Motor Salazar
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ÍNDICE
I. DEFINICION DEL MOTOR.......................................................................................................3
II. PARTES MOTOR........................................................................................................................3
III. TIPOS DE MOTORES..............................................................................................................15
1. Motor convencional del tipo Otto........................................................................15
2. Motores diésel............................................................................................................15
3. Motor de dos tiempos..............................................................................................16
4. Motor Wankel..............................................................................................................16
5. Motor de carga estratificada.................................................................................17
6. Motor radial.................................................................................................................17
IV. FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE CUATRO TIEMPOS............................................18
V. MANTENIMIENTO:..................................................................................................................19
VI. Textos bibliográficos:...........................................................................................................21
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1
INTRODUCCIÓN
Desde que se dieron los primeros indicios de la aplicación de motores de
combustión interna, a la época actual, vemos que el desarrollo se ha venido
centrando en el perfeccionamiento de las factorías para producir más y mejores
motores, e igualmente se ha venido desarrollando paralelamente materiales,
lubricantes, procesos de fabricación e igualmente modificaciones al
funcionamiento, que si bien lo son, hasta ahora nunca ha tocado la forma como
transcurre el ciclo de funcionamiento.
El diseño propuesto hace mas de un siglo por el Señor FEDERICO AUGUSTO
OTTO se ha depurado a tal punto que se ha llegado al limite de los rendimientos
mecánico y cualitativo; todo esto producto de ingeniosos destellos creativos y
muchísimas horas de labor. Aun así el rendimiento orgánico del conjunto apenas
si alcanza un incipiente cuarenta por ciento. Claro que recordando el quince por
ciento de rendimiento de la majestuosa maquina a vapor, notamos un gran
avance.
Así, hoy día, los automóviles se vean ''absolutamente modernos'' en su interior
no dejan de llevar un motor en el que su ciclo de funcionamiento fue diseñado en
el siglo antepasado (la creación del motor con ciclo de funcionamiento de cuatro
carreras entró en práctica real en parís en 1883.) y hasta ahora nadie
inexplicablemente ha mejorado (me refiero a motores de combustión interna).
Es por todo lo anterior, que me he entusiasmado en tratar de aportarle a todo
este proceso de lograr obtener mejores performances a los motores que fueron
inventados en el siglo antepasado; en la parte que se ha mantenido inmutable
desde su creación... LA FORMA EN QUE TRANSCURRE EL CICLO DE
FUNCIONAMIENTO.
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Motor
I. DEFINICION DEL MOTOR
Un motor es una máquina capaz de transformar la energía almacenada en combustibles,
baterías u otras fuentes en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles
este efecto es una fuerza que produce el movimiento del vehículo.
Existen diversos tipos, siendo común clasificarlos en:
Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de algunas diferencias de temperatura.
Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica.
Motores de combustión interna, cuando el trabajo se obtiene de combustibles, como el petróleo,
el alcohol, y aceites naturales como el de maíz (Biodiesel).
En los aerogeneradores, las centrales hidroeléctricas o los reactores nucleares también se
transforman algún tipo de energía en otro. Sin embargo, la palabra motor se reserva para los
casos en los cuales el resultado inmediato es energía mecánica.
II. PARTES MOTOR
Fundamentales.-
BLOQUE MOTOR:
Es el elemento que constituye el soporte estructural de todo el motor. Es el elemento más
voluminoso y pesado del motor en el cual van alojados o acoplados el resto de la gran parte de
elementos que componen el motor. Formado por una serie de orificios los cuales constituyen los
denominados cilindros en los cuales se alojaran los pistones.
Formas:
Dependiendo de la forma, disposición y características del bloque así podremos disponer de
motores con cilindros en Línea, Horizontales opuestos y en “V”, también: en doble línea, en W,
en estrella… La disposición en línea es la más clásica y común para la mayoría de los motores
actuales.
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Tipos:
BLOQUES REFRIGERADOS POR AIRE
Este tipo de bloques es el menos utilizado debido a su baja
eficacia a la hora de refrigerar. Aunque posee la gran ventaja
de ser muy económico.
Este tipo de bloques está constituido por una serie de láminas
o nervios practicados en la parte exterior del bloque los cuales
poseen una gran superficie de contacto con el aire del
exterior; el cual, al ir el vehículo en marcha la corriente de aire
que se establece en el motor, enfriando las paredes del bloque
y por tanto evacua parte del calor generado.
Este tipo de bloques se emplea básicamente en motores de dos tiempos.
