CARRERA DE TCNICO EN MECNICA NAVALClave: BTMMAM04

Gua del alumnoMdulo IV

Diagnstico y mantenimiento preventivo y correctivo de los motores diesel

Clave: MMA512

Junio 2006

Reforma Curricular del Bachillerato Tecnolgico

(Acuerdo 345)

Componente de Formacin Profesional

MDULO IV

CLAVE: MMA512

Profesores que participaron en la elaboracin de la gua de estudiante del mdulo III de la carrera de Tcnico en Mecnica Naval: Gilberto Ordaz Martnez, Martn de Atocha Can, Eleazar Cobos Meneses, Hctor Ibarra Daz.

Coordinadores de la DGECyTM:

M. en C. Gildardo Rojo Salazar

M. en C. Vctor Manuel Rojas Reynosa

QBP. Francisco Escamilla Rodrguez

Bil. Rodrigo Nava Mora

Edicin:

M. en C. Itzia Calixto Albarrn

M. en C. Jessica Noem Montao Vargas

Primera edicin: 2005.

Subsecretara de Educacin Media Superior, SEP.

Direccin General de Educacin en Ciencia y Tecnologa del Mar.

Direccin Tcnica.

ISBN: (En trmite).DIRECTORIO

Dr. Reyes S. Tamiz Guerra

Secretario de Educacin Pblica

Dra. Yoloxchitl Bustamante Dez

Subsecretara de Educacin Media Superior

M. en C. Daffny Rosado Moreno

Secretario Ejecutivo del CoSNET

Bil. Francisco Brizuela Venegas

Director General de Educacin en Ciencia y Tecnologa del Mar

M. en C. Gildardo Rojo Salazar

Director Tcnico de la DGECyTM

Ing. Heriberto Nolasco Heredia

Director de Operacin de la DGECyTM

C.P. Mara Elena Colorado lvarez

Coordinadora Administrativa de la DGECyTM

Ocean. Vctor Manuel Rojas Reynosa

Jefe del Departamento de Control Escolar de la DGECyTM

Q.B.P. Francisco Escamilla Rodrguez

Jefe del Departamento de Planes y Programas de Estudio de la DGECyTM

CONTENIDOPAG:

Directorio3

Objetivo6

Introduccin6

Mapa conceptual7

Submodulo I Mantenimiento a un motor diesel de dos y cuatro tiempos.

1.1 Proporcionar mantenimiento a las partes fijas del motor diesel de 2 y 4 tiempos.

1.1.1 Trminos fundamentales.

8

1.1.2 Ciclos operativos.16

1.1.3 Partes fijas del motor de 2 y 4 tiempos diesel.

25

1.1.4 Funcin y ubicacin en el motor diesel de 2 y 4 tiempos.

25

1.2 Proporcionar mantenimiento a las partes mviles del motor diesel de 2 y 4 tiempos.

1.2.1 Partes mviles del motor diesel de 2 y 4 tiempos.35

1.2.2 Funcin y ubicacin de las partes mviles en el motor de 2 y 4 tiempos.35

Submodulo II Mantenimiento a los sistemas del motor diesel de dos

y cuatro tiempos. 2.1 Proporcionar mantenimiento al sistema de lubricacin del motor diesel de 2 y 4 tiempos.

50

2.1.1 Conocer los componentes del sistema de lubricacin.

51

2.1.2 Verificar la operacin del sistema de lubricacin.

55

2.1.3 Ajustar las fallas detectadas en la verificacin del sistema de lubricacin58

2.2. Proporcionar mantenimiento al sistema de enfriamiento del motor diesel de 2 y 4 tiempos.

2.2.1 Conocer los tipos de sistemas de enfriamiento y sus componentes.60

2.2.2 Verificar la operacin del sistema de enfriamiento.

61

2.2.3 Ajustar las fallas detectadas en la verificacin del sistema de enfriamiento.

66

2.3. Proporcionar mantenimiento al sistema de admisin y escape del motor diesel de 2 y 4 tiempos.

2.3.1 Conocer los componentes del sistema de admisin y escape.69

2.3.2 Verificar la operacin del sistema de admisin y escape.

2.3.3 Corregir las fallas detectadas en la verificacin del sistema de admisin y escape.

2.4 Proporcionar mantenimiento al sistema de arranque del motor diesel de 2 y 4 tiempos.

2.4.1 Conocer los componentes de los diferentes tipos de sistemas de arranque.91

2.4.2 Verificar la operacin del sistema de arranque.

2.4.3 Ajuste de las fallas detectadas en la verificacin del sistema de arranque.

2.5 Proporcionar mantenimiento al sistema de combustible del motor diesel de 2 y 4 tiempos.

2.5.1 Conocer los componentes de los diferentes tipos de sistemas de combustible diesel.104

2.5.2 Verificar la operacin del sistema de combustible diesel.

2.5.3 Ajuste de las fallas detectadas en la verificacin del sistema de combustible diesel.

Submodulo III Mantenimiento de afinacin de los sistemas del motor diesel de dos y cuatro tiempos.3.1 Proporcionar mantenimiento al sistema de inyeccin unitaria3.1.1 Conocer los componentes del sistema de inyeccin unitaria.112

3.1.2 Verificar la operacin del sistema de inyeccin unitaria.

3.1.3 Ajuste de las fallas detectadas en la verificacin del sistema de inyeccin unitaria.

3.2 Proporcionar mantenimiento al sistema de inyeccin rotativo.

3.2.1. Conocer los componentes del sistema de inyeccin rotativo.114

3.2.2 Verificar la operacin del sistema de inyeccin rotativo.

3.2.3 Ajuste de las fallas detectadas en la verificacin del sistema de inyeccin rotativo.

3.3 Proporcionar mantenimiento al sistema de inyeccin en lnea o en V.

3.3.1. Conocer los componentes del sistema de inyeccin en lnea o en V.130

3.3.2 Verificar la operacin del sistema de inyeccin en lnea o en V.

3.3.3 Ajuste de las fallas detectadas en la verificacin del sistema de inyeccin en lnea o en V.

3.4 Proporcionar mantenimiento al sistema de inyeccin PT.

3.4.1. Conocer los componentes del sistema de inyeccin PT.135

3.4.2 Verificar la operacin del sistema de inyeccin PT.

3.4.3 Ajuste de las fallas detectadas en la verificacin del sistema de inyeccin PT.

3.5 Proporcionar mantenimiento al sistema de inyeccin electrnica diesel.

3.5.1. Conocer los componentes del sistema de inyeccin electrnica diesel.146

3.5.2 Verificar la operacin del sistema de inyeccin electrnica diesel.

3.5.3 Ajuste de las fallas detectadas en la verificacin del sistema de inyeccin electrnica diesel.

.

RESULTADO DE APRENDIZAJE

Este material ha sido diseado para facilitar el trabajo del estudiante de la especialidad de Mecnica Naval para el mdulo IV: Diagnstico y mantenimiento preventivo y correctivo de los motores diesel, al proporcionarle una gua donde se especifican los contenidos y las actividades de dicho mdulo y de esta manera facilitarle la construccin de conocimientos, el desarrollo de habilidades y la formacin de actitudes, que le permitan realizar el diagnstico y mantenimiento preventivo y correctivo de los motores diesel de acuerdo a las recomendaciones y especificaciones tcnicas del fabricante.

INTRODUCCIN

El presente material ha sido elaborado con la finalidad de que estudiante de mecnica naval en el mdulo IV: Diagnstico y mantenimiento preventivo y correctivo de los motores diesel, cuente con la informacin necesaria que le permitir construir el conocimiento para proporcionar el diagnstico del motor diesel, realizar el servicio de mantenimiento preventivo y correctivo en los motores de 2 y 4 tiempos con enfoque en normas de competencia laboral NTCL.

Este material contribuir a la construccin de conocimientos, al desarrollo de las habilidades y la formacin de actitudes de los estudiantes de la especialidad, cuyo propsito en este cuarto Mdulo es capacitar al estudiante para poder prestar el diagnstico y mantenimiento preventivo y correctivo de los motores diesel.

Los datos aqu presentados han sido recopilados de las fuentes de informaciones actualizadas y reconocidas en la temtica tratadas, as como de las principales marcas de motores de 2 y 4 tiempos diesel que se encuentran actualmente en el mercado y cuyos datos aparecen en la bibliografa al final de este manual.

Bienvenido al fantstico mundo de los motores de 2 y 4 tiempos diesel y preprese para iniciar un breve recorrido a travs del mundo de los motores de combustin interna, equipados con inyeccin computarizada.

MAPA CONCEPTUAL

Hhhhhhh f Gua del alumno

Mdulo IV

Submodulo I. Mantenimiento a un motor diesel de dos y cuatro tiempos..

1.1 Partes fijas del motor diesel de 2 y 4 tiempos

Breve historia del motor diesel.

A lo largo de la historia muchos hombres de ciencia contribuyeron al desarrollo de los motores de combustin interna dentro de los que podemos mencionar:

Fsico holands Huyghens quien en 1680 construye una maquina basndose en el principio de que se podra hacer explotar una carga de plvora en un recipiente cerrado. En 1799 el qumico e ingeniero francs de nombre Lebon invento una maquina a la que le dio el nombre de motor de combustin interna haciendo arder un gas combustible mezclado con cierta cantidad de aire, dentro de un cilindro provisto de un embolo, y la expansin producida por los gases de la combustin dentro del cilindro empujaron al embolo hacia fuera. La maquina nunca fue perfeccionada.

En 1820 el reverendo ingles W. Cecil construyo un motor semejante al de Lebon al hacer arder en un cilindro una mezcla combustible de hidrgeno y aire.

William Barnet ampliando los experimentos de Cecil y Lebon encontr que era necesario para obtener una gran cantidad de energa, comprimir los gases en el cilindro, antes de someterlos a la combustin. A pesar de esto ninguno logro perfeccionar su maquina para hacerla eficaz.

En 1860 se fabrico el primer motor de combustin comercial logrado por un inventor francs llamado Lenoir, diseando un motor de doble accin que efectuaba su ciclo en dos carreras del embolo y cuya eficiencia total no pasaba del 1 %.

En 1862 el ingeniero francs Beau de Rochas patento un motor de combustin interna cuyo funcionamiento se basaba en un ciclo de cuatro tiempos, a pesar de esto nunca construyo un modelo de su invento.

