UNSA INGENIERA MECNICALABORATORIO - 1

DESARMANDO, ARMADO Y DETERMINACIN DE LOS PARMETROS CONSTRUCTIVOS DE UN MOTOR DE COMBUSTIN INTERNA.

I.- OBJETIVOS

Conocer los parmetros constructivos del motor, identificar sus principales elementos y relacionar el desarrollo del ciclo termodinmico con los diferentes sistemas de funcionamiento del motor.

II.- FUNDAMENTO TERICO.

De acuerdo al ciclo de trabajo, los motores pueden ser de dos y cuatro tiempos. Los primeros realizan su ciclo en dos careras del embolo mientras que el segundo lo hace en cuatro carreras.

Constructivamente los motores de dos tiempos llevan lumbreras tanto parta la admisin de la mezcla como para la expulsin de los productos de la combustin.

Algunos motores de dos tiempos llevan tambin vlvulas que sustituyen solo a las lumbreras de escape.

Los motores de 4 tiempos se caracterizan por llevar solo vlvula par la admisin y expulsin de los gases, constructivamente estas pueden ir ubicadas en el bloque de cilindros (sistemas con vlvulas laterales) o en la culata (sistemas con vlvulas en cabeza).

III.- HERRAMIENTAS UTILIZADAS.

Vernier (2). Regla metlica. Transportador. Probeta graduada. Cincel. Llaves de 9/16 3/8 . Dado 11. Maneral . Extensin .

IV.- PROCESO DE DESARMADO.

Se proceder a sacar los pernos de la tapa de balancines. Accionando el cigeal, verificar que se cumpla el ciclo operativo del motor. Se proceder a sacar el Motor de Arranque. Ventilador, y el Alternador. Identificar las vlvulas de admisin y escape. Moviendo el cigeal determinar los momentos de apertura y cierre de las vlvulas de admisin y escape. A travs de la observacin y el anlisis, establecer los esquemas simplificados de los sistemas auxiliares del motor.

V.- PROCESO DE ARMADO.

Se coloca los pistones en los cilindros. Se coloca la tapa de balancines; motor de arranque el ventilador y el alternador.

VI.- EVALUACION DE DATOS Y CUESTIONARIO:

1.- Clasificacin del motor segn los siguientes criterios:

El tipo de encendido: Es mediante una chispa. Nmero de tiempos: Motor de 4 tiempos. Tipo de combustible utilizado: Gasolina. Campo de aplicacin: Terrestre. Tipo de refrigeracin: Por lquido (H2O). Posicin de cilindros: Vertical.

2.- Diagramas:

Diagrama circular. Diagrama del ciclo operativo del motor (P-V) indicando los procesos termodinmicos.

Diagrama circular

Diagrama P-V:

Parmetros a calcular.

Volumen de trabajo (Vh). Relacin R/L. Volumen muerto (Vc). Relacin S/D. Relacin de compresin.

VOLUMEN DE TRABAJO:

RELACIN (R/L):

VOLUMEN DE LA CMARA DE COMBUSTIN (Vc):

El volumen de la cmara de combustin est dividido en tres partes:

RELACION S/D:

Como la relacin S/D es mayor que 1 entonces es un motor de carrera larga.

RELACIN DE COMPRESIN:

VII.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.

Se observ los procesos de admisin, expansin, compresin y escape. Se observ los ngulos de apertura y cierre de las vlvulas de admisin y de escape (reales). Tambin se pudo ver con claridad el volumen de cmara de combustin que es un parmetro que determina la relacin de compresin.

CUESTIONARIO

1Por qu no se toleras el goteo de combustible antes y despus de la inyeccin?Porque de haber goteo, el combustible entrara a destiempo a la cmara y se produciran detonaciones, generando una falla en el motor, pudiendo hasta quebrar la biela. Si la tobera gotea se produce un humo negro oscuro a plena carga tanto a bajas como a altas velocidades.

2Por qu la presin de inyeccin debe estar en un margen muy estrecho de tolerancia?Para garantizar la combustin se necesita que la inyeccin tenga un margen estrecho de tolerancia, si la presin es muy baja, originara un vaco y el aire comprimido tratara de meterse por el inyector forzando su muelle y estropendolo, si la presin es muy alta, puede ocurrir que no se realice una mezcla correcta de aire-combustible.

