Guía de Prácticas de Laboratorio Enero 2014-Junio 2014

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERA MECNICA DEPARTAMENTO DE INGENIERA MECNICA

GUA DE PRCTICAS

ENERO 2014-JUNIO2014 JL/GP

LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

REGLAMENTO

1. En el laboratorio de motores se publicar el nmero del grupo con sus respectivos

integrantes y horario de prcticas.

2. Es obligacin de todos los grupos presentarse puntualmente en la fecha y hora indicada

en el horario para la realizacin del coloquio y prctica, se esperar mximo 10 minutos

en relacin a la hora de inicio de la prctica.

3. En caso de que un grupo no asista al laboratorio para realizar la prctica en la fecha y

hora sealadas, ser sancionado el grupo como prctica no realizada y la calificacin

automticamente es de cero puntos (0).

4. En el caso de que los grupos no puedan realizar la Prctica de Laboratorio en la fecha y

hora designada debido a causas mayores (feriados, permisos, etc.) la prctica se realizar

la semana siguiente en el mismo horario a menos que se indique lo contrario.

5. Antes de realizar la prctica se proceder a tomar el coloquio de la presente prctica y la

defensa del informe en los formatos que constan en el Anexo 5. Para realizar las mismas

deben estar presentes todos los integrantes del grupo, caso contrario, se proceder a la

defensa con los alumnos presentes y la calificacin de la persona que no justifique

adecuadamente su falta ser de cero (0).

6. Si un grupo no aprueba el coloquio, o no se presenta con todos los integrantes, entonces

este queda sancionado como prctica no realizada y la calificacin automticamente es de

cero puntos (0).

7. Desde el momento en que el grupo (o parte de integrantes del mismo) aprueba el

coloquio, ste se encuentra hbil para realizar la prctica, en este instante el grupo queda

a cargo de los equipos, instrumentos y dems aparatos necesarios para el desarrollo de la

misma. Por tanto, es el nico responsable de los daos que puedan producirse en los

equipos que sirvan para el efecto.

8. En el caso de dao del equipo, el grupo que se encuentra realizando la prctica, DEBERA

REPONER EL EQUIPO DE ACUERDO A LAS CARACTERISTICAS DEL MISMO.

9. A partir de la segunda falta justificada al estudiante se le sancionar con el 50% de las

notas del coloquio y de la defensa respectiva. El estudiante solo podr justificar las faltas

en dos ocasiones y en la tercera ocasin tendr cero (0) en la respectiva prctica sin

reclamo alguno.

10. Para realizar la prctica, cada uno de los integrantes del grupo debe portar su respectivo

mandil u overol, caso contrario la persona que no lo tenga no realizar la prctica.

11. Para la realizacin de la prctica cada grupo debe traer UNA (1) hoja de datos (que

consta en el Anexo 2 de esta gua), la cual luego de finalizada la prctica debe ser

revisada y firmada por la persona que dirigi la prctica (ayudante(s)), para luego ser

anexada al informe.

12. Por cada prctica realizada (inclusive las atrasadas), el grupo debe presentar un informe

escrito con la cartula que consta en el Anexo 1, generalmente la entrega es cada 8 das

despus de realizada la prctica. Luego de esa fecha y hora no se recoger ningn

informe, el grupo que no entregue el informe tendr la calificacin de cero (0).

13. En la fecha y hora de realizacin de la siguiente prctica, debe obligatoriamente estar

presente el grupo (integrantes) para proceder a tomar la defensa del informe anterior. La

persona que no realice la defensa, tendr una calificacin de cero (0).

14. Antes de realizar la prctica se evaluar al estudiante por medio de coloquio en base a la

informacin contenida en la gua de prcticas y sus respectivos respaldos. La persona que

no realice el coloquio, o saque una nota inferior al 60%, tendr una calificacin de cero

(0) no podr realizar la prctica.

15. El primer informe debe ser entregado en una carpeta plstica de pasta transparente; caso

contrario, el informe no ser recibido.

16. Cada integrante del grupo debe traer una carpeta de cartn para sus coloquios y

defensas.

17. Si existen dos o ms informes iguales (parecidos) en su estructura, los grupos infractores

(el autor y los que copian), tendrn la calificacin de cero (0) sin opcin a reclamo.

L LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

PRCTICA N 1

TEMA: IDENTIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE FUNCIONAMIENTO Y

DETERMINACIN DE LA INFORMACIN TCNICA DE UN MOTOR A

GASOLINA.

OBJETIVOS:

Identificar las partes, elementos y sistemas que conforman un motor de

combustin interna.

Observar el movimiento del pistn y determinar la cilindrada, la relacin de

compresin, el volumen de la cmara de combustin como otros aspectos

tcnicos de un motor.

Reconocer las diferencias principales entre un motor gasolina y diesel.

MARCO TERICO

MOTORES TRMICOS

DEFINICIN.- Transforma la energa qumica contenida en el combustible en

energa calrica y seguidamente en energa mecnica aprovechando la fuerza

expansiva de los gases inflamados en el interior del cilindro.

MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

DEFINICIN.- Es una mquina trmica donde el combustible se quema en su

interior.

CARACTERISTICAS:

Los motores convencionales de un automvil son trmicos.

Tiene un ciclo termodinmico

Utiliza una sustancia de trabajo

Se alimenta de una fuente de energa

Tiene un sumidero de energa


SISTEMAS DE UN MOTOR DE COMBUSTIN INTERNA

SISTEMAS DE ALIMENTACIN DE COMBUSTIBLE

Transporta el combustible desde el depsito hacia el motor.

