MEJORAMIENTO DEL TREN DE POTENCIA DEL VEHCULO FORD MAVERICK

PRESENTACIN

En nuestros das el mundo avanza a pasos agigantados, sobre todo respecto en la tecnologa moderna, pero, especialmente en la rama automotriz.

Aplicando la electrnica casi en todos los sistemas con el fin de brindar mayor confort, eficiencia y disminuir emisiones de nuestra atmosfera.

En Bolivia la tecnologa est retrasada en muchos aspectos, especialmente en automotriz, por ejemplo, en la fabricacin y construccin de automviles.

Por esta razn la juventud de la carrera automotriz se vio interesado en los avances que tiene en el campo de automotriz, para engrandecer a nuestro departamento y el pas.

DEDICATORIAS

Y

AGRADECIMIENTO

DEDICATORIA:

El presente proyecto de investigacin est dedicado a nuestros pares padres por el apoyo y ayuda que nos brindan.A nuestro docente gua T.S. ARIEL NARVAEZ V. por orientarnos en todo momento para el logro de este proyecto de investigacin.

AGRADECIMENTO:

A DIOS: Por darnos la vida, fuerza y sabidura para lograr esta meta.

A NUESTRAS FAMILIA: Por su apoyo brindado en este proceso de formacin.

A NUESTROS DOCENTES: Por brindarnos los conocimientos, orientaciones y enseanzas para nuestra formacin.

GESTORES DEL PROYECTO:

Tecnolgico Tarija Av. Camargo s/nTelf. Fax 04-6642619Carrera Mecnica Automotriz, nivel Tcnico SuperiorTarija Bolivia Tutor del proyecto:T.S. Ariel Narvez V.

RESPONSABLES DEL PROYECTO:

Christian Alberto Garca Sullca: Estudiante de la carrera de Mecnica Automotriz postulante al Ttulo en provisin Nacional de Tcnico Superior en Mecnica Automotriz. Williams Serafn Mendieta Jurado: Estudiante de la carrera de Mecnica Automotriz postulante al Ttulo en provisin Nacional de Tcnico Superior en Mecnica Automotriz. Mario Vela Pearanda: Estudiante de la carrera de Mecnica Automotriz postulante al Ttulo en provisin Nacional de Tcnico Superior en Mecnica Automotriz.

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO

1.1. ANTECEDENTES:

El mejoramiento del tren de potencia del vehiculo Ford Maverick nace desde la perspectiva de reabilitar dicho vehiculo contaba con muchos desperfectos de funcionamiento, por lo que poco a poco se fueron acumulando los problemas mecanicos y electricos hasta llegar a la detencion total del vehiculo por bastante tiempo, llegando a deteriorarse incluso la chapa y la pintura.

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El problema principal del vehculo radica en el mal estado del motor, sistema de frenos, tambin no posea muchos de los circuitos elctricos (falta de cableado), incluso sera necesario realizar trabajos en la clapa ya que se encuentra completamente daaday hay que darle mas estetica al vehiculo. Esto nos obligo a pensar en muchas adaptacines para volver a rehabilitar los sistemas, accesorios elctricos y de carroceria.

1.3. JUSTIFICACIN:

Debido al constante crecimiento vehicular en nuestra sociedad, los vehculos son cada vez desechados con ms facilidad o aprovechados de una forma incorrecta debido al poco conocimiento general sobre la mecnica y el mantenimiento adecuado de un vehculo.

Tomando en cuenta esto nos propusimos actualizar un vehculo antiguo o clsico con sistemas ms actuales para que as se pueda adecuar a la comodidad y necesidad del conductor.

1.4. OBJETIVOS:1.4.1. OBJETIVO GENERAL:Mejorar el funcionamiento del vehculo clsico marca Ford Maverick en todos sus sistemas, realizando reparaciones y adaptaciones para obtener mayor rendimiento del automovil clasico Ford Maverick 1974.1.4.2. OBJETIVOS ESPECFICOS Adaptar el motor a inyeccion electronica y la caja de cambios. Modificar las articulaciones para la palanca de cambios. Realizar el tendido de cables del sistema de iluminacion y el tablero. Incorporacion de frenos de disco. Reconstruir el chasis y la carroceria. Adaptacion del turbo intercooler. Incorporacin del freno de mano hidrulico. Cambiar caerias y mangeras de frenos. Modificar los soportes del motor.

CAPITULO II

MARCO HISTORICO

2.1. Historia del Ford Maverick modelo 1974:El Maverick tuvo un ligero rediseo frontal en 1974, como un parachoques con absorcin de energa. Una ranura horizontal apareci en el centro de la barra donde se coloca la matrcula. Los modelos de lujo cuentan con molduras laterales con insertos de vinilo; polveras con molduras y, en los coches con techo de vinilo, una placa de Maverick en el pilar trasero en el techo. En todos los modelos, una placa de identificacin se coloc en el lado izquierdo de la parrilla.

CARACTERSTICAS TCNICAS DEL AUTOMVIL: Fabricante: Ford Modelo: Maverick 2.8 Ao de fabricacin: 1974 Categora: SUV Motor: 2782 cc (168.91 pulgadas cbicas) Tipo de motor: En-lnea, 6-cyl Potencia mxima: 83.00 PS (60,70 kW o 81,59 HP) a 4200 R.P.M. Torque mximo: 179 Nm (18,21 kgf-m o 131,34 ft.lbs) a 1800 R.P.M. Combustible: Gasolina Transmisin: Manual, 3-velocidades Traccin: Trasera Peso del vehculo: 1215 kg (2665,21 libras) Longitud del vehculo: 4840 mm (189,65 pulgadas) Ancho del vehculo: 1800 mm (70,55 pulgadas) Altura del vehculo: 1360 mm (53,23 pulgadas) Distancia entre el vehculo y el suelo: 160 mm (6,27 pulgadas) Distancia entre ejes: 2800 mm (109,65 pulgadas) Tipo de frenos delanteros: Tambores Tipo de frenos traseros: Tambores Coeficiente de arrastre aerodinmico: 0.4 Relacin de compresin: 8,3:1 Carburador: Motorcraft un sola garganta

2.2. Historia del Carburador:

El Ingeniero alemn (Schorndorf, Alemania, 1834-Cannstatt, id., 1900). Una de las figuras ms relevantes de la historia de la primitiva automocin. Estudi en la Escuela Politcnica de Stuttgart. Tras su graduacin trabaj en diversas empresas alemanas relacionadas con la ingeniera mecnica, en las que fue adquiriendo experiencia en materia de motores, hasta ser designado en 1872 director tcnico de la firma presidida por Nikolaus A. Otto, el inventor del motor de cuatro tiempos. En 1882, abandon la firma de Otto y fund, junto con Wilhelm Maybach, su propia industria, dedicada a la construccin de motores de combustin interna. Tres aos despus patentaron uno de los primeros motores capaces de impulsar un vehculo con cierta velocidad, y desarrollaron el primer carburador que permiti el empleo de gasolina como combustible. Este motor de gasolina fue incorporado por primera vez a una bicicleta (posiblemente la primera motocicleta) en 1885; en 1886 se aplic a un vehculo de cuatro ruedas, y un ao ms tarde a una embarcacin. De todos modos, no fue hasta 1889 cuando ambos ingenieros realizaron su primer diseo orientado a la construccin de un automvil de cuatro ruedas. En 1890 fundaron la Daimler Motor en Gesellschaft, en Cannstatt, industria que, nueve aos ms tarde, construy el primer coche de la marca Mercedes.

