operativas específicas
Prueba de camino
en ,n vehículo destinado para hacer prácticas, realicen un d¡agnóstico general de fallas del motor y documenten los resultados en la hoja de registro que ela bora ron.
@ p"te.*in"n las reparaciones que necesita la unidad, y la posible corrección de cada
fa lla.
1. Llena las siguientes tablas con la ¡nformación que se pide; Elementos que deben considerarse eñ la reparación del motor
Normas de segur¡dad
Fallas en el motol
Capítu,o 4. Pasos previos a la reparación del motor
www.mecanica-facil.com
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Para que el diagnóstico y la reparación sean eficaces, es necesario util¡zar las
refacciones, herramient¿s básicas, universales y especiales y los manuales de servicio adecuados.
,'El primer paso para hacer
el
diagnóstico, es registrar la falla reportada y realizar una prueba de ca m
/
Para verificar el ajuste de las piezas del motol es necesario realizar las med iciones correspondientes y comparar los resultados con los datos inclu¡dos en el manual. Y así, se determ¡na si requieren rectificación o deben ser reem plazadas. En la reparación general, se necesita
" desmontar
el motor para hacer mediciones y pruebas delalladas a sus
ino,
Las tres revisiones generales que se hacen al motor son: localización de
fugas, ru¡dos, color del humo.
"
'/
componentes. En ¡a reparación menot no es necesario desmontarlo; sólo hay que hacer el diagnóstico o sustitución de a lgu nas piezas.
El segundo paso de1 d¡agnóstico es comprobar el funcionam¡ento de los sistemas de¡ motor y de algunos de sus componentes.
De manera individual o en grüpo¡ consigue el manual de serv¡cio que contiene las especificaciones de med¡das del motor que tienen en clase para prácticas. Llévalo a tu aula, y hagan mediciones en los componentes del motor que se describieron en el capítulo. Reg¡stren los resultados, y compárenlos con los valores especificados en el manual.
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Ajuste y reparación de motores a gasolina
¿Conoces alguna tectificadota de motores? Bueno, pues en ese lugar se reparan y reconstruyen las piezas del motor. Ahí puedes encontrar máquinas específicas para cada aplicaciór., como prensas para alinear cigüeña1es, cortadoras en línea, pulidores, rimadoras de cilindros, tornos y propiamente máquinas rectificadoras, entre otras. Con todas ellas se consiguen mecanizados de ptecisión tanto en dimensiones como en acabado superficial. Justamente a este tiPo de lugares se envían las piezas de motor para que 1as alusie¡r a 1¿s ¡:ne¡Ji
@ orrr*oo, Ajusta r componentes del motor
Instalar las piezas del motor de acuerdo a los procedim¡entos técn¡cos Verificar el funcionam¡ento del motor después de su reparación Realizar la corrección de variac¡ones fuera de parámetros de operación Reconocer los daños más comunes en componentes del motor
I) AJUSTES: PARTE ESENCIAL DE LA REPARACION Para lograr una reparación exitosa, se requiere llcvar a cabo una serie de procedimientos y cumplir ciertas cspccificaciones. De ello depende directar¡ente la durabilidad v buen desempeño del motor. Una par te de este proccso es cl ajuste dc sus componcntcs. que tiene quc vcr con la ii¡1,":¡a¡rci¿i eie Lab:ic:lcitin r:¡r l:rs ,.1ir¡:i.:r¡si<¡llts ¿i,, ills ¡:ii:.r:ls ,.¡ir,,: s,. h:,¡r rlc'.rii:s{.ir la ulra c(}n 1:,- ltl:, Si se trata por e]emplo de un eje v un orificio, v uno de ellos tlene una medida por encima de esa tolerancia, no embonerán v scrá im-
posible encajarlas. Como explicábamos en el capítulo anterior, en la reparación general es neceserio desmontar el motor de la unidacl para hacer un diagnristico más detallacio. i\quí se desensamblan las piezas ,v se realizan las mediciones ccir.espondientes, para tomar decisiones de reparación (rectificaclo). Lr ri:gi: ill:i ct¡¡t:l¿r rs ei ;rl rvirr
.'
Algunos ajustes que se real¡zan al motor
.'n{ a
Muñones de biela del c¡9üeñal
Cadena o banda de
Ajuste de Ia tolerancia entre los cojinetes de bÍela
d¡stribución y de accesorios
v los muñones de
Ajuste de tensión.
I
biela dei cigüeñal.
i
Balancines del motor Calibrac¡ón dei ajuste de l¿ luz o tolerancia entie el balancín y su eje.
ry Muñones pr¡ncipales del c¡9üeñal
Tiempo de encend¡do Por medio de marcas en el mecarjrsmo del distribuidor.
Ajuste de la tolerancia entre los cojinetes y los muñones principales del ciq úeña L
Ajuste y reparación de motores a gasoiina
Calibración de punterías: un caso de ajuste
Ln
ocasioncs, puecle ser mur, fácil rcalizar los ajustes de cada mccanismc¡ del motor; pero clel mismo modo, es muv importante para el correcto funcionamiento de todo el motor; por ejcmplo, el ajuste cle la tensión de la banda de accesorios, la cual muerre 1a polea del agua, cl alternador, el compresor clc aire ¿conclicionaclo \r otros componcntes. ¡Te imaginas qué pasaría si estuyiera floja csta bancla? En efecto, ninsuno de estos elemcntos podría accionar o lo haría pero cle forma inadccu:Ld¿. De iqual mancra, los ajustes dc 1¿ toler¿ncia de platinos o c1e la apertura de los electroclos de bujías, se dctcrminan Fácil¡ncnte mediantc las lainas calibradoras. Pero se debcn tcr.rcr a la mano los datos técnicos del manual. En ambos casos, si están luera de especificación, lo más recomendable es cambi:rr estas piezas; así dc scncillo. A continuación se presente un proceso de aiuste ufl poco más complicado, pcro igual de iLrportrnte: la calibraci
Pasos para calibrar pu n terias Primero, la palanca de velocldades se coloca en posic¡ón neutral.
q!Íta(n) la(s) tapa(s) de pu¡terías del riolo . \ 5i )e de_ro-¡¿ ace Le d i mis-1o, qe Se
recolecta en un rec¡piente y no se vuelve a utilizar.
Luego de retlrar la tapa de dlstribuicior, se qira la polea del ciqüeña hasta que su .narca quede en e centro de la máquin¿ y que, ¡ la vez, la escobill¿ del distribu¡do¡ señale haci¿ el conector del cab e de la bujía número 1. Este conector se encuentra en el fondo. en el lado derecho.
fff
es,
5e aflojan las dos contratuercas de los balancines del c¡lindro que se va a ca brar. Si es posible, se retiran todos los tornlllos para verificar si se encuentran muy desgastados o con rebabas; y si es necesario, se reemplazan.
Capítulo 5. Ajuste y reparación del motor
E tornil o de ajuste se aflcJa un poco, para facilltar su movlmienio en el r¡omento de calibrar. Ahorr, la lain¿ calibradora se coloca en el parámetro ¿decuado para el a.juste (en este caso .006") entre el balancín y a cabeza del vástago de la válvula. Hay que asegurarse que el otro extremo del balancín ajuste bien en la varilla del buzo.
La laina se retira y se v!elve a insertar para verificar el aj!ste, ei cuai no debe estar.¡uy apretado o de..raslado holgado.