MOTOR GASOLINA

Depsito de combustible

Filtro de combustible

Conductos de alta presin de suministro

Conducto de baja presin o retorno

Bomba de combustible (mecnicas y elctricas)

Carburador o inyector

MOTOR DIESEL

Deposito de combustible

Filtro de combustible

Separador de agua

Lneas de baja presin en el suministro

Lneas de alta presin en el suministro

Bomba de baja presin

Bomba de alta presin (bomba de inyeccin)

Lneas de baja presin en el retorno

Los Inyectores

SISTEMA DE SUMINISTRO DE AIRE

MOTOR GASOLINA

Filtro de aire (depurador)

Conducto de aire

Mltiple de admisin

Los motores a gasolina que tienen turbocompresor:

Filtro de aire

Conducto de aire

Compresor (movido por la turbina)

Mltiple de admisin


MOTOR DIESEL

Para el sistema de suministro de aire se tiene 3 tipos:

Atmosfricos:


Conducto de aire

Mltiple de admisin

Turbocargador y sobrealimentado:


Conducto de aire

Turbocompresor

Mltiple de admisin

Turbocargador + intercooler:


Conducto de aire

Turbocompresor

Enfriador de aire (intercooler)

Mltiple de admisin

SISTEMA DE DISTRIBUCIN

- Regula la entrada de aire o mezcla aire- combustible hacia el cilindro.

- Regula la salida de los gases quemados del cilindro.

Engranajes de la distribucin: Engranaje en el eje cigeal y engranaje en el

eje de levas

Cadena de la distribucin: (metlica, caucho (banda))

Eje de levas

Taque o empujadores: (mecnicos, hidrulicos)

Barras de los empujadores

Balancines (tren de balancines)

Vlvulas (resortes y seguros): vlvulas de admisin y de escape.


SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

Evacua el calor del motor (block de cilindros, cabezote).

Bomba

Conductos

Radiador

Liquido refrigerante (agua, refrigerante, agua + refrigerante)

Termostato

Ventilador

Calentador de combustible

SISTEMA DE LUBRICACIN

Alargar la vida til del motor evitando un desgaste rpido en sus elementos mecnicos, para

ciertos elementos mecnicos sirve como refrigerante.

Deposito de aceite (carter)

Pre filtro (colador)

Bomba (engranajes y lbulos)

Filtro de aceite

Lubricante (aceite)

Indicador de presin

Oil cooler (enfriador de aceite)

SISTEMA DE ENCENDIDO

En un motor a gasolina proporciona la chispa para la inflamacin de la mezcla aire-

combustible.

Fuente de energa (batera,12V)

Circuito primario (baja tensin, 12V)

Circuito secundario (alta tensin, 9kV - 40kV)

Transformador (bobina)

Distribuidor (cables de bujas, tapa del distribuidor)

Bujas.


RELACIN DE COMPRESIN.

Es el nmero de veces del volumen de la cmara de compresin que se repite en el

volumen de la carrera del pistn.

HD

cilindrosNV

Cilindrada

v

vVr

Compresindelacin

o

T

C

4

2

:

:Re

Donde:

H = carrera del pistn

rc = relacin de compresin

VT = cilindrada total del motor

v = volumen cmara de compresin

D = dimetro cilindro

V = cilindrada unitaria

CILINDRADA DE UN MOTOR

Es el volumen comprendido entre el P.M.I. y el P.M.S., es decir, el volumen de la parte del

cilindro que comprende la carrera del pistn.

Por ejemplo: un motor de 6 cilindros, 3.0 litros (3000 cc) (cilindrada total) indica que cada

cilindro tiene una capacidad (cilindrada unitaria) de 1/2 litro (500 cc).

CICLOS OPERATIVOS

El ciclo es el nmero de carreras del pistn necesarias para obtener una carrera de trabajo.

Clasificacin:

Motores de dos tiempos: obtiene una carrera de trabajo en dos carreras del pistn

Motores de cuatro tiempos: obtiene una carrera de trabajo en cuatro carreras del

pistn.

Funcionando en el ciclo de cuatro tiempos, en un motor se producen las cuatro carreras o

tiempos siguientes:


1. Admisin de la carga en el cilindro.

2. Compresin de la carga.

3. Combustin y expansin.

4. Expulsin o escape de los productos de la combustin.

PROCEDIMIENTO:

Desmontar los elementos externos del motor.

Desmontar el cabezote del bloque motor.

Cuente el nmero de cilindros.

Con la ayuda de un calibrador realizar la medicin de la carrera del pistn, ubicando

el pistn en el PMI. Proceder de la misma manera con los cilindros.

Se procede a medir cada uno de los dimetros internos de los cilindros.

Medir el volumen de la cmara de combustin llenndola de agua y extrayndola con

una jeringuilla.

Secar con un guaipe el cabezote.

Volver a ensamblar el cabezote y cada uno de los elementos del motor.

Sacar el nmero del motor.

INFORME:

1. Tema.

2. Objetivos

3. Marco terico.

4. Cuadro de datos obtenido.

5. Calcular la cilindrada y el volumen de la cmara de combustin del motor ensayado.

6. Consultar:

- Qu significa un motor estndar?

- Qu significa un motor encamisado y que tipos de camisas existen?

- Qu es el ovalamiento y conicidad, cmo se los mide?

- Calibraciones principales en un motor y cules son las partes expuestas a

mayor desgaste?

- Indique los tipos de motores segn la posicin de los cilindros.