En 1866 Gottlieb Daimler registra la patente de un motor de gasolina previsto exclusivamente para su montaje en un vehculo en abril y presenta en agosto el ''vehculo montura'', el antecesor de la motocicleta. Paul, el hijo de Daimler, realiza el primer viaje pblico, con lo que se transforma en el primer ''motero'' de la historia.

En 1869 el ingles Dugald Clerk diseo un motor que se basaba en el ciclo de dos tiempos, el cual estaba dotado de un cilindro auxiliar para la admisin.

En 1876 Otto construyo otro motor de operacin silenciosa de un cilindro horizontal con las vlvulas de admisin plana y deslizante y la de escape accionada por balancn el cual como el anterior quemaba gas combustible.

En 1886, karl benz construye el primer automvil de tres ruedas. Ese mismo ao Daimler aplica el motor de Maybach sobre un carruaje de cuatro ruedas. la historia del automvil haba comenzado.

En 1872 George Brayton patento y construyo un motor en el cual la combustin de una mezcla de aire y gas se efectuaba a presin constante.

En 1892 el doctor aleman Rudolf Diesel con el afn de desarrollar un motor mas eficiente propuso un motor hipottico de combustin interna, que quemara carbn pulverizado, en lugar de aceite combustible. El aire dentro del cilindro se comprimira a una presin tan elevada que la temperatura resultante encendera el carbn. De este motor se emprendi la fabricacin a cargo de dos compaas alemanas la MAN y la Krupp pero se tropezaron con mltiples dificultades por lo que se abandonaron las ideas originales de diesel.

Conceptos fundamentales del motor diesel.

Las maquinas de combustin se pueden dividir en dos clases generales:

Las maquinas de combustin externa.

Maquinas de combustin interna.

Las maquinas de combustin externa son aquellas en las que el fluido de trabajo es utilizado para transferir una parte del calor de la combustin, hacia aquella parte de la maquina donde ese calor es transformado en energa mecnica.

Las maquinas de combustin interna usan aire atmosfrico y la combustin del combustible y el aire ocurren en, o cerca de aquella parte de la maquina que convierte el calor en trabajo mecnico; los gases de la expansin actan directamente sobre la maquina, y los productos de la combustin son expulsados fuera de la maquina.

Por lo anterior podemos definir a las maquinas de combustin interna como aquellas donde se obtiene un trabajo mecnico al quemar un combustible dentro de sus cilindros.

Para su estudio las maquinas de combustin interna se dividen en:

Alternativas.

Rotativas

Las maquinas alternativas objeto de este curso se subdividen a su vez en dos tipos bsicos:

De ignicin por chispa (motor de gasolina)

De ignicin por compresin. (Motor diesel)

Los trminos que se emplean frecuentemente en el manejo de la informacin del motor de combustin son:

Cmara de combustin: espacio dentro del motor comprendido por la cabeza, la camisa y el pistn dentro del cual se realiza la combustin.

Punto muerto superior (p.m.s.): Limite superior del recorrido del pistn dentro del cilindro.

Punto muerto inferior (p.m.i.): Limite inferior del recorrido del pistn dentro del cilindro.

Carrera del pistn: recorrido del pistn del p.m.s. al p.m.i.

Traslape de vlvulas o Barrido de gases: Momento en el que se encuentran abiertas las vlvulas de admisin y escape (o lumbreras de admisin y escape) para limpiar la cmara de combustin de residuos de gases de escape de la combustin anterior. Relacin de compresin: Cociente entre el volumen del cilindro en el pms (V1) y el volumen del cilindro en el p.m.i. (V2)

Cilindrada: es la diferencia entre el volumen libre del cilindro en el p.m.s., y en p.m.i.

Buja de precalentamiento: Dispositivo elctrico utilizado para precalentar el aire en un espacio dentro del motor llamado precmara de combustin antes de arrancar el motor.

Camisa del motor: Envolvente desmontable colocada en el orificio del bloque dentro de la cual se desplaza el pistn.

Culata: tapa superior del cilindro para sellar la cmara de combustin y donde se alojan las vlvulas de admisin y escape.

Motor de combustin interna: Mecanismo que funciona en base a procesos qumicos y fsicos dentro de un espacio interno llamado cmara de combustin.

Eje cigeal: eje acodado que recibe a travs de la biela el empuje del pistn.

Pistn: componente que recibe el empuje de los gases de escape durante la expansin de gases dentro de la cmara de combustin.

Biela: dispositivo que convierte el movimiento alternativo del pistn en rotativo en el eje cigueal.

rbol de levas: eje con levas dispuestas en forma adecuada para el control de las vlvulas.

Cabeza o Culata: componente que cubre la parte superior del cilindro para sellar la cmara de combustin.

Nomenclatura bsica del motor.

Dentro del motor encontramos partes esenciales en el mismo las cuales sern tratadas a continuacin para una mejor comprensin de los principios de operacin del motor.

El cilindro recipiente cilndricamente conformado, dentro del cual el pistn efecta un recorrido lineal alternativo; y esta generalmente contenido en el bloque de cilindros el cual va unido o forma parte integral con el carter del cigeal. La parte superior del cilindro se denomina cabeza o culata; y el volumen contenido entre ella y la parte superior del pistn se le conoce como cmara de combustin del cilindro.

La biela y la manivela o cigea del eje cigeal cambian el movimiento lineal alternativo del pistn en un movimiento rotativo del cigeal.

El eje cigeal va usualmente montado sobre un cierto nmero de cojinetes, llamado cojinetes principales o de bancada los cuales van soportados por el carter del cigeal o del bloque de cilindros.

Los extremos o conductos por donde salen los productos de la combustin, desde la cmara de combustin, y a travs de las vlvulas de escape son los conductos de escape y el mltiple de escape. Asimismo el aire requerido para la combustin es introducido al cilindro a travs de un filtro de aire, el mltiple de admisin y las vlvulas de admisin.

Tanto las vlvulas de admisin como las vlvulas de escape son operadas por mecanismos de vlvulas los cuales consisten bsicamente de un eje de levas, varillas impulsoras, balancines, resortes de vlvulas.

En adicin a esta nomenclatura bsica del motor se utiliza cierta terminologa la cual es descrita a continuacin:

El dimetro interior del cilindro es llamado el dimetro del cilindro y se mide en pulgadas. Durante el recorrido alternativo del pistn, existen unas posiciones lmites superior e inferior, en las cuales la direccin del movimiento del pistn es invertida. La distancia lineal medida paralela al cilindro entre los lmites superior e inferior del recorrido del pistn es definida como su carrera y es medida en pulgadas. Estos lmites son conocidos como el punto muerto superior (PMS) y punto muerto inferior (PMI)

Al volumen contenido en el cilindro, arriba de la parte superior del pistn, cuando este se encuentra en su p.m.s., se denomina volumen de la cmara de combustin y es medido en pulgadas cbicas.Al volumen recorrido (barrido) por el pistn en su movimiento alternativo entre los puntos muertos superior e inferior se llama desplazamiento del pistn o cilindrada, siendo medida en pulgadas cbicas, decmetros cbicos o litros. Cuando el motor consta de varios cilindros, su cilindrada es igual a la suma de las cilindradas de todos los cilindros.

La relacin del volumen cuando el pistn esta en el p.m.i. (V1) y el volumen cuando esta en el p.m.s. (V2) se le conoce como su relacin de compresin (r.c.) y se expresa comnmente como:

r. c. = V1/V2

Tipos de motores de combustin interna.

Los motores de combustin interna pueden ser clasificados de acuerdo a los siguientes factores:

POR SU CICLO DE FUNCIONAMIENTO

POR LA DISPOSICIN Y NUMERO DE SUS CILINDROS

POR LA ACCIN DEL PISTN EN EL CILINDRO

POR SU VELOCIDAD

POR SUS APLICACIONES

Por sus ciclos de funcionamiento todos los motores de combustin interna alternativos se dividen, basndose en el nmero de carreras del pistn por ciclo, en dos grupos: Motores de cuatro tiempos y de dos tiempos.

La norma mas comnmente empleada para clasificar a los motores de combustin interna multicilindricos, es por la disposicin y numero de sus cilindros, los tipos bsicos ms comunes son los siguientes:

En lnea, de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, hasta 20 cilindros

En V de 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16 cilindros.

Radiales 2, 3, 5, 7, 9, 11, y 12 cilindros

De cilindros opuestos

De pistones opuestos.

Accin del pistn en el cilindro.

Tanto los motores de dos tiempos, como los de cuatro tiempos, pueden ser, por la accin del pistn en el cilindro:

De simple efecto

De doble efecto.

Los motores de simple efecto usan solamente un extremo del cilindro y una cara del pistn, para el desarrollo de la potencia.

Los motores de doble efecto, reciben su nombre por el hecho de utilizar pistones cerrados en ambos extremos, que se mueven en cilindros de doble cmara de combustin; es decir, que utilizan los dos extremos del cilindro y las dos caras del pistn para desarrollar su potencia. El pistn esta conectado por medio de su vstago, a una cruceta, la que transmite el movimiento alternativo del pistn, a travs de la biela al eje cigeal.

Por su velocidad.

Los motores pueden dividirse en tres clases:

Baja velocidad

Media velocidad

Alta velocidad.

Los motores de baja velocidad se construyen para desarrollar potencias de hasta 1000 hp por cilindro y velocidades entre 80 y 500 rpm.

Los motores de media velocidad obtienen potencias entre 100 y 200 hp por cilindro, con velocidades comprendidas entre 500 y 1000 rpm.

Los motores de alta velocidad desarrollan velocidades similares a las que desarrollan los motores de gasolina.

Aplicacin.

Por la construccin especializada que tienen los motores de combustin interna se pueden considerar agrupados de acuerdo a su aplicacin en:

Estacionarios.

Marinos.

Porttiles.

Automotrices.

Aviacin.

Se consideran motores estacionarios aquellos que se instalan en forma permanente, generalmente sobre un cimiento de concreto y con el supuesto de que continuaran efectuando su trabajo en ese lugar u otro similar.

Los motores marinos son aquellos que son especialmente diseados y construidos para trabajar en una embarcacin y van normalmente montados sobre una base de viguetas de acero o bloques de madera segn sea la construccin del buque.

Los motores porttiles normalmente van montados sobre rieles de acero o plataformas, para su fcil transportacin de un punto a otro. Estos motores son usualmente utilizados para el accionamiento de generadores de corriente alterna o directa, bombas, compresores, etc.

Los automotores son aquellos construidos especficamente para ser instalados en forma permanente en un vehculo para su impulsin.

Los motores de aviacin son diseados y construidos para instalarse en aviones y dirigibles.

