Mecánica del motor 1

Mecánica del Motor 1

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Índice

Página

Principio básico de funcionamiento 4

Ciclo de trabajo de 4 tiempos 5

Clasificación de los motores 7

Requerimientos generales de los motores 9

Diámetro x Carrera, desplazamiento, relación de compresión 10

Potencia y torque del motor 11

Componentes del motor 13

Bloque de cilindros 14

Pistón y biela 17

Anillos de pistón 19

Cigüeñal 20

Volante y eje de balanceo 22

Juntas y sellos de aceite 24

Culata 26

Válvulas de admisión y escape 29

Mecanismo de válvulas 31

Alza válvulas, balancines y ajustador de tolerancia 33

Correa, cadena de distribución o engranajes conductores 34

Sincronización de válvulas continuamente variables 35

Lubricación del motor 37

Bomba de aceite y enfriador de aceite 40

Filtro de aceite 42

Ventilación del cárter del motor 43

Sistema de admisión y escape 46

Turbo cargador con compuerta de descarga 49

Turbo cargador de Geometría Variable 51

Sistema de refrigeración del motor 52

Termostato y bomba de agua 54

Radiador 56

Correa conductora 59

Soportes del motor 61

Aceite del motor 63

Revisión del aceite del motor 65

Drenaje del aceite del motor 66

Reemplazo del filtro de aceite 68

Reemplazo del aceite del motor 69

Rev:0 2 Mundo Mecánica Automotriz


Sistema de refrigeración - Drenaje, relleno y retrolavado 70

Motores gasolina Kia (en línea) 71

Motores gasolina Kia (en V) 73

Motores diesel Kia 74



Principio Básico de Funcionamiento

La finalidad de un motor gasolina para uso automotriz, es convertir la gasolina en movimiento para

que el vehículo pueda desplazarse. Generalmente, la manera más fácil de crear movimiento a

partir de la gasolina es quemar ésta dentro de un motor. Por lo tanto, un motor de automóvil es un

motor de combustión interna, es decir, la combustión se produce al interior del motor. Existen

diferentes tipos de motores de combustión interna. Uno es el motor Diesel y otro el motor

Gasolina. Cada uno de estos tiene ventajas y desventajas.

Un motor a vapor en trenes y botes antiguos es el mejor ejemplo de un motor de combustión

externa. El combustible (carbón, madera, aceite, etc.) en un motor a vapor se quema fuera del

motor para producir vapor y el vapor produce el movimiento del motor.

La combustión interna es mucho más eficiente (consume menos combustible por kilómetro

recorrido) que la combustión externa, además, un motor de combustión interna es mucho más

pequeño que un motor equivalente de combustión externa.

Un buen ejemplo de combustión interna es un viejo cañón de la Guerra de la Revolución. Usted

probablemente ha visto a los soldados cargando el cañón con pólvora y una bala de cañón. Al

encenderla, el calor y los gases producidos generan fuerza sobre la bala y la expulsan fuera del

cañón a muy alta velocidad. El cañón usa el principio básico del motor de combustión interna: si

se pone una pequeña cantidad de combustible que genera alta energía (como la gasolina) en un

espacio pequeño y cerrado y se enciende, la energía se libera en forma de un gas expansivo.



Ciclo de Trabajo de 4 Tiempos

Los motores recíprocos están clasificados en dos tipos, de 2 ciclos y de 4 ciclos. En el motor

recíproco la mezcla de aire y gasolina es inyectada y quemada dentro del cilindro, la fuerza de la

combustión empuja al pistón en un movimiento alterno, y el movimiento alterno es convertido en

un movimiento de rotación por el cigüeñal. Casi todos los vehículos actualmente usan el llamado

motor de 4 tiempos para convertir el combustible en movimiento. El ciclo de trabajo de 4 tiempos

también se conoce como el ciclo Otto, en honor a Nikolaus Otto, quien lo inventó en 1867. El eje

horizontal del gráfico representa la presión dentro de la cámara de combustión y el eje vertical

representa el volumen de la cámara de combustión.

Los cuatro tiempos de funcionamiento del motor son:

1. Carrera de Admisión (A-B):

El pistón inicia su movimiento desde la parte superior del cilindro, la válvula de admisión se abre, y

el pistón se mueve hacia abajo. En los motores gasolina, el cilindro se llena con mezcla de aire y

combustible. En los motores diesel, ingresa solamente aire a la cámara de combustión.

2. Carrera de Compresión (B-C):

El pistón se mueve hacia arriba para comprimir la mezcla de aire/combustible, de manera que

aumentan la temperatura y la presión. El combustible es vaporizado por el calor del aire. La

relación de compresión en un motor gasolina es alrededor de 10:1, y en un motor diesel alrededor

de 25:1.



3. Carrera de Encendido / Combustión (C-D):

El pistón llega al tope de su carrera, también llamado el Punto Muerto Superior (PMS). En un

motor gasolina el encendido se iniciará con una chispa eléctrica generada en la bujía. En los

motores diesel, el combustible es inyectado a la cámara de combustión justo antes que el pistón

alcance el PMS y la mezcla de aire/combustible se enciende por el calor generado en la

compresión. La mezcla no se quema completamente al momento del encendido. Como resultado,

hay un cierto tiempo de retraso desde el inicio del encendido hasta que se produce la presión

máxima dentro de la cámara de combustión. La mezcla de aire/combustible en el cilindro explota,

empujando el pistón hacia abajo.

4. Carrera de Escape (D-E):

Una vez que el pistón alcanza a la parte inferior de su carrera, también llamada el Punto Muerto

Inferior (PMI), la válvula de escape se abre y los gases quemados salen del cilindro para dirigirse

al conducto de escape.

Ahora el motor esta listo para el próximo ciclo, de modo que ingresa una nueva carga de aire y

gasolina frescos al cilindro.