- Con qu material es fabricado el bloque de un motor a gasolina y diesel

actualmente, escriba que propiedades debe tener este material.


- Qu significa Potencia al freno y Potencia Indicada, como se calcula?

- Qu significa un motor reparado +10, +20, +30, +40?

- Plantear y resolver un ejercicio donde estn involucradas las variables de

cilindrada, relacin de compresin, carrera del pistn y rectificacin del

cilindro.

- Consultar las especificaciones tcnicas de un motor a gasolina y uno de

Diesel de cualquier marca de vehculo, escriba un comentario sobre la

comparacin de estos valores.

9. Colocar la impronta (nmero de motor) de un vehculo cualquiera

7. Conclusiones y recomendaciones.

8. Bibliografa.

IMPORTANTE: NO ES NECESARIO TRAER VEHCULO.

TRAER 2 GAIPES POR PERSONA, UNA JERINGUILLA DE 60 ML

POR GRUPO


PRCTICA N 2

TEMA: PRUEBAS PARA VERIFICAR EL ESTADO MECNICO DEL MOTOR.

OBJETIVOS:

Conocer el equipo de medicin y familiarizarse con su funcionamiento para realizar

las pruebas de compresin y de fugas.

Comprobar el estado mecnico del motor mediante la realizacin de pruebas de

compresin y de fugas estableciendo las posibles causas del mal estado si es el

caso.

Analizar la efectividad de las pruebas de compresin y de fugas para determinar el

estado del motor.

Identificar las posibles causas que provocan una compresin inadecuada y las fugas

en la compresin dentro del cilindro respectivo.

MARCO TEORICO.

MEDICIN DE LA COMPRESIN

Muchas veces hemos escuchado decir; " Este motor esta bajo de compresin"; y nos

quedamos pensando, si esto es malo o bueno, o que tendr eso que ver, con el problema

de nuestro vehculo?

Muchos mecnicos, abrumados por la cantidad de mangueras y conexiones que posee el

motor del vehiculo; a veces se inicia un diagnostico visual del vehiculo; culpando del

problema al carburador o al sistema fuel inyection y algunos se atreven a dar de baja a la

computadora del vehiculo y nos olvidamos de lo ms importante: "la compresin".

Para la verificacin del estado mecnico de un motor de combustin interna se pueden

realizar 2 tipos de pruebas son:

Prueba de compresin.

Prueba de fugas.

COMPRESIN.

Es la presin alcanzada por la mezcla detonante en el interior del cilindro antes de su

encendido.


Una buena compresin depende del motor y de la calibracin de las vlvulas, en caso de

comprobar que el vehculo tiene mala compresin es posible que se presenten las siguientes

fallas:

Calibracin de vlvulas incorrecta.

Desgaste de los asientos de las vlvulas.

Vlvula quemada.

Desgaste de los anillos del pistn.

Desgaste de los cilindros (ovalamiento)

Pistn roto.

Empaque del cabezote quemado o roto.

Mal ajuste del cabezote.

Prueba de Compresin

Cuando un motor presenta una baja compresin se debe realizar una revisin del estado

mecnico del motor y en caso de ser necesario repararlo.

Para realizar correctamente esta prueba se debe tener en cuenta que:

El motor debe estar a la temperatura normal de funcionamiento.

La mariposa de aceleracin est totalmente abierta.

La batera debe estar a plena carga para obtener una buena velocidad de

arranque.

Correcto nmero de vueltas en el cigeal.

La compresin del motor puede hacerse con facilidad mediante un comprobador de

compresin (manmetro) de los que se pueden adquirir en el mercado.

PRUEBA DE FUGAS

Cuando se realiza la prueba de compresin de un motor se puede determinar el estado

mecnico del mismo, pero para saber con mayor precisin cul o cules son las causas para

que se tenga valores de compresin bajos, se procede a realizar otra prueba que se la


conoce con el nombre de prueba de fugas mediante la utilizacin de un comprobador de

fugas, capaz de inyectar aire a presin en los cilindros que se comprueban. Este

comprobador puede conectarse a la red de aire comprimido del laboratorio y dispone de una

vlvula reguladora de la presin a que se inyecta el aire en el cilindro y una escala graduada,

en la que pueden leerse los porcentajes de fuga que se producen.

Con el pistn del cilindro que se comprueba en el p.m.s., finalizada la compresin, se inyecta

aire a una presin de 7 a 8 kg/cm2 por el orificio de la buja. El comprobador deber indicar

una fuga inferior al 20% (cuando se estabilice el manmetro). Si fuese mayor quiere decir

que el motor requiere ser intervenido.

El punto de fuga puede ser localizado por el ruido que se produce con el escape del aire,

que ser odo con mayor intensidad aumentando la presin de inyeccin.

Prueba de Fugas

Las fugas a travs de las vlvulas de escape, se ponen de manifiesto por un ruido bronco

caracterstico en el colector de escape.

Las fugas a travs de las vlvulas de admisin pueden detectarse observando la salida de

aire por la boca de entrada al carburador, que en ocasiones arrastra vapores de gasolina.

Las fugas a travs de los segmentos (rines) producen un ruido en el crter y salida de

vapores de aceite por el orificio de llenado, al quitar el tapn.

Si las fugas se producen a travs de la junta culata hacia el circuito de refrigeracin, se

observan burbujas de aire en el vaso expansor (depsito de refrigerante) de este circuito y

subida de nivel.

PROCEDIMIENTO.

COMPRESIN:

- Fije la caja de velocidades (cambios) en parking o neutro.