El tornillo de ajuste se qlra, hasta que se tope con e espesor de la laina. Y en ese momento, sin mover el tornillo, se aprieta l¿ contratuerca. Es ¡mportante que l¿ laina no quede demasiado l¡bre. Este paso
debe repet;rse en el otro balancín. De este ¡¡odo se calibran los dos balanc¡nes de un cilÍ¡
d
ro.
La polea del cigüeñal se g¡ra exactamente media vuelta, en sentjdo contrario a su rotación. Y luego de esto, se calibran las punterías del cilindro número 2. De igual forma, la escobilla ¡ndica el cable de la bujía
número 2.
El mismo procedimiento se aplica a los cilindros 3 y 4, o a los cilindros restantes, siguiendo el orden de encendido. Y finaln¡ente se tapan as punterías y se cambian las juntas/ pero con cuidado para que no se tire aceite ni se tape el d¡stribuidor.
TOMA I{OTA de Para reallzar el Proceso
i:j:l;r*{:i:#r*mrr: ill,il::,I::;:1 ?;.T?lll. ."'"
'"""*1,'"tl* un ':liftm ie calibraclon en trro
A
u.re v reo¿'acron de ¡olores a g¿sor4a
II) INSTALACION DE LAS PIEZAS DEL MOTOR mismo desarmar que volver a armar ¿verdad? Tal como un rompecabezas, resulta relativamente fácil desarmar un motor. Pero en el momento de disponer todas sus piezas en el lugar correcto, \-a no es tan sencilio. Para instaiar Ios diferentes elementos del motor, siempre se deben tomar en cuenta las normas técnicas, que incluyen, además del arma do del motor, los requisitos que deben tener sus elementos. Enseguida conoceremos la mane¡a de instalar algunas piezas. Esto te servirá como guía p^r^ Í cualquier otro motor, porque en general ios
No
es 1o
TOIi{A ilOTA se sigue al Pie la tetra la secuencla
ci no
Ie
de apriete, 5e corre, el el riesqo de torcer monobloque
^rm
pasos son los mismos.
Tapas de bancadas Resueltas las fallas, realizadas las pruebas correspondientes al cigüeñal y hecho el ajuste de tolerancia e¡tre muñones y metales, se instala el cigüeñal y las tapas de bancada en el monobloque.
Se limpian el cigüeñal y el monobloque. Y enseguida se coloca éste con las bancadas del cigüeñal hacia arriba, para prelubricarlas. Por último, se coloca el cigüeñal en el rnonobloque con precaución, para evitar golpes.
Con el cigüeñal en el monobloque, se lubrican ligeramente sus muñones principales y los coj netes de las tapas de bancada principal, antes de instalarlo.
Capitulo 5. Ajuste y reparación dgl motor
Ahora, se colocan las tapas de bancada de acuerdo con el número de localizaclón. O sea, la número uno le corresponde a la bancada fronta de motor, y así sucesivamente.
Se introduce. y se aprietan un poco los torn¡llos correspond¡entes de las bancadas.
Ahora, con l]na llave española se asienta la tapa de bancada, usando como ¿poyo las cabezas de los tornillos en cada una de
Se aprietan todos los tornillos de las tapas
las tapas.
-
a tope, y se aprietan de nuevo dando el torqLre que especilicd el manu¿l de 5erv cio. La secuencia de apriete debe ser de los torni los del centro a los tornillos de los extremos, y en tres o cuatro pasos, para evítar que se desaiinee la tapa. Finalmente, se recomienda verificar el juego longitudinal mediante un ind¡cador de carátula o un calibrador de hojas,
Pistones Instalado el pistón con su bieia correspondiente, se introducen los anillos en sUS TanUTaS,
Ahora, el opresor de anillos se instala a lo largo de a laloa del pistóq, para que tos comprima. De esta manera se facilita la instalación de los pistones en el cilindro del monobloque, y se evita que se rompan los anillos o que éstos rayen la pared de la camisa.
Aluste y reparación de motores a gasolna
A continuación, en la punta de los tornillos de biela se ¡nstalan capuchones. Esto se hace para cubrir la cuerda de los propios tornillos, y para evitar que se.ayen o se maltraten ias superficles de los muñones de biela e incluso la pared de la camisa.
Antes de instalarlos en e monobloque, la falda del pistón y los cojinetes de biela se .b_i.an.on,r(eité d- rroLor. t-la pre ¿Laio evita que trabajen en seco durante los movlmientos de prueba q!e se realice¡
Para facilitar el tr¿bajo en el ensamble en el monobloque, al introduc¡r el pistón se debe ¡nstalar con la corona hacia arriba. Y el muñón de biela correspondiente en el cigüeñal, debe estar ali¡eado con el cilindro en el que se va a instalar el pÍstón. para ello, el cigüeñal se debe girar de modo que el muñón de biela det
pistón que se va a instalar también quede o más arriba posible; y con esto, se facilita el asentamiento de la b¡e a sobre el muñón.
Enseguida, se inserta el pistón en el cilindro. Primero debe entrar la biela, pero sin que haga contacto con la superficie.
Cuando ingrese el pistó¡ y toq!e al c indro, con precaución, medlante el cabo de un |.nartillo, se empujará hacia adentro hasta que en el opresor de anillos ya no se encuentre el pistón o haya salldo toialmente del propio opresor
Capítuio 5. Ajusie y reparación del motor
,
Ahora, se quitan los capuchones protectores de los to¡nillos de biela del lado del cigüeñal.
Después se colocan las tapas de biela, cuidando que el número de hermanamiento de las piezas coincida con el número de herm¿namiento grabado en la biela.
Itr | :*m:;:"'ff :"H;::"iJ.ii:" ","
haya trabado por la instalación del pistón. Si está trabado, hay que verificar que coincida el numero de hernaaam enlo de l¿s piezac, o examinar que no exista un agente extfaño en el ensamble. Este procedim ento se aplica a todos los plstones.
Cabeza de cilindros
ll I J--, I
Pu-u hacer esr¿ instalación, es necesario que estén perfecranrente limpias la parte plana del monobloque, la cara plana de la cabeza y la cavidad valvular. También se debe tener informa€ión sobre l¿ especificación de la junta de la cabez¿.
Ajuste y reparación de motores a gasglina
Ahora, la junta de la cabeza se coloca correctamente en la cara plana del
Finalmente se introducen los tornillos de sujeción de la cabeza, y se aprietan hasta llegar a tope. La secuencia de apriete es uno de los puntos más importantes, ya que de ello depende el sellado hermético de la cabeza con el monobloque, La secuencia se debe realiz¿r del centro hacia los extremos, o según el orden de apriete indlcado en el manual.
monobioque, de acuerdo con sus rnarcas de instalació¡, verificando la correspondencia de los orificlos de los torniiios de sujeción, pasos de agua y pasos de la galería de aceite. De ma_era general, se pJede cec' qLe las juntas de ia cabeza de cilindros son asimétricasi es decit que sólo tlenen una posiclón de colocación. La junta de la cabeza no se debe instalar con ninqún típo de sellador o lubricante. Y ensequida se coloca la cabeza de cil¡ndros con mucho cuidado, para evitar que la lunta se golpee o se m¿lLrdLe.
T0lrfA l{0TA Es necesario seguir
las secuencia de -ñri.té adecuaoa, uc iJfJnitario t" Pu"oe torcer la cabeza de
Esquemas para apriete de torn¡llos
cilindros'
Aquí se muestran esquemas generales que te pueden servir de guía para el apriete de los tornillos de la cabeza. Aunque siempre es prefe.ible seguir la secuencia indicada en el manual de servicio del rnotot aplicando el valor de torque especificado y en muchos de los casos en el número de pasos requeridos para aplicarlo o si se necesita adicionalmente dar un ángulo de giro al apriete aplicado.
