Mecanismo de Conversion Energia en El Tractor Agricola

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Universidad Nacional de Trujillocurso: Motores y TractoresIngeniería Agrícola2015

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  • EL MOTOR EN EL TRACTOR AGRICOLA

  • MECANISMOS PARA LA CONVERSION DE ENERGIAS Mquina que convierte energa en movimiento o trabajo mecnico. La energa se suministra en forma de combustible qumico, como gasleo o gasolina, vapor de agua o electricidad, y el trabajo mecnico que proporciona suele ser el movimiento rotatorio de un rbol o eje.

  • MotorCLASIFICACION DE LOS MOTORES Mquina que convierte energa en movimiento o trabajo mecnico. La energa se suministra en forma de combustible qumico, como gasleo o gasolina, vapor de agua o electricidad, y el trabajo mecnico que proporciona suele ser el movimiento rotatorio de un rbol o eje. Los motores se clasifican segn el A.- tipo de energa que utilizan, como motores de aire comprimido o de gasolina; B.-segn el tipo de movimiento de sus piezas principales, como alternativos o rotatorios; C.-segn dnde tiene lugar la transformacin de energa qumica a calor se llaman de combustin interna o externa;D.- segn el mtodo utilizado para enfriar el motor se clasifican en refrigerados por agua o por aire; E.-segn la posicin de sus cilindros, alineados o en V;

  • Motor

    E.-segn la posicin de sus cilindros, alineados o en V; F.-segn las fases por las que pasa el pistn para completar un ciclo, como de dos tiempos o de cuatro,G.- y segn el tipo de ciclo, como tipo Otto (el de los motores de gasolina) o diesel.H.- Ciertos motores transforman energa elctrica en energa mecnica (vase Motores y generadores elctricos). I.-Otros motores especializados son el molino, la turbina de combustin, la turbina de vapor y los utilizados en los cohetes y aviones a reaccin.

  • Funcionamiento:Los motores de combustin interna (motor de explosin) son aquellos en que el trabajo se produce aprovechando para ello el calor desarrollado al quemarse un combustible en una cmara cerrada. Al quemarse un combustible tal como la gasolina o el gas-oil, se producen gases de combustin y calor. Si la combustin se realiza dentro de una cmara cerrada, el calor hace aumentar la temperatura y la presin de los gases, originando una tendencia a expansionarse (aumentar o de volumen). Esta tendencia puede transformarse en el movimiento de un mecanismo y ste aprovecharse como fuente de energa o fuerza motriz. En una cmara cilndrica, se realiza la combustin de una mezcla de combustible y aire, con lo cual se eleva la presin en esta cmara, y el mbolo es empujado hacia abajo transmitiendo, por medio de la biela, el movimiento a una manivela (cigeal), con lo cual se transforma en un movimiento de giro del eje. La energa de giro acumulada en un volante, solidario del eje, hace que ste siga movindose empujando el mbolo hacia la parte superior del cilindro, que se ha puesto en este momento en comunicacin con la atmsfera y expulsando as los gases quemados. Cuando el mbolo ha llegado a su parte superior, el mecanismo se halla en las mismas condiciones que al principio y puede repetirse el ciclo.

  • CONSTITUCIN FIJA DE UN MOTOR

  • LA CULATA

  • LA CULATAEs la parte superior del motor que cierra los cilindros, se encuentran las vlvulas y las cmaras de combustin, tambin se encuentran el eje de levas, junto con los mecanismos necesarios para la apertura y cierre de las vlvulas.

    Esta parte es construida, en base a la fundicin de metales aleados, con la intencin de darle consistencia, y resistencia a las altas temperaturas.

    Para el diseo de una culata deben tenerse en cuenta tres factores primordiales, que son el buen rendimiento, poca contaminacin y bajo costo de fabricacin.

  • Una culata debe tener las sgtes caractersticas:Ser resistente a la presin de los gasesPoseer buena conductividad trmicaSer resistente a la corrosinPoseer un coeficiente de dilatacin exactamente igual al del bloque de cilindros. La funcin es permitir el sube y baja de las vlvulas, ajustndose exactamente en sus asientos. El objetivo es conseguir que la mezcla, aire-combustible pueda comprimirse, hasta conseguir la combustin en la cmara, resistiendo el calor que se genera en ella.

  • PARTES DE LA CULATACmara de Combustin

    Es el espacio de los motores de combustin interna en donde tiene lugar la combustin de la mezcla de aire y carburante. Los elementos que se deben tener en cuenta en una cmara de combustin son los siguientes:Disposicin y forma de las vlvulas para conseguir el ms alto rendimiento volumtricoNmero y forma de los conductos de admisin y escape para conseguir mayor turbulencia, Posicin de la buja para tener el menor recorrido de la llama o chispa, con la misma velocidad de propagacin de la combustin.Relacin de formas entre la cmara y el pistn para obtener una combustin completa y homognea, sin preencendido ni detonacin.Relacin de compresin y relacin entre la superficie y el volumen de la cmara.