Clasificación de los Motores

Los motores pueden clasificarse de la siguiente forma:

Por principio de trabajo: Gasolina (motor de encendido por chispa), o Diesel (motor de

encendido por compresión)

Por el sistema de enfriamiento: Enfriado por Agua o Aire

Por el número de ciclos: Dos o cuatro carreras

Por el mecanismo de válvulas: Eje de Levas en la culata (OHC) o Válvulas en la culata

(OHV)

Por el número de cilindros: los motores pueden tener 4, 6 ú 8 cilindros.

Por la disposición de los cilindros en el bloque: en un motor multi-ciIindrico, los cilindros

usualmente están dispuestos en una de las tres siguientes formas: en línea, en V u

horizontalmente opuestos.

El motor de cilindros en línea, tiene los cilindros dispuestos en posición secuencial. En este tipo de

motor, la estructura del bloque de cilindros es muy simple y la culata es una sola unidad, de modo

que el motor es liviano y compacto. Estos pueden tener 3, 4, 5 ó 6 cilindros. El motor de cilindros

en V, esta generalmente disponible con 6, 8, 10 ó 12 cilindros. Están instalados usualmente en

vehículos grandes o en automóviles deportivos. El motor de cilindros horizontalmente opuestos

esta disponible con 6, 8, 10 ó 12 cilindros. Debido a su bajo centro de gravedad se aplica

principalmente a los vehículos deportivos.



Disposición en el Vehículo

La aplicación final del motor puede ser longitudinal o transversal y puede estar instalado en el

frente, la mitad o la parte trasera del vehículo. Por ejemplo, el vehículo con motor Frontal y

tracción Trasera, tiene el motor montado en el área delantera (longitudinalmente) y conduce las

ruedas traseras mediante un eje de propulsión acoplado a la transmisión. El motor frontal

(transversal) con tracción delantera es principalmente aplicado a los automóviles pequeños,

debido a que el eje de rotación del motor y el eje propulsor están dispuestos en forma paralela,

reduciendo de esa forma el espacio necesario para la instalación.

Los motores instalados a la mitad del vehículo principalmente se enfocan en el rendimiento, más

que en la comodidad del pasajero, de manera que son utilizados principalmente en los

automóviles deportivos.



Requerimientos Generales de los Motores

Existen varios requerimientos que debe cumplir el motor. Cada desempeño esta ligado a otro de

manera compleja y puede influir en el rendimiento del motor. Los requerimientos son:

Emisiones Bajas: La combustión eficiente en el motor es la clave principal para reducir las

emisiones de escape. Esto se logra con diferentes diseños de cámara de combustión.

Compacto y liviano: Considerando que el peso del motor es de alrededor del 10- 15% del

peso total del vehículo, otro método para conseguir una mayor potencia y eficiencia del

combustible, es hacer que el motor sea compacto y liviano. Con la misma salida, la potencia

del vehículo que tiene un motor más liviano será mayor y se reducirá el consumo de

combustible.

Buena respuesta: El motor debe responder a los requerimientos del conductor, mientras se

mantienen las condiciones de seguridad en la conducción.

Silencioso: Debido a que el motor genera la fuerza de conducción mediante la combustión de

la gasolina, no se pueden evitar el ruido ni la vibración. Por eso es importante prevenir que

estos ruidos y vibraciones se transmitan al habitáculo de pasajeros.

Facilidad en el servicio: Como el motor es una parte mecánica del vehículo, es importante

tener acceso a los principales componentes durante el proceso de servicio.



Diámetro x Carrera, Desplazamiento, Relación de Compresión

El tamaño del motor es representado por el volumen de desplazamiento. El desplazamiento del

cilindro es el volumen de un cilindro con el pistón moviéndose desde el Punto Muerto Inferior

(PMI) al Punto Muerto Superior (PMS). El volumen total de desplazamiento es la suma del

volumen de todos los cilindros. El volumen de desplazamiento del cilindro se calcula mediante la

multiplicación del área de la sección transversal por la carrera en el cilindro. El área de la sección

se calcula con el diámetro del cilindro. El diámetro y carrera puede diferir en cada motor aunque

ellos tengan la misma cantidad de cilindros y desplazamiento. Esto se debe a los diferentes

diámetros y carreras. El desplazamiento del motor puede ser representado por la unidad cm³ o

litros. La relación de compresión se calcula dividiendo el volumen del cilindro con el volumen de la

cámara de combustión. El volumen total de la cámara de combustión es el espacio entre la parte

superior del pistón, cuando este se encuentra en el Punto Muerto Superior (PMS), y el volumen de

la cámara en la culata.

Carrera corta (Motor Súper Cuadrado): Se usa para los motores de alta potencia y alta carga.

La relación diámetro/carrera es inferior a 1, esto significa que la carrera es menor que el

diámetro.

Carrera larga: La carrera larga se usa para conseguir un alto torque en el motor. La relación

diámetro/carrera es superior a 1, esto significa que la carrera es mayor que el diámetro.

Carrera cuadrada (Motor Cuadrado): La relación diámetro/carrera es igual a 1, esto significa

que la carrera es igual al diámetro.



Potencia y Torque del Motor

El desempeño básico del motor esta representado por dos factores principales, que son la

potencia y el torque. Generalmente, el elemento más importante en el rendimiento del motor es la

salida (potencia), también referida como caballos de fuerza (HP). Caballo de fuerza es la eficiencia

del trabajo, que indica la cantidad de trabajo en un periodo específico de tiempo. Este concepto

fue sugerido por James Watt, quien inventó el motor a vapor en Inglaterra. Un caballo de fuerza

(HP) es la potencia requerida para levantar un peso de 75kg a 1 metro de altura en 1 segundo.

Una abreviatura comúnmente usada para Caballo de Fuerza (HP) es PS, derivada de la expresión

alemana “Pferde Stärke”. La potencia del motor actualmente se indica en kW.