Del centro a extremos
9.5
Del centro a extremos en cruz
7.
.3
I
:9
.:5.
.2
4
8'
Del centro a extremos en espiral
Capítulo 5. Ajuste y reparación del motor
Válvulas Los procedimientos de instalación y desinstalación de la válvula son senclllos, si se tienen blen identificadas las p¿rtes y posiciones en que van colocados sus componentes ), se ut¡iiza la herramienta adecuada.
Resorte
Para desa¡ontar las válvul¿s, es necesario
que as c¿bezas estén desmontadas del n¡otor El desrnontaje de las rnismas, se hace con un extractor de válvulas (opresor de resortes).
vá vula
Reienedor
Para desinstalar las válvulas de admrsion y escape, se coloca el opresor de r-^sortes, se comprlme el resorte y se desmontan los seguros. Y ensegulda, con cuidado, se retira pleza por pieza. No olvides en qué orden las retiraste, ni la posición en que originalmente se encontraban,
Para la instalación de válvulas, éstas se colocan sobre su guia correspondiente en la cabeza de cilindros. Luego hay que colocar su resorte y la cazuela retenedora, y por último el opresor de resortes. Enseguida, con el opresot se presiona el muelle y se co ocan los seguros junto al cuñero del vástago de la válvula. Cuando se termina la presión sobre el muelle, los seguros se acoplan en el cuñero del vástago de la válvula, Finalmente se retira el opresor, cuando ya están instalados los seguros de tr¿ba. Este procedim¡ento se aplica a todas las válvulas.
Ajuste y reparación de motores a gasolina
III) VERIFICACION DEL FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR Después de hacer reparaciones al motor, siempre es recomendabie realizar ¡:ruebas e
inspeccioncs a todos sus sistemas v compoüentcs (lubricación, enfriamiento, encendido, etc). Esto es pata vetificat que funcionan adecuadamente, y garantizar que el problema se ha corregido. Para reahzm estas acciones, se requiere que el motor funcione por 1o menos 25 minutos, luego de lo cual tiene que hacerse una corta prueba de camino.
Equipos de prueba Las pruebas de funcionamiento se hacen con equipos que sirven para monitorear los parámetros de operación más importantes. Drchos instrumentos proporcionan datos del n'rotor en cualquier régimen de operación. Y mediante esta información, se puede determinar si el problema ha sido resuelto o si aún hay anomalías. Veamos algunos de estos equipos y su función.
Capítulo 5. Ajuste y reparación del motor
Anal¡zador de motores (análogo o dig¡tal) Su función es monitorear os parámetros de operación del motor: temperaturas, preslones, flujos, etc. 14ediante adaptadores, este equipo se conecta a los puertos de inspección de los principales sistemas de funcionamiento ublcados en e m
otor.
Escáner gené.¡co Recopila y muestra a
información de operación del a¡otor, la cual es .nanejad¿ en tiempo real por el módulo de control electrónico. Esta información se presenta en forma de códlgos, y puede indicar los posibles
Analizador de gases llonitorea el contenido de contarainantes, y expresa en ppm el grado de presenc¡a de los gases de escape emítidos por el r.]otor.
problemas de operación que
tiene el motor
Probador de batería o acu m
u
lador
Prueba la €arga y capacidad de a batería o acumulador Este instrurnento se conecta a la baterí4, respetando la polaridad; e Índica su nivel de carga incluso en condiciones de alta descarga, así como la reg!lación de su voltale
suministrado
Ajuste y reparación de r¡otores a gasolina
Dinamómetro I\4ediante el trazo de la curva Tea¡ de operación del ciclo termodinámico del motoi muestra datos del comportamiento de éste. En la actualidad, ex¡sten programas para computadora que realizan la m¡sma función mediante la interfaz correspondiente" Y así, los valores de los parámetros se transfieren a la PC para analizar de manera gráfica su comportamíento.
Pero, ¿qué hacer si existen variaciones en la prueba? Bien, ya hicrmos las pruebas correspondientes con el equipo indicado, \' sucede que se presentaron algunas r-ariar:ir¡rts ei¡-lrs ¡l;.lríintetti]s; están fuera de las especificaciones de funcionamiento normal. A continuación se muestran algunas soluciones para r-ariaciones comunes.
Dificultad del motor para mantener la marcha minima.
A un tiempo de ponerlo en marcha, el motor se ahoga.
Revisat y dar ajuste coTTecto a los tornillos de control de rpm mínimas, y a los de ajuste del combustible y de ai.e (carburador). Se¡vicio a la válvula PCV o su reemplazo,
El motor se sobrecalentó luego de poco tiempo de operación.
Reemplazar el termostato.
:ntrega de combustible diferente, escasa o nula entre los inyectores.
Balanceo a inyectores en laboratorio; o bien, el reemplazo de todos.
El motor tarda en reaccionar a la aceleración.
Reemplazar el resorte de control de movimiento de la válvula (mariposa en el cuerpo de acelerac¡ón).
Imposibilidad de regular la inestabilidad de marcha rnínima.
Calibración de la válvula IAC, s;guiendo los metodos indicados en el nanual de servic;o
Capítulo 5. Aiuste y reparación del motor
rvJ GU|A DE DANOS EN COMPONENTES DEL MOTOR
Torníllo de biela roto Cctls{lr$e{¡c¡{!
. .
Desprendimiento de la tapa de bie¡a, Daños en el perno y e¡ resto del motor; rotura del pístón.
5eña!é¡
. .
Amarre dei motor, Se escuchan ruidos donde se romp¡ó el to¡nillo.
ú i¡gen . Brus€a desaceleración del motor; freno con motoT"
.
.
To¡que incorrecto en el tornillo. Debilidad del material del tornillo,
50¡ución
.
Inst¿lar tornillos nuevos, y dar el torque especificado por el fabricante.
.
Reemplazar las p¡ezas dañ¿das.
Detonación o preignición de ai.e) o KS (sensor de
Consecuenc¡a
. .
.
Desgaste de los bordes de cabeza.
Rotura de las landas de a
¡ ¡llos.
Perforación de ia cabeza del pistón,
. . .
señales
. . .
. .
Pérd¡da de potencia.
Cascabeleo, fuerte golpeteo. Temperaturas altas en la cáma ra de combustión. Paso de aceite a la cámara de
.
.
comb!stión. Consunro de combustible.
detonación). Bajo octanaje en el combustible. Por combustión adelantada y acelerada, se registran altas
temperaturas. Hay demasiado carbón en la cabeza del pistón, que se convierte en partí€ulas incandescentes. Rango térmico incorrecto de
las bujias. La válvula EGR (recirculación de gases de escape) está trabada o en malas condiciones.
origen
.
Los cables de las bujías están
. .
mal conectados; ignición cruzada. Los inyectores gotean. Están fuera de rango Ios sensores lvlAF (flujo de rnasa
. .
solución
. .
Ver¡ficar la mezcla airecombustible. Revisar la hoigura de las guías de válvuias.
Ajusie y reparación de mgtores a gasolina
.
Revisar el tiempo de encend¡do o poner a t¡empo el motor (según especificacjón). Hace. un diagnóstico del sistema electrónico y de inyección. Verificar la cal¡dad de¡ combustible.
Existe amarre en el centro de la falda consecuencia
.
señales
.
. .
.
El ¡nterruptor se encuentra en
.
activa al ventilador como hay demasiado combustible, se diluye la película
malas cond¡cíones. o el sensor
Amarre en el centro de la falda del pistón, a 90o con relación al barreno del perno.
de lubricación.