3Por qu se usa el inyector de tetn en las cmaras de combustin separadas y cules son sus ventajas con respecto a los inyectores de aguja y toberas?El inyector de espiga tiene la vlvula terminando en forma de espiga que sale y entra en el orificio de paso del combustible al cilindro, siendo difcil que se tapone. El cierre se efecta por la parte cnica que lleva por encima de la espiga o tetn. Al producirse una gran turbulencia en la cmara auxiliar, el aire va a tender a impedir que ingrese el combustible, pero debido a la vlvula que posee dicho inyector, este no se va a taponear, riesgo que ocurre con los inyectores de aguja y toberas.

4Cmo cree usted que influye el desgate entre la guja del inyector y su asiento?Produciendo una holgura en la tobera, lo que puede originar un goteo de combustible que ingresara al cilindro antes o despus de la combustin.

5Cules son las funciones de los inyectores?El inyector cumple la funcin de inyectar en el cilindro la cantidad de combustible necesaria para el buen funcionamiento del motor, a una presin ptima para que se d la combustin, as como una pulverizacin y proveyendo una direccin para una mezcla aire combustible adecuado.

6Cmo se clasifican los inyectores?POR LA CONSTITUCIN DE LA TOBERA: De espiga; de orificios.POR EL TIPO DE CMARA DE INYECCIN DEL MOTOR: Directa e indirecta.POR SU CONSTRUCCIN: Con porta inyector de rosca; Con porta inyector de brida.POR LA FUNCIN QUE DESEMPEA: Inyector individual; Inyector-bomba.POR LA UBICACIN DE LA AGUJA EN LA TOBERA: Abierto; Cerrado.

7Cmo de codifican los inyectores?Los inyectores se codifican de la siguiente formaINYECTORES DE ESPIGA: Con las letras DN, seguida de las letras S o T. Ejemplo, DN4S1, DN inyector de tetn, 4 indica el ngulo del dardo; S indica el tamao; 1 indica el modelo.INYECTORES DE ORIFICIOS: Con las letras DL, DLL, DLF, seguida de las letras: Para la seria DL : S, T, U, V, W Para la serie DLL : S Para la serie DLF : S, U8Cules son los inyectores de bomba?Este sistema es el ms moderno que se utiliza en la actualidad. Sobre cada cilindro tiene un inyector que lleva incorporada una bomba de inyeccin de alta presin. No necesita llevar tuberas de alta presin a los inyectores, con lo que se consigue que las presiones de inyeccin se puedan aumentar drsticamente, esto redunda en una mejor pulverizacin del combustible y un mayor rendimiento.Se usa una leva adicional en la culata para presionar el cilindro del inyector-bomba.

9Cules son los desgastes que ocurren en los elementos de precisin del sistema de inyeccin diesel?Desgaste corrosivo.Desgaste abrasivo.Desgaste mecnico.

10Cules son las pruebas que se realizan en los inyectores?Prueba de presin de inyeccin.De estanqueidad.De pulverizacin.

11Cules son las diferencias entre las cmaras de turbulencia y las antecmaras?En las cmaras de turbulencia la inyeccin en una cmara extra en la parte superior del cilindro lo que proporciona una turbulencia en la mezcla que genera una homogeneidad. En las antecmaras se producen torbellinos que no tienen flujo definido sino ms bien un movimiento desordenado.

1Por qu aparece la desigualdad de suministro de combustible en una bomba de secciones? Porque las superficies de precisin de los mbolos-buzos y vlvulas impelentes sufren un desgaste, que provocan un aumento de las holguras entre sus superficies de trabajo. Experimentalmente se ha observado que las superficies de trabajo tanto del mbolo buzo como de la vlvula impelente de la bomba de inyeccin sufren desgaste abrasivo. El carcter y magnitud del desgaste est en funcin de las condiciones de empleo, del material de dichos elementos, de la calidad de fabricacin de las piezas de precisin de la bomba de inyeccin y del estado tcnico de los filtros de combustible.

2.-Mencione las razones por las que disminuye la potencia, la vida til y aumenta el humeado de los motores diesel, cuando crece la desigualdad del suministro de combustible. En los cilindros donde el suministro de combustible es excesivo la mezcla se sobre-enriquece. Est ltima provoca el crecimiento de los esfuerzos (mecnicos y trmicos), del desgaste, el aumento del humeado y la disminucin de la eficiencia del funcionamiento del motor, etc. Puede suceder como consecuencia del diferente grado de desgaste de los elementos de precisin de la bomba, o de la desregulacin del reglaje inicial. Por estos motivos, la determinacin de la desigualdad de suministro de combustible, as como la regulacin de la bomba de inyeccin se llevan a cabo durante el proceso de fabricacin, despus de una reparacin y durante el servicio tcnico.