BLOQUES REFRIGERADOS POR AGUA
A diferencia de los anteriores en este tipo de bloques; el calor generado en la combustión y
debido al rozamiento de los distintos elementos; es evacuado por una corriente de agua que
circula por el interior del bloque la cual va conectada al circuito de refrigeración. Este sistema es
el más utilizado debido a su excelente eficacia.
En ocasiones los cilindros donde van alojados los pistones no se practican directamente sobre el
mismo bloque sino que se emplean forros o camisas las cuales van insertadas en el propio
bloque. Este sistema plantea la enorme ventaja de que en el caso de existir un excesivo
desgaste en las paredes del cilindro, la reparación es menos costosa, ya que tendremos que
cambiar solamente la camisa y sustituirla por otra nueva. En el caso de ser un bloque sin
camisas, el único modo de solventar el problema es rectificando los cilindros y por consiguiente
variando las cotas esenciales de los cilindros.
Dentro de la utilización de camisas podremos distinguir dos tipos;
CAMISAS SECAS: Este tipo de camisas se montan a presión en el interior del cilindro
mecanizado en el bloque. Se encuentran en perfecto contacto con la pared del bloque, para que
el calor interno pueda transmitirse al circuito de refrigeración.
CAMISAS HÚMEDAS: El bloque en este caso es totalmente hueco y es la camisa postiza la que
forma y cierra la cámara de agua del circuito de refrigeración, el cual queda en contacto directo
con la camisa. En la figura podemos observar los distintos tipos de montajes de camisas. Siendo
las camisas A, B y C camisas húmedas y la D camisa seca.
**** Cilindro.- En su interior tiene lugar la explosión de la mezcla, y dentro de el se desliza el
pistón en su movimiento alternativo, por lo que las paredes del cilindro están cuidadosamente
pulimentadas .consta de un cuerpo en forma de cilíndrica y de una culata que puede tener
formas diversas y es casi siempre desmontable, en cuyo caso se
sujeta al cuerpo por medio de espárragos con tuercas.
LA CULATA
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Constituye una pieza de hierro fundido (o de aluminio en algunos motores), que va colocada
encima del bloque del motor. Su función es sellar la parte superior de los cilindros para evitar
pérdidas de compresión y salida inapropiada de los gases de escape.
En la culata se encuentran situadas las válvulas de admisión y de escape, así como las bujías.
Posee, además, dos conductos internos: uno conectado al múltiple de admisión (para permitir
que la mezcla aire-combustible penetre en la cámara de combustión del cilindro) y otro
conectado al múltiple de escape (para permitir que los gases producidos por la combustión sean
expulsados al medio ambiente). Posee, además, otros conductos que permiten la circulación de
agua para su refresco.
La culata está firmemente unida al bloque del motor por medio de tornillos. Para garantizar un
sellaje hermético con el bloque, se coloca entre ambas piezas metálicas una “junta de culata”,
constituida por una lámina de material de amianto o cualquier otro material flexible que sea
capaz de soportar, sin deteriorarse, las altas temperaturas que se alcanzan durante el
funcionamiento del motor.
EL CARTER:
El cárter es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que
permite lubricar el cigüeñal, los pistones, el árbol de levas y
otros mecanismos móviles del motor.
Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de
aceite extrae el lubricante del cárter y lo envía a los
mecanismos que requieren lubricación.
Existen también algunos tipos de motores que en lugar de una
bomba de aceite emplean el propio cigüeñal, sumergido parcialmente dentro del aceite del
cárter, para lubricar “por salpicadura” el mismo cigüeñal, los pistones y el árbol de levas.
LA JUNTA DE CULATA
Junta encargada de separar la Culata y el Bloque Motor, permite una perfecta unión entre
ambos elementos.
Componentes de un motor.-
VÁLVULA
Pieza metálica en forma de clavo grande con una gran cabeza, cuya
misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape
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que se generan dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustible
en durante el tiempo de explosión.
Normalmente los motores poseen una sola válvula de escape por cilindro; sin embargo, en la
actualidad algunos motores modernos pueden tener más de una por cada cilindro.
Válvula de admisión.- Válvula idéntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a
aquella. Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible
procedente del carburador, penetre en la cámara de combustión del motor para que se efectúe
el tiempo de admisión. Hay motores que poseen una sola válvula de admisión por cilindro; sin
embargo, los más modernos pueden tener más de una por cada cilindro.
BUJÍA
Electrodo recubierto con un material aislante de cerámica. En su extremo
superior se conecta uno de los cables de alta tensión o voltaje
procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga eléctrica de
entre 15 mil y 20 mil volt aproximadamente. En el otro extremo la bujía
posee una rosca metálica para ajustarla en la culata y un electrodo que
queda situado dentro de la cámara de combustión.