En el Sistema Internacional (S.I.) la unidad es representada en W (watt). 1 PS es alrededor de

735.4W. Por lo tanto 100PS son 73.5kW ó 100kW son 136PS. En las especificaciones técnicas,

en algunas ocasiones, pueden encontrarse palabras adicionales tales como (Neto) o (Bruto),

escritas entre las unidades de kW/rpm. El valor Bruto es la energía pura del motor, fuera del

vehículo, y el valor Neto es la potencia con el motor instalado en el vehículo. Para el motor

gasolina, el valor Neto es 15% menos que el valor Bruto. Esto se debe a las fuerzas de fricción de

la transmisión, neumáticos, etc. El valor indicado siempre corresponde a la potencia bruta, si no se

especifica lo contrario. La potencia del motor esta en función de tiempo. La potencia del motor

aumentará proporcionalmente con las rpm porque la cantidad de trabajo por tiempo aumenta

cuando las rpm son mayores. Sin embargo, debido a que las partes dinámicas no pueden girar

más allá de cierto valor, las rpm y la potencia están limitadas. Por esta razón la potencia y las rpm

se indican en conjunto, por ejemplo, 100kW a 6000rpm.



El torque es la fuerza de torsión aplicada a un componente rotatorio como un perno, neumático,

cigüeñal, etc. Esta no depende solamente de la fuerza aplicada, sino que también del largo del

brazo de palanca sobre el cual actúa la fuerza. Por definición, torque es igual a fuerza multiplicada

por brazo de palanca, el largo desde el centro giratorio al punto donde se aplica la fuerza. En un

motor, el torque es igual a la fuerza con la que se desplaza el pistón, multiplicada por la distancia

desde el centro del muñón de la biela al eje central del cigüeñal. Por lo tanto, la magnitud del

torque esta decidida por la fuerza con que el pistón presiona a la biela, esto corresponde a la

fuerza de combustión. El gráfico de desempeño del torque representa la fuerza del pistón aplicada

al cigüeñal a ciertas rpm. Como esta fuerza se transmite a las ruedas, si el torque generado por el

motor es bajo, el torque final del vehículo también será bajo. Inversamente, cuando el torque del

motor es alto, el torque final también será alto. La salida de torque esta determinada por varios

factores especialmente por la cantidad de aire aspirado por el cilindro. Considerando la relación

entre el aire aspirado y las rpm del motor, cuando el motor tiene baja velocidad de rotación, el

movimiento del pistón es lento y la cantidad de aire aspirado es reducida. Cuando el motor tiene

una alta velocidad de rotación, el movimiento del pistón es rápido y la cantidad de aire aspirado es

alta. Sin embargo, si el motor esta girando demasiado rápido, la válvula de admisión puede

cerrarse antes que el cilindro aspire la cantidad correcta de aire. En este caso, la cantidad de aire

aspirada por carrera (eficiencia volumétrica) se reduce, lo que resulta en menos torque y potencia

del motor.



Componentes del Motor

El motor esta constituido por los siguientes componentes principales:

Bloque de cilindro, cigüeñal, cárter, pistón y biela

Culata, eje de levas, válvulas y mecanismo de sincronización

Sistema de admisión

Sistema de escape

Sistema de lubricación

Sistema de enfriamiento

Sistemas auxiliares, tales como el turbo cargador



Bloque de Cilindros

Tipos y Construcción

El bloque de cilindros es el componente básico del motor. Esta construido con hierro fundido

(motor diesel) o aluminio. Este incluye el cilindro, dentro del cual es pistón se mueve

alternadamente, la camisa de agua para enfriar y mantener la temperatura del cilindro en un nivel

aceptable, el túnel del cigüeñal y el cigüeñal instalado en su interior. La finalidad del cilindro es

guiar el movimiento reciproco del pistón y soportar la fuerza y alta temperatura generadas por la

combustión, enfriar apropiadamente el cilindro y soportar el cigüeñal. Para propósitos de

resistencia, el bloque de cilindros en un motor diesel esta generalmente construido con hierro

fundido debido a su alta resistencia al desgaste, corrosión y su capacidad de resistir el alto torque

generado.

Recientemente, para los motores gasolina se utiliza frecuentemente aleación de aluminio. El

aluminio es más liviano y transmite el calor con mayor facilidad que el acero, de forma que es

considerado como un material ideal para los motores a gasolina. Para aumentar la resistencia del

bloque, se usa una estructura del tipo esqueleto del bloque de cilindros.

Número del motor:

El número de identificación del motor esta estampado en la placa del lado trasero derecho del

borde del bloque de cilindros.



Camisa del Cilindro:

La pared del cilindro (referida como la camisa de cilindro) esta en contacto permanente con el

pistón. Se lubrica con aceite del motor. La camisa de cilindro debe satisfacer requerimientos

estrictos de duración, resistencia a altas temperaturas y bajo desgaste. En general, cuando el

bloque de cilindro esta construido de hierro fundido, la camisa del cilindro se fabrica rectificando el

cilindro de hierro fundido. Cuando el bloque de cilindro esta construido con aleación de aluminio,

la pared interior del cilindro y la camisa del cilindro están fabricadas de hierro fundido para

prevenir el desgaste de la pared. También hay cilindros sin camisa en los bloques de aleación de

aluminio. Debido a que el cilindro sin camisa puede ser más liviano y compacto, tiene un alto

costo de fabricación y se aplica principalmente en motores de alto rendimiento. Los motores KIA

no utilizan cilindros del tipo de camisa húmeda.

Camisa de agua:

Una senda de agua refrigerante esta formada alrededor de la camisa del cilindro, conocida como

la camisa de agua. Esta es necesaria para mantener la temperatura del motor a cierto valor

absorbiendo la energía calórica proveniente de la energía remanente de la combustión. Esta

puede ser una camisa del tipo siamesa o completa. En los últimos modelos también se usa una

camisa de agua en el múltiple de admisión, adicional a la del bloque del motor.