- Haga que el motor desarrolle o alcance la temperatura de funcionamiento.


- Extraiga los cables de alta tensin de las bujas, ponga atencin al orden en que

estn conectados los cables para luego conectarlos en la misma posicin.

- Sacar todas las bujas.

- Cercirese de que la mariposa y la vlvula de estrangulacin estn completamente

abiertas (pisando el pedal del acelerador a fondo) e instale la punta del medidor de

compresin en cada abertura de buja, una por una, segn se hace girar el motor.

- Sostenga el manmetro en posicin, active el motor de arranque durante 5 segundos

o hasta que el medidor marque el valor mas alto y tome nota de este valor.

- Siga este procedimiento hasta que se haya anotado la compresin de cada cilindro.

La lectura ms baja no debe variar ms del 10% de la ms alta. Tericamente, todas

deben ser iguales, pero las variaciones en el diseo del mltiple y en las dimensiones

de la cmara de combustin resultarn en algunas variaciones.

Si las variaciones son excesivas, deben reacondicionarse las vlvulas y/o los mbolos y

anillos. En la prctica es aceptable una prdida de hasta el 20% de las presiones medidas

con la indicada por el fabricante.

PRUEBA DE FUGAS:

Verificar que el motor se encuentre fro.

Retirar los cables de bujas tomando en cuenta el orden en el que estn

conectados.

Retirar todas las bujas.

Constatar que la palanca de cambios del vehculo est en posicin neutra.

Dar la vuelta el cigeal hasta ubicar al pistn del cilindro a ser analizado en el

p.m.s.

Acoplar el conector del equipo (manguera de acople) en el orificio de la buja del

cilindro a ser analizado.

Conectar el comprobador de fugas a la red de aire comprimido que debe estar

regulada entre 70 hasta 200 psi.

Mediante la perilla reguladora del comprobador ubicar en 0% la punta de la aguja.

Conectar el comprobador a la manguera de acople.

Observar en que valor de la escala del comprobador se detiene la aguja y

anotarlo.

Repetir los pasos anteriores para cada uno de los cilindros del motor.


INFORME:

1. Tema.

2. Objetivos

3. Marco terico.

4. Cuadro de datos obtenidos

5. Anlisis de resultados.

a. Comparar los resultados con las especificaciones del fabricante.

b. Anotar kilometraje.

c. Diagnstico del motor.

6. Consultar:

a. Qu sntomas presenta un motor con problemas de compresin?

b. Cmo vara la compresin de los motores dependiendo de la altura de

funcionamiento y cules son los valores de compresin ms comunes en los

motores de combustin interna?

c. Cmo comparara los valores de compresin medidos en el caso de no tener

el valor de compresin dado por el fabricante? Realice este proceso para los

valores obtenidos en la prctica.

d. Influye la forma de la cmara de compresin (combustin) en el valor de la

compresin de un motor?

e. Qu pruebas pueden determinar el correcto funcionamiento del cigeal?

f. Cul es el porcentaje de fugas admisible en motores usados y a partir de

qu porcentaje se considera que el motor esta en mal estado?

g. Qu factores se deben tener en cuenta previo al anlisis de fugas?

h. Analice que tan efectivas son las pruebas de compresin y de fugas,

mencione algunos procedimientos que utilizan en el da a da para engaar a

quin realiza estas pruebas.

i. Adjunte un manual de usuario de un Compresmetro automotriz (debe ser

pequeo mximo 2 hojas).

j. Explique como realizar la prueba de compresin en un motor diesel.


8. Bibliografa.

IMPORTANTE: OBLIGATORIAMENTE TRAER VEHICULO.


PRCTICA N 3

TEMA: MEDICIN DEL TIEMPO DE ENCENDIDO (AVANCE DE ENCENDIDO)

CONVENCIONAL Y ELECTRNICO.

OBJETIVOS:

Familiarizacin con el equipo a utilizar en la determinacin del avance de encendido.

Determinar el avance de encendido en condiciones de marcha mnima o ralent y

aceleracin sin carga.

Determinar los KV en los cables de alta tensin.

MARCO TEORICO:

ENCENDICO CONVENCIONAL.

Encendido.- se entiende por encendido a todos aquellos elementos mediante los cuales se

logra introducir la chispa elctrica en el interior de la cmara de combustin en el momento

en que la mezcla aire combustible se halla comprimida y el mbolo se encuentra en el

Punto muerto superior (PMS).

Este sistema de encendido esta conformado de:

Batera.

Interruptor

Bobina.

o Bobinado primario

o Bobinado secundario

Ruptor (platino)

Distribuidor

Bujas.

Batera.- Proporciona el voltaje (12V, 24V) al sistema de encendido.

Interruptor.- Permite el paso de corriente y voltaje hacia la bobina (bobinado primario)

Bobina.- Transforma el voltaje de baja tensin (12V) en alta tensin (9kV-40kV).

Ruptor.- Conecta o interrumpe el primario de la bobina de encendido, produciendo as la

induccin de corriente en el secundario.

Distribuidor.- Distribuye el voltaje de alta tensin a cada buja por medio de los cables

segn el respectivo orden de encendido.


Bujas.- Proporcionan la chispa para inflamar la mezcla aire-combustible.

Para la correcta puesta a punto de un motor es indispensable conocer datos relativos de su

funcionamiento. Adems se utilizar la lmpara estroboscpica, la misma que permite

determinar el valor del tiempo de encendido en el que se encuentra el vehculo; para

determinar la tensin existente en los cables se utilizar un equipo denominado medidor de

KV. La tensin en los cables no debe ser menor a 3 kV, si es menor a este se recomienda

cambiar los cables por nuevos cables.

