2.A) Motor:

Es el encargado de generar el impulso para mover al vehículo, mediante la transformación de la energía térmica, ocasionada por un combustible, en energía mecánica, la que transmitida a las ruedas mediante la transmisión genera el impulso de nuestro automóvil.

Motor

2.B) Tipos de motores según el número de carreras en cada ciclo:

2.B.1) 2 tiempos:

Es aquel que en una vuelta de cigüeñal genera una carrera de trabajo útil, realizando las cuatro etapas del clico termodinámico en dicha vuelta (admisión, compresión, explosión y escape).

Recibe su nombre por el simple hecho de realizar las cuatro etapas en dos movimientos lineales.

Estos motores funcionan con nafta o diesel, con el agregado de aceite (especialmente formulado) al combustible utilizado por dicho motor, en la proporción indicada por el fabricante, esta puede variar de 2% a 5%.

La virtud de los motores de 2 tiempos, con respecto a un motor de 4 tiempos, es que con menor cilindrada y bajo peso, debido a la menor cantidad de piezas y menor tamaño, generan mayor potencia, con el inconveniente de altos consumos de combustibles y niveles de contaminación..

Motor

2.B.2) 4 tiempos:

Aquel motor que realiza el ciclo termodinámico en 2 vueltas del cigüeñal, motores de ciclo OTTO y DIESEL.

El motor más utilizado para todo tipo de vehículo por ser el de mayor eficiencia en la utilización de combustible.

Admisión: el pistón desciende desde la parte superior a la inferior, la válvula de admisión está abierta y la mezcla aire-gasolina es aspirada por el pistón llenando el cilindro.

Compresión: la válvula de admisión se cierra y el pistón sube comprimiendo la mezcla.

Expansión: cuando la mezcla comprimida llega a la parte superior, salta la chispa producida por la bujía y la mezcla se quema y se expande, eso provoca que el pistón descienda hacia la parte inferior.

Escape: la válvula de escape se abre y los gases quemados son empujados hacia arriba por el pistón que emprende su carrera de ascenso y expulsa los gases hacia el exterior.

2.C) Motores según su combustión:

2.C.1) Interna:

Son aquellos que obtienen la energía mecánica de la expansión producida por la mezcla aire-combustible detonada dentro de la cámara de combustión, por eso se los llama de combustión interna, esta se realiza dentro del mismo.

Motor

Dentro de estos hay tres principales tipos:

Motor de ciclo OTTO: Pertenece a los motores cuya combustión es generada por una chipa, se caracteriza por introducir el calor a un volumen constante.La compresión de estos oscila entre 6 y 10 a 1.

Motor de ciclo DIESEL: Pertenece a los motores de encendido por compresión, se caracteriza por la entrega de calor a presión constante.Su compresión oscila entre 12 y 22 a 1.

Motor WANKEL o Rotativo: El cual consiste en un estator en forma de 8 (especie de cilindro) y un rotor triangular (pistón en motores convencionales) que gira excéntrico al eje del cigüeñal, generando con cada lado del rotor un ciclo termodinámico por vuelta del cigüeñal.La forma en “8” del estator permite al rotor generar los cuatro tiempos necesarios para su funcionamiento en las distintas secciones del interior del rotor, en las q se produce como en cualquier motor convencional admisión, compresión, explosión y escape. Este tiene una gran ventaja frente a los motores convencionales con respecto a su reducida cantidad de piezas y tamaño, suavidad de marcha y alta fiabilidad, Con desventaja en costoso mantenimiento por alta precisión en todos sus componentes y alto consumo, por lo que es complicado controlar sus emisiones.

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2.C.2) Externa:Los motores de combustión externa funcionan realizando la combustión fuera del motor, como indica su nombre, como por ejemplo en un motor de vapor; la energía calórica calienta una caldera con agua, la que despide vapor produciendo la presión necesaria para mover este motor.

Estos motores utilizan el ciclo STIRLING.

2.D) Principales partes en motores de ciclo OTTO y DIESEL:

2.D.1) Partes fijas:

Block o Bloque: Estructura principal del motor donde se montan o mecanizan los cilindros y se encuentran las bancadas del cigüeñal.

Culatas o tapas de cilindros: Se encuentran en la parte superior de los cilindros por lo q son las encargadas de sellar ese extremo y mediantes las válvulas montadas en la misma, por medio de los canales de admisión y escapes, controlan la entrada de aire o mezcla aire-combustible y la salida de los gases de escape en el instante requerido.