Cárter (caja del cigüeñal):

Los dispositivos auxiliares, como el alternador, el compresor del sistema de aire acondicionado,

los soportes de montaje del motor y la bomba de aceite para la dirección asistida están fijos al

cárter del cigüeñal. El cárter del cigueñal es parte del bloque de cilindros y esta disponible como

una unidad o apernada al bloque. El material del cigüeñal debe satisfacer los requisitos de

resistencia al torque y vibración. Debido a la menor longitud del tipo de media camisa, es posible

fabricar un bloque de motor liviano. Sin embargo la resistencia de la unión es débil comparada con

el tipo de camisa profunda, por que el área de unión es pequeña. Adicionalmente el área para la

fijación de los dispositivos auxiliares es menor.

En la parte inferior del bloque de cilindros, también se instala un depósito de aceite para

almacenar el aceite lubricante, el que tiene por finalidad lubricar y enfriar el motor. Esta fabricado

de una hoja de acero estampado y se fija al bloque instalando un sello de goma, como en el caso

de la tapa de válvulas. La placa de vibración de acero esta fabricada insertando una placa de

resina entre dos placas de acero para prevenir la vibración.



Pistón y Biela

El pistón tiene las siguientes funciones:

Transferir la presión de combustión al cigüeñal a través del pasador de pistón y la biela

Sellar la cámara de combustión con el cárter

Transferir el calor a la pared del cilindro

El pistón esta compuesto por: la cabeza del pistón, el área superior del pistón (corona), zona de

los anillos, buje del pistón y falda del pistón. La cabeza del pistón debe soportar altas presiones y

temperaturas, por ejemplo en un motor diesel sobre 200kg por cm², y 2000°C. El diseño del pistón

depende del diseño de la cámara de combustión y tiene influencia en la calidad de la combustión.

El área entre la cabeza del pistón y el primer anillo es conocida como área superior del pistón

(corona). Su función es proteger el primer anillo del pistón del sobre calentamiento. La zona de

anillos y los anillos del pistón sellan la cámara de combustión contra el cárter y viceversa. El buje

del pistón contiene al pasador del pistón.

La falda del pistón tiene las siguientes funciones:

Guiar el pistón

Transferir la fuerza lateral

Distribuir la película de aceite en la pared del cilindro

Disipar el calor hacia la pared del cilindro y aceite del motor



El pistón debe cumplir con los siguientes requisitos:

Peso reducido, con la finalidad de reducir la fuerza de inercia del movimiento reciproco del

pistón.

Capacidad de soportar las altas presiones y temperatura de la combustión.

Estos requerimientos se satisfacen utilizando pistones de aleación liviana fabricados de aluminio y

silicio. Existen pistones forjados o fundidos y también están disponibles los de aleación de

aluminio con tratamiento de temperatura. Debido a la temperatura extremadamente alta de la

combustión, la cabeza del pistón se expande y su diámetro aumenta. El anillo de acero o de

aleación, instalado en el pistón previene una expansión excesiva de la cabeza del pistón. La pared

del pistón en dirección del pasador del pistón tiene más masa que en dirección axial. Por esta

razón la dilatación por calor del pistón es superior en la dirección del pasador. Para compensar

esto, el pistón esta diseñado con un perfil ovalado, con un diámetro menor en dirección del

pasador.

Biela y pasador del pistón

Las bielas están frecuentemente fabricadas en acero. Ellas no están fijas rígidamente en ningún

extremo, debido a que el ángulo entre la biela y el pistón cambia en la medida que el pistón se

mueve hacia arriba y abajo y gira alrededor del cigüeñal. El extremo pequeño se fija al pasador del

pistón, el que se fija a presión en la biela pero que puede girar libre en el pistón. El extremo más

grande conecta con el muñón del cigüeñal a través del cojinete. El giro se produce sobre

cojinetes partidos a los que se puede acceder, para el reemplazo, mediante los pernos de la tapa

de biela en el extremo de mayor diámetro. Generalmente hay un agujero perforado a través del

cojinete y el extremo mayor de la biela de modo que se pueda inyectar aceite presurizado del

motor en el lado axial de la pared de cilindro para lubricar el recorrido del pistón y los anillos.



Anillos de Pistón

Los anillos de pistón tienen las puntas abiertas y se instalan en la ranura del diámetro exterior del

pistón.

Las tres funciones principales de los anillos de pistón en un motor de combustión interna son:

Sellar la cámara de combustión

Contribuir a la transferencia de calor desde el pistón a la pared del cilindro.

Regular el consumo de aceite del motor.

Muchos pistones de automóviles tienen tres anillos: dos para sellar la compresión (anillos de

compresión); uno para sellar el aceite (anillo de aceite en la falda). Los diseños típicos del anillo

de compresión son: rectangulares, de perfil cónico o del tipo trapezoidal. Los diseños típicos de

anillo de aceite sin resorte son de cara cónica o de tipo ahusado.

El diseño de los anillos de control de aceite cargados resorte espiral de 2 piezas o el formado por

3 piezas con resorte de expansor. Los anillos del pistón están sometidos a desgaste debido a que

rozan con la pared del cilindro al subir y bajar. Para minimizar esto, están fabricados de un

material muy duro – generalmente, hierro fundido – y el anillo inferior para el control de aceite esta

diseñado para dejar una película de aceite lubricante de una poca micras de espesor en la camisa

a medida que el pistón desciende. Cuando se instalan anillos de pistón nuevos, la separación

entre las puntas es una medida crucial. Con el fin de que el anillo pueda mantenerse ajustado al

pistón, éste no es continuo sino que esta partido en un punto de su circunferencia. Después de

instalar los anillos, insertar el pistón en el cilindro con la ayuda de un compresor de anillos. El

ancho de la separación de los extremos se mide con un calibre de láminas y debe estar dentro de

la tolerancia requerida. <no debe haber una separación muy pequeña, debido a que bajo

condiciones de funcionamiento en caliente puede llevar al atascamiento del pistón. Una

separación muy grande indica excesivo desgaste en el cilindro y producirá un traspaso

inaceptable de gases de combustión al cárter.