2.3. Historia del motor a Inyeccin de Combustible Electrnico:

El sistema de Inyeccin Electrnica de Combustible se desarroll para remplazar al sistema del carburador, ste habitualmente consuma ms combustible por lo que el nuevo sistema pulveriza el combustible en el mltiple de admisin del cual la funcin es de suministrar el volumen exacto para los distintos regmenes de revolucin, as teniendo un consumo menor de combustible.El sistema de inyeccin electrnica de combustible fue desarrollado conjuntamente por MagnetiMarelli y Fiat a principios de los aos 90 y finalmente industrializado por Bosch. Desde ese momento ha ido incorporndose en diferentes marcas a varios motores debido a la relativa facilidad para su integracin y que es muy efectivo en el automvil.El funcionamiento se basa en la medicin de ciertos parmetros de funcionamiento del motor, como son: el caudal de aire, la temperatura del aire y del refrigerante, el estado de carga, cantidad de oxgeno en los gases de escape, revoluciones del motor, ests seales son procesadas por la unidad de control, dando como resultado seales que se transmiten a los accionadores que controlan la inyeccin de combustible y a otras partes del motor para obtener una combustin mejorada.Estos sistemas tienen incorporado un sistema de autocontrol o auto diagnstico que avisa cuando algo anda mal, adems existe la posibilidad de realizar un diagnstico externo por medio de scanner electrnicos que se conectan a la unidad de control de inyeccin y revisan todos los parmetros, indicando aquellos valores que estn fuera de rango. La unidad de control del sistema de inyeccin electrnica tiene como principal misin la de calcular la cantidad de combustible que se ha de inyectar en cada cilindro, determinar el orden de inyeccin y el momento justo en que se produce la inyeccin, pero tambin lleva a cabo el control del sistema de precalentamiento, la regulacin de la presin de soplado del turbo, la recirculacin de los gases de escape y la calefaccin adicional

CAPITULOIII

MARCO TEORICO

3.1. El Motor de Combustin Interna:Conjunto de piezas que obtiene energa mecnica directamente de la energa qumica, producida por la explosin de aire y combustible que arde dentro de una cmara de combustin. Existe una gran variedad, dependiendo del ciclo utilizado (de dos o cuatro tiempos), del combustible empleado y de la disposicin interna de sus elementos.

Los motores convencionales de automocin son trmicos, es decir, son motores que transforman energa calorfica en energa mecnica.El fundamento de su funcionamiento es el siguiente. Cuando el combustible se quema (combustin) se produce una gran cantidad de calor (energa calorfica) y una transformacin de gases. El calor hace aumentar el volumen de dichos gases.Un aumento del volumen implica un aumento de la presin, ya que la combustin se produce en una cmara cerrada, la fuerza causada por esta presin es la que se emplea para mover el vehculo mediante diversos componentes cigeal, bielas, pistones, etc.Para que cualquier combustible arda, es necesaria la presencia del oxgeno, el cual se toma del aire. Por ello para que la combustin se pueda realizar en el interior del motor es necesario introducir en la cmara, adems del combustible, la cantidad de aire necesario para que ste se queme.3.2. Motores Trmicos: Un motor trmico es un dispositivo capaz de transformar calor (energa trmica) en trabajo (energa mecnica) de modo continuo.Para ello, el motor describe ciclos termodinmicos entre dos focos a diferente temperatura. Del foco a temperatura ms elevada (T1), absorbe una cantidad de calor (Q1) Parte de este calor lo transforma en trabajo (W) y el resto (Q2) es cedido al foco a menor temperatura (T2).W = Q1 Q2

El rendimiento de un motor trmico es la relacin existente entre el trabajo producido y el calor absorbido. W n = Q1

3.3. Ciclos Termodinmicos: Resulta til tratar los procesos termodinmicos basndose en ciclos: procesos que devuelven un sistema a su estado original despus de una serie de fases, de manera que todas las variables termodinmicas relevantes vuelven a tomar sus valores originales. En un ciclo completo, la energa interna de un sistema no puede cambiar, puesto que slo depende de dichas variables. Por tanto, el calor total neto transferido al sistema debe ser igual al trabajo total neto realizado por el sistema.Un motor trmico de eficiencia perfecta realizara un ciclo ideal en el que todo el calor se convertira en trabajo mecnico. El ciclo de Carnot, es un ciclo termodinmico que constituye el ciclo bsico de todos los motores trmicos, y demuestra que no puede existir ese motor perfecto. Cualquier motor trmico pierde parte del calor suministrado. El segundo principio de la termodinmica impone un lmite superior a la eficiencia de un motor, lmite que siempre es menor del 100%. La eficiencia lmite se alcanza en lo que se conoce como ciclo de Carnot.El ciclo de Carnot est formado por 4 etapas. Dos transformaciones isotrmicas y dos transformaciones adiabticas. En el diagrama (presin - volumen) inferior podemos observar el ciclo de Carnot.

En el punto a la mezcla de nafta y aire ya est en el cilindro. Dnde: 1 - 2 = Expansin Isoterma 2 3 = Expansin Adiabtica 3 4 = Compresin Isoterma 4 1 = Compresin Adiabtica 3.3.1. Expansin Isoterma (a temperatura constante). Una transformacin se realiza por va Isoterma, cuando durante la misma la temperatura se mantiene constante. En ellas pueden variar, sin embargo, tanto la presin como el volumen. Cuando un gas ideal se comprime o expansiona Isotrmicamente, sigue la ley de Boyle Mariotte. 3.3.2. Expansin Adiabtica.- Una transformacin es Adiabtica, cuando durante toda ella no existe intercambio alguno de calor con el exterior. La ecuacin de un proceso de este tipo para los gases ideales es ( p . v = cte.). La inflamacin del gas ha terminado y la masa gaseosa se expande de manera adiabtica, en la cual el final de la expansin corresponde a una baja sensible de presin, El trabajo por el fluido activo.

3.4. Primera ley de la Termodinmica:La primera ley no es otra cosa que el principio de conservacin de la energa aplicado a un sistema de muchsimas partculas. (A) cada estado del sistema le corresponde una energa interna (U). Cuando el sistema pasa del estado (A) al estado (B), su energa interna cambia en. U=UB-UASupongamos que el sistema est en el estado (A) y realiza un trabajo (W), expandindose. Dicho trabajo mecnico da lugar a un cambio (disminucin) de la energa interna de sistema. U= -WTambin podemos cambiar el estado del sistema ponindolo en contacto trmico con otro sistema a diferente temperatura. Si fluye una cantidad de calor (Q) del segundo al primero, aumenta su energa interna en. U = QSi el sistema experimenta una transformacin cclica, el cambio en la energa interna es cero, ya que se parte del estado A y se regresa al mismo estado, U=0. Sin embargo, durante el ciclo el sistema ha efectuado un trabajo, que ha de ser proporcionado por los Alrededores en forma de transferencia de calor, para preservar el principio de conservacin de la energa, W=Q. Todos estos casos, los podemos resumir en una nica ecuacin que describe la conservacin de la energa del sistema. U = Q - W3.4.1. Trabajo mecnico hecho en cilindro del motor.- Consideremos, por ejemplo, un gas dentro de un cilindro. Las molculas del gas chocan contra las paredes cambiando la direccin de su velocidad, o de su momento lineal. El efecto del gran nmero de colisiones que tienen lugar en la unidad de tiempo, se puede representar por una fuerza (F) que acta sobre toda la superficie de la pared.