3Por qu la desigualdad de suministro de combustible se determina en los regmenes nominal y vaco y por qu es mayor el rgimen de vaco? La desigualdad se determina en los regmenes de vaci y nominal ya que el motor trabaja constantemente en estos regmenes y debemos determinar el consumo de combustible y la desigualdad del suministro en estos regmenes en el vaci o ralent la desigualdad del suministro de combustible aumenta ya que en ralent es cuando se producen ms perdidas por el embolo-buzo, o por la vlvula de impulsin, ya que puede ser que esta no est dejando pasar el combustible a los inyectores o que por los mbolos de la bomba se est perdiendo combustible o est pasando al crter, esta desigualdad aumentara en la medida que aumente el desgaste de estos componentes

4Qu diferencias cualitativas existen cuando se prueban bombas rotativas y lineales? En el primer caso, es necesario o no la regulacin de la bomba?En primer lugar las bombas rotativas son utilizadas en vehculos livianos, mientras que las bombas lineales son utilizadas en vehculos pesados.

1.-Describa brevemente el funcionamiento de los diferentes tipos de reguladores segn el principio de funcionamiento.REGULADORES MECNICOS: El basado en la fuerza centrfuga, a mayor velocidad mayor fuerza centrifuga, y as cambiando la posicin de la cremallera.REGULADORES NEUMTICOS: Actan en la cremallera de acuerdo con el grado de depresin que existe en el mltiple de admisin.REGULADOR HIDRULICO: El principio de funcionamiento est basado en dos pistones que se accionan por la presin del combustible y estn regulados por dos resortes que controlan el suministro de combustible por diferencia de presiones entre estos y sus accesos.REGULADOR ELECTRONICO.

2.-Por qu los motores diesel pueden embalarse?Los motores diesel tienden a embalarse debido a la disminucin de la carga, por ejemplo en una zona de bajada los cilindros aumentan su velocidad disminuyendo su carga y por este motivo se embala el motor, la auto inflamacin del combustible ayuda a que el motor no se detenga en el periodo de funcionamiento.

3.-Que es una bomba de transferencia?La bomba de transferencia tiene una gran importancia en el funcionamiento del circuito de inyeccin porque debe proporcionar un valor de presin del combustible a la entrada de la bomba de inyeccin que debe ser relativamente precisa.

4.-Cules son las bombas de inyeccin rotativos ms difundidas? Describa brevementeSon las bombas rotativas de la marca C.A.V. y la alemana BOSCH.BOMBAS ROTATIVAS CAV: El eje de la bomba gira mientras el resto del conjunto permanece fijo, junto con el eje de la bomba giran dos pistones que adems pueden moverse axialmente aumentando o disminuyendo la cavidad del suministro de combustible. BOMBAS ROTATIVAS BOSCH: El combustible desde el depsito se dirige pasando por el filtro a la bomba de paletas el exceso de combustible retorna por lnea al depsito, la salida y la vlvula de regulacin de presin permiten mantener la presin directamente proporcional a la velocidad de la bomba en los lmites de 0.2 hasta 0.8 Mpa.

5.-Que es el corrector de altura?Estas bombas estn preparadas para llevar en la parte superior el corrector de altura, este corrector es un orificio muy recomendable en todos los vehculos que trabajan en zonas montaosas porque trabaja para distintas variaciones de presin ya que permite el acceso de mayor cantidad de aire en las alturas y regula el aire en las zonas bajas esto evita el humeado del motor por la falta de aire ya que est regulada por el corrector de altura.

6.-Que es el ndice de cetano?El ndice de cetano es el principal parmetro con la cual podemos diferenciar la gasolina del diesel ya que la calidad que posee un combustible como el diesel es su auto inflamacin y esta es expresada por el ndice de cetano.

7.-Qu es el cebador?Es una bombilla que sirve para llenar la lnea de combustible.

8.-Cules son los requerimientos del sistema de inyeccin diesel? Crear alta presin en, el suministro de combustible; la cual debe asegurar una buena pulverizacin en la cmara de combustin. Dosificar el combustible en funcin del rgimen de velocidad y carga del motor diesel. Entregar el combustible a la cmara de combustin en un instante dado, lo cual ejerce influencia sobre el proceso de formacin de la mezcla y de combustin. Entregar el combustible durante a un intervalo de tiempo con una determinada intensidad. Asegurar el suministro uniforme del combustible el todos los cilindros y en cualquier rgimen de velocidad y carga. Pulverizar adecuadamente y distribuir uniformemente el combustible en la cmara de combustin.