La función de la bujía es hacer saltar en el electrodo una chispa eléctrica
dentro de la cámara de combustión del cilindro cuando recibe la carga de
alta tensión procedente de la bobina de ignición y del distribuidor. En el momento justo, la
chispa provoca la explosión de la mezcla aire-combustible que pone en movimiento a los
pistones. Cada motor requiere una bujía por cada cilindro que contenga su bloque.
EMBOLO
PISTON
Tiene forma de vaso invertido, de aluminio fundido en la mayoría de
los casos; en la parte central hay un orificio que lo atraviesa y
sirve para alojar el pasador o el eje del pistón, llamado bulón, por
el cual se articula a la biela.
Elemento móvil que se desplaza en el interior de cilindro.
Recibe directamente sobre él el impacto de la combustión de la mezcla.
AROS DEL PISTON
Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranuras que posee el pistón. Los
hay de dos tipos: de compresión o fuego y rascador de aceite.
BIELA
Es una pieza metálica de forma alargada que une el pistón con el cigüeñal para
convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio
en el segundo. La biela tiene en cada uno de sus extremos un punto de rotación:
uno para soportar el bulón que la une con el pistón y otro para los cojinetes que
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la articula con el cigüeñal. Las bielas puedes tener un conducto interno que sirve para hacer
llegar a presión el aceite lubricante al pistón.
BULON
Es una pieza de acero que articula la biela con el pistón. Es la pieza que más esfuerzo tiene que
soportar dentro del motor.
COJINETE
Es un elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste, le
sirve de apoyo y facilita su desplazamiento.
Estructura ensamblada(Embolo):
1.- Cabeza
2.-Aros de compresión o de fuego
3.- Aro rascador de aceite
4.- Bulón
5.- Biela
6.- Cojinetes
CIGÜEÑAL
Constituye un eje con manivelas, con dos o
más puntos que se apoyan en una bancada
integrada en la parte superior del cárter y
que queda cubierto después por el propio
bloque del motor, lo que le permite poder
girar con suavidad. La manivela o las
manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica
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con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le
transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión.
Forma en que los pistones transforman el movimiento rectilíneo alternativo que producen las
explosiones en la cámara de combustión, en movimiento giratorio en el cigüeñal.
ARBOL DE LEVAS
Elemento encargado de vencer la fuerza que ejercen los
muelles sobre las válvulas a través de los mecanismos de
mando para poder abrirlas y cerrarlas en el momento
adecuado.
Partes
Árbol
Levas: Prominencias del árbol.
Saliente de la Leva contra el rodillo o platillo del empujador è Levantan las válvulas de
los asientos.
Hay una leva por cada válvula.
Empuje: Elementos de mando è válvulas.
Moyús o serie de apoyos.
BALANCÍN
Es la palanca que transmite directa o indirectamente el
movimiento de la leva a la válvula. Existen dos tipos de
balancines;
BALANCINES BASCULANTES: Empleados en motores que usan
varillas empujadoras. Por un extremo recibe el empuje y por el
otro lo transmite, basculando en la parte central.
BALANCINES OSCILANTES: Este tipo de balancines se emplea
en motores con árbol de levas en cabeza. A diferencia del anterior,
en este caso, el movimiento lo recibe directamente el balancín en
su zona central, basculando en un extremo y transmitiendo el
movimiento en el otro.
Los balancines poseen un mecanismo de regulación constituido por un espárrago roscado y una
tuerca blocante, el cual sirve para que exista una pequeña holgura entre la válvula y el
balancín. Esta cota es necesaria para que en condiciones de funcionamiento normales, al dilatar
los materiales por el efecto térmico, no queden excesivamente juntas estas dos piezas y
provoquen en estado de reposo de la válvula (cerrada) una ligera apertura de la misma. Ha este
fenómeno se le denomina válvula pisada.
Los balancines oscilan sobre un eje denominado eje de balancines el cual se encuentra situado
en la culata. Posee una serie de orificios interiores que sirven para engrasar la zona de
basculación del balancín.