Si una de las paredes es un mbolo mvil de rea (A) y ste se desplaza (dx), el intercambio de energa del sistema con el exterior puede expresarse como el trabajo realizado por la fuerza (F) a lo largo del desplazamiento (dx). dW = - Fdx = - pAdx = - pdV. Siendo dV el cambio del volumen del gas.El signo menos indica que si el sistema realiza trabajo (incrementa su volumen) su energa interna disminuye, pero si se realiza trabajo sobre el sistema (disminuye su volumen) su energa interna aumenta. El trabajo total realizado cuando el sistema pasa del estado (A) cuyo volumen es (VA) al estado (B) cuyo volumen es (VB).

3.5. Factores que influyen en el trabajo del motor de combustin interna:Conocidos ya los fundamentos de los motores, vamos a ver ahora los factores que ms influyen en su trabajo, es decir, en su rendimiento. Estos factores son los siguientes:-Cilindrada.-Relacin De Compresin.-Velocidad De Rotacin Del Motor.-Velocidad Del Embolo.-Relacin Carrera-Dimetro.-Potencia Indicada y Efectiva.-Rendimiento Mecnico y Trmico.3.5.1. Cilindrada.- El cilindro que se forma al desplazarse el pistn desde el punto superior A (llamado Punto Muerto Superior o P.M.S) al punto inferior B (llamado Punto Muerto Inferior o P.M.I.) es 1o que se llama Volumen Unitario o (Vu), que corresponde a un cilindro cuyo dimetro D de la base es el dimetro del cilindro donde se halla el pistn, y la altura S de ese cilindro ser el recorrido que efecta la parte superior del pistn desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior, que llamaremos carrera del pistn.

Puestas as las cosas, no hay ms que aplicar la conocida frmula del volumen de un cilindro para averiguar el Volumen Unitario Vu que tiene ese motor, que suponemos es de un cilindro, teniendo en cuenta que el radio r se puede sustituir por el dimetro D dividido por dos (la mitad del dimetro es el radio).El Volumen Unitario Vu se expresa generalmente en centmetros cbicos (cm3/c.c.), por ello no hay ms que sustituir el dimetro D y la carrera L por sus valores puestos en centmetros. La cilindrada total V ser el resultado de multiplicar la cilindrada unitaria Vu por el nmero de cilindros Nc que tiene el motor, y el valor se puede expresar en centmetros cbicos, aunque es ms normal hacerlo en litros.3.5.2. Relacin de Compresin.- La relacin de compresin es el ndice que expresa el nmero de veces que el volumen total del cilindro, es mayor que el volumen de la cmara de compresin. El volumen total del cilindro influye, adems de la cilindrada unitaria, el espacio ocupado por la cntara de compresin.Si V es volumen del cilindro (cilindrada) y v es el volumen de la cmara de compresin, el volumen total del cilindro ser la suma total de ambos, es decir, V * v. La frmula para calcular la relacin de compresin es la siguiente:

3.5.3. Velocidad de rotacin del motor.- En mecnica una revolucin o giro es una vuelta completa del eje o cigeal. La velocidad de rotacin (o de giro) del motor viene determinada por el nmero de revoluciones por minuto (RPM), es decir, la cantidad de vueltas que da el cigeal en un minuto.3.5.4. Velocidad del embolo.- El movimiento del mbolo no es uniforme. Cuando el mbolo llega al P.M.S. se detiene para cambiar el sentido de su movimiento, por lo que en este punto su velocidad es nula, a medida que baja va aumentando la velocidad, y poco antes de llegar al centro de su carrera alcanza la velocidad mxima, que va disminuyendo para volver a ser nula en P.M.I.3.5.5. Relacin Carrera-Dimetro.- Una de las causas que ms influyen en mximo nmero de r.p.m. a alcanza en un motor, es 1a relacin existente entre la longitud de la carrera y el dimetro de los mbolos.

En los motores que tienen la carrera menor que el dimetro, el rendimiento trmico es menor, pero, todos los efectos negativos que acumulan el de carrera larga son mejorados en 1se suelen llamar super cuadrados.Los motores que tienen el dimetro del embolo igual al de la carrera reciben el nombre de cuadrados.La tendencia actual en los motores de automviles es hacerlos ligeramente sper cuadrados tanto en gasolina como en diesel.3.5.6. Potencia Indicada del motor.- Se llama as a la potencia realmente desarrollada en el interior del cilindro por el proceso de combustin. Una de las formas de determinarla es a travs de la presin media indicada (pi) del ciclo, que como se vio, viene dada por la altura del rectngulo de rea equivalente a la del ciclo y representa la relacin existente entre el rea del ciclo (A) y la cilindrada unitaria V. Se entiende por presin media, la presin constante que sera preciso impulsar el mbolo durante su carrera de trabajo para que, en estas condiciones ideales, la potencia desarrollada fuera igual que la divida a la combustin.La presin media varia con la velocidad del motor y la relacin de compresin. Ae . Pm . i . S . n Pi = ---------------------------- (Kw) 12000

Dnde: (Ae) rea del mbolo, (Pm) Presin media, (I) Nmeros de cilindros, (S) Carrera del pistn, (n) Nmero de revoluciones 3.5.6.1. Potencia Efectiva del motor.- La fuerza de la explosin aplicada a la biela y transmitida por sta al codo del cigeal para hacerle girar, produce un esfuerzo de rotacin que se conoce con el nombre de PAR-MOTOR.As pues, el par motor es un esfuerzo de giro. El cigeal de un motor gira debido a la fuerza aplicada del pistn en el recorrido de potencia la cual es transferida al cigeal por medio de la biela.El mayor valor de la presin en el cilindro no se da al mximo rgimen de giro del motor, sino a una velocidad mucho ms reducida, por el cual, el par motor mximo no se obtiene al rgimen de giro mximo, sino a una velocidad mucho menor.

MM . n Pe = ------------------------ (Kw) 9550

Dnde: (MM) Par Motor, (Pe) Potencia Efectiva, (n) Nmero de revoluciones

3.5.6.2. Potencia Terica del motor.- Es la relativa al combustible, es decir, la que debera suministrar el motor. Si toda la energa calorfica del combustible se transforma en energa mecnica.La potencia terica est determinada por el nmero de caloras contenidas en el peso del combustible consumido. Conociendo tambin el tiempo empleado en su consumo, se obtiene la potencia. Cc . d . Ei . 427PT = ---------------------------(Cv) 3600 . 75

Ecuacin (l).