. N,lotor con bajas revoluciones. . cotean los inyectores.
Golpeteo dentro del motor. Falta de potencia. El ace¡te entra en la cámara de combustión.
solución
.
Origen
.
. . .
Se encuentra pegado el
.
te¡.mostato. El sistema de enfriam¡ento está en malas condic¡ones. En el motor hay una temperatura demasiado alta. Baja med¡da o rebordes en
.
.
el diámetro interno de los
Revisar la pres¡ón de aceite en el motor, y la mezcla airecombustible. Revisar e1 sistema de
enfriamiento. Asegurarse que el radiador no tenga fugas n¡ esté obstruido. Revis¿r que el bulbo del vent;lador no te¡ga demasiado sarro, y que funcione adecuadamente,
cilindros.
Amarre en la falda a 45o con relación al barreno del perno C$ficec:ienl!a
.
Amarre en cuatro puntos de ¡a falda.
-qeÉ1:r
. . .
.
No se utilizó anticongelante, o el
lubricado durante su ensamble. sistema de enfriamiento está sucio.
:;ir-,a::i:;
. Verificar el sistema de enfriamiento. . Revisar si los niveles de la mezcla
.
motor Por mala combustión, se presentan
altas tempe¡'aturas. Excesiva relación de compresión. .lncorrecto ensamble de perno, biela y pistón, por haberse hecho en prensa y en frío.
.
El conjunto pistón-perno no fue
les
Golpeteos dentro del motor. Pérdida de potencia, que ocasiona el amarre del pistón. consúmo de aceite.
lSrig € ñ . Los pistones no corresponden al tipo de
.
.
.
.
aire-gasolina son correctos paTa una combustión adecuada. Ensamblar el conjunto pernopistón-biela, de acuerdo con las especiflcaciones del fabricante. Utilizar un pistón correspondiente al tipo de motor, Lubricar adecuadamente el perno y el pistón.
Capítulo 5. Ajuste y reparación del molor
t
:1t.ri.
*¡'-J . . . .
En la biela hay denrasjado juego lateral. Es ¡ncorrecto
e
claro entre perno y seguro.
.
Los seguros del perno están l.nal colocados. El buje está mal rl.ñado y/o están desalineadas o torcidas las bielas. El ensamb e t ene maia perpend ¡cu la rid ad y se ha desaLineado. El rnuñón del cigüeñal fue rectificado de forrna
.
En la secuencia de la cabeza del rnotor, el
.
...'...
t, . i?,'t;:.9 ji.¡¿l¡;:-
.
En la falda y la cabeza
.
Én los anillos hay desgcste excesivo y desig ual.
.
erosionadas.
. .
de pistón es incorrecto
cónicd.
toro-e
'Je
(o"reclo (VW 5cd¿ .).
el contacto diagona.
. Se botaron los seguros del perno. . La pared del cilindro está rayada. . t e ba'reno oe pe-no l-¿) p¿-:e5
" Consur¡o de combustible y/o aceite.
. Pérdida de potencia en el motor. . Golpeteo en el perno del pistón. . Saie demasiado humo azul por e
.
. .
escape.
Realizar a seclrencla de torque en as cabezas, como señala el fabrlcante (VW Sedán). Verific¿r s¡ la oosición de la biela es adecuada. Revisar el lLrego ¿xial del cigüeñai. Asegurarse que el seguro del perno asiente bien en su ranura y con la abertura hac¡a a
baj o.
Confirmar la perpendicltla. dad de cigüeñal con ios cllindrcs. Ve_ificar eJ co r-.¡o eL-r i( rdo op y a al¡neaclón de la biela.
o
.nunones
Demas¡ado carbón en la corona
.
co¡secüenc¡a
.
Hay der.as ado carbón en la corona del pistó¡
.
Corno los anillos están desqastados, hay demasiado paso de aceite. o Se usaron bujias de rango térrnico diferente al especificado.
Señales
.
. . . .
Por detonación o prelgJ't¡ción, se procluce cascabeleo.
Consumo de combustible. Hay pérdida de potencia. Dentasiado hu mo negro. Fuga de compresión hac¡a el
So lu
.
cáfter
.
. .
nuevoS.
.
l¡correcta la mezcla airecombustlble. Hay alta resistencta en los cables de a bujía. Entra acette en las guias de Es
. .
vá lvu las.
La tap¿
c¡ón
Colocar pistones y/o sellos
. Verificar
Or¡g eri
.
Se co ocaron p¡stones usados.
de dlstribuidor
.
o
la escobilla están en maias condiciones.
Ajusle y reparación de molores a gasolina
la tolerancia entre válvul¿s y guías. Confirmar la adecuada instalación de ios an¡ los. Rev¡sar que a rnezcla alre combustible sea la adecuada. Revisar los componentes del sistema de encendido. Comprobar la adecuada tolerancia entre pistón, anillos y cílindro.
t
Daños por reutilizar pistones o por un ensamble inadecuado Consecuencia
.
Desprend¡m¡entos y roturas.
Señales
.
Fuertes golpes y pérdida de potencia,
Origen
.
Incorrectos maquinados al p¡stón.
Solución
.
Reemplazar piezas,
Daño por banda de t¡empo rota coñsécuencia
.
algunos de los nuevos motoTes, porque el espacio entre el pistón y la válvula en la cámara de combustión es muy crítico.
Deb¡do a la pérdida de
s¡ncron¡zación, el pistón se dañó por chocar contra las válvulas.
5:: i ; í: iil
seña¡es
.
Se sienten y se escuchan fuertes
.
.
golpes en el motor. El motor deja de funcionar.
.
or¡GEn
.
f?
Reemplazar la banda cuando el vehículo haya recorrido 35,008 km. Verif¡car el estado de la banda cuando el vehículo haya recorrido 25,000 km.
Cuando la banda de¡tad¿ se brinca o se rompe, el balero tensor o la cadena causan la pérdida de tiempo de encendido. Y el pistón choca contra las válvulas que estén abiertas. Esto puede suceder en
Capítulo 5. Aju$e y reparación del motor
www.mócanicá-fácil-coñ
Algunas zonas de materiales de superficie carecen de¡ forro de cojinete.
Las g¡iet¿s de fatiga aParecen de la superficie del cojinete Línea de unión
El cojinete se usó más allá de su
Dorso de acero
tiempo de vida útil; o fue uti¡¡zado en condiciones de monLaje que propician cargas eXcesiVas en zonas localizadas.
t¿}lf¡t!r,l::ff."r Hay que evitar las acelerac¡ones inadecuadas y la carga de peso excesivo. Todo esto t¡ende a reducir la duración del cojínete. Si la duración del cojinete viejo fue adecuada, deberemos reemplazarlo por L1 cojinete de. mtsmo lipo. Y sj su duración fue corta, tendremos que cambiarlo po¡ un coj¡nete más pesado, que tenga mayor duración.
.i,¿i];
j'r:,::: :.:,iL.. : :j ii
I :::: riri.,':.:..:rit.:i-!;i¡i
PaÉículas extÍañas se incrustan en el forro del coj¡nete. En su superficie de rozam;ento pueden existir marcas de desgarraduras.
;il:t'..¡,'i
.'li,l,:l
Las grietas de fat¡ga se ensanchan y ahondan perPendicularmente a la línea de unión
Cerca de la línea de unión,
las grietas de fatiga se desvían y corren para elas a la misma , y luego se unen y causan desprendim¡ento
Dorso de
cojinete
[4etal de
Forro de
cojinete
cojinete
desplazado
rl:r:..,ii
Por el desgaste de otras piezas del motot pequeños fragmentos de las mismas penetran en el suminlstro de
¡4
Tolera
n
cia
para aceite
aceite del motor, Suciedad y areniilas del camino que penetran en el motor a través del múlt;ple de adm¡sión de aire. 'l::.:
....