Funcionamiento de un motor diesel.

Conocidas las partes principales de un motor de combustin interna pasaremos a estudiar su funcionamiento.

En esta seccin conoceremos la forma en que un motor diesel es capaz de mantenerse funcionando de acuerdo a un conjunto de procesos que conforman el ciclo del motor, donde se ven involucrados movimientos mecnicos de los componentes del motor y fenmenos fsicos que en su conjunto logran que una maquina de combustin interna sea capaz de producir trabajo efectivo.

En principio haremos mencin de las diferencias fundamentales que podemos encontrar entre un motor diesel y uno de gasolina.

En trminos generales el funcionamiento de los motores diesel es similar a los motores de gasolina, no obstante existen entre ellos diferencias muy marcadas que hacen variar considerablemente su operacin, estas diferencias entre ambos motores son las siguientes:

El motor de gasolina esta basado en el ciclo Otto, en tanto que el motor diesel lo esta en el ciclo Diesel lo que da como resultado las siguientes diferencias:

Admisin

Motor de Gasolina: Admite aire mezclado con gasolina

Motor Diesel: Admite solamente aire puro

Compresin.

Motor de Gasolina: Comprime la mezcla moderadamente.

Motor Diesel: Comprime el aire a alta presin

Inyeccin.

Motor de Gasolina: No existe (como proceso continuado de la compresin no existe, pero en la actualidad la inyeccin de gasolina se da en el proceso de admisin.)

Motor Diesel: Se inyecta al cilindro una cantidad dosificada de combustible finamente pulverizada.

Ignicin.

Motor de Gasolina: Por medio de una chispa de alto voltaje

Motor Diesel: En forma espontnea

Combustin.

Motor de Gasolina: Ocurre en forma rpida e incompleta.

Motor Diesel: Ocurre en forma gradual y completa.

Expansin.

Motor de Gasolina: Ocurre en una forma violenta por la explosin de la mezcla y empuja el pistn hacia abajo.

Motor Diesel: Va ocurriendo a medida que el pistn esta siendo empujado hacia abajo, con un impulso de presin continuada.

Escape

Motor de Gasolina: Salen los gases quemados, primero por la presin que tienen y despus por el movimiento ascendente del pistn. El cilindro no queda completamente limpio de gases.

Motor Diesel: Salen los gases quemados acelerados casi siempre por el aire puro que despus se emplea en la admisin. El cilindro queda limpio de gases.

Ciclo terico motor 4 tiempos

Anteriormente se menciono que de acuerdo a su funcionamiento los motores los podemos identificar como de dos y cuatro tiempos.

Comenzaremos por describir el ciclo de un motor diesel de cuatro tiempos. Aqu identificaremos un ciclo terico y un ciclo prctico de funcionamiento del motor de cuatro tiempos.

Ciclo del motor de 4 tiempos diesel.

Definimos por ciclo al conjunto de procesos que se dan para hacer posible el funcionamiento de un motor.

Dentro de este ciclo identificaremos los procesos que intervienen en el mismo.

Generalmente en la mayora de la bibliografa acerca de los motores de combustin interna se manejan cuatro procesos dentro del ciclo de funcionamiento de un motor de combustin interna, esto por la relacin que se hace con los recorridos que el pistn realiza dentro del cilindro que son cuatro hablando de un motor de 4 tiempos. Pero hablando de los fenmenos fsicos que se dan dentro de la cmara de combustin del motor tendremos que hacer referencia a seis procesos los cuales son los siguientes:

Admisin.

Compresin.

Inyeccin de combustible.

Encendido-Combustin.

Expansin.

Escape.

El motor de cuatro tiempos considerando el ciclo terico del mismo empieza con el pistn en el punto muerto superior de su carrera descendente.

Ventajas de los motores de 4 tiempos.

Entre las ventajas principales que presenta el uso de los motores de cuatro tiempos en las instalaciones diesel se pueden mencionar las siguientes:

Una mejor evacuacin y carga de los cilindros dado que se dispone de dos carreras completas del pistn parca llevar a cabo estos dos procesos.

El esfuerzo por calor a que estn sometidos el pistn y la pared del cilindro, es relativamente pequeo.

Una mayor economa debido a un menor consumo de combustible, por un mejor barrido y carga de los cilindros.

Una buena posibilidad de lubricacin de las articulaciones ya que debido a este ciclo de funcionamiento, se efecta un cambio de presiones en ellas.

Desventajas de los motores de cuatro tiempos.

Entre las desventajas que presentan los motores de cuatro tiempos podemos mencionar:

La uniformidad relativamente escasa en la marcha lo que conduce al uso de pesados volantes o a la construccin de motores de muchos cilindros.

Un mayor peso por unidad de potencia.

Elevado precio del motor debido al uso de vlvulas y sus correspondientes mecanismos.

Una mayor cantidad de trabajos de conservacin y mantenimiento.

En los motores de combustin interna diesel al igual que en los de gasolina podemos identificar dos ciclos de funcionamiento en estos a fin de entender con claridad como es que se llevan a cabo los procesos tanto mecnicos como fsicos que se dan dentro del motor y que permiten que este funcione de manera eficiente al momento de realizar algn trabajo.

Como se menciona anteriormente y a pesar de que el pistn nicamente realiza cuatro carreras dentro del cilindro, el ciclo del motor esta compuesto por seis procesos (admisin, compresin, inyeccin, combustin, expansin y escape)

Dentro del cilindro, el movimiento alternativo de los pistones se convierte en giratorio mediante las bielas y el cigeal, que a su vez transmite el movimiento al volante del motor, un disco pesado, cuya inercia arrastra al pistn en todos los tiempos, salvo en el de expansin, en el que sucede lo contrario. En los motores de cuatro cilindros, en todo momento hay un cilindro que suministra potencia al hallarse en el tiempo de expansin, lo que proporciona una mayor suavidad y permite utilizar un volante ms ligero.

El cigeal est conectado mediante engranajes u otros sistemas al llamado rbol de levas, que abre y cierra las vlvulas de cada cilindro en el momento oportuno.

Esto explica tanto los movimientos que realizan los componentes dentro del motor como su relacin entre ellos a travs de conexiones mecnicas.

Ahora vamos a explicar como se dan todos los procesos de un ciclo en un motor de cuatro tiempos diesel, para ello iniciaremos con un ciclo denominado terico con el cual se puede entender que pasa dentro de un motor de combustin interna para que este funcione.

Ciclo terico de funcionamiento de un motor de diesel de cuatro tiempos

La siguiente explicacin le dar una idea de los procesos que intervienen en el ciclo terico de funcionamiento del motor de diesel de 4 tiempos siendo estos ideales, esto es, en la prctica serian ineficientes para el motor.

En primer lugar debe considerarse ciclo al conjunto de procesos que intervienen para lograr el funcionamiento eficiente de un motor.

Dentro de un ciclo intervienen seis procesos, estos son:

Admisin

Compresin

Inyeccin

Combustin

Expansin

Escape

Admisin. -este proceso inicia dentro del cilindro del motor estando el pistn en el punto muerto superior (p.m.s.) y las vlvulas de admisin cerradas. Al iniciar el pistn a descender, al mismo tiempo la vlvula de admisin comienza tambin a abrirse provocando por un lado que al descender el pistn se provoque una disminucin en la presin dentro del cilindro y por otro al encontrarse la vlvula de admisin abierta comunica al cilindro con la atmsfera as, por la diferencia de presiones que se da entre el interior del cilindro y el exterior (medio ambiente), este se llenar de aire al ser ocupado el espacio de baja presin creado dentro del cilindro por un volumen de aire atmosfrico, el proceso finalizar al llegar el pistn al punto muerto inferior de su carrera al mismo tiempo que se cierra la vlvula de admisin.

Compresin. -con el cilindro lleno de aire y encontrndose el pistn en el punto muerto inferior de su carrera dentro del cilindro, con las vlvulas de admisin y escape cerradas, empieza este (pistn) a ascender comprimiendo el volumen de aire atrapado dentro del cilindro elevando su presin y su temperatura al mismo tiempo que disminuye el volumen del gas (aire atmosfrico), este proceso termina al llegar el pistn al punto muerto superior (p.m.s.) de su recorrido ascendente al termino de este proceso el aire se encuentra en las condiciones mas favorables para el siguiente proceso.

Inyeccin. -encontrndose el pistn en el p.m.s., con el aire comprimido dentro de la cmara de combustin, se inyecta una cantidad de combustible diesel pulverizado y a alta presin dentro de la cmara de combustin para que al entrar en contacto con el aire a alta temperatura y presin se inicie la combustin, recuerde que para iniciarla es necesario la presencia de tres elementos: aire, temperatura y combustible; los dos primeros ya se encuentran presentes al finalizar el proceso de compresin, mientras que el tercero es proporcionado durante el proceso de inyeccin del diesel a la cmara de combustin.

Combustin. - este proceso tiene como fin lograr que la mezcla que se encuentra dentro de la cmara de combustin y la cual ya fue encendida en el proceso anterior se queme en su totalidad y con esto lograr que la energa que se produzca de dicha combustin se convierta en trabajo. Al finalizar la combustin dentro de la cmara de combustin el producto generado son gases quemados los cuales se encuentran debido a la combustin a una temperatura y presin bastante elevada.

Expansin. -como se menciona en el proceso anterior como producto de la combustin se obtiene dentro del cilindro gases quemados a alta presin y alta temperatura los cuales buscaran una salida, recuerde que los gases calientes tienden a expansionarse como en ese momento dichos gases se encuentran atrapados dentro de la cmara de combustin compuesta por el cilindro, las vlvulas y el pistn; el nico elemento de los antes mencionados que podr ser desplazado por efecto del empuje que los gases ejercen sobre las paredes de la cmara de combustin ser el pistn iniciando as su desplazamiento descendente hacia el punto muerto inferior convirtiendo la energa calorfica generada en la cmara de combustin en energa mecnica al empujar al pistn y a travs de la biela hacer girar al eje cigeal. Este proceso termina cuando el pistn llega al P. M. I. y empieza la apertura de la vlvula de escape.

Escape. El proceso de escape inicia cuando el pistn se encuentra en el P. M. I. y empieza la apertura de la vlvula de escape, el pistn empieza a ascender al mismo tiempo que la vlvula de escape se esta abriendo. Esta condicin obliga a los gases de escape a ser empujados hacia el orificio de la vlvula de escape, adems de que los mismos gases mantienen la condicin de alta temperatura y presin lo que facilita su ascenso hacia el orificio de escape. El proceso de escape finaliza cuando el pistn llega al P. M. S. y la vlvula de escape se cierra

Cabe hacer notar que dentro de este ciclo todos los procesos donde tiene movimiento el pistn se dan dentro del los lmites de recorrido del mismo (pistn), asimismo se presenta un diagrama que aglutina a todos los procesos en su conjunto con referencia a los giros que efecta el eje cigeal tal como se observa a continuacin.