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VOLANTE
En un motor de gasolina de cuatro tiempos, el cigüeñal gira
solamente media vuelta por cada explosión que se produce en la
cámara de combustión de cada pistón; es decir, que por cada
explosión que se produce en un cilindro, el cigüeñal debe
completar por su propio impulso una vuelta y media más,
correspondiente a los tres tiempos restantes. Por tanto, mientras
en uno de los tiempos de explosión el pistón “entrega energía”
útil, en los tres tiempos restantes “se consume energía” para
que el cigüeñal se pueda mantener girando por inercia. Esa
situación obliga a que parte de la energía que se produce en cada tiempo de explosión sea
necesario acumularla de alguna forma para mantener girando el cigüeñal durante los tres
tiempos siguientes sin que pierda impulso. De esa función se encarga una masa metálica
denominada volante de inercia, es decir, una rueda metálica dentada, situada al final del eje del
cigüeñal, que absorbe o acumula parte de la energía cinética que se produce durante el tiempo
de explosión y la devuelve después al cigüeñal para mantenerlo girando. Cuando el motor de
gasolina está parado, el volante también contribuye a que se pueda poner en marcha, pues
tiene acoplado un motor eléctrico de arranque que al ser accionado obliga a que el volante se
mueva y el motor de gasolina arranque. En el caso de los coches y otros vehículos automotores,
la rueda del volante está acoplada también al sistema de embrague con el fin de transmitir el
movimiento del cigüeñal al mecanismo diferencial que mueve las ruedas del vehículo.
CORREA DE DISTRIBUCION
Evita los inconvenientes de los otros sistemas, reduciendo
considerablemente el ruido y el excesivo peso. Consta de una correa
dentada la cual se encarga de transmitir el movimiento. Construida a
base de caucho y poliamida con un entramado metálico en su interior.
Plantea el inconveniente que hay que sustituirla a un determinado
número de kilómetros. Por lo tanto el riesgo de rotura es mayor que
en los dos casos anteriores.
Material: Fibras textiles y de vidrio, caucho sintético, goma butilo polimerizada con isopreno e
isobutileno. Agentes vulcanizantes: óxidos metálicos de Zinc y de Magnesio.
COLECTOR
Sirve de camino de salida de los gases quemados en la
combustión hacia el exterior.
Los gases, antes de salir al exterior, pasan a través de un
catalizador (filtro), un tubo de escape y un silenciador,
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soportan grandes temperaturas por ello que se fabriquen de hierro fundido con estructura
perlítica para darle una buena resistencia a las altas temperaturas.
Existen varios tipos de colectores como los de tubos múltiples los cuales se utilizan en motores
rápidos.
BOMBA DE ACEITE
Esta bomba circula el aceite del motor. Esta aspira hacia
arriba el aceite almacenado en el Carter de aceite,
entregándolo a los cojinetes, pistones, eje de levas, válvulas y
otras partes.
REGULADOR DE PRESIÓN DE ACEITE
Cuando el motor esta en funcionamiento a altas velocidades,
este dispositivo ajusta el volumen de bombeo de aceite al
motor para que nada mas el aceite necesario sea entregado.
Cuando la presión de la bomba de aceite se eleva, una
válvula de seguridad interior del regulador de presión de
aceite se abre, permitiendo que el exceso de aceite retorne
al Carter de aceite.
FILTRO DE ACEITE
A medida que se usa el aceite del motor, este se contamina
gradualmente con part�culas de metal, carb�n, suciedad
aerotransportada, etc. Si las piezas del motor que est�n en movimiento
fueran lubricadas por dicho aceite sucio, ellas se desgastar�an
r�pidamente y como resultado el motor podr�a agarrotarse. Para
evitar esto, se fija un filtro de aceite en el circuito de aceite que
remueva esas sustancias indeseables. EI filtro de aceite es montado a la
mitad del camino del circuito de lubricaci�n. Este remueve las part�culas de metal
desgastadas de las piezas del motor por fricci�n, as� como tambi�n la suciedad, carb�n y
otras impurezas del aceite. Si el elemento del filtro de aceite (papel filtrante), el cual remueve
las impurezas, llega a obstruirse, una v�lvula de seguridad est� colocada en el filtro de aceite,
luego este flujo de aceite no ser� bloqueado cuando intente pasar a trav�s del elemento
obstruido.
Tipos de filtros de Aceite
En los motores a gasolina se usa el filtro tipo de flujo completo, en el cual
todo el aceite que circula por el circuito de lubricaci�n es filtrado por el
elemento.
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En los veh�culos TOYOTA, el tipo de elemento que se usa m�s com�nmente es el tipo cristal.
Este tipo es peque�o y ligero en peso, sin embargo, su rendimiento es alto.
Equipamiento de Accesorios.-
- Equipo de Lubricación.-
Este lubrica las superficies de las piezas metálicas movibles en el motor.
- Equipo de Enfriamiento.-
Este enfría el motor.
- Equipo de Combustible.-
Este suministra la cantidad necesaria de combustible para la combustión.