Dnde: (Cc) Consumo de combustible, (Ei) Energa Interna, (d) Densidad, (PT) Potencia Terica.3.6. Rendimiento Mecnico del Motor.- Es la relacin existente entre el trabajo efectivo medido en el eje motor y el trabajo indicado.Este rendimiento tiene en cuenta el trabajo absorbido por el rozamiento de los rganos en movimiento del motor (Pistones, bielas, cigeal, etc.) y de los equipos auxiliares del motor (Bomba de agua, generador, etc.) as como el trabajo absorbido en el bombeo (Admisin, escape).El rendimiento mecnico empeora, no solo al aumentar la velocidad media del pistn (cuando sube el rgimen motor), si no, adems al disminuir la cilindrada unitaria.En los motores actuales, el total de las prdidas por frotamientos se evala en un 15% lo que implica un rendimiento mecnico del 85 %.En trminos de potencia podemos expresar el rendimiento mecnico como la relacin entre la Potencia Efectiva y la Indicada. Pe Rm = -------- ( % ) Pi

Dnde: (Pe) Potencia Efectiva, (Pi) Potencia Indicada, (Rm) Rendimiento Mecnico

3.6.1. Rendimiento Trmico del motor.-El motor de combustin interna es ante todo, una mquina trmica; el calor producido por la combustin se transforma en trabajo mecnico o energa. RENDIMIENTO TRMICO: Significa la eficiencia con que el motor transforma el calor en trabajo mecnico.El rendimiento trmico se expresa como la relacin entre el trabajo til producido por un motor y la energa calrica total contenida en el combustible, estando ambos expresados en las mismas unidades, ya sea calricas o de trabajo mecnico. Suponiendo que dos motores diferentes consumen la misma cantidad de combustible, pero uno de ellos entrega ms HP que el otro. Bajo estas condiciones el rendimiento del primero es mayor que el del otro. Generalizando, diremos que la potencia de un motor depende de la capacidad del mismo para aprovechar al mximo el calor generado en l, o sea un rendimiento trmico. Un motor con buen rendimiento trmico requiere menos refrigeracin que otro con un rendimiento trmico menor. El motor con mayor rendimiento trmico consume tambin menos combustible para realizar una determinada cantidad de trabajo, por lo tanto es ms econmico. El rendimiento trmico promedio de los motores de combustin es aproximadamente del 25% con el acelerador abierto al mximo; es decir, que a su velocidad mxima, slo convierte en trabajo mecnico til el 25 % del total del calor entregado por el combustible. A una velocidad que sea slo la mitad de su mxima, el rendimiento trmico alcanza en algunos casos el 35 40%. PiRt = ------- ( % ) PT

3.7. Sistema de Alimentacin del motor:3.7.1. Introduccin.- El sistema de alimentacin es otra parte fundamental dentro del ptimo funcionamiento del motor. Este tiene por objetivo el de proporcionar una relacin de mezcla de aire-combustible al motor, y depende mucho de las condiciones de entrada de mezcla para aprovechar el rendimiento efectivo de este.La relacin de mezcla optima se da a partir del estudio de la reaccin qumica entre el octano y el oxgeno, y el anlisis de la resultante de la reaccin en funcin a una ecuacin estequeomtrica.3.7.2. Principio de funcionamiento del Carburador.- Al ser un carburador un elemento mecnico, todo su funcionamiento se basa en la depresin que crean los pistones del motor en su carrera de bajada hacia el PMI. Por lo que se estudiar cmo se comporta el fenmeno de la depresin en el funcionamiento del carburador.En un punto hay depresin si en ste reina una presin inferior a otra que se toma como referencia, por ejemplo la (presin atmosfrica).Presin atmosfrica es 1a presin que ejerce el aire de la atmsfera sobre los cuerpos y objetos. La unidad de la presin atmosfrica es la "atmsfera", equivalente a 760 mm. de columna de mercurio o a 1 Kg/cm2 aproximadamente. Si en dos puntos (figura superior) hay distinta presin y estn comunicados entre s mediante una tubera, el aire ir al punto de mayor presin al de menor presin. El segundo punto estar en depresin respecto al primero. Cuando el motor est parado todos los puntos estn a la misma presin (presin: presin atmosfrica), con 1o que no hay movimiento, ni aspiracin de aire o mezcla de combustible.3.7.3. El principio del Carburador (El Tubo de Vnturi).- Este principio da referencia a las variaciones de velocidad de flujo un determinado fluido, que pasa a travs de un tubo en donde se tiene una diferencia de dimetros (estrechamiento), antes de llegar al estrechamiento, la velocidad de flujo disminuye y la presin aumenta, tras pasar el estrechamiento la velocidad de flujo aumenta y la presin disminuye.Se aprovecha este fenmeno, para instalar un tubo pequeo en el estrechamiento de forma perpendicular al tubo, en cuya parte inferior del pequeo tubo instalamos un recipiente con otro tipo de fluido.La diferencia de presiones producir una absorcin del otro fluido combinndose los dos fluidos, pasado la diferencia de dimetros del tubo de vnturi. De esta manera aprovechamos este fenmeno para obtener la relacin de mezcla (aire-gasolina) en el carburador.

3.7.4. El carburador elemental.- Nos proporciona una relacin de mezcla constante segn las variaciones de la posicin de la mariposa de aceleracin el cual consta de los siguientes elementos.1. Surtidor principal, que se encarga de suministrar la relacin de gasolina con las variaciones de entrada de aire al vnturi, obtenindose la relacin de mezcla deseada.2. Calibre, (ghicleur) que determina la cantidad de combustible que debe salir de la cuba hacia el surtidor principal.3. Cuba, que mantiene el nivel constante suficiente de suministro de combustible.4. Mariposa de aceleracin, llamado tambin obturador, que trabaja con la aceleracin del motor y determina la cantidad de mezcla que entrar al motor para diferentes regmenes de funcionamiento. 3.7.5. Circuitos del Carburador:

El motor generalmente trabaja en diferentes rangos de funcionamiento, es decir que deber satisfacer con las exigencias que presenta; la carretera (bajadas, subidas, el frenado, etc.), tambin el encendido del motor por las maanas, el estacionamiento, etc. Es por ello la necesidad de adicionar al carburador de sistemas que puedan suministrar una relacin de mezcla de aire-combustible.3.8. Inyeccin Electrnica de Combustible (E.F.I.): 3.8.1. Introduccin.- El principio de la inyeccin electrnica de combustible es muy sencillo. Los inyectores se abren no solo por la presin de combustible que est en las lneas de distribucin, sino tambin por los solenoides accionados por una unidad electrnica de control.Puesto que el combustible no tiene que vencer una resistencia, que no sean las insignificantes perdidas debidas a la friccin, la presin de la bomba puede fijarse en valores muy bajos, compatibles con los lmites para obtener atomizacin completa con el tipo de inyectores utilizados.La cantidad de combustible por inyectar, calcula la unidad de control con base en la informacin que se le alimentan en relacin con las condiciones de funcionamiento del motor. Esta informacin incluye la presin mltiple, enriquecimiento del acelerador, enriquecimiento para el arranque en frio, condiciones de funcionamiento en vaco, temperatura ambiente y presin baromtrica.Los sistemas trabajan con presin constante e inyeccin variable sincronizada o flujo continuo.Comparada con los sistemas de inyeccin mecnica, la inyeccin electrnica tiene un impresionante nmero de ventajas, Tiene menos partes mviles, no necesita estndares ultra precisos de maquinado, funcionamiento ms tranquilo, menos perdida de potencia, baja demanda de electricidad, no necesita impulsores especiales para la bomba, no tiene requerimientos crticos de filtracin de combustible, no tiene sobre voltajes o pulsaciones en la lnea de combustible, y finalmente , el argumento decisivo para los fabricantes de autos: su costo es ms bajo.3.8.2. Clasificacin del motor E.F.I:3.8.2.1. Segn el lugar donde Inyectan:3.8.2.1.1. Inyeccin Directa.- El inyector introduce el combustible directamente en la cmara de combustin. Este sistema de alimentacin es el ms novedoso y se est empezando a utilizar ahora en los motores de inyeccin gasolina como el motor GDI de Mitsubishi o el motor IDE de Renault.

3.8.2.1.2. Inyeccin Indirecta.- El inyector introduce el combustible en el colector de admisin, encima de la vlvulaDe admisin, que no tiene por qu estar necesariamente abierta. Es la ms usada actualmente.3.8.2.2. Segn el Numero de Inyectores:3.8.2.2.1. Inyeccin Monopunto.- Hay solamente un inyector, que introduce el combustible en el colector de admisin, despus de la mariposa de gases. Es la ms usada en vehculos turismo de baja cilindrada que cumplen normas de anti polucin.