Ciclo practico motor 4 tiempos

Anteriormente explicamos el ciclo terico de funcionamiento de un motor de combustin interna de 4T en el cual se explica la manera ideal en que se realizan todos los procesos del ciclo, debemos decir que esto en la prctica traera muchos inconveniente en el funcionamiento del motor y por lo tanto en la eficiencia del mismo para efectuar un determinado trabajo ya que el hecho de que los procesos que se dan inicien y terminen en los limites del recorrido que el pistn realiza en el cilindro (carrera), evita por un lado una correcta evacuacin de los gases de escape producto de la combustin que sucedi y esto mismo restringe el ingreso del aire durante la carrera de admisin en virtud de los residuos de gases de escape que quedan alojados en la cmara de combustin, esto traer como consecuencia un funcionamiento deficiente del motor, por lo anterior es necesario realizar ciertos cambios en los momentos de inicio y termino de los procesos que se dan durante el ciclo de funcionamiento lo cual tendr relacin con los momentos de apertura y cierre de las vlvulas de admisin y escape.

Ciclo prctico del motor diesel de 4 tiempos.

Como referencia para explicar este ciclo empezaremos con el proceso de admisin pero en carrera ascendente, al completar el ciclo entender la finalidad de hacerlo as adems de la ayuda que le puedan proporcionar las figuras y diagramas de este ciclo. En las explicaciones de los procesos se hace referencia a los movimientos mecnicos de los componentes del motor, as como a los procesos fsicos que se llevan a cabo en forma conjunta, debemos entender que la ejecucin de uno sin el otro no lo podemos considerar como proceso y por consiguiente tampoco estaramos hablando de un ciclo de un motor.

Admisin: estando el pistn en su carrera ascendente 5 A.P.M.S. la vlvula de admisin se abre permitiendo el ingreso de aire, continuando el pistn hasta el punto muerto superior y la vlvula de admisin abrindose observe en el diagrama como tambin la vlvula de escape se encuentra abierta aunque en su fase final esto lo explicaremos al final del ciclo. Ya en carrera descendente del pistn la vlvula de admisin continua abierta permitiendo que el aire siga introducindose al cilindro esto como se explico anteriormente por la diferencia de presiones que se da entre el interior del cilindro al descender el pistn dentro del cilindro y el exterior del mismo, esto continuar hasta el punto muerto inferior de la carrera del pistn, cuando este ya en carrera ascendente alcanza los 8 pasando el P.M.I., la vlvula de admisin se cerrara dando por terminado el proceso de admisin del ciclo del motor.

Compresin: habindose cerrado la vlvula de admisin continua el pistn su carrera ascendente comprimiendo el aire atmosfrico dentro del cilindro elevando con esto la presin y la temperatura del mismo lo cual tendr repercusin en el trabajo que va a desarrollar el motor al final, este proceso terminar al llegar el pistn al P.M.S. y durante el mismo las vlvulas de admisin y escape permanecern cerradas.

Inyeccin: ya con el aire comprimido dentro de la cmara de combustin ser necesario enviar a la misma a travs de un inyector de combustible una cantidad de diesel proporcional al volumen de aire comprimido dentro de la cmara de combustin con lo cual se inflamar la mezcla que se produce de aire-combustible debido a las condiciones en las que se encontraba el aire debido a la compresin, esto es, a alta temperatura.

Combustin: durante este proceso toda la mezcla de aire combustible es quemada (gases quemados), generando como producto de dicha combustin energa calorfica. Los gases generados producto de la combustin que se da elevan su temperatura y presin dando as las condiciones necesarias a los gases para producir trabajo efectivo del motor.

Expansin: durante este proceso y en virtud que dentro de la cmara de combustin se encuentran gases quemados producto de la combustin a alta presin y alta temperatura estos ejercern una presin uniforme sobre todas las paredes de la cmara de combustin siendo el pistn el nico elemento que puede ser movido por la presin ejercida por los gases de escape este empezar su carrera descendente permaneciendo las vlvulas de admisin y escape cerradas, este proceso durar hasta que el pistn en carrera descendente llegue al punto marcado como 13 A.P.M.I. momento en el cual la vlvula de escape empezar a abrirse permitiendo la salida de los gases producto de la combustin por el conducto de escape.

Escape: estando el pistn aun en carrera descendente, (13 A. P. M. I.) La vlvula de escape se abre lo cual permite la salida de los gases producto de la combustin a travs del conducto que los lleva hacia la atmsfera, este proceso continuar despus que el pistn haya alcanzado el punto muerto inferior y empiece a subir haca el punto muerto superior, pero considerando que al llegar al punto marcado como 5 A.P.M.S. la vlvula de admisin se abrir aun cuando la vlvula de escape esta abierta permitiendo as, que al mismo tiempo que se eliminan los gases de escape, se introduzca un volumen de aire atmosfrico ms fro la cual ''empujar'' a los gases quemados hacia el conducto de escape asegurando que quede nicamente aire dentro del cilindro; la vlvula de escape continuar abierta hasta los 11 D.P.M.S. momento en el que se dice termina el ciclo e inicia uno nuevo.

Al momento en el cual la vlvula de admisin y la vlvula de escape permanecen abiertas al mismo tiempo se le llama ''traslape valvular'' ''barrido de gases'' y es lo que asegura que no quedaran residuos de gas de escape de la combustin anterior logrando una gran eficiencia en el funcionamiento del motor, este fenmeno no se da en el ciclo terico de funcionamiento del motor y es lo que hace la diferencia entre ambos. De no llevarse a cabo este ''barrido de gases'' quedaran residuos de gases de combustin al finalizar el ciclo, de tal forma que al iniciarse uno nuevo dentro del motor un espacio del cilindro ya estara ocupado lo que limitara el ingreso de aire atmosfrico en el proceso de admisin, adems de ocasionar sobrecalentamiento de la cmara de combustin, acumulacin de carbn, o fallas mayores como fracturas de cilindros, cabezas, anillos o vlvulas.

En el siguiente diagrama podemos observar los procesos completos considerados en relacin con los giros que efecta el eje cigeal.

Nota: los valores de apertura y cierre de las vlvulas de admisin y escape son nicamente de referencia, ya que estos varan de un motor a otro de acuerdo a las caractersticas propias del mismo.

Ciclo del motor de 2 tiempos

Ciclo de funcionamiento del motor de dos tiempos diesel.

En el ciclo de estos motores todos los procesos se llevan a cabo en solamente dos carreras del pistn, dentro de sus detalles de construccin se asemeja mucho a los motores de cuatro tiempos excepto porque utiliza dos vlvulas de escape en cada cilindro para la salida de gases y lumbreras de admisin para la introduccin de aire, las cuales estn practicadas en las paredes del cilindro.

Por la forma de iniciar su ciclo se hace necesario el uso de un soplador o bomba de barrido para comprimir el aire atmosfrico y aumentarle la presin hasta unas 9 lbs/pulg, ya que como el pistn se encuentra en el p.m.i de su carrera dentro del cilindro no se crean las condiciones adecuadas para que el aire sea introducido al cilindro del motor con la presin atmosfrica a la que se encuentra.

Las cabezas del motor cuentan con tres orificios para alojar las vlvulas de escape y un inyector de combustible.

Para explicar el ciclo de funcionamiento de este motor es necesario mencionar que a diferencia del motor de cuatro tiempos, este (el motor de dos tiempos), el primer proceso lo inicia en la parte baja de la carrera del pistn dentro del cilindro.

Proceso de admisin. A este proceso tambin se le conoce como barrido, comienza en el momento en que el pistn en su carrera descendente, yendo este (el pistn) hacia el p.m.i., descubre las lumbreras de admisin. Al ocurrir lo anterior el aire atmosfrico que se encuentra a una presin superior a la presin atmosfrica es forzado a ingresar al cilindro llenndolo a toda su capacidad, el pistn continua su recorrido descendente hasta el p.m.i e inicia su carrera ascendente con las lumbreras de admisin descubiertas, cabe mencionar que desde antes de ser descubiertas las lumbreras de admisin, las vlvulas de escape ya se encontraban abiertas, de tal forma que cuando el aire atmosfrico comprimido por la bomba de barrido ingresa al cilindro ayuda a eliminar los remanentes de gases quemados que aun se encuentran dentro del cilindro. Al continuar ascendiendo llega un momento en que el mismo pistn obstruye los orificios de las lumbreras de admisin terminando as este proceso (el de admisin), las vlvulas de escape continan abiertas un tiempo mas en la carrera ascendente del pistn hasta que finalmente son cerradas.

A partir del momento en que las vlvulas de escape se cierran todo el aire que se encuentra dentro del cilindro empieza a ser comprimido por el pistn, considere que el pistn todava se encuentra en carrera ascendente, as continua la comprensin del aire con la consecuencias de traer una elevacin de presin y temperatura del aire lo cual contribuye a crear las condiciones idneas para cuando este aire se combine con el combustible diesel. La compresin del aire termina cuando el pistn llega a su p.m.s. considere que debido a la resistencia que opone el aire a ser comprimido la velocidad de ascenso del pistn tiende a disminuir, esto es lo que hace necesario el uso de una rueda denominada volante que mantenga la inercia del movimiento de los componentes pistn, biela y cigeal.

Momentos antes de que el pistn alcance su p.m.s., es introducido a travs del inyector una cantidad de combustible finamente pulverizado (inyeccin). En este punto el combustible al entrar en contacto con el aire a alta presin y temperatura se inflama inicindose as la quema de la mezcla aire-combustible que se da dentro de la cmara de combustin (combustin)

Al quemarse la mezcla de aire combustible, los gases producto de ese proceso tienden a expandirse ejerciendo presin sobre las paredes de la cmara debido a que despus de la combustin su temperatura y presin nuevamente se elevan.

Como de todas las paredes que forman la cmara de combustin la nica que es elstica (que puede ser movida) es el pistn este cede a dicho empuje convirtiendo as la energa calorfica producto de la combustin en energa mecnica al darse el desplazamiento del pistn en carrera descendente.

