MODULO BASICO - Sena · 2019-12-30 · drá describir las clases de moto res de gasolina...
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MODULO BASICO Introducción . • SENA 7A' Servicio Nacional de Aprendizaje a los motores de gasolina
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MODULO BASICO
Introducción .
• SENA
7A' Servicio Nacional de Aprendizaje
a los motores de gasolina
SEN4 DIRECCION GENERAL
SUBDIRECCION TECNICO-PEDAGOGICA
División de Diseño de Programas de Formación Profesional
INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA
Módulo BASICO
Módulo Instruccional: INTRODUCCION A LOS MOTORES DE GASOLINA
Código: 346-110201
CONTENIDO
OBJETIVO TERMINAL 5
l. Generalidades sobre máquinas térmicas 7
A. Definición 7
B. ·clasificaci ón 7
2. Clasificación de los motores de gasolina 9
A. Según la disposición de los cilindros 10
B. Se<Jún el número de cilindros 10
C. Según la disposición de las válvulas 11
D. Según el cielo de trabajo 11
E. Según el combustible que utilizan 14
F. Según el sistema de enfriamiento 14
G. Según la relación entre carrera y
diámetro
H. Motores rotatorios
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l. GENERALIDADES SOBRE MAQUINAS TERMICAS
OBJETIVO INTERMEDIO l. Después de estudiar este tema, el alumno podrá explicar las características generales de los motores de gasolina y sus diferencias con los motores de otras máquinas térmicas.
A , DE F 1 N I C I ON
Máquinas térmicas son aquellas destinadas a transformar la ene~gla t~~mica o ca!o~l6ica que contienen los combustibles en forma latente, en ene~gla o t~abajo mec~nico.
B, CLASIFICACION
Las máquinas térmicas pueden ser clasificadas en dos qrandes grupos:
l. Máquinas de combustión interna .
2. Máquinas de combustión externa.
La diferencia fundamental entre ambas clases de máquinas, consiste en que en las primeras la combusti6n se efectúa dentro del ci-
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lindro del motor para efectuar su trabajo, mientras que en las segundas la combustión se efectúa fuera del cilindro del motor.
El autom6vil es quizás el ejemplo más conocido de motores de combustión inte~na. La máquina de vapor de agua es un ejemplo del motor de combusti6n exte~na.
Para los prop6sitos del presente
m6dulo, y de la especialidad de automotriz, nos interesan únicamente las máquinas que poseen motor de combustión interna, los cuales pueden clasificarse a su vez en :
a. MotoA.e6 de ex.p.to6idn, que son generalmente motores de gaso-1 in a .
b. Mozo~~~ dt combu•~ón ~nze~nd
p~op~a~~nze d~cho~, que funcionan con aceites pesados (DIESEÜ.
La máquina térmica llamada MOTOR
DE EXPLOSION, es un conjunto de
piezas mecánicas que tiene por
objeto la transformación de la energía latente contenida en una mezcla de aire y combustible va porizado o en estado de gas, previamente formada, en energía me cánica .
Estos motores se caracterizan por el hecho de que l a combustión interna es tan rápida, que puede ser
comparada a una explosión (la combustión completa de una carga dura
de 1 a 3 milésimas de segundo) .
De ello proviene el nombre con que
se les designa.
En los motores de la segunda clas~ l a combustión es más lenta; la car
ga combustible arde progresivamen
te.
Decíamos atrás que para nuestros propósitos nos interesan sólo las máquinas con motor de combustión interna. Ahora, para demarcar
definitivamente nuestra área de estudio, conviene aclarar que den
tro de éstos nos ocuparemos exclusivamente de los motores de explosión, también conocidos como moto
~~~ de ga~ot~na .
--------0--------
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2. CLASIFICACION DE LOS MOTO:HES DE GASOLINA
OBJETIVO INTERMEDIO 2. Luego de estudiar este tema, el alumno podrá describir las clases de moto res de gasolina existentes, según la variación en las diferentes ca racterísticas del motor.
Antes de hablar propiamente de las clases de motores, conviene repa sar las partes que componen un motor (fig.l) .
Los motores se clasifican de acue~ do con las siguientes caracterfs
ticas:
CADENA DE 1
DISTRIBUClO~ r : ··· ¿-!-)
BOMBA DE AGUA eLoouE CAfiTER
F i g. 1
Part es princ ipales del motor
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A, SEGUN LA D!SPOSICION DE LOS C I Ll NDROS
l. MOTORES EN LINEA
Los que tienen los cilindros colocados uno detrás del otro (fig.2a).
t~otor en 1 in ea
Mo t or en V Fi g. 2b.