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Cilindros: Dentro de los cuales realiza su carrera el pistón, pueden encontrarse mecanizados en el Block o montados sobre este.

Colector de admisión: El encargado de canalizar los gases de admisión y en algunos casos también el combustible.

Colector de escape: Utilizado para canalizar los gases de escape.

Carter de aceite: Ubicado en la parte inferior del Block, se encarga de tener depositada el aceite lubricante.

2.D.2) Partes móviles:

Cigüeñal: Recibe la fuerza de los pistones por medio de las bielas trasformando la fuerza lineal en movimiento giratorio.

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Biela: Transmite el movimiento del pistón al cigüeñal.

Pistón: Se desliza dentro del cilindro con movimientos rectilíneos.

Segmentos o aros: Los encargados de de conseguir un cierre hermético de la cámara de combustión y ayudan a disipar el calor.

Árbol de levas: El encargado de accionar la apertura de las válvula.

Válvulas: Al abrir y cerrar controlan el paso de los gases de entrada y los de salida.

Cadena o correa de distribución: Encargados de transmitir el movimiento del cigüeñal al árbol o los arboles de levas y en algunos casos bomba de agua y/o árbol secundario.

Volante: Montado en uno de los extremos del cigüeñal, su función se trata de proporcionar la inercia necesaria para mover los pistones

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en las carreras sin trabajo útil. También se aprovecha el tamaño de este utilizándolo como un engrane entre el burro de arranque y dicho motor.

2.D.3) Partes que los diferencian:

OTTO: La principal diferencia es la utilización de gasolina, por lo que necesita de una fuente de ignición dentro de la cámara de combustión.

-Distribuidor: Se encarga de repartir corriente de alta tención a cada bugía del motor.

-Bobina de encendido: Es un transformador de alta tención, para hacer posible el salto de chispa en los electrodos de la bujía.

-Bujía: Se aloja en las culatas con sus electrodos en la cámara de combustión para dar ignición a la mezcla aire-combustible.

Sistemas de alimentación:

-Carburador: Prepara la mezcla aire-combustible antes de ingresar al colector de admisión. Su funcionamiento es totalmente mecánico, en algunos casos pueden tener algún actuador electrónico.

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-Inyección electrónica mono-punto: Es el sistema más barato, solo lleva un inyector, situado a la entrada del colector de admisión, justo donde se encontraría el carburador. La gasolina inyectada por este único inyector, se distribuye por cada uno de los 4 conductos de admisión en función de la aspiración de cada cilindro.

-Inyección electrónica multipunto: La multipunto tiene un inyector por cilindro, justo a la entrada de la culata.

-Inyección directa: Al igual que la multipunto tenemos un inyector por cilindro, con la diferencia que estos inyectan directamente dentro de la cámara de combustión.

DIESEL: La diferencia con respecto al anterior es que el combustible autodetona debido a la alta temperatura generada por la alta compresión del aire en la cámara de combustión.

Bomba inyectora: Encargada de generar alta presión en el combustible.

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Inyector: Encargado de inyectar el combustible pulverizado en la cámara de combustión, en una determinada cantidad y de forma uniforme.

Bujías de precalentamiento: Es utilizada para facilitar el arranque en frio.

Sistemas de alimentación:

-Por bomba inyectora: Consiste en una bomba que eleva la presión del combustible dentro de los conductos que conducen a los inyectores, en el momento de inyectar la presión vence la resistencia del inyector y pulveriza dentro de la cámara de combustión.

Se utilizan dos tipos de bombas para elevar la presión:

Bomba lineal:

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Bomba rotativa:

-Inyector-bomba: En este caso el inyector genera su propia presión de combustible mediante una leva que actúa sobre el mismo, hay uno por cilindro. Posee también una electroválvula para controlar el momento de inyección y la cantidad de combustible.

-Sistema COMMON-RAIL: Es un sistema de inyección electrónica para motores diesel, consiste en una bomba que toma el combustible del depósito y lo eleva a alta presión, este es conducido hacia la rampa de inyección donde es alimentado cada inyector, estos son controlados electrónicamente para inyectar la cantidad justa de combustible y en el preciso instante.