9.- Qu es la vlvula de impulsin?Al igual que las bombas lineales este elemento resulta fundamental para el funcionamiento del equipo de inyeccin. La vlvula de impulsin llamada tambin impelente o de descarga va ubicada en la parte frontal del cabezal hidrulico.La vlvula de impulsin cumple dos funciones por un lado asegura el paso de la alta presin del combustible sin posibilidad de retorno desde la bomba de inyeccin hacia el inyector, y del otro lado impide que se produzca el fenmeno de sobre inyeccin gracias a su construccin, que dependiendo del tipo de vlvula lleva, ya sea labrado un collarn de descarga o una vlvula de surtidor con dos muelles.

1. Cul es la finalidad del amortiguador de vibracin del cigeal?Controla la vibracin torsional, creado por la torsin y distorsin, repetida en c/impulso de potencia lo cual se manifiesta en un movimiento oscilatorio en el cigeal.

2. Cules son algunas de las propiedades de un buen cojinete?Capacidad de cargaResistencia a la fatiga EmbebilidadConformabilidad Resistencia a la corrosinVelocidad de desgaste

3. Qu es una bomba de gasolina combinada? Por qu se emplea este tipo de bomba?Contiene no solo una bomba de combustible tal como la descrita sino tambin una bomba de vaci es de constitucin y de accin anlogas a las de la bomba de combustible, tiene un par de vlvulas y un diafragma con muelle, pero bombea aire en lugar de combustible produciendo el vaci.

4. Enumere 7 aditivos de gasolina y explique su finalidad. INHIBIDORES DE OXIDACIN: para prevenir la formacin de goma mientras esta almacenada la gasolina. DESACTIVADOTES METLICOS: para proteger la gasolina contra los efectos perjudiciales de ciertos metales incorporados en el proceso de refinacin o en el sistema de alimentacin del vehculo. AGENTES ANTIOXIDANTES: para proteger el sistema de alimentacin ANTICONGELANTES: para combatir la formacin de hielo en el carburador y en el circuito del combustible. DETERGENTES: para mantener limpio el carburador. COMPUESTOS FOSFOROSOS: para combatir la ignicin superficial y la dispersin del a chispa. TINTES: para identificacin.

5. Qu es ventilacin del crter del cigeal y porqu es conveniente en el motor a gasolina?La ventilacin del crter, como su nombre lo dice es una ventilacin que sirve para eliminar vapores que se generan por accin de la gasolina y agua que podra entrar al adentro del motor.

6. Cul es la finalidad del tapn de radiador del tipo de presin?Cerrar con mayor presin y as permitir que en el sistema de refrigeracin el agua hierva a T mas elevada y as mejorando la transferencia de calor.El tapn de presin tambin impide la perdida de agua debido a los frenados rpidos.7. Cules son las dos funciones del distribuidor de encendido?Cierra y abre el CKT entre la batera y la bobina de encendido.Distribuir c/impulso de alta tensin hasta la correspondiente buja en el preciso instante.

8. Cules son las diferencias entre las cmaras de turbulencia y las antecmaras?Las antecmaras se diferencian de las cmaras de turbulencia porque los torbellinos que se producen, no tienen un flujo definido, sino mas bien el movimiento es desordenado.

9. Cmo se clasifican los reguladores por su accin? Explique.DE UN SOLO REGIMEN: Solo regula una velocidad en este caso la velocidad mxima (es propio de los grupos electrgenos).DE ODS REGIMENES: Regula velocidad mx. y mn. (tpico en motores medianos).DE TODO REGIMEN: En todo rgimen (propio de motores diesel).

10. Qu es la vlvula de impulsin?Al igual que las bombas lineales este elemento resulta fundamental para el funcionamiento del equipo de inyeccin. La vlvula de impulsin llamada tambin impelente o de descarga va ubicada en la parte frontal del cabezal hidrulico.La vlvula de impulsin cumple dos funciones por un lado asegura el paso de la alta presin del combustible sin posibilidad de retorno desde la bomba de inyeccin hacia el inyector, y del otro lado impide que se produzca el fenmeno de sobre inyeccin gracias a su construccin, que dependiendo del tipo de vlvula lleva, ya sea labrado un collarn de descarga o una vlvula de surtidor con dos muelles.