2. MOTORES EN V
Los cilindros están dispuestos en el bloque formando un determinado ángulo, que varía según el tipo de motor (fig.2b). Con esto se logra di smi nui r 1 a 1 ongi tud del bloque.
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3. MOTORES VE CILINDROS OPUESTOS
Los cilindros están dispuestos en el bloque formando un ángulo de 180° (fig.3). Estó permite un funcionamiento más equilibrado del motor.
F i g. 3
4. MOTORES VE CILINDROS RADIALES
Son aquellos cuyos cilindros están dispuestos en estrella (fig. 4).
F i g. 4
B, SEGUN EL NUMERO DE CILINDROS
l. MONOCILINVRICOS
El motor consta de un solo cilindro.
VISTA LATEf<A<.
2. POLICILINVRICOS
Cuando el motor tiene dos o más cilindros.
c. SEGUN LA DISPOSICION DE LAS VALVULAS
l. Motor con válvulas (fig.Sa).
2. Motor con válvulas ta (fig.Sb).
3. Motor con válvulas ta y en el bloque
VIST~. SUPE~
• •
en el bloque
en 1 a cula-
en 1 a cula-(fig . Sc).
SUPERI:R
•
VISTA
VISTA LATERAL
VISTA •• e ,_JI'ERIOR
F i g. 5
"'OTORE S SEGUN DISPOSICION DE VALVULA S.
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D. SEGUN EL CICLO DE TRABAJO
l. VE CUATRO TIEMPOS
Casi todos los vehículos automotores emplean motores de combustión interna de cuatro tiempos; estos realizan un ciclo completo de trabajo en cuatro carreras del pistón o dos vueltas del eje cigüeñal.
Los tiempos o carreras son:
Admú.ión
Admisión Compresión Explosión o fuerza Escape
Cuando el pistón se encuentra en el punto muerto superior se abre la válvula de admisión y el pistón baja, permitiendo la entrada de la mezcla, debido a la succión que provoca el pistón (fig. 6).
lff'. TIEMPO ADNISION F i g. 6
Cuan do el pistón l l e g a al punto muerto inferior, se cierra la válvula de admisión. El cigüeñal ha girado media vuelta (180 grados de circunferencia).
CompJr.e.t..lón
El pistón sube hasta el punto muerto superior, mientras las válvulas estan cerradas, comprimiendo la mezcla en la cámara de compresión (fig.7). El cigüeñal ha completado una vuelta (360 grados de circunferencia).
2do. TIEMPO COMPRES ION F i g. 7
Ex.pto.t..<.ón o 6ue.Jr.·za.
En la carrera anterior la mezcla quedó comprimida en la cámara de combustión. Una chispa producida en una bujía enciende el combustible y los gases se expanden produciendo una alta presión que actúa contra la cabeza del pistón,
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obligándolo a bajar del punto muerto superior al punto muerto
inferior (fig.8).
El cigüeñal ha girado una y medie vueltas (440 grados de circunferencia).
3tr. TIEMPO F i g. 8 E XPLOSION 0 FUERZA
E .t. c.a.p e
El pistón asciende desde el punto muerto inferior (fig.9), y se
4to. TIEMPO ESCAPE F i g . 9
abre la válvula de escape que permite la sal id a de los gases quemados al exterior, expu lsados por
el pistón. Al llegar éste al punto muerto superior, se cierra la
válvula de escape.
El ci güeñal ha girada entonces dos vueltas (720 grados de circunfe rencia), completando un ciclo de trabajo.
2. MOTOR VE VOS TIEMPOS
Difiere del motor de cuatro tiempos en que el ciclo de trabajo (admisión, compresión, explos i ón o fuerza y escape} lo realiza en una vuelta del cigüeñal o dos carreras del pistón.
Su funcionamiento es el siguiente:
Cuando el pistón inicia su carrera descendente, impulsado por lo s gases en combustión (fig.10), descubre la lumb~e~a de e~eape permitiendo la evacuación de los gases. Por la lumb~e~a de adm~~~ón se ha introducido mezcla nueva al interior del cárter, 1 a que es comprimida por la falda del pistón, obligándola a subir por la lumbrera de transferencia. El cigüeñal ha girado media vuelta (180 grados de circunferencia), realizándose los tiempos de escape y admisión .
El pistón comienza su carrera as cendente comprimiendo la mezcla, hasta el punto muerto superior, donde es encendida por la bujfa,
provocando la explosión.
El eje cigüeñal ha girada una vuelta (360 grados de circunferencia),
completando el ciclo de trabajo.