3.8.2.2.2. Inyeccin Multipunto.- Hay un inyector por cilindro, pudiendo ser del tipo "inyeccin directa o indirecta". Es la que se usa en vehculos de media y alta cilindrada, con anti polucin o sin ella.

3.8.2.3. Segn el Numero de Inyecciones:3.8.2.3.1. Inyeccin Continua.- Los inyectores introducen el combustible de forma continua introducen en los colectores de admisin, previamente dosificada y a presin, la cual puede ser constante o variable.3.8.2.3.2. Inyeccin Intermitente.- Los inyectores introducen el combustible de forma intermitente, es decir; el inyector introducen abre y cierra segn recibe rdenes de la computadora de mando. La inyeccin intermitente se divide a su vez en tres tipos:3.8.2.3.2.1. Secuencial.- El combustible es inyectado en el cilindro con la vlvula de admisin abierta, es decir; los inyectores funcionan de uno en uno de forma sincronizada.3.8.2.3.2.2. Semisecuencial.- El combustible es inyectado en los cilindros de forma que los inyectores abren y cierran de dos en dos.3.8.2.3.2.3. Simultanea o en Paralelo.- El combustible es inyectado en los cilindros por todos los inyectores a la vez, es decir; abren y cierran todos los inyectores al mismo tiempo.

3.9. Sistema de Combustiple del motor E.F.I.:Este sistema suministra combustible al motor, el combustible bombeado desde el tanque de combustible por la bomba de combustible pasa a travs de la lnea de presin tubera de alta presin) y es filtrado en el filtro de combustible, este es luego distribuido a los inyectores a travs de la tubera de entrega. Los inyectores inyectan el combustible dentro del mltiple de admisin.

3.9.1. La Bomba de combustible.- Es la encargada de extraer el combustible desde el estanque para enviarlo a la rampa de inyeccin, se ubica dentro del estanque y es accionada por un motor elctrico.La bomba es de funcionamiento continuo y recibe alimentacin de un rel, el cual es comandado por la unidad electrnica de control.

3.9.2. El filtro de Combustible.- Esta encargado de retener las partculas de suciedad existentes en la gasolina para que estas no obturen los pequeos orificios de descarga de los inyectores.Este filtro es de alta presin y debe ser remplazado segn lo estipulado por el fabricante.3.9.3. El Regulador de Presin.- Si la presin en la admisin cambia, este regulador cambia la cantidad de combustible inyectado para que la combustin sea ptima. La presin en la admisin se consigue dentro del regulador de presin y la presin del combustible es mantenida constante para proporcionar le combustin ptima.3.9.4. Riel de Alimentacin.- Es el tubo distribuidor perteneciente a los sistemas multipunto para alimentar de combustible a los inyectores, en el sistema mono punto no se utiliza.3.10. Los Inyectores: Los inyectores reciben seales de inyeccin desde el ordenador e inyectan combustible dentro de la admisin de cada uno de los cilindros.El combustible es inyectado por la operacin de una bobina electromagntica en el inyector. 1. Filtro. 2. Conector alimentacin. 3. Devanado. 4. Ncleo magntico. 5. Surtidor de aguja. 6. Perno pulverizador. 7. Disco de tope 8. Muelle de reaccin.

3.11. Sistema de Induccin de Aire: Este sistema introduce aire al motor el aire que ha sido tomado dentro y limpiado por el purificador de aire, fluye hacia el tanque de compensacin de acuerdo con el ngulo de abertura de la vlvula del acelerador luego es distribuido a los cilindros a travs de la admisin. En motores EFI la cantidad de aire de admisin es detectada por un sensor de vaco (MAP) a fin de hacer la apropiada mezcla de aire-combustible.El ordenador enva luego seales de inyeccin de combustible para el sistema de combustible de acuerdo con el volumen de aire admisin.3.11.1. El cuerpo del Acelerador.- El cuerpo del acelerador es conectado al peal del acelerador. Este consiste en la vlvula que controla el aire de admisin, el resorte recuperador, el depsito impulsor que cierra la mariposa de aceleracin fcilmente cuando el pedal del acelerador es repentinamente soltado, y el sensor de posicin del acelerador (TPS) que detecta la posicin en la cual se encuentra la mariposa de aceleracin.Este sistema consiste en sensores, los cuales perciben el estado del motor y ordenador calcula la cantidad de inyeccin del combustible (tiempo de inyeccin) basado en las seales de esos sensores. Cada uno de los sensores convierte la carga del motor temperatura del refrigerante, temperatura de admisin de aire, velocidad del motor, aceleracin o rango de desaceleracin y otras condiciones de uso por las seales elctricas y las enva al ordenador basado en las seales desde estos sensores. La computadora calcula el tiempo de inyeccin y operacin de los inyectores e inyecta combustible en cada uno de los lugares de admisin.3.12. La Unidad Electrnica de Control (ECU): Tiene por funcin procesar la informacin recibida de los sensores y desarrollar el programa almacenado en la memoria. La unidad electrnica de control opera bajo el siguiente principio.Las seales recibidas por la ECU se procesan y se almacenan temporalmente en la memoria RAM, luego el procesador del sistema compara dichos datos con los existentes en la memoria ROM y toma la decisin, la cual se traduce en un tren de pulso de inyeccin para obtener mezclas ideales, ricas o pobres segn la condicin de funcionamiento del motor; tambin gobierna el funcionamiento del electro ventilador,la vlvula de purga del canister y, en los sistemas ms avanzados, el avance al encendido, entre otras cosas.

En los sistemas actuales, la unidad de control dispone de memorias PROM o EEPROM, las cuales es posible reprogramar para cambiar o corregir ciertos parmetros de funcionamiento.3.13. Sensores Esenciales del Sistema EFI:3.13.1. Sensor MAP (De vaco).- Este sensor percibe la presin del aire de admisin en el mltiple de admisin del motor y enva las seales al ordenador. Interiormente, en la unidad del sensor, en la cual el vaco es mantenido, el vaco (presin) en la admisin flucta. La presin es detectada por el sensor.

3.13.2. Sensor de Posicin del Acelerador (TPS).- Este sensor es montado en el acelerador y detecta el ngulo de abertura de la vlvula de aceleracin. Las seales de este sensor son usadas por el ordenador para incrementar el suministro de combustible y cortar el combustible durante la desaceleracin.El sensor de posicin del acelerador incluye un contacto en movimiento, el cual mueve a lo largo de una leva gua montada en el eje mismo, como la vlvula aceleracin y dos contactos estacionarios.La combinacin de estos contactos encendidos y apagados permite la abertura del ngulo y la cantidad de contacto entre 2 contactos variables conectados con la vlvula de aceleracin y un resistor impreso en el tablero del circuito, percibiendo el ngulo de abertura.3.13.3. Sensor de Temperatura de Agua.- Est montado en el circuito de refrigeracin, con el fin de determinar la temperatura del motor a partir de la temperatura del lquido refrigerante, as es posible que la ECU del motor determine la temperatura exacta del motor.

3.13.4. Sensor de Temperatura de Aire.- Est montado en el conducto de admisin. Mide la temperatura del aire de admisin con exactitud, en combinacin con un sensor de presin de sobrealimentacin.