.!1..1. :,!:,:l,,i'
Camb¡ar el aceite y su filtro, así como el filtro de aire, en los intervalos especlficados. El filtro del respiradero del cárter debe limpiarse como Jo indica el fabricante.
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Partícula de suc¡edad
Ajuste y reparación de molores a gasolina
u
ñon
@ En la superfic¡e de rozam¡ento se ve una zona desgastada. También es pos¡ble que haya partículas extrañas en el dorso o en el asiento del cojinete, directamente detrás del área de desgaste superficial.
@ La suciedad, el polvo y partículas abras¡vas o metálicas presentes entre el cojinete y su cub¡erta, imp¡den que el área completa del dorso del cojinete haga cont¿cto con el ánima de la cubierta. Deb¡do a esto, la transferencia de calor fuera de la superficie de.ozamiento no es uniforme; y entonces ocurre un calentamiento, el cual reduce la duración del cojinete.
Particula extraña
Cubierta
>
Ets$na*+r¡al¡ Revisar las superfrcies del muñón; y si están muy desgastadas, se rectifican. Además, hay que limpiar, eliminar rebabas e ¡nstalar coj¡netes nuevos.
Cojinete
Vista de lado
ffi Las zonas excesivamente desgastadas son visibles cerca de la línea de separación, en ambos lados de los cascos superioa e inferior,
Kre
Las cargas y flex¡ones alternas de las bielas pueden causar que las ánimas de los cojinetes se alarguen. Una vez ¡nstalados, los cascos de cojinetes de repuesto t¡enden a amoldarse con !a forma del ánima del coj¡nete, Esto puede ocasionar que se haga ovalada la superficie de rozamiento. La tolerancia para aceite cerca de la línea de separación disminuye a tal punto, que el cojinete y el muñón pueden entTar en contacto. Y a causa de esto, algunas zonas se desgastan de manera anorn'al.
ffi# Revisar si las superf¡cles del muñón están muy desgastadas, y rectiflcarlas s¡ es necesar¡o. Antes de instalar cojinetes nuevos¡ es necesario comprobar la redondez de las ánimas; si existe deformación c¡rcunferencial, habrá que reacond¡c¡onar las cubiertas de coj¡netes o reemplazar las bielas.
Capik¡lo 5. Aiusie y reparac¡ón del motor
v¡ww.mecanica-facil.c!m
Algunas zonas con desgaste máximo son vis¡bles a lo largo de la superficie de rozamiento adyacente a uno o a arI'bos frenLes de separación.
ffi:ffi El aplastamiento es la parte del cojinete que se ext¡ende más allá del asiento. Se debe a que las tapas de la biela fueron limadas para tratar de reducir la toleranc¡a para el aceite. Otra causa puede ser que las tapas de b¡elas se montaron demasiado apretadas; hubo un exceso en la torsión especificada.
ffiffi . . . .
Rectificar las tapas del bloque del motor, si fueron l¡madas. Reemplazar la biela, si su tapa fue l¡mada. Revisar las superficies del muñón, y rectificar¡as si es necesario. Verificar s¡ el diámetro interno del cojinete montado t¡ene deformación c¡.cunferencial, para estar seguros de que no excede los lím¡tes de segur¡dad.
Aplastamiento exces¡vo
El cojinete con aplastamiento
ffi En el dorso del coji.ete o en el borde de la línea de separac¡ón, se observan zonas sumamente pulidas.
insuf¡c¡ente tiene libertad paTa moveTse hacia atrás y hacia adelante en la cubierta.
pres¡ón
fletffiw
radia
El moto. queda suelto, si se le monta un cojinete con aplastamiento insuficiente. Por esta razón, se mueve con libertad hac¡a atrás y hacia adelante dentro de su cubierta. Otra causa, es que las tapas de la biela pel-manecieron abiertas por suciedad o rebabas en la superficie de contacto o que al instalarlas no se aplicó e¡ torque especificado utilizando la llave de torsión.
No hay aplastamiento el cojinete tiene libertad para moverse en la cubierta
ffiffiwrffi Rev¡sar si las superficies del muñón están muy desgastadas, y.ect¡ficarlas s¡ es necesar¡o. Antes del montaje de las b¡elas deben limpiarse las superfic¡es co:ncidentes de las tapas de las bielas. Para ¡nstalar cojinetes nuevos, deben seguirse los procedimientos de instalación correctos; y nunca hay que limar los frentes de separ¿ción.
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No hay
Aiusle y rqa¡acióR de motores a gasolina
I
ia¿tiirii:.i::¡l'láffi )á¿Lt:+.;FÍf Hiift
triis!
Las zonas desgastadas pueden observarse en Ios extremos opuestos de los cascos del cojinete de biela superior o inferior, Esta condic¡ón se localiza en una parte de la superficie de
rozam¡ento.
leñffi-tffi Cuando una biela se dobla o se tuerce, produce la desalineación del ánima, Y a causa de esto, el cojinete se inclina y ocasiona que el metal del borde haga contacto con el metal del muñón. El problema también puede debe.se a aceleraciones innecesdrias, a un peso excesivo en la carga o quizá a una incorrecta instalación de Ia biela.
,ffi]*:ffi:.:'SSffi"T Revisar la biela y las piezas del cilindro. Si es necesario, aplicaremos las técnicas indicadas para la instalación. Tamb¡én hay que ver si las superficies del muñón están demasiado desgastadas; y si se requiere, debemos rectificarlas.
r- ¡--,.-"
'
-l- ,.,-,.r
J -q
",'
.
-
En las líneas de separación, en los lados opuestos de cascos de cojinetes superiores
La tapa desplazada produce zonas de
desgaste excesivo.
o inferiores, pueden verse zonas muy desgastadas.
Ta
',:,lififfi5$Sr#*:¡i. Como los orif¡cios de los tornillos están ensanchados o los tornillos de la tapa se han alargado, permiten un juego mayor al normal. lJn incorrecto apriete de los tornillos de;a tapa, y en consecuencia una tapa suelta que puede cambiar de posición durante el funcionamiento del motor También se puede deber al uso de un dado demas¡ado grande para apretar la tapa, el cual la empuja y la desplaza, tr: l-E_
f
1¡ft
qr:
pa
desplazada
Interferencia del dado
.
Verificar si la tapa de la biela está en su posición correcta, y sujetarla con torn¡llos nuevos. Verificar si las superficies del muñón están muy desgastadas, y rectificarlas si es necesarío. Alternar el apr¡ete de torsión, para asegurar un asentam¡ento correcto de la tapa.
Capíiulo 5. Ajuste y reparación de¡ molor
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EJ desgaste es visible en las mitades superiores o inferio.es del conjunto completo de los cojinetes princ;pales. El grado de desgaste varía de un cojinete a otro; normalmente, el cojinete central es el que muestra mayor desgaste.
Los periodos alternos de calentam;ento y enfriamiento del motor durante su operación/
son sólo algunas de las principales causas de deformación de la bancada. A medida que el motor se calienta, la bancada se expande. Y a medida que el motor se enfría, la bancada se contrae. Con el tiernpo/ eslds acciones deforman la bancada.