- Equipo de Admisión y Escape.-
Este suministra aire para la combustión y extrae los gases para las
siguientes combustiones.
- Equipo de Encendido.-
Este enciende la mezcla aire-combustible y la quema.
- Equipo de Carga.-
Este mantiene la carga óptima de la batería.
- Equipo de Arranque.-
Este gira el arrancador y arranca el motor.
- Equipo de Purificación de Gases de Escape.-
Este limpia los gases de escape
SISTEMA DE ADMISIÓN
Purificador de Aire
Naturalmente que el aire fresco contiene polvo. Si este
polvo ingresa a los cilindros con el aire de admisión, este
desgastará los cilindros y contaminara el aceite
lubricante. Como resultado se acortará la vida útil del
motor. Por lo tanto, el polvo debe removerse del aire de
admisión antes de que ingrese a los cilindros.
En los automóviles, el aire de admisión es limpiado por
un depurador de aire, el cual también reduce la
velocidad del aire y minimiza el ruido producido por mismo. Los depuradores de aire deben ser
comprobados y limpiados regularmente debido a que el elemento llegará gradualmente a
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obstruirse con el polvo y no proporcionará suficiente aire al motor, causando una caída en su
potencia. Los tipos de purificadores de aire son:
Depurador de Aire Tipo de Baño en Aceite
Un depurador de este tipo contiene aceite en la parte inferior de la
caja del depurador, como se muestra a la derecha El elemento
está fabricado de lana metálica impregnada de aceite. El aire de
admisión pasa a través del elemento del filtro, en donde es
limpiado por la lana de metal aceitada antes de ingresar al motor.
Depurador de Aire Tipo Ciclón
Un depurador de aire tipo ciclón utiliza un elemento de papel y
tiene aletas que crean turbulencia de aire. Las partículas grandes
de polvo, arena, etc. son atrapadas dentro de la caja del
depurador mediante la fuerza centrifuga de la turbulencia del aire.
Las partículas pequeñas son atrapadas por el elemento de papel.
Este diseño reduce la obstrucción del elemento del filtro y no
necesita mantenimiento frecuente como en algunos otros tipos.
Depurador de Aire Tipo Elemento de Papel
Este tipo de depurador contiene un elemento que está fabricado
de papel o tela. El elemento está dentro de la caja del depurador
de aire, Algunos depuradores de aire tipo de papel usan
elementos que pueden lavarse con agua.
Casi todos los depuradores de aire usan elementos tipo de papel
de flujo axia. Los depuradores de aire que usan tales tipos de elementos pueden fabricarse más
compactos y de peso ligero.
El tipo más común de depurador de aire es el depurador de aire tipo de papel.
Pre-depurador de Aire
Es una clase de depurador de aire tipo ciclón. Es altamente eficiente
y tiene aletas alternadas que separan el polvo del aire mediante la
fuerza centrifuga. Este polvo es recolectado en una trampa de polvo
removible. Este depurador no necesita reemplazo del elemento con
frecuencia, como los otros tipos de depuradores.
Sistema de Admisión de Aire Caliente
A fin de prevenir insuficiente ventilación y vaporización de la mezcla
aire- combustible que ocurre cuando la temperatura esta baja, este
sistema utiliza el calor de los gases de escape para calentar el aire
de admisión.
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Múltiple de Admisión
Este múltiple posee un conducto para conducir la mezcla de
aire-combustible hecha por el carburador para cada uno de los
cilindros. Es necesario que el múltiple de admisión sea
conformado para que la mezcla aire-combustible sea
distribuida uniformemente y fácilmente.
Sistema de Escape
Múltiple de Escape
El múltiple de escape posee un conducto para que todos los gases
de escape salgan de los cilindros para ser conducidos a la tubería
de escape. Es necesario que este múltiple sea conformado para
que el flujo de gases de escape de cada uno de los cilindros salga
fácilmente.
Tubería de Escape y Silenciador
Desde que los gases salen de cada uno de los cilindros tienen una alta temperatura y están a
alta presión. Si ellos son extraídos al aire exterior libremente, el vehículo haría ruido de sonido
explosivo. A fin de prevenir esta condición, un silenciador es instalado en el sistema de escape.
Elementos auxiliares de los motores.-
CIRCUITO EN ENGRASE
Es el encargado de mantener perfectamente
engrasadas todas y cada una de las piezas que se
encuentran en contacto con otras y que están
sometidas a movimiento. Sus objetivos son:
Reducir al máximo el rozamiento entre las piezas en
contacto para evitar que se calienten y puedan llegar a
fundirse provocando el denominado gripaje.