3.13.5. Sensor de Oxigeno (Sonda Lambda).- La sonda lambda, o sensor de oxgeno, tiene por funcin informar al computador del contenido de oxgeno existente en el tubo de escape, permitiendo a la ECU reconocer si el motor est con mezcla rica o pobre. En la actualidad encontramos sondas principalmente de xido de circonio y que generan de 0.1 a 0.9 Volts, el primer Voltaje indica mezcla rica y el segundo, mezcla pobre.3.14. Diferencias entre el Carburador y el Sistema EFI:Las ventajas que supone la inyeccin de combustible en relacin con las exigencias de potencia, consumo, comportamiento de marcha, as como de limitacin de elementos contaminantes en los gases de escape.Las razones de estas ventajas residen en el hecho de que la inyeccin permite una dosificacin muy precisa del combustible en funcin de los estados de marcha y de carga del motor; teniendo en cuenta as mismo el medio ambiente, controlando la dosificacin de tal forma que el contenido de elementos nocivos en los gases de escape sea mnimo. Adems. Asignando una electrovlvula o inyector a cada cilindro se consigue una mejor distribucin de la mezcla. Tambin permite la supresin del carburador; dar forma a los conductos de admisin, permitiendo corrientes aerodinmicamente favorables. Mejorando el llenado de los cilindros, con lo cual, favorecemos el par motor y |a potencia, adems de solucionar los conocidos problemas de la carburacin, como pueden ser la escarcha, la percolacin, las inercias de la gasolina.3.14.1. Ventajas del Sistema EFI frente al Carburador:3.14.1.1. Menor consumo de combustible.- Con la utilizacin de carburadores, en los colectores de admisin se producen mezclas desiguales de aire-gasolina para cada cilindro.La necesidad de formar una mezcla que alimente suficientemente incluso al cilindro ms desfavorecido obliga, en general, a dosificar una cantidad de combustible demasiado elevada.La consecuencia de esto es un excesivo consumo de combustible y una carga desigual de los cilindros. Al asignar un inyector a cada cilindro, en el momento oportuno y en cualquier estado de carga se asegura la cantidad de combustible, exactamente dosificada.3.14.1.2. Aumento de Potencia.- La utilizacin de los sistemas de inyeccin permite optimizar la forma de los colectores de admisin con el consiguiente mejor llenado de los cilindros. El resultado se traduce en una mayor potencia especfica y un aumento del par motor, el aumento de potencia es de hasta un 15 %.3.14.1.3.- Gases de escape menos contaminantes.- La concentracin de los elementos contaminantes en los gases de escape depende directamente de la proporcin. Aire/gasolina. Para reducir la emisin de contaminantes es necesario preparar una mezcla de una determinada proporcin. Los sistemas de inyeccin permiten ajustar en todo momento la cantidad necesaria de combustible respecto a la cantidad de aire que entra en el motor.3.14.1.4. Arranque en frio y fase de calentamiento.- Mediante la exacta dosificacin del combustible en funcin de la temperatura del motor y del rgimen de atranque, se consiguen tiempos de arranque ms breves y una aceleracin ms rpida y segura desde el ralent. En la fase de calentamiento se realizar los ajustes necesarios para una marcha redonda del motor y una buena admisin de gas sin tirones, ambas con un consumo mnimo de combustible. 1o que se consigue mediante la adaptacin exacta del caudal de ste.3.14.1.5. Suministro Uniforme de mezcla a cada cilindro.- Puesto que cada cilindro tiene su propio inyector y porque el volumen de inyeccin es controlado con precisin por la ECU de acuerdo con las revoluciones del motor y los cambios en la carga, es posible una distribucin uniforme de combustible a cada cilindro. Adems, la relacin aire-combustible, puede ser controlada libremente por la ECU, cambiando el tiempo de funcionamiento del inyector (duracin de la inyeccin de combustible).Por estas razones, la mezcla aire-combustible es distribuida equitativamente a todos los cilindros y es creada una ptima relacin aire-combustible. Siendo ambas ventajas, desde el aspecto de control de emisin de escape y rendimiento de potencia.3.14.1.6. Mezcla precisa para todos los rangos de revoluciones del motor.- El surtidor del carburador no puede controlar con precisin la relacin aire-combustible durante los diferentes rangos de velocidad, as el control es dividido entre un sistema de baja, sistema primario de alta velocidad, sistema secundario de alta velocidad, etc. Y la mezcla aire-combustible debe enriquecerse durante los cambios de un sistema a otro.Por esta razn, si la mezcla aire-combustible no es mantenida ligeramente enriquecida, es posible que ocurran anormalidades (explosin prematura en los cilindros y cascabeleo) durante los cambios de los sistemas. Tambin, debido a la existencia de una gran desigualdad en la distribucin de la mezcla aire-combustible en cada cilindro con el EFI. Sin embargo una mezcla aire-combustible continuo y preciso, es aumentada sin importar la velocidad o carga del motor. Esto es una ventaja desde el aspecto de control de emisin y economa de combustible.3.14.1.7. Buena respuesta en relacin de los cambios en el ngulo de obturacin.- En el carburador, existe una gran distancia, desde los componentes de inyeccin de combustible hasta los cilindros. Tambin, debido a que existe una gran diferencia entre la gravedad especfica de la gasolina y el aire, ocurre un leve retraso en la entrada de gasolina al cilindro en relacin a los cambios en el volumen de admisin de aire.Ei combustible es pulverizado de 2 a 3 kg/cm 128.4 a 42.7 psi) tan alta como la presin del mltiple de admisin y debido a que !a gasolina es inyectada a travs de un pequeo agujero, fcilmente forma una neblina, consecuentemente, el volumen de inyeccin de gasolina cambia simultneamente con variaciones en el volumen de admisin de aire de acuerdo con la abertura y cerrado de la vlvula obturacin, as la mezcla aire-combustible inyectada a los cilindros, cambian inmediatamente de acuerdo a la abertura de la vlvula de obturacin, existiendo una buena respuesta en relacin a los cambios en la posicin del pedal del acelerador.3.14.1.8. Corte de combustible en las desaceleraciones.- Durante la desaceleracin, el motor est girando a altas velocidades aun cuando la vlvula de obturacin est cerrada. Consecuentemente, el volumen de admisin de aire en el cilindro es reducido y el vaco del mltiple es fuerte.Con el carburador, la gasolina adherida a las paredes del mltiple de admisin se vaporizar y entrar al cilindro debido al elevamiento repentino del vaco del mltiple, resultando una mezcla sobre-enriquecida, combustin incompleta, y en consecuencia con incremento en la cantidad de gasolina sin quemar (HC) en el gas de escape. En los motores EFI, la inyeccin de combustible se termina cuando la vlvula de obturacin se cierra y el motor est girando por encima de cierta revolucin, as la densidad del HC en el escape es reducida y menos combustible es consumido. 3.14.1.9. Eficiencia en la admisin de la mezcla Aire-Combustible.- El Venturi restringe el flujo de admisin de aire y eso es una desventaja para el motor. Con el EFI por otro lado, de 2 a 3 kg/cm (28.4 a 42.7 psi) de presin es siempre aplicada a la gasolina para mejorar el pulverizado de la mezcla aire-combustible, no existiendo as necesidad de un vnturi. Tambin el mltiple puede ser alargado y la inercia de aire de admisin puede ser utilizada para la admisin de una abundante mezcla aire-combustible.