Cigüeñal

Tipos y construcción

El cigüeñal es la parte del motor que convierte el movimiento reciproco lineal del pistón en

movimiento de rotación. Los componentes que intervienen en este proceso son:

Pistón, anillos y pasador de pistón

Biela

Cigüeñal

Volante

Los pistones se mueven alternamente entre el Punto Muerto Inferior (PMI) y el Punto Muerto

Superior (PMS) cada pistón esta conectado al cigüeñal mediante un pasador de pistón y una biela.

Las bielas por lo tanto se mueven lineal y rotacionalmente. El movimiento giratorio de cigüeñal es

después transferido a los dispositivos tales como el volante, bomba de aceite, bomba de agua,

etc. Adicionalmente, con el fin de reducir o eliminar las vibraciones del motor pueden instalarse

ejes de balanceo.

El diseño del cigüeñal depende de:

El número de cilindros

La disposición de los cilindros (en línea, en V, opuestos)

Sincronización del encendido

Número de descansos del cigueñal

Fuerza de la combustión



Los cigüeñales están balanceados dinámicamente. Esto se consigue mediante agujeros en los

descansos del cigüeñal. Adicionalmente, contrapesos compensan la masa de los apoyos del

cigüeñal.

Cojinete del cigüeñal:

El cojinete tiene por finalidad contribuir a la rotación suave del cigüeñal. Generalmente, para el

cigüeñal del motor se usa un cojinete plano. Los cojinetes planos ofrecen una mayor área de

contacto, por lo tanto ellos pueden soportar fuerzas mayores en comparación con los cojinetes de

rodillos. Los motores modernos de 4 cilindros en línea tienen 5 cojinetes de cigüeñal (los antiguos

solamente 3). Los motores en V tienen menos cojinetes de cigüeñal, debido a que son más cortos.

Se suministra aceite para asegurar que los materiales del cojinete plano y el cigüeñal no entren en

contacto directo, y están separados bajo cualquier condición de carga del motor. Esto se logra

mediante pasajes de aceite dentro del cigüeñal y de los cojinetes planos. El espesor de la película

de aceite cambia dependiendo de la carga del motor o la temperatura. Cuando esta es muy

pequeña, puede producirse adherencia por la temperatura de fricción y atascar el motor. Cuando

es muy grande, el motor puede vibrar o se pueden producir ruidos.



Volante y Eje de Balanceo

Volante

Con el fin de mantener una rotación suave y reducir las irregularidades de la fuerza rotacional, se

incorpora un volante que se fija al cigüeñal. Debido a que la combustión ocurre solamente una vez

cada dos revoluciones del cigüeñal, se requiere la inercia del volante para las carreras de

admisión, compresión y escape. Si no hubiera un volante, la fuerza rotacional del cigüeñal se

reduciría en estas carreras y el motor se apagaría a bajas rpm, tales como a velocidad de ralentí.

En las transmisiones manuales, el disco de embrague esta instalado al lado plano del volante con

el fin de transmitir la fuerza de propulsión a la transmisión.

Volante de Doble Masa

El volante de doble masa esta diseñado para absorber las vibraciones del motor antes que sean

transmitidas a la línea de transmisión donde pueden producir ruido de piñones. Esto se logra

dividiendo el volante convencional en dos secciones: una sección primaria (1), que se acopla al

cigüeñal, y una sección secundaria (2) donde se atornilla el embrague y un anillo dentado (5) para

el motor de arranque. La sección primaria del volante contiene resortes (3) para aislar las

vibraciones del motor, y un dispositivo limitador de torque (4) para evitar que el torque del motor

aumente excediendo la resistencia de los componentes del motor y la transmisión. Cuando ocurre

un aumento excesivo de torque, el dispositivo limitador de torque permite a la sección primaria del

volante girar independientemente de la sección secundaria, protegiendo de los daños a la línea de

conducción y transmisión.



Eje de Balanceo

Los pistones, las bielas y el cigüeñal generan una fuerza de inercia producida por el movimiento

reciproco y rotatorio. Uno o dos ejes de balanceo localizados en forma paralela al cigüeñal,

ayudan a reducir o eliminar la ocurrencia de estas fuerzas. El gráfico representa la relación de la

fuerza de inercia (en el eje vertical), que ocurre a diferentes ángulos de rotación del cigüeñal (en el

eje horizontal). Cuando la fuerza de inercia superior del primer y cuarto pistón está en su valor

máximo, la fuerza de inercia del segundo y tercer pistón es baja. A partir de esta relación se

deduce que las fuerzas de inercia (baja y alta) se generan dos veces por revolución del cigüeñal.

Un eje de balanceo que tiene el perfil de medio círculo se usa para reducir las vibraciones del

motor. El eje de balanceo gira en dirección opuesta y dos veces más rápido que el cigüeñal. Esta

fuerza de inercia adicional generada por el eje de balanceo eliminará la vibración.