Refrigerar las piezas del motor.
Constituido principalmente por;
Bomba de aceite
Filtro de aceite
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Circuito de engrase
CIRCUITO DE REFRIGERACION
Tiene la misión de mantener la temperatura
del motor dentro de un rango de
temperaturas idóneo para el perfecto
funcionamiento del mismo. Consta de los
siguientes elementos;
Radiador
Termostato
Circuito
Ventilador
Termocontacto
Baso de expansión
CIRCUITO DE ALIMENTACION ENGRASE
Este circuito varía fundamentalmente
dependiendo del tipo de motor. De este modo
podemos clasificar el circuito de alimentación
para un motor Otto y un circuito de
alimentación para un motor Diesel. Debido al
principio de funcionamiento de ambos
motores se emplean sistemas de alimentación
completamente diferentes. Aunque en la actualidad y debido al enorme avance tecnológico
cada vez estos sistemas se asemejan cada vez más.
Su misión es la de preparar la mezcla necesaria de aire - combustible para el posterior llenado
de los cilindros en cada régimen del motor.
III. TIPOS DE MOTORES
1. Motor convencional del tipo Otto
El motor convencional del tipo Otto es de cuatro tiempos.
La eficiencia de los motores Otto modernos se ve limitada
por varios factores, entre otros la pérdida de energía por
la fricción y la refrigeración.
En general, la eficiencia de un motor de este tipo depende
del grado de compresión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los
motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1,
aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de
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combustibles de alto índice de octano. La eficiencia media de un buen motor Otto es de un 20
a un 25%: sólo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma en energía mecánica.
2. Motores diésel
En teoría, el ciclo diésel difiere del ciclo Otto en que la combustión
tiene lugar en este último a volumen constante en lugar de
producirse a una presión constante. La mayoría de los motores
diésel tienen también cuatro tiempos, si bien las fases son
diferentes de las de los motores de gasolina.
En la primera fase se absorbe aire hacia la cámara de
combustión. En la segunda fase, la fase de compresión, el aire se
comprime a una fracción de su volumen original, lo cual hace que
se caliente hasta unos 440 ºC. Al final de la fase de compresión se
inyecta el combustible vaporizado dentro de la cámara de
combustión, produciéndose el encendido a causa de la alta
temperatura del aire. En la tercera fase, la fase de potencia, la combustión empuja el pistón
hacia atrás, trasmitiendo la energía al cigüeñal. La cuarta fase es, al igual que en los motores
Otto, la fase de expulsión.
Algunos motores diésel utilizan un sistema auxiliar de ignición para encender el combustible
para arrancar el motor y mientras alcanza la temperatura adecuada.
La eficiencia de los motores diésel depende, en general, de los mismos factores que los
motores Otto, y es mayor que en los motores de gasolina, llegando a superar el 40%. Este
valor se logra con un grado de compresión de 14 a 1, siendo necesaria una mayor robustez, y
los motores diésel son, por lo general, más pesados que los motores Otto. Esta desventaja se
compensa con una mayor eficiencia y el hecho de utilizar combustibles más baratos.
Los motores diésel suelen ser motores lentos con velocidades de cigüeñal de 100 a 750
revoluciones por minuto (RPM o r/min), mientras que los motores Otto trabajan de 2.500 a
5.000 rpm. No obstante, en la actualidad, algunos tipos de motores diésel trabajan a
velocidades similares que los motores de gasolina, pero por lo general con mayores
cilindradas debido al bajo rendimiento del gas oil respecto al diésel.
3. Motor de dos tiempos
Con un diseño adecuado puede conseguirse que un motor
Otto o diésel funcione a dos tiempos, con un tiempo de
potencia cada dos fases en lugar de cada cuatro fases. La
eficiencia de este tipo de motores es menor que la de los
motores de cuatro tiempos, pero al necesitar sólo dos
tiempos para realizar un ciclo completo, producen más
potencia que un motor cuatro tiempos del mismo tamaño.