LUMBRERA DE ESCAPE
EXPLOSION
AOMISION
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LUMBRERA
DE TRANSFERENCIA
1
ESCAPE
COMPRESION
F i g. 10
E' SEGUN EL COMBUSTIBLE QUE
UTILIZAN
l. Gasolina o gas licuado
2. Ga so i 1 (DIESEL).
F, SEGUN EL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
l. Motor refrigerado por agua.
2. Motor refrigerado por aire.
G, SEGUN LA RELACION ENTRE CARRERA Y DIAMETRO
l. MOTORES CUAVRAVOS
son los motores cuya carrera es igual o casi igual al diámetro del cilindro.
2. MOTORES ALARGADOS Son los motores cuya carrera es considerablemente mayor que el diámetro del cilindro .
3. MOTORES CHATOS
So n aquellos cuya carrera es menor que el diámetro del cilindro.
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D D D ....-----. -----.. -----.
le
A. CUADRADO B. ALARGADO
C. CHATO
Fig. 11
H, MOTORES ROTATORIOS
Otro motor que difiere grandemente de los descritos anteriormente, es el motor rotatorio WANKEL. Este motor no tiene émbolos o pistones alternativos, sino un rotor, con lados ligeramente curvos, que gira excéntricamente a causa de un engranaje fijo colocado dentro de una caja en forma de número ocho (fig. 12) .
DETALLES DEL MOTOR ROTATORIO WANKEL
F i g . 12
Dicho en otros términos. el rotor gira alrededor de su eje y al mismo tiempo a 1 rededor del árbol pri ncipal (fig.12). Sin embargo. el eje motor (eje de levas) hace tres revoluciones por cada revolución del rotor. En otras palabras, se produce un tiempo completo por cada revolución del eje motor.
Según gira el rotor al rededor de un engranaje fijo, el engranaje interior del rotor transmite el movimiento rotatorio al eje motor. El eje motor es un eje de levas, y como resultado las puntas del rotor están siempre en contacto con 1 os 1 a dos de 1 a caja del rotor. Se necesitan sellos especial es en las puntas del rotor para sellar la fuerza de compresión.
Los cuatro tiempos (admisión, compresión, fuerza y escape) ocurren
en una sola revolución del motor .
Te ni en do tres 1 a dos el rotor, se desarrolla continuamente el tiempo de fuerza.
El cigüeñal gira tres veces por cada revolución del rotor . Con cada impulso de fuerza por cada lado del rotor, habrá tres impulsos de fuerza por revolución del eje motor.
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La serie de etapas de la combustión se indican en la fig.13.
a b
e Fig . 13
d
El motor Wankel tiene cuatro tiempos y sus tres cámaras trabajan continuamente.
a. Aqu1, la cara"A"del rotor barre los gases de escape y comienza a admitir la mezcla de aire-gasolina .
b. Aquí "A" continúa la admisión de mezcla de aire y combustible.0C"comienza el escape.
c. "A" está por terminar su admisión .
d. "A" ha terminado su admisión y
"B" ha sido encendido y esti en su fase motriz.
El r otor gira con movimiento sines
trógiro (hacia la izquierda). En la fig.13a la cimara "A" est§ en su menor tamaño y al final del ciclo de escape comenzando apenas la admisión de la mezcla de aire y combustible.
La cámara "B" esti en la fase de compresión y la "C" expandiéndose después de la combustión.
En la fig . l3b la cámara "A" sigue aumentando de tamaño y continúa la admisión .
La c§mara "C" ha llegado a su vo-
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lumen máx i mo y el orificio de es cape esti descubierto.
En la fi g. 13c la cámara "A" sigue aumentando su volumen, en tan t o q ue la "B " está en su tamaño mfnimo y la compre s ión al má ximo .
El encendido está por iniciarse . El volumen de la cimara "C" empieza a di smi nuir, según empieza n a salir los gases por el orificio de escape.
En la fi g .13d la cám ar a "A" es tá
próxima a su volumen má ximo; el orificio de admisión esti por cerrarse. En la cimara "B", va efec
tuindose la fase de expansió n y la
presión de l os gases actuando en el rotor hace girar el eje de levas . En 1 a cámara "C" el escap e continúa.
AUTOMOTRIZ Unidades del Módulo
Básico
1. Conocimiento del vehículo
2. Introducción a los motores de gasolina
3. Principios de electricidad
4. Herramientas empleadas en automotriz
5. Metrología
6. Trazado y graneteado
7. Aserrado
8. Limado
9. Taladrado
10. Roscado