2.E) Sistemas que lo complementan:

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2.E.1) Lubricación: El sistema de lubricación como su nombre lo dice es el encargado de lubricar las partes que friccionan entre sí para disminuir el roce y por lo tanto el desgaste, también se encarga de disipar el calor, gran parte de este se va por el colector de escape y es disipado por el sistema de refrigeración, pero este último tiene lugares donde no puede llegar de los cuales se encarga el aceite. Este sistema tiene que ser muy seguro, ya que si este falla se

arruina el motor por completo.El líquido es enviado, por la bomba, a presión por conductos dentro del motor hasta el lugar a lubricar, previo paso por el filtro, luego cae hasta el cárter y nuevamente es succionado por la bomba.

Partes que lo componen:

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-Aceite lubricante: Los lubricantes para motores están compuestos comúnmente por la base y unos aditivos.

La base de origen compuesta por hidrocarburos derivados de la destilación de petróleo crudo, represente entre el 80% y 90% del lubricante.

Los aditivos de base sintética, con los que se consiguen las prestaciones necesarias del fluido.

-Bomba: Su trabajo es dar la presión necesaria al fluido para que llegue, mediante los conductos o venas, a cada recoveco que necesite lubricación. Esta es puesta en movimiento mediante un engrane que la conecta directo sobre el cigüeñal, para obtener un acoplamiento seguro.

-Válvula de regulación de presión: Esta ubicada en la misma bomba, se encarga de compensar la variación de la viscosidad del aceite por la temperatura, cambiando la presión del fluido. Esta regula la presión derivando lo necesario del caudal hacia el depósito.

-Depósito o cárter de aceite: Este se encuentra, normalmente, en la parte baja del block. Se encarga de contener el fluido en cantidades necesaria para el correcto funcionamiento del motor.

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-Filtro: Lleva dos filtros, uno ubicado en el chupador de la bomba y otro de filtrado más fino luego de esta.

-Radiador de aceite: De construcción similar a los radiadores de líquido refrigerante, se encargan al igual que estos de enfriar el fluido. No son demasiado comunes en automóviles, más utilizados en vehículos de alto rendimiento o vehículos sometidos a grandes esfuerzos.

2.E.2) Refrigeración: Este sistema se encarga de mantener la temperatura de funcionamiento adecuada para cada motor. Excisten dos tipos de refrigeracion liquida y por aire.

La refrigeracion por aire es la menos utilizada, consiste en un forzador de aire, que generalmente son arrastrados por el cigueñal o estan montados sobre este, que hace fluir a este dentro de unos conductos llevandolo hacia los cilindros del motor, donde se genara la mayor temperatura, en el caso de estos motores los cilindros son individuales y tienen aletas para disipar el calor. Estos motores son fabricados de alieaciones especiales para la mejor dicipacion del calor.

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La refrigeración líquida es la que comúnmente encontraremos en los vehículos actuales, consiste en la circulación de agua por cavidades dentro del motor, el liquido refrigerante toma el calor de las camisas, este calor es aprovechado en el radiador de calefacción el cual es utilizado para calentar el aire que ingresa al habitáculo, y al llegar al radiador dicho fluido evacúa su temperatura, gracias a que el radiador tiene forma de una especie de “panal” formado por cientos de caños de bajo diámetro unidos por aletas, generando una buena disipación de la temperatura. Dicho líquido es circulado por la bomba de agua y regulado su caudal por un termostato, dependiendo la temperatura del motor.

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Partes que componen a un sistema de refrigeración líquida:

-Líquido refrigerante y anticongelante: Como líquido refrigerante se emplea generalmente el agua por ser el líquido más estable y económico, pero se sabe que tiene grandes inconvenientes, ya que a temperaturas de ebullición el agua es muy oxidante y ataca a las partes metálicas en contacto con ella. Por otra parte, y debido a la dureza de las aguas (mucha cal) precipita gran cantidad de sales calcáreas que pueden obstruir las canalizaciones y el radiador. Otro de los inconvenientes del agua es que a temperaturas por debajo de 0 ºC se solidifica, aumentado de volumen, lo cual podría reventar los conductos por los que circula.Para evitar estos inconvenientes del agua se emplean los anticongelantes, que son unos productos químicos preparados para mezclar con el agua de refrigeración de los motores.

-Radiador: El radiador sirve para enfriar el líquido de refrigeración. El líquido se enfría por medio del aire que choca contra la superficie metálica del radiador.El radiador está formado por dos depósitos, uno superior y otro inferior, también pueden estar en los laterales. Ambos están unidos entre sí por una serie de tubos finos rodeados por numerosas aletas de refrigeración, o por una serie de paneles en forma de nidos de abeja que aumentan la superficie radiante de calor. Tanto los tubos y aletas como los paneles se fabrican en aleación ligera (actualmente sobre todo de aluminio), facilitando, con su mayor conductibilidad térmica, la rápida evacuación de color.