Adelanto de la chispa en relacin a las rpm.


SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRNICO (EI)

El sistema de encendido electrnico se encarga de producir y controlar una chispa

secundaria de gran energa. La chispa sirve para encender la mezcla de aire comprimido y

combustible en el momento exacto. As se consigue rendimiento ptimo, ahorro de

combustible y control de las emisiones del tubo de escape. El sistema de encendido

consiste en una bobina de encendido separada conectada directamente a cada buja,

tambin llamada bobina en buja. Estos conjuntos de bobinas se sitan en el centro de la

cubierta del rbol de levas. Los mdulos del controlador dentro de cada conjunto de bobinas

se encienden y se apagan desde el mdulo de control del motor (PCM). El PCM se sirve

principalmente de la velocidad del motor y la informacin sobre posicin de los sensores de

posicionamiento del rbol de levas y el cigeal para controlar el orden, reposo y

sincronizacin de la chispa.

El sistema de encendido electrnico est formado por los siguientes componentes:

Sensor de posicin del cigeal (CKP)

El sensor de posicin del cigeal (CKP) es un generador magntico permanente,

denominado sensor de reluctancia variable. El campo magntico del sensor se altera por un

disco emisor de impulsos montado sobre el cigeal, que posee siete ranuras mecanizadas,

seis de las cuales estn igualmente espaciadas, a 60 grados. La sptima ranura est

separada 10 grados tras una de las ranuras de 60 grados. El sensor CKP produce siete

impulsos para cada vuelta del cigeal. El impulso de la ranura de 10 grados se denomina

impulso sinc., y sirve para sincronizar la secuencia de encendido de las bobinas con la

posicin del cigeal. El sensor CKP est conectado al PCM mediante un circuito de seal y

un circuito de referencia baja.


Sensor de posicin del rbol de levas (CMP)

El sensor de posicin del rbol de levas (CMP) es activado por un disco emisor de impulsos

muescado montado dentro del engranaje del rbol de levas de escape. El sensor CMP

proporciona seis impulsos de seal en cada vuelta del rbol de levas. Cada muesca o pieza

del disco emisor de impulsos tiene un tamao distinto, para identificar mejor cada cilindro.

Esto significa que las seales CMP y CKP estn codificadas en cuanto a amplitud de

impulso, para que el PCM pueda controlar constantemente su relacin. Esta relacin se

utiliza para determinar la posicin del accionador del rbol de levas y controlar su

sincronizacin en el valor correcto. El PCM tambin se vale de esta seal para identificar la

carrera de compresin de cada cilindro, y para la inyeccin de combustible secuencial. El

sensor CMP est conectado al PCM mediante un circuito de seal de baja referencia de 12

voltios.

Sensor de picado (KS)

El sistema del sensor de picado (KS) permite que el mdulo de control del motor (PCM)

controle el avance de sincronizacin de encendido para conseguir un rendimiento ptimo a

la vez que protege el motor de niveles de detonacin que podran ser potencialmente

dainos. El PCM utiliza los sensores del sistema KS como micrfonos para detectar ruidos

anormales del motor que podran indicar un encendido prematuro/detonacin.

Mdulo de control del motor

El PCM controla todas las funciones del sistema de encendido y corrige constantemente la

sincronizacin de la chispa. El PCM supervisa la informacin de las distintas entradas de

sensores, que incluyen:

El sensor de posicin de la mariposa (TP)

El sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT).

Sensor de Flujo de Masa de Aire (MAF)

El sensor de la temperatura del aire de admisin (IAT)


Sensor de velocidad del vehculo (VSS).

Posicin de engranaje de la transmisin o sensores de informacin de alcances

Sensores de picado del motor (KS)

Modos de funcionamiento

En funcionamiento normal, el PCM controla todas las funciones de encendido. Si la seal del

sensor CKP o CMP se pierde, el motor continuar en marcha, porque el PCM recurrir a un

modo inicial irregular utilizando la entrada restante del sensor. Si una o ms bobinas fallan

de esta manera, se producira una avera de fallo del encendido. Existen cdigos de

problemas de diagnosis para estudiar con precisin el sistema de encendido con una

herramienta de diagnosis.

PROCEDIMIENTO:

ENCENDIDO CONVENCIONAL

Identificar la marca fija.

Identificar la marca mvil en la polea.

Conectar la lmpara estroboscpica. Cable negro al negativo, cable rojo positivo de

la batera. Pinza inductiva al cable del primer cilindro.

Apuntar la luz que emite la lmpara hacia la marca fija y mvil.

Tomar apunte del valor que indica la lmpara.

Encender el medidor de KV.


Conectar el medidor de KV. Pinza 1 a tierra, Pinza 2 a cada cable que va a las

bujas, esta enviar el valor en el cual se encuentra.

INFORME.

1. Tema.

2. Objetivos

3. Marco terico.

4. Datos recopilados:

5. Valor del tiempo de encendido en cada vehculo.

6. Valor de los KV del cable de la bobina, y de las bujas.

7. Preguntas.

a. Cul es la influencia del tiempo de encendido (adelantarlo o retrasarlo) en relacin

al rendimiento mecnico?

b. Cul es la influencia del tiempo de encendido (adelantarlo o retrasarlo) en relacin

a las emisiones contaminantes?

c. Qu es ngulo Dewell y como se lo mide?

d. Tipos de sistemas de encendido.

e. Cul es el tiempo de encendido ptimo para el funcionamiento de un motor?

f. Qu sntomas presenta el sistema de encendido convencional con anomalas?

g. Qu tipos de bujas de encendido existen, cules las anomalas que presentan?

h. A qu llamamos autoencendido por compresin y factores influyen para que esta se

produzca?

i. Cmo afecta la altura en el rendimiento del motor y como se compensa este efecto

(grados de avance del encendido de acuerdo a la altura)?

j. Cul es el procedimiento para la medicin del avance de encendido en un sistema

de inyeccin electrnica?


