Motores Endotérmicos.pdf

DDIVISION DE IVISION DE TTRIBOLOGIA & RIBOLOGIA & IINGENIERIA DE NGENIERIA DE LLUBRICACIONUBRICACIONModulo I : Modulo I : Motores EndotrmicosMotores Endotrmicos

Modulo IModulo I

Motores endotrmicos .Motores endotrmicos .


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Contenido


Definicin de Motor Endotrmico- Dispositivo formado por diversos elementos conjunto

mecnico, capaz de transformar la energa qumica de un combustible en energa mecnica de rotacin.

Energa qumica

Energa mecnica de

rotacinMquina

transformadora


Bloque (Gua de corredera)

Pistn (Corredera)

Biela

Cigeal (Manivela)Cojinete de biela

Operacin bsica de un motor alternativo

Pmi

Pms

S x Area = Cilindrada

ADMISIONGases

D

Cojinetebancada

Veamos un video


La combustion..el proceso clave dentro del motor

Bajo cules circunstancias puede ocurrir combustion. ?


Condiciones apropiadas

Material

combustibleOxigeno+

Residuos

Gaseosos

+

Calor

Requisitos para la combustin


A los efectos de este curso, y especificamente de los motores de combustininterna, nos interesan los combustibles de naturaleza HIDROCARBURO.

PetrleoRefinacin

GasolinaNafta

KeroseneGasoilAceitesAsfaltos

Cada uno de los derivados del petrleo, son en realidad una mezcla compleja de varios tipos de hidrocarburos, cuya similitud reside

en su volatilidad

Gas natural y Gas licuado


El combustible. Poder calorfico.

1 litro de combustible(1)tiene la capacidad de

liberar aproximadamente 10.000 Cal, si se logra

quemar (2) completamente,transformndose en CO2 y H2O

(1) Tanto la gasolina, como el gasoil, tienen aproximadamente el mismo poder calorfico(2) Quemar se usa aqui como sinnimo de efectuar una reaccin qumica de combustin en presencia de suficiente Oxigeno.


Entendamos el fenmeno de la combustin.


Miremos el combustible.

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Miremos el combustible.

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El aire como proveedor de Oxgeno.

20 % de Oxgeno ( O2 )

78 % de Nitrgeno ( N2 )

2 % Otros gases (CO2, Argn, etc)

Composicin volumtrica del aire


Miremos la combustin.

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Pistn en el PMS

Admisin Escape

Se inyecta una masa de combustible en la cmara y se inicia una combustin espontnea, que se

prolonga mientras dura la inyeccin.

El aire atmosfrico se encuentra comprimida por el efecto mecnico del pistn.

La mezcla no se debe autoencender tardiamente porque se enriquece mucho, y ello provocar una

explosin muy intensa. Para lograrlo se debe usar un cetanaje apropiado.

Cmo se inicia la combustin en los motores Diesel.Inyector


Cmo llega el aire a la cmara de combustin.

Mltiple de admisin.

Vlvula de admisin.

Durante el movimiento de descenso delpistn, se crea una depresin dentro de

la cmara de combustin.

Simultneamente con el movimiento de descenso, la vlvula de admisin

permanece abierta y as se transmitela presin de vaco al ducto de entrada

de aire, que esta comunicado la atmsfera.


Cmo llega el aire a la cmara de combustin.

Si se desea aumentar la potencia de un motor sin modificar su cilindrada

bastara con introducir ms combustible, sin embargo, si no se modifica la proporcin

de aire, la mezcla se enriquecera mucho.

Para solventar este posible enriquecimiento, se usa un sistema de alimentacin forzada.

El dispositivo sobrealimentador (compresor)se puede accionar con los mismos gases de escape o con movimiento transmitido desde

el cigeal


Cmo llega el combustible a la cmara. Caso Motores Diesel.

Inyeccin Directa Inyeccin Indirecta

Inyector Cmara de Pre ignicin.

PistnPistn

Inyector


Motor a Cuatro Tiempos Diesel

Admisin Compresin Potencia Escape

Aire Escape


Motor a Dos Tiempos Gasolina (1)

(%

Pre- compresiony escape

Admision Compresion

(1) Existen otras configuraciones


Admision Compresion Potencia Escape

Motor a Dos Tiempos Diesel (1)

(1) Existen otras configuraciones


Cigeal


BielasConecta el pistn al cigeal.Transforma el movimiento de subida y bajada del pistn en movimiento giratorio del cigeal. Durante el montaje del motor, se cifra un numero en el extremo de la biela, que se une al ciguenal.Esto indicara que estas dos piezas forman un par y han sido labradas juntas, razn por la cual siempre debern usarse juntas.


Cojinetes del Cigeal Los cojinetes planos se

encuentran en el cigeal, conectando bielas y pistones.

Es un elemento de metal suave dentro del cual, el eje soportado rota.

El fluido se bombea bajo presin dentro del casco a travs de los hoyos en el cigeal, y/o los vstagos de conexin.

Se necesita lubricar para prevenir el contacto entre el eje y los cojinetes.


PistonesSe pueden formar depsitos alrededor de los anillos evitando su movimiento.Produce una prdida de potencia, e incrementa el pase de los gases de combustin y el consumo de fluido. Desgaste excesivo.Depsitos en el pistn superior en motores diesel, pueden colocarse en las paredes del cilindro,

desgastando las marcas honing (bore polishing)

Piston

Depsitos

Anillos


Pistones, Consumo de Lubricante


+ 800C

Soplado de gases (Blow-by)Desgaste

Lacas

Formacion de Depositos

Anillo pegado


Vlvulas Las cabezas de las vlvulas

pueden alcanzar temperaturas muy altas (> 300C).

Se formaran depsitos en la vlvula evitando una buen sellado.

El flujo de lubricante a travs del vstago de vlvulas es critico:

. Puede provocar la formacin de depsitos.. Puede permitir que se contaminen los vstagos.

Follower

Levas

Resorte

Vlvula de movimiento vertical


Arbol de Levas El eje gira a la mitad de la

velocidad del cigeal. Opera cada vlvula de

cabeza de cilindro. Configuraciones:

Levas Superiores (OHC): el eje se coloca sobre la cabeza del cilindro

Vlvula Superior (OHV): el eje abajo en el bloque acta sobre la vlvula.


Esquemas


Bomba de lubricacinEl fluido lubricante es enviado a todas las partes mviles del motor mediante una bomba de desplazamiento positivo.

Bomba


IndicadorDe presin

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