Juntas y Sellos de Aceite

Las juntas forman un sello al ser comprimidas entre las partes estacionarias donde pudieran pasar

líquidos o gases. Muchas juntas están fabricadas para ser utilizadas una sola vez. Ellas pueden

estar contruidas de materiales suaves como corcho, goma, nitrilo, papel, materiales resistentes al

calor o grafito: o también pueden estar fabricadas de aleaciones suaves y metales como el

bronce, cobre, aluminio o láminas de acero suave. Algunos materiales pueden ser usados

individualmente o en algunos casos combinados para producir el material funcional requerido. La

elección del material y el diseño a usar depende del elemento a sellar, la presión, temperatura y

los materiales y las superficies de unión que serán selladas. Las juntas de culata sellan y

contienen la presión de la combustión dentro del motor, entre la culata y el bloque. Las juntas de

culata modernas se construyen para resistir altas temperaturas y la detonación del motor. Algunas

juntas de culatas modernas para alta temperatura son llamadas, en esencia, “anisotropicas”. Esto

significa que la junta esta diseñado para conducir el calor lateralmente y para transferir el calor

desde el motor al refrigerante en forma más rápida. Están construidas normalmente con un núcleo

de acero. Materiales especiales de contacto se adhieren a ambos lados del núcleo de la junta

para suministrar un sellado total bajo variadas condiciones de torque. Algunos sellos de culata

también incorporan anillos corta fuego de acero inoxidable para ayudar a contener el calor y la

presión dentro del cilindro. Adicionalmente, muchas juntas de culata agregan una base de silicona

en la cubierta exterior en ambos lados del material laminado para suministrar una capacidad de

sellado en frío durante el arranque y el calentamiento. Las juntas de culata también sellan los

pasajes de aceite y controlan el flujo del refrigerante entre el bloque de cilindros y la culata y están

provistas de molduras o anillos para prevenir la filtración y la corrosión.



Algunos materiales están diseñados para dilatarse en la superficie aplicada y aumentar la

capacidad de sellado. Por ejemplo, cuando el aceite dentro de la tapa de válvulas penetra al borde

del material de la junta, esta diseñado para dilatarse aproximadamente 30%. Este efecto de

dilatación aumenta la presión de sellado entre las superficies de la culata y la tapa de válvulas, y

ayuda a sellar potenciales filtraciones. Las juntas alrededor de un elemento rotatorio podrían

rápidamente gastarse y filtrar. Para sellar estas partes, se necesitan los sellos de aceite. El

ampliamente usado es el sello de aceite dinámico del tipo labio. Este tiene un labio de goma de

perfil dinámico que permanece en contacto con el eje a sellar mediante la acción de un resorte

espiral circular. Un principio de sellado similar se utiliza para sellar la guía de válvula, impidiendo

el ingreso de aceite a la cámara de combustión. Los ejes rotatorios o deslizantes también pueden

ser sellados mediante anillos “O”, pero generalmente no son tan durables como los sellos de labio.

Se usan varios materiales en la construcción de los sellos de aceite modernos, algunos son

impregnados con cubiertas de materiales especiales que están diseñados para aumentar su

capacidad de sellado en ejes gastados. Como regla general, los sellos de aceite deben ser

reemplazados cuando un componente es desmontado.



Culata


La culata esta apernada a la parte superior del bloque de cilindros donde forma la parte superior

de la cámara de combustión. Los motores en línea tienen solo una culata para todos los cilindros.

Los motores con cilindros en V u horizontalmente opuestos tienen culatas separadas para cada

banco de cilindros. Tal como el bloque del motor, la culata puede ser fabricada en hierro fundido, o

aleación de aluminio. Una culata hecha de aleación de aluminio es más liviana que la de hierro

fundido. El aluminio además conduce al calor en forma más rápida que el hierro. La culata

contiene muchas partes de la cámara de combustión tales como las válvulas, bujías o inyectores.

Internamente, la culata tiene conductos para que la mezcla de aire combustible ingrese al cilindro

a través de las válvulas de admisión desde el múltiple, y para la salida de los gases quemados a

través de las válvulas de escape hacia el múltiple de escape, y para que el refrigerante enfríe la

culata y el motor. Las culatas están diseñadas para ayudar a mejorar el torbellino o turbulencia de

la mezcla Aire/Combustible, y prevenir la formación de gotas en la superficie de la cámara de

combustión o de las paredes del cilindro. Cuando la mezcla Aire/Combustible es comprimida entre

el pistón y la parte plana de la culata, esto produce lo que se conoce como “chapoteo”. Lo que

significa, comprimir los gases para aumentar su velocidad y turbulencia.



En los motores a gasolina, los diseños de cámara de combustión más comunes son:

Hemisférica Pent roof.

Tipo Tina

Tipo Cuña.

Una cámara de combustión hemisférica o pent-roof tiene la válvula de admisión a un lado de la

cámara y la válvula de escape al otro lado. Esto suministra un flujo cruzado. La mezcla de

Aire/Combustible entra en un lado, y los gases de escape salen por el otro. Al posicionar las

válvulas de esta forma permiten un techo para válvulas y lumbreras relativamente grandes. Con la

bujía en el centro del hemisferio, el frente de llama tiene menos distancia por recorrer que en otros

diseños similares, lo que resulta en una combustión rápida y efectiva. Este diseño es común en

una gran cantidad de vehículos de pasajeros.

La cámara de combustión del tipo tina es de perfil oval, como una tina de baño invertida. Las

válvulas están montadas verticalmente y una al lado de la otra, permitiendo un funcionamiento

muy simple. La bujía esta expuesta en un lado, lo que produce un frente de llama corto.

Las cámaras de combustión de tipo cuña disminuyen desde la bujía que esta en el lado más

ancho del perfil. Las válvulas están en línea e inclinadas desde la vertical. Este diseño usualmente

tiene un área de superficie menor que los otros, con menos área donde puedan condensarse

gotas de combustible. Menos combustible queda sin quemar después de la combustión lo que

reduce las emisiones de escape de hidrocarburos.



Las cámaras de combustión diesel vienen son de 2 tipos principales. Inyección directa e inyección

indirecta. Ambas están diseñadas para producir turbulencia, lo que ayuda al aire comprimido y al

combustible inyectado a mezclarse de la mejor forma. Los motores que usan inyección directa

tienen culatas con una cara plana. La cámara de combustión esta en la cabeza del pistón.

En la inyección indirecta, el pistón es casi plano, o tiene una pequeña cavidad. La cámara de

combustión principal esta entre la culata y la cabeza del pistón, pero una cámara pequeña,

separada se encuentra en la culata. El combustible es inyectado en esta pequeña cámara que

puede tener varios diseños. La cámara de torbellino esférica esta conectada a la cámara principal

mediante un conducto angulado. Durante la compresión, el perfil esférico produce el torbellino de

aire en la cámara. Esto ayuda a mejorar la formación de la mezcla de Aire/Combustible, logrando

una mejor combustión.