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El principio general del motor de dos tiempos es la reducción de la duración de los periodos
de absorción de combustible y de expulsión de gases a una parte mínima de uno de los
tiempos, en lugar de que cada operación requiera un tiempo completo. El diseño más simple
de motor de dos tiempos utiliza, en lugar de válvulas de cabezal, las válvulas deslizantes u
orificios (que quedan expuestos al desplazarse el pistón hacia atrás). En los motores de dos
tiempos la mezcla de combustible y aire entra en el cilindro a través del orificio de aspiración
cuando el pistón está en la posición más alejada del cabezal del cilindro. La primera fase es la
compresión, en la que se enciende la carga de mezcla cuando el pistón llega al final de la
fase. A continuación, el pistón se desplaza hacia atrás en la fase de explosión, abriendo el
orificio de expulsión y permitiendo que los gases salgan de la cámara
4. Motor Wankel
Utiliza un rotor triangular-lobular dentro de
una cámara ovalada, en lugar de un pistón y
un cilindro. La mezcla de combustible y aire
es absorbida a través de un orificio de
aspiración y queda atrapada entre una de las
caras del rotor y la pared de la cámara. La
rotación del rotor comprime la mezcla, que se
enciende con una bujía. Los gases se
expulsan a través de un orificio de expulsión
con el movimiento del rotor. El ciclo tiene lugar una vez en cada una de las caras del rotor,
produciendo tres fases de potencia en cada giro.
El motor de Wankel es compacto y ligero en comparación con los motores de pistones, por lo
que ganó importancia durante la crisis del petróleo en las décadas de 1970 y 1980. Además,
funciona casi sin vibraciones y su sencillez mecánica permite una fabricación barata. No
requiere mucha refrigeración, y su centro de gravedad bajo aumenta la seguridad en la
conducción. No obstante salvo algunos ejemplos practicos como algunos vehículos Mazda, ha
tenido problemas de durabilidad.
5. Motor de carga estratificada
Una variante del motor de encendido con bujías es el
motor de carga estratificada, diseñado para reducir las
emisiones sin necesidad de un sistema de recirculación de
los gases resultantes de la combustión y sin utilizar un
catalizador. La clave de este diseño es una cámara de
combustión doble dentro de cada cilindro, con una
antecámara que contiene una mezcla rica de combustible
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y aire mientras la cámara principal contiene una mezcla pobre. La bujía enciende la mezcla
rica, que a su vez enciende la de la cámara principal. La temperatura máxima que se alcanza
es suficiente como para impedir la formación de óxidos de nitrógeno, mientras que la
temperatura media es la suficiente para limitar las emisiones de monóxido de carbono e
hidrocarburos.
6. Motor radial
El motor radial o motor estrella es un tipo de disposición del motor de combustión interna, en
la cual los cilindros van ubicados radialmente respecto del cigüeñal, formando una estrella
como en la figura. Esta configuración fue muy usada en Aviación, sobre todo en grandes
aviones civiles y militares, hasta la aparición del motor a reacción.
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IV. FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE CUATRO TIEMPOS
1. Primer tiempo: Admisión
El pistón esta en el PMS y empieza a descender, en este instante se habré la válvula de
admisión y los gases que existen en la tubería de admisión son aspirado por el pistón que
descienden y van llenando el cilindro cuando el embolo llega al PMI se cierra la válvula
de admisión.
2. Segundo tiempo: Compresión
El pistón sube de PMI al PMS y las dos válvulas están cerradas. Los gases que llenaban el
cilindro van ocupando un espacio cada ves mas reducido por haberse comprimido la
mezcla están mas unidos el aire y la gasolina y esta hace mejores condiciones para la
explosión que va a realizarse inmediatamente.
3. Tercer tiempo: Explosión
En el momento que los gases se encuentran comprimidos salta en la bujía una chispa
que los inflama la fuerza de la explosión lanza al pistón del PMS al PMI durante este
periodo las dos válvulas han estado cerradas.
4. Cuarto tiempo: Escape
Al iniciarse este tiempo el pistón esta en su PMI; la válvula de escape se habré, y el
pistón, al subir empuja los gases quemados expulsándolos hacia el exterior por la tubería
de escape.
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V. MANTENIMIENTO:
Todo vehiculo necesita tener un servicio, y mantenimiento en forma periódica, a fin de
garantizar su operatividad. recordemos que el uso que le demos a nuestro automóvil,
determinará la frecuencia de un servicio adecuado. todos los vehículos originalmente , traen
un manual que indica , cada cuantas millas, o kilómetros se debe hacer un servicio. en estas
paginas daremos una explicación detalle a detalle; y la razón de tal o cual servicio. igualmente
debemos tomar en cuenta, la tendencia de la producción actual de vehículos; los cuales vienen
equipados con diversos y complicados sistemas basados en el buen funcionamiento de
componentes electronicos. por ello es importante, conocer el funcionamiento basico,de nuestro
vehiculo, asi nos sentiremos mas seguros, al conducir.