Revisar si existe deformación. Instalar cojinetes nuevos, y durante este procedimiento alinear e¡ énima de la cubierta si ésta es aplicable,
Línea central de c;güeñal encoryado El desgaste es visible en las mitades superiores o inferiores del conjunto completo de los cojinetes principales, El grado de desgaste varía de un cojinete a otro; normalmente, el cojinete central es e¡ que muestra mayor desgaste. .
: ...
::..i
Comúnmente¡ el cigüeñal se deforma por condiciones de funcionamiento severas; por ejemplo, aceleraciones inadecuadas o carga de peso excesivo. Un cigüeñal deforme impone cargas excesivas en los cojinetes principales. Y cuando se reduce ia tolerancia para aceite entre muñones y cojinetes, se genera un contacto entre metales.
Rev¡sar si hay deformación en el cigüeñal. Si está deformado, deberá reemplazarse por un cigüeñal nuevo o reconstruido. Además, se tienen que instalar coj,netes nuevos.
Ajüste y reparación de motores a gasolina
S¡ el cojinete es dañado por un muñón irregular, se observará un desgaste desigual en su superficie de rozamiento. Las zonas desgastadas pueden tener la forma del propio muñón desgastado: cónica, cóncava o convexa.
r il
,i. ,
:!.
I
i
r . : : ':
'.
-.
Forma cónico
,:l I l-
Si el muñón adquiere forma cónica, puede ser porque se desgasta de forma desigual durante su func¡onamiento. Y esto se debe a una biela desalineada, o a un maquinado defectuoso del muñón en alguna reparación. Esto último, también puede hacer que el muñón adquiera forma cóncava o convexa, Un muñón irregu¡ar afecta la tolerancia pala el aceite del cojinete, haciendo que sea insuficienLe en algunas zonas y excesrvo er otras. Forma convexa
I l r:, ..: .,...::
'
El mejor método pa.a resolver problemas de muñones irregulares, es la rect¡f¡cación del c¡güeñal junto con la instalación de cojinetes nuevos siguiendo los procedimientos correctos.
Cuando la presión del f¡lete daña un cojinete, algunas zonas se desqastan con exceso; pueden verse en los bordes de los extremos de la superficie de rozamiento.
ffiSTXffi Si el radio del filete en la esquina donde el muñón se combina con el cigüeñal es más grande, es posible que el boÍde del cojinete tenga contacto metal con metal y descanse en ese f¡lete. Esto hace que el cojinete se desgaste de forma exces¡va y prematura. La opresión del filete también puede ser ocas¡onada poT excesivos radios de f¡lete; éstos se dejan en los bordes del muñón, durante el maquinado del cigüeñal,
Filetes de muñon excesivos
ffi#=ffimi=-T,$ Si se rect¡f¡ca el cigüeña!, debe ponerse atenc¡ón en los radios de fllete especificados. Hay que asegurarse de no reduc¡r demasiado el radio del fllete; de lo contrario, se puede deb¡litar el cigüeñal en su punto más crítico. Siempre deben ¡nstalarse cojinetes nuevos.
Capítulo 5. Aiuste y reparacíón del motor
Cuando el cojínete es dañado por esta condición, normalmente presenta una superficie muy brillosa. Y es posible que se desgaste demasiado, debido a la fricción.
ffi La falta de ace¡te puede deberse a un func¡onamiento anormal de la bomba de aceite. Otra causa puede ser que se obstruyó Ia malla de succ¡ón de aceite o el f¡ltro de este líquido. O que es insufic¡ente Ia toleranc¡a para aceite, que por lo general sucede cuando se util¡za un coj¡nete de repuesto cuya pared es muy gruesa, y en algunos casos, la falta de aceite se debe al uso de un
aceite correcta
muñón demasiado grande,
ffi Revisar el funcionamiento de la bomba de aceite. Ver¡ficar si hay gbstrucc¡ón en los conductos de aceite, en la malla que lo succiona y en su f¡lt.o, Colocar coj¡netes adecuados, y al hacer esto verificar que los or¡ficios para el paso del aceite correspondan co¡ ¡os orificios barrenados e¡ los cojinetes o metales.
DesapaTecen grandes zonas de aleación, y
dejan al descubierto el dorso de acero.
ffi Se debe a una excesiva acumulación de
calor e¡ determinada zona del coj¡nete. El calor excesivo puede ser ocas¡onado por un insuficiente flujo de ace¡te a través de la tolerancia para aceite, porque hay suc¡edad en dicha tolerancia, por un eje rugoso o por la desalineac¡ón del coj¡nete. ffi-1Flr$¡F{ft ÁM;nrrñare
lür¿r:La¡L¡.Lli¡&Ll.ilrr$
Se debe hacer lo m¡smo que para resolver el
problema de falta de aceite. Además, no hay que exceder la carga de peso en el vehículg.
Ajuste y reparación de motores a gasolina
I
Muñon
Falta de aceite
Carbón adherido en el as¡ento de la válvula Consecuencia
Alta temperatura y fugas en la cabeza de la válvula de escape, debido a un sellado defectuoso
.
Falla en el sellado de la válvula. Esto hace
d¡sminuir la potencia del
Consecuencia
.
normales, la cabeza de la válvula funciona a una temperatura de 650óC. Pero cuando lo hace a mayor temperatura/ se desqasta el material de sellado y entonces ocuTren fugas.
Origen
.
motor,
En cond¡ciones
Debldo a esto se flameó,
Origen .lYala combustión.
y produjo un canal en el asiento.
ocasionada por exceso de combustible.
Soluc¡ón
. .
Reparar o reemplazar los asientos de la cabeza. Inst¿lar un sistema de enfr¡amiento en buenas condiciones.
solución
. .
La válvula se quemó de manera progresiva.
El motor debe ser afinado cada 10,000 km. El acelte y el filtro se cambíarán cada 5,000 km.
2
¡
j I
n0
I
I
Depósitos de carbón en el vástago
f': f |,
j l
Consecuencias
.
.
El material adher¡do en el vástago/ hizo que se
La guía se amarra con la
válvula.
rayara
Sellado deficiente; y a veces/ se rompe la
Consecuencia
vá lvu la.
Corros¡ón y acanalado en el asiento de la
or¡9en
.
vá lvu la
. Consecuencias
. . .
Pérdida de compresión. Desajuste de las punterías. Excesívo consumo de combustible, y alta
temperatura.
. .
Excesiva tensión del
Combustión inadecuada.
Sustituir los asientos y ¡as válvulas.
. Ajustar .
.
Válvulas gastadas. El aceite llega hasta los sellos. Excesiva cantidad de
solución
.
Deben reemp¡azarse las
. Verificar las condiciones
Ja
tensión de los
I
origen
.
f
k
combustible. Rimar las guías/ hasta que adquieran la holgura especificada en las tablas proporcionadas por el fa bricante.
resortes y las guías. Afinar el motor.
Capítu¡o 5. Ajuste y reparación del motor
El vástago de la válvula se amaTra con la guía" Esto puede hacer que se rompa la válvula y/o el pistón.
Soluc¡ón
.
de la mezcla aire-
.
Falta de tolerancia en la guía y en la válvula. Elevación de la tem peratu ra
o excéntricas.
combustible.
fesorte.
soluc¡ón
.
.
.
Uso de guias abocinadas
vá lvu la s.
Origen
.
.
.
Rimar cuanto sea necesario¡ hasta que la holgura entre guía y válvula sea adecuada. frabajar con cuidado y limpieza. Rev¡sar las condiciones del sistema de
enfriamiento.
Acoplam¡ento de la cabeza de la válvula de admis¡ón Consecuenc:as
Desgaste del as¡ento de la
válvula
. .