Válvulas de Admisión y Escape

Los motores de 4 tiempos de gasolina y diesel usan válvulas que están ubicadas en la culata. Las

válvulas de admisión permiten el paso solamente de aire o de una mezcla de Aire/Combustible, de

manera que ellas funcionan a temperaturas mucho menores que las válvulas de escape. Son

generalmente más grandes que las válvulas de escape debido a que la presión que fuerza la

carga del cilindro es mucho menor que la presión que fuerza los gases de escape fuera del

cilindro. Los distintos tipos de motores usan diferentes combinaciones de válvulas. Tener más de

una válvula de admisión suministra una mejor respiración. Una válvula adicional de admisión

permite conductos de admisión más grandes y un flujo con mayor libertad en el cilindro, de modo

que el motor recibe una mejor carga. De manera similar, dos válvulas de escape significan que el

cilindro puede ser diseñado con lumbreras de escape más grandes, lo que permite un mejor flujo

de gases de escape fuera del cilindro. Las válvulas experimentan una enorme tensión aún en

condiciones normales. Se usan varios tratamientos superficiales para ayudar a la válvula a resistir

el desgaste, el quemado y la corrosión. Las válvulas de admisión están fabricadas de acero

aleado con cromo o silicio para hacerlas más resistentes a la corrosión, y con manganeso y níquel

para mejorar su resistencia. Las válvulas de escapes están fabricadas de aleación en base a

níquel. Una válvula de movimiento vertical tiene dos partes principales, el vástago y la cabeza.

Esta se ajusta a una lumbrera en la culata. Su cara produce un sello hermético de gas contra el

asiento. Durante el funcionamiento, la culata cerca de la cara de la válvula transfiere calor al

asiento. Parte de este calor es conducido al vástago de la válvula. El vástago transfiere el calor a

la guía, de manera que el vástago es la parte más fría de la válvula. El asiento de la válvula y la

guía también son enfriadas mediante el refrigerante en pasajes alrededor de las lumbreras de la

válvula. A medida que la válvula abre y cierra, tiene una tendencia natural a girar, muy

gradualmente, de manera que permanece asentada en una nueva ubicación.



Esto produce una acción ligera de limpieza que ayuda a mantener la cara y el asiento libres de

carbón. Esto también ayuda a prevenir el atascamiento de la guía de la válvula y distribuye el calor

alrededor del asiento de la válvula. La válvula opera en una guía y es exactamente concéntrica

con el asiento de la válvula. La guía de la válvula es un cilindro perforado en el que se mueve el

vástago de la válvula. El área de la guía de válvula puede ser maquinada en el metal de la culata,

o pueden practicarse orificios para insertar las guías. En las culatas de aluminio son necesaria

guías de hierro fundido para suministrar una superficie apropiada de apoyo para el vástago de la

válvula. Muchas culatas usan guías de válvulas reemplazables que tienen la forma de un buje de

metal insertado a presión en los orificios de la culata. Otras culatas tienen guías fundidas como

parte de la culata. Entonces son perforadas en base a la medida del vástago de la válvula durante

la fabricación. La parte superior de la guía de la válvula esta sellada mediante un sello de válvula.

El resorte de la válvula ejerce presión en la dirección de cierre de la válvula. Esta se usa para

mantener el hermetismo del aire y prevenir la filtración de gas. Se usan diferentes tipos de

resortes, como el de paso variable o resorte doble.



Mecanismo de Válvulas


El mecanismo de válvulas es responsable de controlar el inicio y el fin del cambio de gas de

admisión y escape. Los principales componentes del mecanismo de válvulas son el eje de levas,

el ajustador de holgura, los balancines y las válvulas. Existen diferentes tipos de mecanismos de

válvulas, dependiendo de la cantidad de ejes de levas y la ubicación de éstos. Se conocen como:

OHV (Válvulas en la Culata):

En un sistema de válvulas sobre la culata o de varillas de empuje las válvulas están en la culata,

pero el eje de levas esta en el bloque cerca del cigüeñal. Un alza válvulas o un impulsor esta

montado en la leva. A la medida que el lóbulo de la leva alcanza al alza válvulas, este se levanta y

transfiere el movimiento a la varilla de empuje. Este entonces acciona un balancín que a su vez

empuja la válvula para que se abra. Existen diferentes tipos de alza válvulas. Un alza válvulas

sólido es usualmente un cilindro de hierro fundido, perforado, montado en un agujero del cárter del

cigueñal. Esta libre para girar suavemente, lo que distribuye el desgaste desde la leva a la cara

del impulsor.

Actualmente los siguientes tipos son los más comunes: OHC (Eje de Levas sobre la Culata),

DOHC (Doble Eje de Levas sobre la Culata), CIH (Eje de Levas en la Culata)



Eje de Levas:

El eje de levas conduce la apertura y cierre de la lumbrera de admisión para el ingreso de la

mezcla de combustible a la cámara de combustión y la lumbrera de escape para expulsar los

gases quemados. Comparado con el cigüeñal, el eje de levas gira con una relación de 2:1. Por lo

tanto el eje de levas gira con la relación de una vuelta por cada dos vueltas del cigüeñal. La

porción de extracción de la leva se llama la nariz de la leva. La altura se llama el alzamiento de la

leva. El alzamiento significa que la leva levantará la válvula de manera que su estado de apertura

esta determinado por el diseño de la leva. El tiempo de apertura y cierre de las válvulas esta

determinado por el ángulo de operación, el ángulo desde el punto de inicio y el punto de termino

de la nariz. El cruce de válvulas juega un papel importante en las características de

funcionamiento del motor. Un cruce muy pequeño suministra al motor un ralentí suave y un buen

torque a baja velocidad, pero impide el desempeño del motor a altas velocidades. Un cruce de

válvulas muy grande permite una excelente aspiración del motor a altas rpm, pero provoca un

ralentí áspero y un pobre desempeño a bajas rpm. El eje de levas puede usarse además para

impulsar el distribuidor, la bomba de aceite, la bomba de combustible o la bomba de vació (en los

motores diesel). El eje de levas gira sobre cojinetes planos y se lubrica con el aceite del motor. Se

usan dos tipos de diseño de eje de levas, conocido como el de tipo sólido o hueco.