Cuando el pistn en carrera descendente se encuentra aproximadamente a un 80 % de su carrera, son abiertas las vlvulas de escape, disminuyendo la presin interna del cilindro al ser expulsados los gases por el conducto de la vlvula de escape. Esto permite que el cilindro sea desalojado para la entrada de una nueva carga de aire ya que el pistn al continuar su carrera descendente descubre las lumbreras de admisin, ocurriendo el barrido del cilindro para asegurar, al encontrarse abiertas las vlvulas de escape y las lumbreras de admisin al mismo tiempo, que no quede ningn residuo de gases quemados de la combustin que acaba de ocurrir.

Este ciclo o conjunto de procesos se da en cada cilindro por cada vuelta que el eje cigeal realiza, y si analizamos procesos y carreras del pistn veremos que estos se dan con dos carreras del pistn y una vuelta del eje cigeal.

El proceso en el cual se introduce aire a presin al interior del cilindro con la finalidad de ''barrer'' o expulsar los remanentes de los gases quemados de la combustin, y a la vez llenar este (el cilindro) de una nueva carga de aire limpio y fresco para que la combustin se de en las mejores condiciones posibles se llama barrido de gases y se da como se menciono anteriormente cuando vlvulas de escape y lumbreras de admisin se encuentran abiertas al mismo tiempo.

Ventajas de los motores de dos tiempos diesel.

Dentro de las principales ventajas que podemos encontrar en un motor de dos tiempos diesel se pueden mencionar las siguientes:

La eliminacin de una carrera de barrido y otra de carga a diferencia del de cuatro tiempos, de tal forma que el cilindro entrega una carrera de trabajo por cada revolucin del motor.

Es ms sencillo en su construccin debido a la ausencia de vlvulas de admisin y sus correspondientes mecanismos de actuacin.

Tiende a ser ms compacto y liviano ya que elimina varios componentes en su construccin con relacin a un motor similar pero de cuatro tiempos.

Desventajas del motor de dos tiempos diesel.

Entre sus principales desventajas se pueden mencionar:

Tiene una operacin a temperaturas mas altas del pistn y la culata debido a existe una combustin por cada vuelta del cigeal dndole menos tiempo al cilindro para ''refrescarse''

Presenta un mayor desgaste de las paredes del cilindro por las elevadas temperaturas a que se somete la cmara de combustin.

Existe una lubricacin ms pobre en los muones del eje cigeal ya que la presin de los gases ejercida sobre el pistn es trasmitida por la biela hacia el cigeal.

Al utilizar una bomba de ''barrido'' para comprimir el aire que utiliza en el proceso de admisin, este componente (bomba de barrido) es accionado por el motor disminuyendo la potencia del mismo y un consecuente aumento de consumo de combustible.

Barrido de gases motores de 2 tiempos

Mtodos de barrido en los motores de dos tiempos diesel.

En funcin de que el motor de dos tiempos diesel este o no provisto de vlvulas de escape en la culata, se pueden encontrar varios mtodos de barrido para eliminar los gases remanentes de la combustin.

Unidireccional o por corriente continua.

Es uno de los mtodos ms eficientes utilizados en los motores de dos tiempos diesel. El aire de barrido procedente de los sopladores y cajas de aire y es introducido a presin a travs de las lumbreras de admisin al interior del cilindro, empujando a los gases remanentes de la combustin hacia la vlvula de escape, desde donde es conducido a la atmsfera por los conductos de escape.

Transversal o de flujo cruzado.

En este mtodo de barrido el cilindro del motor se encuentra provisto de lumbreras de admisin y escape, el aire de barrido es dirigido por la posicin de las lumbreras y por la forma de la cabeza del pistn, produciendo un barrido casi total. Sin embargo es propenso a la formacin de remolinos provocando que el aire sea mezclado con los remanentes de la combustin, disminuyendo el efecto de la siguiente combustin dentro del cilindro.

De retorno o rizo.

Esta forma de barrido las lumbreras de admisin estn localizadas debajo de las de escape y se encuentran distribuidas en la semicircunferencia del cilindro. Los conductos de admisin ligeramente inclinados pasan sobre el pistn de cabeza cncava dirigiendo el aire hacia la pared frontal de las lumbreras y hacia arriba como puede observarse en la figura.

Tangencial.

En este mtodo de barrido se conserva la disposicin de las lumbreras del mtodo transversal, aunque el aire es introducido tangencialmente desde un solo lado y corre hacia arriba en una trayectoria helicoidal.

Para el caso de los motores de pistones opuestos utilizan un mtodo de barrido helicoidal y de un solo sentido, tal como puede observarse en la figura que se muestra

Clasificacin de las partes de un motor.

Para poder entender la constitucin de un motor de combustin interna es necesario conocer cuales son los componentes que lo integran, en esta unidad se conocern todos los componentes principales de un motor de combustin interna.

Para su estudio las partes de un motor se clasifican de la siguiente manera:

1. Partes fijas

2. Partes mviles

3. accesorios.

El conjunto de partes fijas tiene como funcin principal: mantener a las partes mviles en su posicin relativa apropiada para que la gran fuerza de los gases de escape producto de la combustin puedan al expansionarse ''empujar'' al pistn y hacer girar al eje cigeal.

Los requerimientos para la construccin de los componentes de un motor son:

1. Alta resistencia

2. Dimensiones reducidas

3. Poco peso

4. Simplicidad de diseo.

Estas caractersticas son necesarias porque el motor diesel generalmente esta sujeto a grandes presiones y temperaturas, en mltiples ocasiones se requiere su instalacin en espacios reducidos, deber considerarse la maniobrabilidad que debe de tener en reparaciones por lo que es importante su peso y el diseo de sus componentes se deben ajustar a la simplicidad para facilitar su construccin.

Dentro del conjunto de partes fijas podemos encontrar los siguientes componentes del motor:

1. Bloque motor o bloque de cilindros.

2. Cabeza o culata del motor

3. Bancadas.

4. Cojinetes de bancada

5. Camisas o cilindros

a. Camisas secas enfriadas por aire

b. Camisas secas enfriadas por agua.

c. Camisas hmedas.

d. Camisas de enchaquetado integral

6. Carter o depsito de aceite

a. Carter inferior

b. Carter del cigeal

7. Mltiple de admisin

8. Mltiple de escape

9. Tapas frontal, posterior y laterales.

10. Tapa de balancines

Clasificacin de partes

1. Bloque motor (en lnea, en ''v'', radiales)

Parte estructural que contiene los cilindros y soporta la cabeza o culata, son construidos en una sola pieza de hierro fundido, este puede contener o estar provisto de pasajes o conductos para permitir la circulacin del agua de enfriamiento o del aceite lubricante. Con la finalidad de disminuir el peso del bloque y conducir mejor el calor este puede ser construido de aleacin ligera pero como la superficie de friccin con los pistones es demasiado blanda es necesario revestir los cilindros con camisas de hierro colado, tambin se han construido bloques con aleaciones de aluminio, provistos de forros o camisas de acero.

Este componente del motor puede presentar las siguientes fallas en su estructura:

1. Agrietamiento causado por:

a. Tornillos flojos

b. Recalentamiento del bloque

c. Funcionamiento deficiente de los aisladores de vibracin

d. Fallas internas del motor

e. Desalineamiento.

2. Obstruccin de los conductos de lubricacin

3. Excesiva formacin de incrustaciones en las paredes de los conductos de enfriamiento

4. Suciedad en los conductos de aire de admisin

5. Explosin en el carter causada posiblemente por:

a. Falla de los cojinetes principales o de biela

b. Dilucin del aceite

c. Camisas de cilindros en mal estado

d. Anillos del pistn en mal estado

e. Pistones pegados

2. Cabeza o culata.

Parte del motor que sella la parte superior del cilindro y forma parte de la cmara de combustin. En la actualidad se construyen las cabezas de aleaciones de aluminio con la finalidad de disminuir el peso de las mismas en particular y del motor en general. Estas cabezas deben ser lo suficientemente resistentes para soportar las grandes presiones y temperaturas provocadas por la combustin, asimismo deben ser provistas de pasajes o conductos de enfriamiento que le permitan disminuir el calor no solo de ella misma sino de las vlvulas y del inyector que lleva montados.

Esprragos y junta de la culata. En la mayor parte de las instalaciones de maquinas de combustin interna, el sello entre la culata y el bloque de cilindros depende fundamentalmente de los esprragos y la junta de la culata. Los esprragos aseguran la culata firmemente contra el bloque y las camisas, mientras que la junta forma un sello hermtico entre ellas, cuando la culata se encuentra bien ajustada al bloque de cilindros. Las juntas de estanqueidad se fabrican en materiales como: cobre, acero, cobre-asbesto, acero-asbesto, etc.

En la culata o cabeza de un motor se pueden presentar Las siguientes fallas:

1. Agrietamiento o fractura de la camisa.

2. Corrosin.

3. Distorsin.

4. Suciedad.

Los sntomas que una cabeza agrietada presenta son:

Presencia de agua en el interior del cilindro.

Presencia de agua en el aceite del motor

Presencia de gases de combustin en el sistema de enfriamiento.

Las grietas en una cabeza se detectan a travs de una inspeccin visual o por medio de anlisis magntico.

Las causas que pueden provocar grietas en la cabeza o culata del motor son:

Adicin de agua fra a un motor caliente.

Restriccin en los conductos del sistema de enfriamiento.

Obstruccin de los espacios de combustin.

Apriete impropio de los esprragos o tornillos de la culata.

La corrosin en la superficie de asiento de la culata suele ser causada por una junta de culata defectuosa.

La distorsin de la culata se presenta cuando la superficie de contacto no coincide con la del bloque de cilindros. Esta falla puede ser causada por:

La aplicacin de tcnicas inadecuadas en la reparacin de grietas.

Un apriete deficiente de los esprragos o tornillos de la cabeza segn sea el caso.

La suciedad de la cabeza es provocada por acumulacin de carbonilla, los sntomas que se presentan con esta falla son:

Escapes con humo.

Perdida de potencia.

Alta compresin.

3. Bancadas.

Elementos que se encargan de soportar al eje cigeal mantenindolo unido al bloque motor. Estos elementos se presentan en dos secciones o ''conchas'' donde se alojan los cojinetes de bancada.

La mitad inferior de las bancadas son piezas removibles, mientras que la otra seccin se encuentra formando parte del bloque de cilindros en la parte del carter superior o carter del cigeal. Generalmente las conchas removibles estn numeradas a fin de que estn sean colocadas en caso de remocin por reparacin del motor en el mismo lugar donde se encontraban, o en su caso cuentan con marcas de identificacin que sirven para el mismo fin. En caso de que no identifique las marcas o no este seguro de ellas usted mismo puede practicarle a estos componentes sus propias marcas de identificacin a fin que cuando las instale lo haga en el mismo lugar del que fueron removidas.