3.15. Motores Sobrealimentados:3.15.1. Introduccin.- El uso de elementos que sirvan para sobrealimentar los motores viene dado por la necesidad de aumentar la potencia sin tener que aumentar la cilindrada. Aumentar la potencia depende de la cantidad de combustible quemado en cada ciclo de trabajo y del nmero de revoluciones.Pero tanto en motores Diesel como en los de gasolina, por mucho que aumentemos el combustible que hacemos llegar al interior de la cmara de combustin, no conseguimos aumentar su potencia si este combustible no encuentra aire suficiente para quemarse.As pues, solo conseguiremos aumentar la potencia, sin variar la cilindrada ni el rgimen del motor, si conseguimos colocar en el interior del cilindro un volumen de aire (motores Diesel) o de mezcla (aire y gasolina para los motores de gasolina) mayor que la que hacemos entrar en una "aspiracin normal" (motores atmosfricos).

En algunos casos, y en pases situados a grandes altitudes o con climas muy calurosos, existe la necesidad de compensar la disminucin de la densidad de aire producida por una disminucin de la presin atmosfrica ocasionada por la altitud y una diminucin de las molculas de oxigeno por el aumento de temperatura. Para todos ello la sobrealimentacin es la solucin que podemos aportar. Hay dos fabricantes principales a la hora de construir mquinas para sobrealimentar motores (compresores), que son:Garretykkk, tambin estnIHI,MHI(Mitsubishi) y Holset.

Turbocompresor de la marca Gattet3.15.2. La Sobrealimentacin en motores de gasolina.- En el caso de los motores de gasolina, la sobrealimentacin, presenta un problema inicial que ha de tenerse en cuenta. Como se ha visto, en la combustin de los motores de gasolina, el problema que acarrea sobrepasar una cierta presin de compresin puede ocasionar problemas de picado, bien por autoencendido o por detonacin.Este problema es debido al aumento de temperatura que sufre la mezcla de aire-combustible dentro del cilindro en la carrera de compresin del motor que ser tanto mayor cuanto mayor sea el volumen de mezcla (precisamente es lo que provoca la sobrealimentacin).La solucin para este problema consiste en reducir la relacin de compresin por debajo de 10:1 con el fin de que no aumente demasiado la presin y con ello la temperatura de la mezcla que puede provocar el autoencendido o la detonacin.Otro problema que hay que sumar a estos motores lo representa el aumento de las cargas trmicas y mecnicas. Debido a que las presiones durante el ciclo de trabajo en un motor sobrealimentado son mayores, esto se traduce en unos esfuerzos mecnicos y trmicos por parte del motor que hay que tener en cuenta a la hora de su diseo y construccin, reforzando las partes mecnicas ms proclives al desgaste y mejorando la refrigeracin del motor.Otra cosa a tener en cuenta es la variacin en el diagrama de distribucin. As para un motor sobrealimentado, cuanto mayor sea el AEE (avance a la apertura de la vlvula de escape) tanto mejor ser el funcionamiento de la turbina.Tambin la regulacin al avance del encendido debe de ser mucho ms preciso en un motor sobrealimentado, por eso se hace necesario un motor un encendido sin ruptor, por lo que es mejor el uso de encendidos transistorizados o electrnicos.3.15.2.1. Adems de todo ello, la sobrealimentacin de gasolina ha de tener en cuenta los siguientes factores:- Bomba de gasolina de mayor caudal y presin (por lo que se opta generalmente por bombas elctricas).- Que en el circuito de admisin de aire se instale un buen filtrado y que este perfectamente estanco.- A fin de optimizar el llenado del cilindro, se precisa de un dispositivo (intercooler) que enfre el aire que se ha calentado al comprimirlo por el sistema de sobrealimentacin antes de entrar en los cilindros del motor.- La riqueza de la mezcla, que influye directamente en la temperatura de los gases de escape; si el motor es turboalimentado, se reducir la riqueza a regmenes bajos y elevar as la temperatura en el escape para favorecer el funcionamiento de la turbina; por el contrario, se elevara con regmenes altos, disminuyendo la temperatura de escape, a fin de proteger laturbina.- En el escape, la seccin de las canalizaciones una vez superada la turbina se agranda para reducir en la medida de lo posible las contrapresiones que se originan en este punto. Asimismo, al producir la turbina una descompresin de los gasesde escape, los motores turbo son muy silenciosos.La contaminacin que provocan los motores turboalimentados de gasolina es comparable a la de un motor atmosfricoaunque los xidos de nitrgeno son ms importantes debido a las mayores temperaturas.3.15.2.2. Particularidades segn el sistema de alimentacin.- segn sea el sistema utilizado para sobrealimentar el motor de gasolina, el compresor puede aspirar aire a travs del filtro de aire y enviarlo comprimido hacia el carburador, o bien aspirar mezcla de aire-gasolina procedente del carburador y enviarlo directamente a los cilindros. En el primer caso, el carburador se sita entre el turbocompresor y el colector de admisin y el sistema recibe el nombre de "carburador soplado"; mientras que el segundo, el carburador se monta antes del turbo, denominndose "carburador aspirado".3.16. Los compresores:La forma de conseguir un aumento de la presin del aire necesario para la sobrealimentacin de motores es mediante la utilizacin de unas mquinas llamadas: compresores. Se clasifican en tres grupos: primero los llamados "volumtricos" o de "desplazamiento positivo"; segundo los que reciben el nombre de "dinmicos" o de "no desplazamiento positivo"; Por ltimo, el otro tipo de compresor se denominado de "onda de presin".A los primeros pertenecen loscompresores de mando mecnico(accionados por el cigeal mediante piones o correa) como ejemplo tenemos el denominado: Roots o de lbulos, Lysholm, el compresor G y muchos ms tipos. Como compresor "dinmico" se conoce a losturbocompresores(accionados por los gases de escape). Como compresor de "onda de presin" tenemos exclusivamente el "comprex" de la empresa Brown Boveri.

En el terreno de la sobrealimentacin de motores, tanto en gasolina como en Diesel, los mejores resultados obtenidos hasta ahora se han llevado a cabo con la ayuda de losturbocompresoresque si bien tienen algunos inconvenientes, tienen la gran ventaja de que no consumen energa efectiva del motor adems de que estn facultados para poder girar a un nmero elevadsimo de r.p.m. por encima de 100.000. Todo esto y su facilidad para ser aplicados al motor debido a su pequeo tamao (por lo menos en comparacin a los compresores volumtricos) hace que se haya estudiado a fondo la manera de utilizarlos y que se hayan conseguido con ellos grandes xitos tanto en competicin como en realizaciones de motores de tipo comercial.En el siguiente grfico vemos una comparativa de dimensiones y peso de cada uno de los tipos de compresores donde se aprecia la ventaja del turbocompresor que le hace ser ms adecuado a la hora de acoplarlo al motor.

3.17. Otras formas de sobrealimentar el motor: Consiste en utilizar la dinmica de la corriente de aire o gases aspirados por el motor.Como ejemplo el fabricante BMW utiliza para el motor en lnea de 6 cilindros del M5 un sistema de aspiracin con una vlvula de mariposa adicional. De este modo, se aprovecha el efecto de la llamada sobrealimentacin por "oscilacin de admisin", gracias a la cual se puede mejorar la potencia y el par motor, si bien esto solo es as dentro de un margen de r.p.m. relativamente estrecho.

En la grfica (figura inferior) nos muestra el incremento del par motor y de la potencia del motor M5 con sobrealimentacin por oscilacin de admisin.