9. Bibliografa.

IMPORTANTE: NO ES NECESARIO TRAER VEHICULO.


PRCTICA N 4

TEMA: EMISIONES CONTAMINANTES EN VEHCULOS A GASOLINA.

OBJETIVOS:

Realizar las pruebas de medicin de los gases contaminantes emitidos por vehculos

a gasolina y reconocer el equipo que se utiliza para dichas pruebas.

Verificar los resultados de las pruebas de acuerdo a la norma INEN 2204. (ANEXO 3)

Conocer los rangos de contaminacin que acepta la norma segn el ao del

vehculo.

Investigar varios de los aspectos tcnicos, ambientales que se establecen

actualmente para la disminucin y el control de las emisiones contaminantes

vehiculares.

MARCO TEORICO:

RELACIN A/C

Es la relacin del peso de la mezcla de aire y combustible necesaria para la combustin.

Para quemar completamente 1 gramo de combustible tericamente necesita 14,7 gramos de

aire, la relacin A/C en este caso se denomina terica o estequiomtrica.

MEZCLAS RICAS Y POBRES.

Mezclas pobres.- son aquellas en las que existen menor cantidad de combustible y mayor

cantidad de aire.

Mezclas ricas.- son aquellas en las que hay mayor cantidad de combustible y menor

cantidad de aire.

PRINCIPALES CONTAMINANTES EMITIDOS AL AIRE

Diesel

Partculas

xidos de nitrgeno

xidos de azufre


Gasolina

Hidrocarburos aromticos

xidos de nitrgeno

xidos de azufre

Monxido de carbono

Contaminante secundario: Ozono troposfrico

Todos los vehculos livianos y casi todos los medianos del parque nacional funcionan con

motores de ignicin por chispa. Estos a su vez ocupan como combustible la gasolina, que

tambin ser un determinante del nivel de emanaciones.

Los contaminantes del aire son subproductos directos e indirectos de la quema de carbn,

gasolina, diesel y otros combustibles, as como los desechos (papeles, cartn, trapos,

aserrn, etc.).

Estos materiales son compuestos orgnicos, cuando se queman por completo, los

subproductos son dixido de carbono (CO2) y vapor de agua (H2O)

En cambio, la formacin y descomposicin de NOX y de xidos de azufre dependern de las

condiciones de la cmara de combustin.

Entre los factores importantes para poder establecer un punto ptimo en la operacin del

motor (tal que los niveles de CO, HC y NOX sean bajos a la vez) es la relacin

aire/combustible, sistema de encendido y el estado mecnico del motor (compresin en los

cilindros).

En procesos de combustin interna ideales los productos del ciclo de operacin son CO2,

H2O y N2. Sin embargo, el diseo del motor y el tipo de combustible impedirn este

resultado. En un proceso de combustin interna real entre muchos otros gases

contaminantes libera hidrocarburos (HC), CO y NOX.

El NO representa entre 80-85% de todas las emanaciones de NOx por un motor. El ms

nocivo sera el NO2 principalmente por su participacin en la formacin de ozono

troposfrico (O3), de smog fotoqumico y por ser vinculado a actividades cancergenas.

La principal fuente de NO es el N2 atmosfrico y en mucho menor medida del nitrgeno

contenido el combustible.


Si se considera la formacin de NO a partir de N2 atmosfrico se deben tener presentes los

siguientes factores:

Temperatura de los gases quemados

Presin dentro del cilindro

Tiempo caracterstico del proceso de formacin

Concentracin de oxgeno existente

El tiempo de encendido tambin ser un detonante de la produccin de NO. Si el proceso

ocurre muy rpido se tendrn presiones demasiado altas. Este aumento de presin

conllevara a un aumento de la temperatura mxima que se alcanza en el cilindro lo que

significa ms NO.

Efectos en la salud:

Cncer bronco-pulmonar

Problemas neurolgicos

Enfermedades respiratorias

Incremento de leucemias

Sinergias

Existen fenmenos de sinergia y potenciacin de los efectos dainos de los

contaminantes, particularmente sobre el aparato respiratorio, y de manera especial

entre los xidos de azufre, las partculas y el ozono.

La relacin aire combustible estequiomtrica es de 14.5 15 Kg de aire por 1 Kg de

combustible.

(Lambda) se define como la relacin entre la proporcin de aire-combustible real respecto

de la estequiomtrica:

Para su correcto funcionamiento, los motores ciclo Diesel siempre tienen que funcionar con

exceso de aire (mezcla pobre) >1, mientras que los de ciclo Otto deben hacerlo con una

mezcla estequiomtrica =1.


PROCEDIMIENTO:

- Encender el vehculo en marcha mnima.

- Calentar el motor hasta la temperatura normal de trabajo (> 70 C).

- Verificar que el control manual del ahogador (choque), no se encuentre en operacin,

y que los accesorios del vehculo (luces, aire acondicionado, etc.) estn apagados.