  • VLVULAS

    Son los elementos encargados de abrir y cerrar los conductos por donde entra la mezcla (vlvulas de admisin) y por donde salen los gases de escape (vlvulas de escape) del cilindro .Por lo general estn hechas de acero. En algunos casos, las de escape van huecas y rellenas de sodio para mejorar la refrigeracin. Las vlvulas de admisin son siempre ms grandes que las de escape, porque es ms difcil introducir el aire en el cilindro que sacar los gases quemados.

  • VALVULAS

  • EJE DE LEVAS

    Es el elemento encargado de abrir y cerrar las vlvulas, segn el tiempo del motor en cada pistn. Tambin llamado rbol de Levas .Est compuesto por una polea dentada, unas muequillas o puntos de apoyo sobre la culata.SISTEMA DE DISTRIBUCIONConjunto de los rganos de apertura y cierre de los conductos que transportan la mezcla a los cilindros Tiene tres clases diferentes que son: la distribucin por engranajes, la distribucin por cadena y la distribucin por correa dentada.

  • DISTRIBUCION POR ENGRANAJESDISTRIBUCION POR CADENADISTRIBUCION POR CORREA DENTADA

  • Su funcionamiento correcto de la distribucin es hacer que cada vlvula abra accionada, directa o indirectamente, por una excntrica una vez por ciclo y en el momento indicado.

    EMPAQUE DE LA CULATATanto la culata como el bloque motor van separados entre s por medio de una junta denominada Empaque de la Culata la cual permite una perfecta unin entre ambos elementos y una estanqueidad casi perfecta entre las cavidades de los dos elementos.Construida a base de amianto y metal que la hacen resistente a la temperatura y a los esfuerzos mecnicos

  • ENPAQUETADURA DE CULATA

  • MONOBLOCK BLOQUE DE CILINDROSEl bloque es la parte ms grande del motor.Contiene los cilindros donde los pistones suben y bajan.Conductos por donde pasa el liquido refrigerante y otros conductos independientes por donde circula el lubricante.Generalmente el bloque esta construido en aleaciones de hierro o aluminio, siendo estas ultimas mucho mas livianas y permiten mayor rendimiento.

  • MONOBLOCK O BLOQUE DE CILINDROS

  • PARTES DEL MONOBLOCKCILINDROS

    Es una cavidad de forma cilndrica, por la cual se desplazan los pistones en su movimiento alternativo, entre el punto muerto inferior y el punto muerto superior.Las paredes interiores son completamente lisas y en algunos casos cromadas para mayor resistencia al desgaste.

    Bloque de 5 cilindros

  • MONOBLOCK DE 5 CILINDROS

  • CAMISA DE AGUA

    Estas proveen conductos para el refrigerante usado para enfriar los cilindros. Son de 2 tipos:

    Bloque de 8 cilindros en V Bloque de 10 cilindros en V (Motor Diesel)

  • Simplemente es un cilindro que se coloca a presin dentro del formado en el bloque, sin existir ningn espacio entre bloque y camisa En este caso la camisa reemplaza totalmente al cilindro del bloque y es apoyada en ste nicamente en su parte superior e inferior siendo rodeada en su totalidad por los ductos de refrigeracin

  • GALERIA DE ACEITE

    Estas proveen conductos para la entrega del aceite de motor al bloque de cilindros y culata de cilindros.RODAMIENTOS DEL CIGEAL

    Estas partes sostienen al cigeal va rodamientos Dependiendo del tipo de refrigeracin utilizada en el motor, podremos clasificar los bloques en:Bloques refrigerados por agua Bloques refrigerados por aire

  • CARTEREs el elemento que cierran al motor por la parte de abajo. Cumple varias misiones:Proteger a los elementos mviles (cigeal)Sirve de recipiente para el aceite de engraseCumple el cometido de refrigerar dicho aceite. Se construye de chapa embutida y en su parte ms baja lleva practicado un orificio de vaciado del aceite de engrase. Muchos carters son hechos de lminas de acero prensado, con una zona hueca profunda y una placa divisora construida en previsin al oleaje del aceite para adelante y para atrs.

  • CARTER

  • TRANSFORMADORES S DE ENERGIA

  • PISTONESEs un elemento que se desplaza en movimientos ascendentes y descendentes dentro de cada uno de los cilindros el cual recibe directamente sobre l el impacto de la combustin de la mezcla.Este componente es de los que ms sufre desgaste en un motor por su gran actividadEl pistn ajusta dentro del cilindro con holgura de forma que minimice el rozamiento, pero esto producira la fuga de gases, para evitarla, en unas hendiduras D de la falda E del pistn (figura 2), se instalan unos semianillos flexibles (acerados) denominados segmentos. Hay dos tipos de segmentos, a saber: de compresin A y B y de engrase C (al primer segmento de compresin A, se suele denominar de fuego). Se suelen colocar dos o tres de compresin y uno o dos de engrase.