◄Cuando usted da vuelta a la llave de encendido; estas figuras, icons o dibujos se encienden tomando un color rojo activo.Al darle arranque al motor y quedarse este funcionando, estas luces deberan apagarse; si no es asi, usted no debera mover el vehiculo, ya que esta condicion estaria indicando un problema. ►
Esta figura, representa el nivel de aceite en el motor,
si permanece encendida indica que el nivel de aceite bajo a un nivel, que pone en
peligro el motor.
Esta figura , representa el funcionamiento del
alternador; si permanece encendida, estaria
indicando que el alternador dejo de trabajar y en
cualquier momento, la bateria se quedara sin
carga.
◄Estos simbolos, son de uso comun, en diversos tipos de vehiculos; se encienden para advertir, problemas en el area especifica. Se ubican en el tablero de control o dashboard.
Estos simbolos, sirven para, advertir el funcionamiento, de los
componentes, que se activan►
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Afinamiento o tune up: frecuentemente nos referimos al termino de" tune up"; cuando
queremos un cambio de aceite, bujías, y filtros. en mecánica, la acepción que le damos al
termino, es diferente ," tune up". Significa: Un análisis completo de todo lo referente al
funcionamiento del motor; y al consumo de gasolina. quiero decir que se necesita hacer un
chequeo, de mangueras, censores, actuadores, y mecanismos que lleva un motor..la idea es:
Mantener funcionando el motor en óptimas condiciones de rendimiento. Asimismo al
referirnos a mantenimiento nos referimos a todos los detalles de uso constante en nuestro
vehiculo, por ejemplo fluido de frenos, aceite, filtros, mangueras, banda (faja, correa) del
alternador, banda de la bomba de agua, banda del tiempo etc. recuerde que su automóvil es
usado; por lo tanto las recomendaciones del fabricante, son relativas , por esta razón le
recomendamos hacer uso de su sentido común, si quiere saber si debe cambiar el aceite,
olvídese de la cantidad de millas o kilómetros, basta que usted vea, que el aceite esta negro, o
quemado; cambie de aceite. Por tratarse de algo tan vital para el motor de su vehiculo,
ampliaremos este concepto.
La duración del aceite en buenas condiciones, depende de factores, tanto mecánicos como
externos; en lo mecánico, un motor con los anillos reguladores de aceite, en malas condiciones,
en un caso extremo, solo tardara dos días para dejar el aceite negro; lo mismo sucederá, si la
gasolina pasa, descontroladamente a la cámara de combustión.
y; en lo externo tomemos en cuenta que, el aceite es un fluido de primera necesidad para el
motor; por eso en algunos países; comerciantes sin escrúpulos, reciclan el aceite quemado, lo
reacondicionan, a su manera y lo venden envasado como original, si esto no pasa en donde
usted se encuentra, lo felicito y por favor no haga caso a este comentario.
Cuando cambie la banda del tiempo [correa de distribución, timing Belt], si, su vehiculo lleva la
bomba de agua dentro del circuito de la banda del tiempo; cámbiela, de lo contrario tendrá que
hacer otro gasto similar, cuando se le dañe la bomba de agua. [ al decir circuito me refiero al
hecho de que existen motores, los cuales usan una sola banda o correa, para mover engranes,
y bomba de agua].
sea muy observador, cuando la bomba esta instalada dentro del circuito de la banda de tiempo;
el precio por el trabajo de cambiarla difiere mucho con relación, al precio que se cobra por
cambiar una bomba de agua, que viene instalada, y movida con banda o correa, independiente.
se conoce como" banda de tiempo"(correa de distribución, timing Belt) la parte que, en los
motores actuales reemplaza la tradicional "cadena de tiempo"; y esta sirve para sincronizar, el
movimiento del pistón, con relación a la apertura de las válvulas, en la cámara de combustión.
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VI. TEXTOS BIBLIOGRÁFICOS:
1. Motores de combustión interna alternativos
Muñoz Torralbo, M.
Servicios de publicaciones de la ETS de ingenieros industriales.
2. Problemas resueltos de motores térmicos y turbo maquinas
Muñoz Domínguez
Cuadernos de la UND
3. Manual de automóviles
M.Arias-Paz
Editorial dossat,s.a
4. Notas sobre Simulación de motores de combustión interna
A.Zanotti 1: Diferentes procedimientos de soldadura.
Tomo I y II
5. Motor Diesel Y Motor Wankel
Snack christensen
Tomo II
6. http://www.transporte.cu/ignicion/cd2002/motor_co/lubricac.htm
7. http://www.asifunciona.com/mecanica/af_motor_gasolina/
af_motor_gasolina_1.htm
8. http://www.automecanico.com/
9. http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna
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