- Verificar fugas en el tubo de escape tapando la salida del tubo con un guaype.

- Verificar la emanacin de humo azul por el tubo de escapa del vehculo.

- Colocar la sonda del equipo de emisiones en el tubo de escape del vehculo.

- Colocar la pinza trigguer en el cable de bujas del primer cilindro.

- Sacar el medidor de nivel del aceite e introducir la sonda de medidor de temperatura

de aceite.

- Verificar la transferencia de datos a la computadora.

- Grabar los valores en ralent

- Acelerar el motor hasta 2500 rpm. y grabar los valores.

- Sacar del tubo de escape las sonda del analizador de gases y de temperatura del

aceite.

- Tomar nota de los valores medidos y compararlos con la norma INEN 2204 (ver

anexo 3).

- Calibrar el auto si fuese necesario para regular los gases.

- Conectar el medidor de kV y medir la tensin de los cables de bujas.

INFORME.

1. Tema.

2. Objetivos

3. Marco terico.

4. Cuadro de datos obtenidos.

5. Anlisis de resultados.

a. Anotar kilometraje

b. Comparar los resultados con los datos de la norma INEN 2204.

6. Consulta:

a) Cul es el principio de funcionamiento de los equipos que se emplean para

analizar los gases contaminantes de motores a gasolina y a diesel?


b) Cul es la funcin del convertidor cataltico, tipos o disposicin y cuales son sus

principales reacciones qumicas?

c) En que consiste el sistema de control de emisiones de gases (prueba dinmica

ASM)?

d) Cules son las ventajas de la prueba dinmica ASM sobre la prueba esttica?

e) Qu son las normas EURO? y Cul ha sido su evolucin hasta la actualidad?

f) Cmo influye la calidad del combustible en las emisiones contaminantes?

g) Qu tecnologas existen para disminuir las emisiones contaminantes de los

vehculos a gasolina y diesel (Escriba una pequea descripcin de cada

tecnologa)?


8. Bibliografa.

IMPORTANTE: OBLIGATORIAMENTE TRAER UN VEHCULO YA SEA DE CARBURADOR O INYECCIN ELECTRNICA.


PRCTICA N 5

TEMA: INTRODUCCIN AL CONTROL ELECTRONICO DEL MOTOR A GASOLINA

OBJETIVOS:

Aprender acerca de los sensores con los cuales cuenta todo sistema de control del

vehculo

Reconocer su ubicacin, la funcin que cumplen en el vehculo, sntomas de falla y

pruebas que se deben realizar.

MARCO TEORICO:

Los automviles actuales tienen una cantidad importante de sensores (de 60 a 70 sensores

en algunos casos). Estos sensores son necesarios para la gestin electrnica del automvil

y son utilizados por las unidades de control (centralitas) que gestionan el funcionamiento del

motor, as como la seguridad y el confort del vehculo.

Definicin de sensor: El sensor (tambin llamado sonda o transmisor) convierte una

magnitud fsica (temperatura, revoluciones del motor, etc.) o qumica (gases de escape,

calidad de aire, etc.) que generalmente no son seales elctricas, en una magnitud elctrica

que pueda ser entendida por la unidad de control. La seal elctrica de salida del sensor no

es considerada solo como una corriente o una tensin, sino tambin se consideran las

amplitudes de corriente y tensin, la frecuencia, el periodo, la fase o asimismo la duracin de

impulso de una oscilacin elctrica, as como los parmetros elctricos "resistencia",

"capacidad" e "inductancia".


Clasificacin de los sensores

Los sensores para automviles pueden clasificarse teniendo en cuenta distintas

caractersticas como son:

a. Funcin y aplicacin

Segn esta caracterstica los sensores se dividen en:

Sensores funcionales, destinados principalmente a tareas de mando y regulacin

Sensores para fines de seguridad y aseguramiento (proteccin antirrobo)

Sensores para la vigilancia del vehculo (diagnosis de a bordo, magnitudes de

consumo y desgaste) y para la informacin del conductor y de los pasajeros.

b. Seal de salida

Teniendo en cuenta esta caracterstica los sensores se pueden dividir en:

Los que proporcionan una seal analgica (ejemplo: la que proporciona el

caudalimetro o medidor de caudal de aire aspirado, la presin del turbo, la

temperatura del motor etc.)

Los que proporcionan una seal digital (ejemplo: seales de conmutacin como la

conexin/desconexin de un elemento o seales de sensores digitales como

impulsos de revoluciones de un sensor Hall)

Los que proporcionan seales pulsatorias (ejemplo: sensores inductivos con

informaciones sobre el nmero de revoluciones y la marca de referencia).


Principales sensores

Entre los principales sensores podemos identificar los siguientes:

Sensor de temperatura de refrigerante del motor (ETC).

Sensor de temperatura de aire de admisin (MAT)

Sensor de velocidad del vehculo. (VSS)

Sensor de la masa de aire (MAF).

Sensor de posicin del rbol de levas.

CTS.

Sensor de posicin del cigeal.

Sensor de detonacin.

Sensor de presin absoluta en el mltiple de admisin (MAP).

Sensor de oxgeno.

Sensor de posicin de la mariposa. (TPS).

Sensor de vaco.


INFORME.