Consectencias
Origen
.
. . .
La válvula se entierre en el asiento de c¿beza del motor
.
Las punterías se desajustan, Falta de potencia. Emisión de humo negro, a causa de una mala combustión,
. .
Sellado incorrecto, Emplear válvulas usadas.
Ei motor funciona a altas temperaturas.
Reutilizar vá vulas. La tensión de los
resortes está fuera de . especif¡caciones.
Or¡gen
.
.
soluc¡ón
Resortes débiles que provocan que la válvula flote y que por la acc¡ón de los gases quemados, se desgaste el asiento. El gas LP erosiona al asiento de la cabeza. Y como no h¿y un sellado con el asiento de la vélvula, e¡ propio asiento se desgasta.
.
Revisar con
reguiaridad las condiciones del sistema de enfri¿miento. . No reut:lizar válvulas desqastadas. . Ree¡nplazar los resortes, si se sospecha que está mal su tensión.
solución
. Verificar
la tensión y/o cambiar los resortes cuando sea necesario. Esto se hace de acuerdo con las especificac¡ones Proporcionadas por el
.
.
fabricante. LJtilizar asientos con cabeza de ace.o al cromo-níquel, Para ev¡tar la erosión producida por el gas LP.
Utilizar válvulas de buena cal¡dad.
Ruptura por fatiga Consecuencias
.
10
La vélvula se dobla¡ se golpea o se
rompe.
Or¡gen
Erosión del cuello
.
Consecuencias
. . . .
. .
Se pierde potencia. La válvula se rompe.
O¡¡gen
.
Debido a las altas temperaturas, se acumulan
solución
. fs
gases de conrbust¡ón.
. soluc¡ón
. .
Revlsar las condic¡ones del sistema de enfriamiento. Sustituir el fíltro de aire cada 5,000 km.
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FLex.ones negativas aTormales por resortes fuera de sus escuadras. Desgaste de los candados. Se hizo un rectificado excéntrico. l4al ajuste del balancín, tl motor está sob e revolucionado.
.
precico revisa- l¿ tensiói de ios
resoltes.
suqttuit las prezas de los balancines dañados, Q-e -o estén abocin¿das las gJ as. Se debe-
11
Ajuste y reparación de moiores a gasolina
Válvula quemada por preign¡ción Consecuenc¡as . Se produce un ruido de explosión en el motor. . El motor comienza a
Restricción en el sistema de
enfr¡am¡ento Consecuenc¡as
.
. .
.
Generación de altas temperaturas en e¡ motor. Se presenta la p.eignición y la falta de potenc¡a. Se consumen en exceso el combustible y el aceite.
Or¡9en
. .
Origen
. .
Conductos obstruidos por la corrosión y la ox¡dación en las
la mezcla áire-.ombustible. El motor se encuentra fuera de tiempo, Es inadecuada
.
Uso de bujías de aplicación inadecuadas, Uso de gas LP.
soluc¡ón
. . . .
Hay que reemplazar las válvulas. Reaco,rdicionar el asiento en la cabeza de cilindros. Se debe afinar el motor, Torquear a especificación las bujías.
9
camisas de agua. Se apagó el termostato del moto
falla r. La gasolina y el aceite se consumen en exceso,
.
r,
soluc¡ón
.
Para reparar el motor, se necesita hacer una lin'rpieza minuciosa del sistema de
enfriamiento. Hay que eliminar minerales y óxidos, porque actúan como aisladores pa ra disipar el calor. Si no se hace esto, habrá una distorsión en los asientos de las válvulas o se fracturará la cabeza dei motor-
Ruptura de la válvula en zona de cándados
L2
Consecuencias
Ruptura por ¡mpacto
.
Consecuencias
A calrsa de que ia válvuia se Tompe en la zona de candados, ocurren fallas en el resto del motor.
.
La vélvula se fractura o
pierde la cabeza, Se produce un qolpeteo en
Origen
.
el motor.
.
Uso de válvula inadecuada para el moto r. Los balancines presentan excentricidad fuera de espec¡ficación o se han
.
instalado de manera inveftid¿. Desgaste de los candados.
Or¡9en . Los reso.tes tienen exces¡va presión o que pivotean. . Es exces;vo el juego eñtre la guÍa de balancines y las válvulas.
solución
. .
Hay que sustituir las piezas desgastadas o dañadas de
la guía de balancines, Se tiene que revisar si el motor está bien armado-
.
solu€¡ón
. .
.
Utilizar válvulas cuyas Tanuras sean iguales a las de las válvulas reemplazadas. Revisar los resortes, cuñas o candados, balancines y la guía de balancines (flauta), así como las demás piezas dañ¿das; sJstilui"las, si es necesario. Verificar que la barra de ba¡ancines esté correctamente aamada.
Capítulo 5. Ajuste y roparación del motor
Es importante conocer algunos de los problemas más comunes que ocuTren a diario en el taller, De este modo tendremos "armas" cuando
se presente el momento, y de inmediato podremos soluc¡onar la lalla en nuestro propio taller, Veamos.
Fu$as de aee¡te Hay que revisar los puntos en que pueden ocurrir fugas de aceite: los conductos de aire, el tapón de evacuación de1 cá.ter, la junta de goma del filtro de aceite o de la tapa de válvulas, los empaques de la bomba de aceite, la cubierta de caja de la distribución y el sello del coj¡nete del árbol de levas. Ninguna fuente sospechosa de fuga debe dejar de revisarse; por r¡ínirna que sea la fuga, ocasionará un alto consumo de aceite, Por ejemplo, se calcula que la fuga de una gota de aceite cada 6 metros, equivale aproximadamente a la pérdida de un litro de aceite c¿da 60 kilómetros.
Retenes de cojinetes principales delantero o trasero Casi siempre que los retenes
de los cojinetes principales deiantero o trasero están desgastados, ocurre una fuga de aceite. Y para confirmar que se han desgastado, es necesario revisarlos cuando el motor opere y esté cargado. Si tienen desgaste deben reemplazarse. porque incluSo una pequeña fuga de aceite puede causar un consumo n.ruy elevado de este líquido.
Alojamiento del volante de inercia (concha)
Ajuste y reparación de ftrojores a gasolrna
Cojinetes ele árboi de Eevas Eastados o rajados Generalmente, los cojinetes de árbol de levas se lubrican a presión. Y si las -olgJras son muy 9rd-toes, la presión de aceite disminuye considerablemente en esos puntos y el lubricante tiende ¿ fluir hacia el cárter. pero parte de este aceite se va d¡rectamente hacia los cl indros/ o es lanzado hacia a¡r¡ba por la rotación del cigüeñal. Debido a esto, en los cil¡ndros hay más aceite que el que pueden controlar los anillos del pistón.