Las bancadas tanto inferior como superior cuentan con muescas especialmente practicadas para la correcta colocacin de los cojinetes de bancadas, mismos que tambin tienen una muesca similar la cual embona en la bancada al momento de ser instalado.

4. Cojinetes de bancada

Partes fijas del motor que se encargan de absorber el desgaste provocado por la friccin del cigeal con los mismos, generalmente construidos con un alma de bronce y recubiertos con un metal antifriccin tambin llamado metal ''babbit''

Estos elementos permiten el movimiento giratorio del eje cigeal con un mnimo de friccin y desgaste, a la vez que son lo suficientemente resistentes para soportar las cargas y esfuerzos que recibe sin deformaciones.

La siguiente tabla muestra algunas aleaciones aplicadas a los cojinetes con su denominacin respectiva.

Los cojinetes utilizados en los motores principalmente de media y alta velocidad son los llamados cojinetes de precisin. Dentro de las ventajas que estos cojinetes ofrecen se encuentran:

Dimensiones exactas

Intercambiabilidad

Ajuste innecesarios.

Una clasificacin que se puede mencionar por el tipo de revestimiento que utilizan los cojinetes de precisin es la siguiente:

Cojinetes bimetalicos: consistentes en un respaldo de bronce o acero adherido a un revestimiento de metal antifriccin con alto contenido de plomo, consistente en un 98 % de plomo y un 2 % de bario y calcio

Cojinetes trimetalicos: El cual consiste en un respaldo de acero con una capa de bronce de aproximadamente 0.035'' de espesor y sobre la misma un revestimiento de metal antifriccin de 0.003'' -0.009'' a partir de plomo en una proporcin de 80 % de plomo y 20 % de estao o a partir de estao en una proporcin de 88 % de estao y 12 % de antimonio.

Cojinetes de revestimiento de cobre y plomo: se fabrican en una proporcin de 70% y 30% aproximadamente en forma respectiva adherida a una respaldo de acero.

Cojinetes de aleaciones de aluminio: estas aleaciones pueden contener hasta un 6% de estao. Algunos son de construccin bimetalica, es decir, estn provistos de un revestimiento de metal antifriccin de aleacin de cobre, estao, plomo y zinc.

El soporte destinado a absorber los empujes axiales del cigeal esta provisto de semi-cojinetes con pestaa o semiarandela de friccin, revestidas por un lado de metal antifriccin. El espesor de estas arandelas determina el juego axial del eje cigeal.

Los cojinetes principales se encuentran sujetos a cargas fluctuantes de diferentes intensidades, mismas que dependen del tipo de motor donde se usan.

Los cojinetes llegan a ser una fuente constante de fallas, a menos que el personal a cargo del funcionamiento del motor siga las instrucciones de operacin y mantenimiento recomendadas por el fabricante.

Dentro de las fallas que se pueden encontrar en los cojinetes del motor tenemos:

Fatiga.

Corrosin.

Deficiencia de la adherencia entre el metal antifriccin y el casquete de respaldo del mismo.

Materiales slidos en el aceite lubricante.

Deficiente del sistema de lubricacin.

Residuos de metal antifriccin del cojinete.

Instalacin deficiente del cojinete.

No-observacin de las instrucciones y recomendaciones de precaucin.

Excentricidad u ovalamiento del mun.

Desalineamiento.

La fatiga del cojinete es el deterioro gradual del mismo ocasionado por las cargas a las que se encuentra sujeto.

La corrosin en los cojinetes se produce por una reaccin qumica de los lubricantes oxidados. La falla de los cojinetes que provoca corrosin se detecta por secciones minsculas carcomidas en la superficie del cojinete. La humedad puede ocasionar oxido ferroso, la cual es causada por:

Fugas del sello de la bomba de agua.

Fugas de la junta y/o de los empaques anulares de la camisa del cilindro.

Aumento de la humedad con el motor parado.

Aumento de la humedad durante rpidos cambios de temperatura del motor.

La adherencia ineficiente entre el metal antifriccin y el casquete del cojinete o bancada segn sea el caso puede obedecer a la fatiga por las cargas cclicas o por deficiencia en la fabricacin del cojinete.

Cuando se encuentra material abrasivo en el aceite es de suponer que se produjo un desgaste de la superficie del cojinete, si este desgaste es excesivo o se presenta con pocas horas de trabajo en un motor ocasionando una presencia inusual de material abrasivo (que puede ser mugre, polvo o metal antifriccin) en aceite suele deberse a lo siguiente:

Filtracin deficiente del aire de admisin

Filtracin deficiente del lubricante.

Exceso de combustible durante el arranque, o calibracin deficiente del sistema de inyeccin.

Fugas a travs del sello anular del inyector.

Fugas de la vlvula de retencin del inyector.

Acumulacin de polvo durante la reparacin o reconstruccin.

Falta de limpieza en el manejo del lubricante.

La falla del sistema de lubricacin puede deberse a gran cantidad de causas, a fin de detectar la causa o causas que motivaron esta falla revise lo siguiente:

Bajo nivel de aceite en el carter.

Malla de succin, la tubera, u orificios obstruidos.

Desalineamiento del orificio de lubricacin del cojinete.

Bomba o filtros de aceite deficiente.

Fugas de succin.

Procedimiento incorrecto de arranque en fro.

Periodos excesivamente largos en marcha lenta.

Paro del motor caliente.

Fugas del sello de aceite del eje cigeal.

Agua en el aceite.

Combustible en el aceite.

De tal forma de evitar la falla de lubricacin en el cojinete en particular y el motor en general siga estos pasos:

Asegrese de que todos los pasajes o conductos de aceite estn limpios, los cojinetes sean lubricados a mano, y el motor lubricado a presin antes de ponerlo en servicio cuando esto sea posible.

Mantenga los filtros, mallas y tuberas de acuerdo con las especificaciones del fabricante.

Mantenga el aceite en el carter o depsito a su nivel indicado.

Alinee los orificios de aceite de los cojinetes con los orificios de abastecimiento.

Use lubricante del grado especificado, almacnelo con cuidado y manjelo con precaucin manteniendo la limpieza del mismo.

Evite los largos periodos de marcha lenta, operaciones a plena carga en fro y paradas en caliente.

En cuanto a la instalacin deficiente de los cojinetes esto siempre se debe a descuido o ignorancia de quien realiza la instalacin del cojinete ocasionando la falla por este procedimiento incorrecto.

Otro factor influyente en las fallas de los cojinetes es el descuido en las recomendaciones de precaucin, cuando no se utiliza el lubricante adecuado y en las cantidades necesarias para el motor, la vigilancia de las presiones recomendadas en el sistema de lubricacin, as como los niveles de aceite en el carter. La observancia de estas recomendaciones puede prevenir fallas graves en los cojinetes de bancada y otros componentes del motor.

Los muones ovalados suelen ser causados por cojinetes excesivamente desgastados produciendo con esto huelgos anormales que producen golpes en el interior del motor.

El desalineamiento de los cojinetes suelen obedecer a flexiones del eje cigeal o distorsin del bastidor del motor, imponiendo pesadas cargas sobre los cojinetes especialmente de bancada.

Al realizar un anlisis de las fallas de los cojinetes es recomendable el siguiente procedimiento de diagnstico:

No destruya la evidencia, desglose con calma y observe las condiciones de todas las piezas.

Inspeccione el carter o depsito de aceite, para ver su condicin, antes de desmontar los cojinetes, bielas y eje cigeal.

Desmonte los cojinetes y acomode todas las piezas en la misma forma como funcionan en el motor. Observe las condiciones de cada parte, as como la cantidad y condicin del aceite lubricante todava adherido, rebabas, grietas, condicin de los muones, etc.

Limpie y marque los cojinetes, para indicar permanentemente sus posiciones.

Inspeccione los cojinetes, para ver el tipo y grado de desgaste.

Inspeccione el cigeal y el cuerpo de las piezas afectadas, para constatar su condicin y grado de desgaste.

Use la informacin del motor, las tcnicas de operacin del encargado de operar el motor y la condicin de los cojinetes desmontados para diagnosticar la causa de la falla.

Corrija la causa de la falla antes de instalar cojinetes nuevos en el motor.

5. Camisas del cilindro.

Componente del motor que se encuentra insertado en los orificios del bloque practicados para tal fin, forma parte de las paredes de la cmara de combustin, y dentro de este componente se desplaza el pistn. En ocasiones este componente forma parte integral del bloque motor.

La caracterstica que presentan generalmente en los motores diesel especialmente de media y baja velocidad es el de ser desmontables, con lo cual son fcilmente reemplazadas en caso de avera o desgaste por un componente nuevo. Cuando la camisa forma parte integral del bloque de cilindros y sufre desgaste, para compensar el mismo es necesario someterla a un proceso de rectificado para compensar dicho desgaste.

Otra ventaja de las camisas desmontables en los motores diesel es que pueden ser construidas de materiales distintos a los usados en el bloque, de tal forma que puedan resistir las grandes presiones y temperatura a que son sometidas en el trabajo del motor. Generalmente se construyen de hierro fundido, de acero en algunos casos o de aleaciones especiales.

En cuanto a los tipos de camisas montadas en los motores diesel tenemos la camisas secas enfriadas por aire, las cuales como medio de disipar el calor utilizan una corriente de aire proporcionada por un ventilador, el cual hace pasar el flujo a travs de unas aletillas practicadas en la superficie externa de la camisa donde se efecta el intercambio de calor que se va cediendo a travs de las paredes de la camisa desde la cmara de combustin y que no es aprovechado por el motor.

Los motores que utilizan este tipo de camisas deben instalarse en espacios abiertos con buena ventilacin de otra forma resultan ineficientes los motores si son instalados en espacios cerrados con pobre ventilacin (cuartos de maquinas de las embarcaciones) debido a que sufren sobrecalentamiento.

Las camisas secas enfriadas por agua son utilizadas en motores que utilizan sistema de enfriamiento por agua, la pared de este tipo de camisa es relativamente delgada, en virtud de que la superficie externa de la misma no entra en contacto con el agua del sistema de enfriamiento, sino que el calor generado en la cmara de combustin en conducido a travs de la camisa y de ah a la pared del orificio practicado en el bloque donde se encuentra alojada la camisa, para que finalmente ese calor sea absorbido por el agua del sistema de enfriamiento. La figura muestra este tipo de camisas montadas en motores diesel.