  • PISTONES Y ANILLOS

  • El pistn tiene cuatro partes principales que son : - La cabeza del pistn que recibe el calor y el impulso de los gases de la combustin. - La zona de los anillos que asegura la retencin de los gases y del aceite de lubricacin; al mismo tiempo sirve como disipadora de calor. - El alojamiento del buln por medio del cual se une a la biela - La falda, cuya funcin es guiar el movimiento dentro del cilindro y ceder el resto del calor al fluido refrigerante.Pistn de Cabeza PlanaPistn de Alta CompresinPistn de Cabeza CncavaPistn Especial

  • BIELASirve de unin entre el pistn y el cigeal que transmite el movimiento ascendente y descendente del pistn al cigeal. Estn fabricadas en aleaciones muy resistentes debido a que reciben gran presin por el empuje del pistn, como tambin fuerzas de estiramiento al desacelerar el motor.Las bielas tienen doble funcin: por un lado transmiten la fuerza originada por los gases de la combustin al mun del cigeal, y por otro lado al estar unidas al cigeal transforman el movimiento longitudinal alternativo del pistn en movimiento circular del cigeal.

  • BIELAS

  • Las partes de la biela son tres:Cabeza: Parte de la biela que va acoplada a la muequilla del cigeal. Esta unin se realiza a travs de un elemento llamado sombrerete el cual va unido a la cabeza de la biela por medio de dos fijaciones roscadas. Cuerpo: Es la parte que une el pie con la cabeza y por lo tanto la que transmite el esfuerzo Pie: Es la parte que une se al buln y que a su vez lo hace con el pistn.

  • CIGEALComponente ms importante de un motor por ser la columna vertebral del mismo.Es un eje con codos en forma de manivela, que reciben el movimiento ascendente y descendente del conjunto biela-pistn, para convertir este movimiento en uno giratorio que transmite una fuerza del motor hacia la caja de cambios llegando finalmente a las ruedas El Cigeal esta constituido por un rbol acodado el cual posee unas muequillas de apoyo o mun que descansan sobre los apoyos del bloque motor.

  • CIGUEAL

  • ARBOL DE LEVASEncargado de vencer la fuerza que ejercen los muelles sobre las vlvulas de admisin y escape.Tienen dos posibles ubicaciones, en el bloque (bajo) o en la culata. La apertura y cierre de las vlvulas debe de estar perfectamente sincronizada con la posicin de los pistones. Debido a esto el rbol de levas recibe el movimiento del cigeal el cual debe estar perfectamente sincronizado en su movimiento con el del rbol de levas Cuando el rbol de levas se encuentra en el bloque, el accionamiento sobre las vlvulas se realiza a travs de unos elementos de mando constituidos por: Varilla Empujadora: que tiene la misin de transmitir el empuje de la leva hasta el balancn, salvando la distancia que hay entre ellos.

  • VOLANTE DEL MOTOR

    Es una rueda de acero que se monta o est atornillado a una brida en la parte posterior del cigeal con el objeto de acumular energa cintica para entregarla en los tiempos muertos que hay entre cada combustin.Sus dimensiones dependen del tipo de motor (cilindrada, nmero de cilindros, etc,) y de la longitud del cigeal.

  • VOLANTE DEL MOTOR EN CIGUEAL

  • VALVULAS

    Fabricadas generalmente de aleaciones de acero.Situadas en el interior de la cmara de combustin por su funcin, pueden ser de admisin o de escape. Accionadas por las levas a travs de los buzos, las de admisin abren o cierran el paso del aire exterior hacia los cilindros. Las de escape abren o cierran la salida de gases del interior de los cilindros hacia el exterior a travs del mltiple del mismo nombre.Constituidas por una cabeza de vlvula la cual hace el cierre hermtico con el orificio de la culata. esta parte de la vlvula apoya en la culata sobre un elemento llamado asiento de vlvula. Unida a la cabeza se encuentra el vstago o cuerpo de vlvula cuya misin es la de servir de gua a la vlvula en su desplazamiento. Al final del vstago posee unas hendiduras las cuales sirven para fijar el resto de elementos que van acoplados a la vlvula.

  • ELEMENTOS DE LA VALVULA MUELLES DE LA VALVULAEs el elemento encargado de mantener la vlvula siempre cerrada. Se fabrican con carga elstica de tensin gradual, es decir, que su constante de proporcionalidad vara a lo largo de su longitud; el objetivo de este tipo de construccin es el de evitar el rebote del propio muelle y por lo tanto de la vlvula, debido al continuo movimiento alternativo. Otra forma de evitar este efecto es colocando dos muelles con distinto sentido de arrollamiento en la espira del muelle.

  • ELEMENTOS DE FIJACIONCon objeto de mantener el muelle unido a la vlvula se emplean unos elementos de fijacin como las cazoletas y los semiconos. Estos elementos quedan fijados a la vlvula gracias a la propia presin que realiza el muelle sobre ellos. GUIA DE VALVULAEs el elemento sobre el cual se desliza el cuerpo de la vlvula y el cual se encuentra fijo en la culata. Su misin, como su propio nombre indica, es la de guiar y hacer ms suave el movimiento de la vlvula.