-Bomba de agua: Tiene la misión de circular el agua por el circuito de refrigeración, esta gira solidaria a la velocidad de giro de el motor, el motor a mayor velocidad de giro genera mayor temperatura por lo que es contrarrestada por esta solidaridad.

Funcionan por fuerza centrifuga, en los vehículos actuales la hélice de la bomba genera la fuerza centrifuga dentro de una cavidad en el block del motor.

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-Ventilador: Se encarga de forzar la circulación de aire atreves del radiador. Este puede ir montado sobre el cigüeñal o ser arrastrado por este, y en algunos casos con un dispositivo de acoplamiento eléctrico o mecanico que hace mas o menos solidario el giro de este con el del cigüeñal, en otros casos se utilizan uno o dos ventiladores eléctricos, electroventiladore, que a determinada temperatura se accionan por el termostato, los cuales pueden tener distintas velocidades o, en el caso de ser dos, funcionar escalonados.

-Termostato: Esta pieza es una válvula de paso de líquido que se abre y se cierra según sea la temperatura del refrigerante que está recibiendo, y que tiene como propósito mantener una temperatura optima cuando está trabajando el motor; misma que puede oscilar entre los 75°C y los 105°C dependiendo del vehículo y su motor.

2.E.3) Sobrealimentación: Básicamente la función de este es aumentar la masa de aire que entra al motor, por lo que necesitaremos mas combustible para mantener la proporción de aire-combustible (14,7/1). Con el que conseguiremos una mejora aproximada del 30%.

En los automóviles actuales se utilizan los siguientes tipos:

-Turbocompresor: Este es arrastrado por los gases de escape, encontraremos una turbina ubicada en el múltiple de escape o a continuación de este, contra la cual colisionan los gases y la hacen girar, transfiriendo este giro mediante un eje hasta otra turbina, situada entre el colector de admisión y el filtro de aire, forzando con fuerza centrifuga la entrada de los gases al colector elevando la presión de los mismos.

Este sistema es montado sobre bujes con precio de aceite debido a la excesiva velocidad de giro, donde un rodamiento no aguantaría.

Es el sistema más utilizado por su bajo costo, ocupa poco espacio y es el que eleva más el rendimiento.

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-“supercargador” o “supercharged”: Es un sistema de sobrealimentación que consiste en un compresor mecánico, que va conectado al cigüeñal a través de un sistema de arrastre mecánico, y gira solidario a este.

Su funcionamiento es similar a un compresor de tornillo, la ventaja de este es que funciona desde bajas rpm, pero tienen el inconveniente de producir un alto coeficiente de rozamiento.

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2.F) Configuraciones de motor más comunes:

2.F.1) En línea: O en “L”, en estos motores sus cilindros se colocan uno detrás de otro, en un solo bloque que se encuentra en posición vertical.

Utilizado normalmente en motores de dos a seis cilindros. Es el más utilizado actualmente por su sencillez.

2.F.2) En “v”: Estos motores están formados por dos bloques unidos por la bancada, formando un cierto ángulo entre sí. En cada uno de los bloques se encuentran colocados la mitad de los cilindros que tiene el motor.

Normalmente en motores de seis a doce cilindros.

2.F.3) Bóxer: En estos motores los cilindros se encuentran en dos bloques opuestos, es decir, a 180º,unidos por una bancada común en cuyo interior se encuentra un único cigüeñal.

Tienen la ventaja de presentar menor altura, aunque requiere una superficie mayor en el compartimiento motor. Los utilizados en turismos suelen ser de dos o cuatro cilindros aunque pueden tener más.

2.G) Motor Renault Clío generación 2:

Motor: K4M

Cilindros: 4 en línea

Alimentación: Inyección multipunto

Tipo de combustible: Nafta

Cilindrada: 1598 cc

Válvulas: 16

Potencia: 110 cv

Motor

2.H) Motor Volkswagen gol generación 3:

Motor: Ap1600

Cilindros: 4 en línea

Alimentación: inyección monopunto

Tipo de combustible: nafta

Cilindrada: 1596

Válvulas: 8

Potencia: 92 cv

2.I) Motor Peugeot 206:

Motor: TU5JP4

Cilindros: 4 en línea

Alimentación: Inyección multipunto

Tipo de combustible: Nafta

Cilindrada: 1587 cc

Válvulas: 16

Potencia: 110 cv

Motor