Si en motores de 6 cilindros el tubo de aspiracin se realiza como en los motores de 4 cilindros, desembocan todos los tubos articulados en un colector. Y eso es bueno para la potencia mxima, pero no lo es tanto para el par motor. Solo se puede conseguir un buen par motor, si se aprovechan las ondas de choque o las pulsaciones, que se generan al cerrar las vlvulas de admisin, para obtener un efecto de sobrealimentacin, en otros cilindros. Cuantos ms cilindros (ondas de choques) se deriven a un colector, ms pequeo ser el efecto de sobrealimentacin, porque las pulsaciones se compensan entre ellas en el colector. El sistema funciona de forma ptima para el motor 3 cilindros, porque en ese caso una vlvula de admisin se cierra, cuando la otra justo empieza a abrirse. Y lo mismo es vlido para el lado del escape. Tambin aqu se agrupan los cilindros adecuados con longitudes adecuadas de conductos, para conseguir una mejora en el rendimiento volumtrico.El sistema de admisin de un motor Opel de 6 cilindros (figura inferior) aprovecha mediante una solucin ingeniosa los tiempos de trabajo que se dan al dividir el colector de admisin, en dos partes como si trabajaramos con un motor de 3 cilindros. Por medio de un tubo de aspiracin adecuado con una vlvula de mariposa conmutable (B) se divide el motor de 6 cilindros en rgimen de revoluciones bajo, en 2 motores de 3 cilindros (C). A partir de aproximadamente 4000 r.p.m. se abre la vlvula de mariposa conmutable (B) y el modo de funcionamiento se modifica de tal forma, que se genera una potencia elevada. Dependiendo de la conformacin y del ajuste del sistema de aspiracin, puede producirse otro incremento de potencia para un numero de revoluciones muy elevado, si se vuelve a cerrar la vlvula de mariposa a partir de aproximadamente 6000 r.p.m. (como se ve en la grfica superior).

3.18. El turbocompresor:Tiene la particularidad de aprovechar la fuerza con la que salen los gases de escape para impulsar una turbina colocada en la salida del colector de escape, dicha turbina se une mediante un eje a un compresor. El compresor est colocado en la entrada del colector de admisin, con el movimiento giratorio que le transmite la turbina a travs del eje comn, el compresor eleva la presin del aire que entra a travs del filtro y consigue que mejore la alimentacin del motor. El turbo impulsado por los gases de escape alcanza velocidades por encima de las 100.000 rpm, por tanto, hay que tener muy en cuenta el sistema de engrase de los cojinetes donde apoya el eje comn de los rodetes de la turbina y el compresor. Tambin hay que saber que las temperaturas a las que se va a estar sometido el turbo en su contacto con los gases de escape van a ser muy elevadas (alrededor de 750 C).

3.18.1. Ciclos de funcionamiento del Turbo:a). Funcionamiento a ralent y carga parcial inferior.-En estas condiciones el rodete de la turbina de los gases de escape es impulsada por medio de la baja energa de los gases de escape, y el aire fresco aspirado por los cilindros no ser precomprimido por la turbina del compresor, simple aspiracin del motor.b). Funcionamiento a carga parcial media.- Cuando la presin en el colector de aspiracin (entre el turbo y los cilindros) se acerca la atmosfrica, se impulsa la rueda de la turbina a un rgimen de revoluciones ms elevado y el aire fresco aspirado por el rodete del compresor es precomprimido y conducido hacia los cilindros bajo presin atmosfrica o ligeramente superior, actuando ya el turbo en su funcin de sobrealimentacin del motor.c). Funcionamiento a carga parcial superior y plena carga.-En esta fase continua aumentando la energa de los gases de escape sobre la turbina del turbo y se alcanzara el valor mximo de presin en el colector de admisin que debe ser limitada por un sistema de control (vlvula de descarga). En esta fase el aire fresco aspirado por el rodete del compresor es comprimido a la mxima presin que no debe sobrepasar los 0,9 bar en los turbos normales y 1,2 en los turbos de geometra variable.3.19. Constitucin de un turbocompresor:

Los elementos principales que forman un turbo son eleje comn(3) que tiene en sus extremos losrodetes de la turbina (2) y el compresor (1)este conjunto gira sobre loscojinetes de apoyo, los cuales han de trabajar en condiciones extremas y que dependen necesariamente de uncircuito de engraseque los lubrica.

Por otra parte el turbo sufre una constante aceleracin a medida que el motor sube de revoluciones y como no hay lmite alguno en el giro de la turbina empujada por los gases de escape, la presin que alcanza el aire en el colector de admisin sometido a la accin del compresor puede ser tal que sea ms un inconveniente que una ventaja a la hora de sobrealimentar el motor. Por lo tanto se hace necesario el uso de un elemento que nos limite la presin en el colector de admisin. Este elemento se llamavlvula de descargaovlvula waste gate (4).3.19.1. Temperatura de funcionamiento.- Como se ve en la figura las temperaturas de funcionamiento en un turbo son muy diferentes, teniendo en cuenta que la parte de los componentes que estn en contacto con los gases de escape pueden alcanzar temperaturas muy altas (650 C), mientras que los que est en contacto con el aire de aspiracin solo alcanzan 80 C.Estas diferencias de temperatura concentrada en una misma pieza (eje comn) determinan valores de dilatacin diferentes, lo que comporta las dificultades a la hora del diseo de un turbo y la eleccin de los materiales que soporten estas condiciones de trabajo adversas.El turbo se refrigera en parte adems de por el aceite de engrase, por el aire de aspiracin cediendo una determinada parte de su calor al aire que fuerza a pasar por el rodete del compresor. Este calentamiento del aire no resulta nada favorable para el motor, ya que no solo dilata el aire de admisin de forma que le resta densidad y con ello riqueza en oxgeno, sino que, adems, un aire demasiado caliente en el interior del cilindro dificulta la refrigeracin de la cmara de combustin durante el barrido al entrar el aire a una temperatura superior a la del propio refrigerante lquido.

Los motores de gasolina, en los cuales las temperaturas de los gases de escape son entre 200 y 300C ms altas que en los motores diesel, suelen ir equipados con carcasas centrales refrigeradas por agua. Cuando el motor est en funcionamiento, la carcasa central se integra en el circuito de refrigeracin del motor. Tras pararse el motor, el calor que queda se expulsa utilizando un pequeo circuito de refrigeracin que funciona mediante una bomba elctrica de agua controlada por un termostato. En un principio cuando se empez la aplicacin de los turbocompresores a los motores de gasolina, no se tuvo en cuenta la consecuencia de las altas temperaturas que se podan alcanzar en el colector de escape y por lo tanto en el turbo que est pegado a l como bien se sabe. La consecuencia de esta imprevisin fue una cantidad considerable de turbos carbonizados, cojinetes defectuosos y pistones destruidos por culpa de la combustin detonante. Hoy en da los crteres de los cojinetes de los turbocompresores utilizados para sobrealimentar motores Otto se refrigeran exclusivamente con agua y se han desarrollado y se aplican materiales ms resistentes al calor. Los fondos de los pistones de los motores turbo casi siempre se refrigeran por medio de inyeccin de aceite. Con estas medidas se han solucionado la mayor parte de los problemas que tienen los motores de gasolina sobrealimentados por turbocompresor, eso s, siempre teniendo presente que si por algn motivo la temperatura de escape sobrepasa durante un tiempo prolongado el lmite mximo de los 1000C el turbo podr sufrir daos.

CAPTULO IVELABORACIN DELPROYECTO(Faltan ms fotos de elaboracin del proyecto)

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