1. Tema.

2. Objetivos

3. Teora.

4. Consulta:

a. Definir los sensores ya mencionados, ubicacin, funcin y posibles fallas.

b. Explique los componentes de un sistema de inyeccin electrnica

c. Identifique las partes de un inyector

d. Mencione las posibles fallas que puede tener los inyectores y cmo se los repara

e. Enumere los sistemas de inyeccin electrnica y mecnica de gasolina que se

conoce desde su invencin para motores a gasolina?

f. Qu tipos de bombas de inyeccin se emplean en los motores diesel?

g. Explique el funcionamiento del sistema de inyeccin diesel

h. Defina los sistemas de inyeccin electrnica a diesel y enumere las caractersticas y

beneficios de cada una.

i. Qu es la tecnologa OBD?

j. Describa el funcionamiento y manera de operar un scanner automotriz


6. Bibliografa.

IMPORTANTE: NO ES NECESARIO TRAER VEHICULO


PRCTICA N 6

TEMA: CURVAS CARACTERSTICAS DEL MOTOR A GASOLINA.

OBJETIVOS:

Conocer el funcionamiento del banco de pruebas (dinammetro) de un motor.

Determinar las curvas de potencia, torque y consumo especfico de combustible en

funcin de las rpm.

MARCO TEORICO:

El banco de motores marca WEINLICH MP 80/6000 con computador MP, permite determinar

la energa que entrega el combustible, que parte se convierte en trabajo y el restante se

pierde en el sistema de enfriamiento, con los gases de escape por combustin incompleta.

Analiza el comportamiento de combustin interna, estudiando la variacin de diferentes

parmetros de trabajo del motor con la velocidad de rotacin del mismo.

Analiza la relacin entre los valores principales del ciclo de trabajo y la carga del motor a rpm

constantes.

PROCEDIMIENTO:

- Encender el banco de pruebas.

- Calibrar el torque del banco introduciendo la barra de calibracin de 250 Nm.

- Encender el motor y llevar al rgimen trmico optimo de trabajo aproximadamente

70C en el agua de enfriamiento a la entrada y 85C a la salida del motor. Esto se

logra manteniendo al motor a media velocidad con carga ligera durante un intervalo

de 5 a 10 min.

- Para realizar las mediciones se debe colocar en cuarta marcha debido a que en esta

la relacin en la caja de cambios es de 1:1.

- Verificar que el mando de freno se encuentre encerado.

- Acelerar el motor hasta que la un valor aproximado de 2500 rpm.

- Girar el mando de freno hasta 2000 rpm y anotar los valores de potencia y torque.


- Tomar el consumo de combustible en la probeta de medicin durante 1 min de

acuerdo a las rpm a las que se est trabajando.

- Repetir los 2 pasos anteriores para 1500 y 1000 rpm.

- Realizar las curvas de potencia, torque y consumo especfico de combustible

respecto a las rpm.

INFORME.

1. Tema.

2. Objetivos

3. Marco terico.

4. Cuadro de datos obtenidos.

5. Grficos.

a. Potencia vs rpm.

b. Torque vs rpm.

c. Consumo especifico de combustible vs rpm.

6. Anlisis de resultados:

7. Consulta

a) Qu equipos se emplean para obtener las curvas caractersticas de un motor?

b) Cules son las curvas caractersticas de los motores de combustin interna?

c) Para que sirve la obtencin de las curvas caractersticas de un motor?

d) Consultar las curvas caractersticas de un motor de ciclo Otto y ciclo Diesel.

e) Consultar las curvas caractersticas de un motor estacionario.


9. Bibliografa.


ANEXO 1

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA


GRUPO N......

PRCTICA N.....

TITULO ..........................................

INTEGRANTES ..........................................

....................................

....................................

....................................

FECHA DE REALIZACIN: .

FECHA DE ENTREGA:

ENTREGADO POR: ..........................................

RECIBIDO POR: ...............................................

CALIFICACIN: ................................................


ANEXO 2


HOJA DE DATOS

PRCTICA N:

TEMA:

FECHA: HORA:

GRUPO N:

INTEGRANTES

FIRMA

1.

2.

3.

4.

1.

2.

3.

4.

VEHCULO

MARCA:

MODELO:

AO:

CUADRO DE DATOS:


ANEXO 3

NORMA TCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2204

Gestin ambiental. Aire. Vehculos automotores. Lmites permitidos de emisiones

producidas por Fuentes Mviles Terrestres de Gasolina.

Ao modelo % CO ppm HC

0 - 1500 1500 - 3000 0 - 1500 1500 3000

2000 y

posteriores 1.0 1.0 200 200

1990 a 1999 3.5 4.5 650 750

1989 y anteriores 5.5 6.5 1000 1200

NOTA:

Tener en cuenta los rangos de altura (msnm) para la aplicacin correcta de esta

norma, para el caso de la prctica al estar en la ciudad de Quito se aplicar entre

1500 msnm y 3000 msnm.


ANEXO 4


HOJA DE DATOS PARA LA PRCTICA DE EMISIONES CONTAMINANTES

Fecha: Hora:.

Datos Generales: N.-

Placa: Registro:

Marca: VIN - Chasis:

Modelo: Motor:

Tipo: km

Ao: Tipo alimentacin Carburacin / Iny. electrnica Cilindrada:

Observaciones:

Parmetro MEDICION

1

MEDICION

2

MEDICION

3

Ralent 2500 Ralent 2500 Ralent 2500

CO (%V)

CO2 (%V)

CO corr.

HC (ppm)

O2 (%V)

R.P.M

Temp.

aceite C


ANEXO 5

Nombre: Grupo:

Fecha: Practica No.

Coloquio Defensa

Guía de Prácticas de Laboratorio Enero 2014-Junio 2014

Documents

Transcript of Guía de Prácticas de Laboratorio Enero 2014-Junio 2014