Muñones de cigüeñal desgastados Cuando los muñones del ciqüeñai están desgastados, modifican la presión de aceite tal cor.to lo hacen los cojinetes de las blelas cuando también se han desgastado. Y si estos muñones se desgastan de manera dispareja, plerden su redondez. No pueden ser equipados con cojinetes redondos para dar una holgura unlforme. Si se usa un co.jrnete
adecuado a la rnayor dimensión del muñón desgastado, quedará flojo en su dimensión rnenor; y entonces, botará una cantidad de aceite muchas veces mayor que a norr¡al. Los muñones no redondos, ásperos o rayados, deben rectiflcarse y equiparse con
cojinetes de medlda .¡enor que original.
a
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Cilindros alrusados u ovaladoE En c¡lindros ligeramente ahusados u ovalados, el aceite puede ser controlado rnediante los pistones y anillos. Pero cuando están ovalados
en mayor medida, es difíc¡l manteneT un correcto controi del aceite. Esto puede deberse a la mayor holqura del pistón, o a que los an¡llos están incl¡nados dentro del cilindro. Estas condiciones permiten el
pistón hace que un poco de aceite pase a la cámara de combustión. Por cada revolución del c¡güeñal, los pistones hacen un movimiento hacia arriba y otro hacia abajo. Así que a altas velocidades, los ¿nillos no tienen tiempo para aj!starse a todas las partes gastadas de los cilindros. Siempre que esto sucede, el motor pasa aceite en cada carrera.
paso de aceite. En cada carrera, el movimiento de vaivén del
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Capítulo 5. Ajusle y reparación del motor
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Ranuras para anillos desgastadas mm. Cuando los pistones se mueven hacia arriba o hacia abajo, los anilios deben asentar sobre los lados de las ranuras en los pistones y las válvulas deberán a5entar perfectamente Sobre 5us asientos en la culata de cilindrosj sólo asi, se prevendrán fuqas.
Para que los ¿nillos formen un selio efectivo, los lados de sus
ranuras deben ser planos y tener cortes rectos (no inclinados ni disparejos). Y los propios anillos, deben tenea una holgura lateTal correcta. En motores, norrnalmente esta holgura no rebasa el rango de 0.005 a 0.1
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t¿'unció- de la \dlvLrra
PCV
(ve.]t ac:ó.
positjva del cárter) es hacer que
a
L-dvés oe, -rolor ec rculer los gdses que escapan del cilindro al cárter. Y así, se consumen los hidrocarburos no quemados. D¡chos gases son una mezcla de aire, gasolina y gases de combustión que son forzados n-rás allá de los ci indros e'r a c¿rrera de Lomp.esion y e\pansió^. Por lo general, el sistema PCV tiene un tubo que corre desde el cárter hasta e carburador, en la caja del filtro de aire del sister.]a de admisión o erj algunos casos c irecfamente e. el múltrple de adm s ón. En slstemas de lnyección e ectrónica, la válvula PCV retorna los qases y vapoTes direLL¿'ne"Le e- e -nutiple de ¿d.n,".on o en el cuerpo de aceleracjón, o en algunos
ÍrotoTes en e flltro de aire, utilizando un filtro auxiliar para retener las panículas de aceite. El vacío en el rnotor extrae los gases dei cárter; y los lleva hasta el ¡nterior de la cámara de cor¡bustión, junto con la admisión regular del aire y con-rbustible. En ocasiones, la válvula se obstruye con cieno y/o depósitos de barniz. Y cuando esto sucede, se obtura¡ los a¡i los de aceite o se cesgasld_ por acrr- ac.óT de suciedad; o se rompen las empaquetaduras y los sellos, se expulsa aceite a rededor de la tapa del filtro o se presentan problemas en el carburado (y e¡ consecuencia, el motor funciona bruscamente).
Ajuste y reparación de motores a gasolina
Cilindros deformados La superficie de los cilindros deformados no por desgaste
sino por distribución des¡gual de calor o por apr¡ete disparejo de los tornillos de la cabeza de los cilindros, no puede ser totalmente proteglda por los anillos. En este caso, puede haber zonas en que los ¿nillos no quitan todo e aceite excesivo. Y cuando se realiza la combustión, este aceite se quema y ocasiona un alto consumo de aceite.
Pernos de pistones muy apretados Los pernos demasiados ajustados en arnbos extremos, implden que los pistones se expandan y se contraigan l¡bremente por los calentamientos y enfriamientos que ocurTen durante la operación del rnotor. Entonces, como los pistones se d storsionan, finalmente se frotan y se rayan. Esto ocasiona fugas de aceite hacia la cámara de combustión, y un elevado consumo de este lÍquido.
Sistema de enfriam¡ento sucio El óxido, las incrustaciones, el sedimento y otras formaciones en la camisa de agua y en el radiador, o la corrosión en el tubo distribuidor de agua, in'rpiden que el sistema de enfriamiento realice eficientemente su funció¡. Esto hace que se distorsionen los c¡lindros, y que se fugue el aceite de r.anera directa. Cuando el sistema de enfriar¡:ento está defectuoso, el motor se sobrecalienta; y con ello, se callentan diversas zonas de los cillndros, los cuales, además de los pistones y los anillos, se rayan o las superficies se vuelven ásperas.
Capitulo 5. Ajuste y reparación del motor
Toleranc¡a: Espacio de ajuste determinado entre dos piezas de un mecanismo¡ necesar¡o para su cor.ecto funcionamiento.
Torque: Fuerza de apriete aplicada a
Es la correspondencia
ambas.
elementos de sujeción. Varía en proporc¡ón directa de la d¡stancia a la que se encuentra el centro de aplicación.
Punterías: Mecanismo del motor correspond¡ente a los balanc¡nes, los cuales se ¡nstalan en la parte super¡or de la cabeza de cilind ros.
ppm: Acrónimo del patrón de med¡da con el que se calcula el número de elementos concentrados en una sustancia. Significa: "partes por millón".
Excéntrico: Forma geométrica circular, que se encuentra ligeramente desplazada de un centro tomado como punto de refeaencia.
Variación: Diferenc¡a en las dimensiones de una pieza mecánica, que se determina través de mediciones.
Hermanam¡entoi
exacta entre dos piezas mecánicas, establecida desde fábr:ca. Es factor clave para un correcto ajuste y func¡onamiento entre
a
Abocinada: con forma de boc¡na (forma de cono). En el caso de u¡a p¡eza mecán¡ca, es
la
forma cónica que, por el desgaste, adquiere el interior de un cilindro.
Evalúa el estado genera¡ de un automóvil, toma las lecturas con el equipo de prueba que tengas a la mano, y regístralas; y por último, sugiere üna solución pára reparar la fallá encontrada.
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Ajuste y reparación de motores a gasollna
TÍTULoS DE LA SERIE
Lo p..r.n,.
colección de libros de texto, se ha editado en apoyo a los planes de estudio de los bachilleratos y escuelas tecnológicas que imparten las asignaturas de mecánica automotriz. Para faciiitar la comprensión cle los contenidos, los temas se abordan apoyándose en ilustraciones dinámicas, vistas ampliadas, explicaciones secuenciales, etc. Se pretende así, cubrir una carencia de materiales de enseñanza apropiados a esos niveles formativos, tomando en clrenta la unidad de propósito, de contenido y cle
diagnóstico de motorcs
Ilcparacnin del sistcna de carsr _v ¡rrinquc
nivel explicativo.
formación integral, prepara a los alumnos para competir con ventaia en un mercado laboral cada vez más complejo y cambiante por las nuelzs tecnologías. Precisamente, con la participación de expertos en mecánica automotriz y de profesionales dedicados a Ia enseñanza en el área (que cuidaron la integración de los temas ofreciclos en estas publicaciones), se pretende apoyar al maestro en la tarea de formar especialistas bien capacitados.
Sistema dc conbustible
Está clar<¡ c¡re una
CONTENIDO DE ESTE VOLUMEN Ajuste y reparación de motores a gasolina 1. Los mec¿nismos del
motor
2. Elementos de los mccanismos 3. Mecanismos complejos ,v ensambles ,1. Pasos previos a la rep:rración del motor 5. Ajuste y reparación del
inYección elec¡rónica
M¡lrrlres.on sisrem¿ d€
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elec¡rónic¡ y coDtrol de emisiones
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Reparación dcl sistcma de frenos convencionalcs de ABS
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