Las camisas hmedas se denominan as por el hecho de que la pared exterior de la camisa entra en contacto directo con el agua del sistema de enfriamiento por lo que requiere de juntas de estanquidad que eviten las fugas del lquido enfriador (agua).

Las camisas de enchaquetado integral se llaman as porque tienen su propia camisa de agua de enfriamiento. El agua en este tipo de camisa se admite por la parte inferior de la camisa y se expulsa por la parte superior hacia la cabeza del motor a travs de conexiones mecnicas llamadas frulas.

Entre las fallas ms comunes que se presentan en las camisas del cilindro se pueden mencionar las siguientes:

Agrietamiento, rotura o distorsin de la camisa.

Camisa rayada.

Obstruccin de las lumbreras de la camisa.

Camisa excesivamente desgastada.

Las grietas en la camisa hmedas se detectan por los siguientes sntomas:

Contaminacin excesiva del lubricante con agua.

Acumulacin de agua en el cilindro cuando el motor no esta funcionando.

Cada anormal del nivel de agua en el tanque de expansin del sistema de enfriamiento.

Exceso de temperatura o fluctuacin de la presin en el sistema de enfriamiento o indicios de gases en el sistema de enfriamiento con el motor en funcionamiento.

El agrietamiento de la camisa suele resultar por:

Enfriamiento deficiente.

Ajuste impropio del pistn y/o los anillos.

Instalacin incorrecta de la camisa.

Cuerpos extraos en la cmara de combustin.

Erosin y corrosin.

Las rayaduras en la superficie de la camisa pueden presentarse en forma de estras profundas o poco profundas, los sntomas que presentan las camisas rayadas son:

Bajas presiones de compresin y combustin.

Rpido desgaste de los anillos del pistn.

Las rayaduras suelen ser causadas por:

Introduccin de partculas extraas al interior del cilindro.

Pistones defectuosos.

Anillos del pistn rotos.

Lubricacin deficiente.

La obstruccin de las lumbreras de una camisa da como resultado:

Perdida de potencia.

Humo en el escape.

Reduccin de las presiones de compresin.

Aumento en el consumo de combustible.

Entre las causas mas frecuentes que contribuyen a la obstruccin de las lumbreras de una camisa se encuentran:

Bombeo de aceite.

Filtro de aire deficiente.

Obstruccin de las purgas de las cajas de aire en motores de dos tiempos.

La presuncin en un motor de que sus camisas se encuentran desgastadas se presenta cuando se manifiesta una perdida de potencia del motor, o una cada en sus presiones de compresin y combustin.

Dentro de las causas que pueden ocasionar un desgaste excesivo de una camisa se pueden mencionar:

Uso de temperatura demasiado baja en el sistema de enfriamiento.

Lubricacin insuficiente.

Suciedad.

Procedimientos impropios en el arranque del motor.

6. Carter o depsito de aceite.

En el motor de combustin interna se identifican el carter superior tambin llamado carter del cigeal y el carter inferior o deposito de aceite.

El primero contempla la seccin del motor donde se encuentran los cojinetes de bancadas, bancadas y eje cigeal

Para el carter inferior, dado que la lubricacin es esencial para la adecuada operacin del motor un depsito para almacenar y mantener confinado el aceite es una parte necesaria para completar su armazn estructural.

Se pueden encontrar en los motores diesel dos clases de carter:

Carter hmedo utilizado como depsito de aceite del sistema de lubricacin del motor.

Carter seco utilizado en los grandes motores diesel donde por el tamao de los mismos el aceite del sistema de lubricacin debe almacenarse en un depsito fuera del motor y este carter solo se utiliza para contener los escurrimientos de aceite dentro del motor.

7. Mltiple de admisin.

Parte del motor que se encarga de recolectar la mezcla aire combustible y distribuirla a cada uno de los cilindros durante el proceso de admisin, sirviendo de base tambin para el filtro de aire.

8. Mltiple de escape

Parte fija del motor que recolecta los gases de escape de todos los cilindros del motor y los dirige a la atmsfera. La conduccin de los gases despus de ser recolectados por este componente se realiza a travs de un tubo a lo largo del cual es colocado un silenciador con el fin de disminuir los ruidos provocados por los gases de la combustin, adems del uso que se hace en la actualidad de un catalizador con el fin de disminuir las emisiones contaminantes a la atmsfera.

9. Tapas frontal, posterior y laterales.

Componentes que generalmente cubren dispositivos como engranes, bandas, etc. evitando la contaminacin de estos con polvo y las prdidas del aceite utilizado para lubricar los mismos.

10. Tapa de balancines

Componentes del motor que se apoya en la cabeza del motor y cubre el tren de balancines y vlvulas.

1.2 PARTES MVILES

Las partes mviles del motor de combustin interna convierten la potencia desarrollada por la combustin en el cilindro en energa mecnica, que se aprovecha como trabajo til en el eje motriz.

La funcin de este conjunto de partes es: sellar y comprimir los gases en el cilindro, y transmitir la potencia desarrollada en el mismo.

El conjunto de Partes Mviles incluyen:

El pistn

La biela

El eje cigeal

El volante

El amortiguador de vibraciones

El tren de transmisin de movimiento

El sistema de alzavlvulas.

1. Pistn

Parte mvil que efecta carreras alternativas dentro del cilindro y que se encarga de sellar la cmara de combustin por la parte inferior, es tambin el componente que junto con la biela transmite el empuje de los gases al eje cigeal.

La gran mayora de los pistones son construidos de forma cilndrica, cerrados en su extremo superior, y de metales como: hierro fundido con nquel, aleaciones de acero, aleaciones de aluminio, etc.

Entre las funciones principales del pistn se encuentran la de ayudar a sellar los cilindros para evitar el escape de los gases de la combustin y transmitir parte del calor que recibe hacia las paredes del cilindro a travs de los anillos del pistn.

Se pueden identificar dos tipos de pistones: abiertos y de cruceta.

Los abiertos son usados en los motores de simple efecto y en el de pistones opuestos, mientras que los de cruceta se usan en algunos viejos motores de doble efecto y en la gran mayora de los grandes motores diesel estacionarios de simple accin.

La parte superior del pistn, nombrada corona o cabeza, acta como la superficie mvil que cambia el volumen contenido dentro de los cilindros, remueve los gases de la combustin y transmite la fuerza de la combustin. Generalmente la corona del pistn es ligeramente menor en su dimetro que la parte inferior o falda, para permitir la expansionen el extremo donde se lleva a cabo la combustin, en condiciones normales de operacin.

Se producen gran variedad de diseo en coronas o cabezas del pistn, tales como: truncadas, cnicas, convexas, cncavas, planas, etc., y estas tienen la finalidad de producir cierto grado de turbulencia dentro de la cmara para mejorar la limpieza de la misma.

La falda del pistn, otra parte del mismo, ayuda a mantener el alineamiento apropiado dentro del cilindro. Las faldas de los pistones pueden ser: lisas, partidas o ranuradas y estriadas o moleteadas.

Las bielas se unen al pistn de cuatro formas manteniendo el pasador o buln dentro del pistn:

El pasador queda fijo o inmovilizado a uno de los soportes del pistn, por medio de un tornillo prisionero provisto de arandela de presin en cuyo caso la biela oscila en el pasador y son conocidos como pasadores o bulones estacionarios.

El pasador queda flotante sin quedarse fijo ni al pistn ni a la biela, de este modo oscila libremente dentro de sus propias guas y dentro de la biela.

La biela queda fija al pasador del pistn mediante un tornillo prisionero, girando libremente en sus bujes soporte, es conocido tambin como semiflotante.

El pasador del pistn es de ajuste forzado a la biela y queda libre para oscilar en el pistn.

Los pistones tienen practicadas unas ranuras en su periferia dentro de las cuales van alojados los anillos.

Los anillos son segmentos abiertos en un punto de su circunferencia, conocida esta abertura como abertura del anillo y sirve para la colocacin o extraccin del anillo de la ranura del pistn, adems de que a travs de esta abertura, ya instalado el anillo en la ranura del pistn, se ajusta el anillo a la superficie del cilindro y pistn permitiendo la expansin del mismo durante la operacin del motor.

Se conocen dos tipos bsicos de anillos:

Anillos de compresin

Anillos rascadores o de control de aceite.

En su conjunto los anillos del pistn sellan el cilindro, distribuyen y controlan el aceite sobre las paredes del cilindro y transfieren el calor desde pistn hacia las paredes del cilindro.

La presin ejercida por los anillos que ms sellan el espacio de combustin es incrementada por la accin del aire durante la compresin y los gases quemados durante la combustin. Los gases entran por atrs del primer anillo de compresin tambin llamado anillo de fuego a travs del huelgo existente entre el anillo y la ranura del pistn, forzando al anillo hacia fuera contra la pared del cilindro y hacia abajo contra la pared inferior de la ranura. La presin de los gases va disminuyendo hacia los dems anillos de compresin debido a la colocacin de la abertura de los anillos inferiores en forma alternada.

Para el caso de los anillos de aceite estos deben controlar en forma adecuada el suministro de aceite a la pared del cilindro, evitando la insuficiencia o el exceso de aceite ya que esto podra provocar una inadecuada operacin de los anillos en su conjunto.

Por otro lado la temperatura de los pistones es otro de los factores que limitan la potencia de los motores de combustin interna. Sus principales efectos sobre el pistn son el engomado y el desgaste prematuro de las ranuras. El riesgo del engomado de los pistones aparece entre los 200 y 210 C, cuando se utiliza aceite mineral puro, y hacia los 270 C con aceites de tipo detergente.

Dentro de las fallas que se pueden producir en un pistn tenemos:

Desgaste del pistn.

Grietas o roturas en la cabeza del pistn.

Agrietamiento en las ranuras.

Falda pegada.

Obstruccin de los orificios de lubricacin.

Desgaste en los bujes del pasador o buln.

El desgaste del pistn y el cilindro provoca un exceso de huelgo entre ambos componentes que se detecta por un golpeteo en la falda del pistn. Entre las causas del desgaste del pistn se pueden mencionar:

Lubricacin deficiente.

Procedimiento de arranque impropio.

Cargas descompensadas.

Suciedad en el aceite.

Suciedad en el filtro de aire.

Temperaturas inadecuadas en el sistema de enfriamiento.

Sobrecargas.

Adaptacin deficiente.

Las grietas o roturas del pistn se detectan en la reparacin o antes si se manifiesta la falla en la operacin del motor, dentro de las camisas que pueden provocar esta falla se encuentran:

Obstruccin dentro del cilindro, por una pieza mecnica, vlvula o tobera de pulverizacin rota, o por acumulacin de agua dentro del cilindro.

Flojo el pistn.

Atomizacin de combustible deficiente.

Enfriamiento deficiente.

Las ranuras del pistn sitan a los anillos retenindolos en la posicin adecuada. Cuando se agrietan estas ranuras se producen graves fallas. Dentro de las causas que se atribuyen al agrietamiento de ranuras se encuentran:

Huelgo deficiente entre el anillo y la ranura.

Anillos rotos

Desgaste excesivo de los anillos.

Procedimiento inadecuado de instalacin o extraccin del pistn.

La falda del pistn pegada se produce por expansin del pistn, pegndose la falda del mismo al cilindro. Dentro de las causas que pueden producir esta falla tenemos:

Tolerancia entre el pistn y el cilindro deficiente.

Temperaturas excesivas.

Lubricacin deficiente.

Los orificios de lubricacin de la ranura del pistn donde van colocados los anillos de aceite no deben ser obstruidos ya que esto provocara deficiencias en la lubricacin de anillos y pared del cilindro, cuando esto ocurre las causas probables de tal avera son:

Descuido en la limpieza

Temperaturas de operacin excesivas

Lubricante inadecuado.

Cuando se escucha un golpe muy caracterstico en los motores de cuatro tiempos es indicacin de una falla en el buje del pasador del pistn por excesivo desgaste. Las causas que pueden ocasionar este desgaste en el buje del pasador del pistn son:

Falta de lubricacin.

Temperatura excesiva.

Sobrecarga y descompensacin del motor.

Los anillos como componentes del pistn tambin estn sujetos a averas, dentro de las ms comunes que estos pueden presentar se tienen:

Desgaste en los anillos de compresin

Desgaste en los anillos de aceite.

Anillos pegados.

Anillos rotos.

Cuando tenemos anillos de compresin desgastados generalmente se da una cada de la presin de compresin dentro del cilindro, lo cual trae consigo dificultad en el arranque del motor, perdida de potencia, desperdicio de combustible y lubricante y en general un funcionamiento deficiente del motor.

Cabe mencionar que la perdida de presin de compresin no siempre se debe a desgaste en anillos de compresin o camisa del cilindro, ya que como factores causantes de la perdida de compresin tambin se puede mencionar:

Fuga en las vlvulas de admisin o escape

Junta del inyector deficiente.

Junta de la culata en mal estado.

Lumbreras de admisin obstruidas.

Escape en el mltiple de admisin

Soplador y/o filtro de aire deficiente.

Ahora bien en cuanto a los anillos de compresin desgastados las causas que pueden originar esta falla son:

Lubricacin deficiente

Temperaturas excesivas en el pistn.

Averas de los anillos durante la instalacin en el pistn.

Huelgo deficiente entre las ranuras del pistn y los anillos

Polvo y material abrasivo en el aire de admisin.

Suciedad en el lubricante y combustible.

Anillos pegados en las ranuras del pistn.

Para el caso de los anillos de aceite cuando estos se desgastan producen un excesivo consumo de aceite, as como acumulaciones de carbn en los espacios del cilindro. El exceso de aceite que pasa a travs del anillo de control de aceite provoca que los anillos de compresin se peguen, y humo en el escape.

Adems del desgaste de los anillos de aceite factores como huelgo excesivo en los cojinetes, temperatura excesiva del aceite, fugas de aceite y lubricante inadecuado para el motor producen consumo en exceso de aceite lubricante.

Dentro de los factores que pueden acelerar el desgaste de los anillos de aceite se encuentran:

Lubricacin deficiente.

Temperatura excesiva en el pistn.

Averas durante la instalacin.

Huelgo deficiente entre el anillo y la ranura.

Polvo y material abrasivo en el aire de admisin.

Suciedad en el lubricante y combustible.

Anillos pegados en las ranuras del pistn.

Los anillos de compresin de un pistn se pueden pegar debido a las siguientes causas:

Tolerancia deficiente entre el anillo y la ranura del pistn.

Presin del anillo deficiente.

Temperaturas de operacin deficientes.

Uso de lubricantes inadecuados.

Instalacin del anillo deficiente.

Los anillos de compresin rotos ocasionan una prdida de potencia del motor, dificultad en el arranque, consumo excesivo de lubricante as como humo en el escape y la respiracin del carter.

Dentro de las causas que pueden provocar esta avera tenemos:

Presencia de rebabas en la camisa del cilindro.

Protuberancias en las lumbreras de admisin de aire.

Abertura del anillo deficiente.

Huelgo de profundidad deficiente en la ranura.

Por otro lado existen factores que pueden producir exceso de presin en el fondo de la ranura del pistn dentro de los que se encuentran:

Las acumulaciones de carbn en las ranuras y anillos del pistn.

Los anillos nuevos cuando se instalan deben tener la profundidad precisa de acuerdo a la ranura donde se van a alojar.

El desgaste en la falda del pistn y en la camisa del cilindro.

Otro elemento a considerar en esta seccin son los pasadores del pistn y los bujes del pasador o buln. Dentro de las posibles fallas que estos elementos pueden presentar se encuentran:

Desgaste de los pasadores del pistn.

Superficie carcomida o rayada del pasador del pistn.

Desgaste de los bujes del pasador.

El desgaste en los pasadores del pistn se puede presentar por: uso normal, lubricacin deficiente, sobrecarga o desalineamiento de la biela.

Cuando en la superficie del pasador se presenta la superficie del mismo carcomida no se debe confundir con el desgaste normal de este componente y las cusas que pueden ocasionar esta falla son:

Lubricacin deficiente.

Falla de los cojinetes de aguja.

Sobrecarga

Para el caso del desgaste de los bujes del pasador del pistn esta avera ocasiona un funcionamiento ruidoso del motor y dentro de las cusas que la pueden ocasionar tenemos:

Uso normal.

Lubricacin deficiente.

Sobrecarga

Desalineamiento de la biela.

2. Biela.

Parte mvil que une el pistn con el eje cigeal y convierte el movimiento alternativo del pistn en rotativo en el eje cigeal. Son construidas de acero forjado y transmiten las fuerzas de la combustin.

Las partes principales que se pueden identificar en una biela son:

El pie de biela, que es el extremo menor de la biela y contiene el buje para el pasador del pistn.

El cuerpo de la biela que es la parte central de la misma, generalmente es barrenada de extremo a extremo para permitir la lubricacin del buje de biela.

La cabeza de biela que es el extremo mayor que se conecta al mun del eje cigeal, se encuentras provista de cojinetes de metal antifriccin de tipo de precisin.

Adems del material utilizado se deben tener en cuenta otros factores en la fabricacin de las bielas y en su mecanizado tales como:

Los ejes del pie y cabeza de biela deben estar perfectamente paralelos.

El entreeje debe ser realizado con gran precisin.

El asiento de los semicojinetes deben encontrarse con tolerancias muy estrechas.

El torneado interior del buje de pie de biela debe mecanizarse con gran precisin, para obtener un buen acabado y permitir un montaje del pasador del pistn por deslizamiento suave.

La tolerancia en el peso entre las bielas de un mismo motor vara entre 10 y 20 g. Esta tolerancia es importante para obtener un buen equilibrio dinmico del conjunto de partes mviles.

Las bielas pueden estar sujetas a una serie de fallas dentro de las que se pueden mencionarlas siguientes:

Desalineamiento de la biela.

Agrietamiento o ruptura de la biela.

Fallas en los cojinetes de biela.

Esprragos defectuosos. (Tornillos que sujetan las tapaderas inferiores de la cabeza de la biela)

Obstruccin en los conductos de lubricacin.

Excentricidad y ovalamiento del orificio de la biela.

Las bielas con desalineamientos resultan de cualquiera de las siguientes dos causas:

Desalineamiento inicial.

Obstrucciones mecnicas.

Las bielas agrietadas suelen fallar por fatiga del material y se genera en forma progresiva, inicindose por medio de una pequea grieta y las causas probables de esta falla son:

Esfuerzos excesivos.

Material defectuoso.

Para el caso de los cojinetes de biela cuando presentan una avera la hacen sentir por medio de un golpeteo constante, o por la presencia de humo en los alrededores del carter. Con vigilancia constante de la operacin del motor es posible detectar anticipadamente esta avera porque se observa una cada en la presin del aceite y un aumento en su temperatura de operacin.

Las causas que pueden provocar fallas en los cojinetes de biela suelen ser las siguientes:

Fatiga.

Corrosin.

Deficiencia de la adherencia entre el metal antifriccin y el casquete de respaldo del mismo.

Materiales slidos en el aceite lubricante.

Deficiente del sistema de lubricacin.

Residuos de metal antifriccin del cojinete.

Instalacin deficiente del cojinete.

No-observacin de las instrucciones y recomendaciones de precaucin.

Excentricidad u ovalamiento del mun

Desalineamiento.

Los esprragos o pernos de biela pueden resultar defectuosos como resultado de las siguientes condiciones:

Estiramiento excesivo

Roscas defectuosas

Tuercas flojas

Mal manejo.

La obstruccin de los conductos de lubricacin de la biela obedecen a factores como:

Montaje defectuoso de la biela

Materia extraa en el lubricante.

La excentricidad u ovalamiento que puede presentar el orificio de la biela se puede atribuir a los siguientes factores:

Inversin de la tapa de intercambio.

Rebaba en la superficie de contacto.

Ajuste desigual de los esprragos de la biela.

3. Eje cigeal.

Parte mvil del motor a travs del cual se transmite la potencia del motor, a l van unidos el conjunto pistn biela cuenta adems con las conducciones de aceite para la lubricacin de los cojinetes de biela, pasador del pistn, etc.

El cigeal es un componente que se encuentra sujeto a grandes esfuerzos y presiones por lo que deben estar provistos de apoyos adecuados y lubricacin eficiente que le ayuden a desempear con eficiencia su funcin y no sufrir averas.

El eje cigeal antes de montarse dentro de un motor y durante su fabricacin debe someterse a un proceso de balanceo que evite que genere vibraciones durante su funcionamiento y que pueda provocar su fractura.

Dentro de las averas que se pueden presentar en el eje cigeal son:

Flexin del eje cigeal

Fractura del eje cigeal

Desgaste de muones de biela y bancada

Vibracin