Alza Válvulas, Balancines y Ajustador de Tolerancia

La finalidad del ajustador de tolerancia y el balancín es cambiar el movimiento giratorio del eje de

levas en movimiento reciproco de la válvula. La apertura entre la punta de la válvula y el

mecanismo de válvulas se llama holgura de válvula o juego de válvulas. Este debe mantenerse

cuando la leva no esta aplicando presión para abrir la válvula. Este puede ajustarse con un

tornillo y una contratuerca en el balancín o mediante el uso de láminas. Este ajuste debe

realizarse regularmente. Los balancines transmiten el movimiento a las válvulas. El balancín se

mueve hacia arriba y abajo usando un mecanismo de balanceo. Algunos balancines están hechos

de hierro fundido o de aleación de aluminio. Otros son de acero estampado. Muchos motores

actuales usan alza válvulas hidráulicos. Su finalidad es conseguir un funcionamiento silencioso del

motor y eliminar la necesidad de ajuste de holgura de las válvulas. Cuando el motor esta

funcionando, se suministra aceite a presión desde el sistema de lubricación del motor al impulsor.

El aceite es asistido por la tensión de un resorte para mantener la tolerancia en cero, pero

mediante un sistema de válvulas este es atrapado en el impulsor cuando el eje de levas lo levanta.

Debido a que el aceite no se comprime, el impulsor actúa como un alza válvulas sólido. Cuando la

válvula esta cerrada, parte del aceite se pierde durante el periodo previo al próximo levantamiento,

y de esta forma se mantiene la tolerancia de la válvula en cero. Los impulsores hidráulicos de

válvulas generalmente usan balancines estampados o forjados de lámina metálica o de aluminio

fundido.



Correa, Cadena de Distribución o Engranajes Conductores

En los motores con eje de levas sobre la culata se usa correa de distribución, cadena o

engranajes, debido a que el eje de levas esta alejado del cigüeñal. También es posible una

combinación, por ejemplo, correa de distribución y cadena o correa de distribución y engranajes.

El sistema típico de cadenas usa un tensor hidráulico. La cadena también puede usar guías para

reducir el ruido y la vibración. Nótese que los tensores hidráulicos pueden también encontrarse en

un sistema con correa de distribución. La correa dentada de distribución esta fabricada de fibra de

vidrio o cable reforzado con goma sintética. Sus dientes ajustan con los de las poleas del cigüeñal

y del eje de levas. Las correas de distribución son más silenciosas que las cadenas, pero

generalmente necesitan tensión manual. Tienen una vida útil más corta que las cadenas.

Necesitan reemplazo regular alrededor de 80.000 a 100.000 kilómetros.



Sincronización de Válvulas Continuamente Variable

En algunos motores se instala un Sistema de Sincronización Continuamente Variable de Válvulas

(CVVT), acoplado al eje de levas de admisión o de escape del motor. El mecanismo CVVT puede

cambiar el tiempo de apertura y cierre de las válvulas de admisión en relación con la carga y

velocidad del motor, ajustando de esa manera el valor óptimo de sincronización de válvulas. El

sistema CVVT esta controlado por una Válvula de Control de Aceite (OCV), que a su vez es

controlada por el Modulo de Control del Motor (ECM). El perfil en forma de paletas del conjunto

CVVT forma en total 8 cámaras, donde cuatro cámaras se usan para cambiar la posición de las

paletas en una condición de avance y las otra cuatro cámaras se usan para retardar la posición de

las paletas. El aceite para avanzar o retardar la sincronización de las válvulas se suministra

mediante dos orificios dentro del eje de levas. El sellado de las paletas se realiza con teflón y se

necesita para sellar las cámaras de avance y retardo unas de otras, permitiendo de esa manera

levantar presión dentro de las cámaras. Un pasador de tope mantiene las paletas en su posición

completamente retardada cuando el motor esta detenido, cuando la presión del aceite es muy baja

o cuando ocurre una falla en el circuito de control del CVVT. El pasador de tope se libera tan

pronto como se alcanza una presión de aceite de aproximadamente 0.5 bar. La Válvula de Control

de Aceite (OCV) esta ubicada dentro de la culata. Se suministra aceite presurizado a la OCV a

través de un filtro que también esta ubicado dentro de la culata. El orificio de salida de la OCV

permite el ingreso de aceite presurizado a la cámara de paletas, por lo tanto el otro orificio permite

drenar el aceite de la cámara opuesta de las paletas.



Filtro

El filtro esta instalado entre la bomba de aceite (lado de presión) y Válvula de Control de Aceite,

ubicado al interior de la culata.

Nota:

El filtro es libre de mantención. En caso de sobrecalentamiento del motor este elemento debe

revisarse por posible deformación.



Lubricación del Motor

El sistema de lubricación esta compuesto por los siguientes elementos:

Deposito del aceite (cárter), Bomba de aceite, Filtro de aceite, Galerías de aceite

El sistema de lubricación distribuye el aceite por todo el motor. El aceite es arrastrado desde el

cárter por una bomba de aceite. Las galerías de aceite son pequeños conductos en el bloque de

cilindros que dirigen el aceite a las partes móviles del motor. Las galerías permiten el suministro

de aceite a los cojinetes del eje de levas, mecanismo de válvulas y los cojinetes del cigüeñal.

Perforaciones practicadas en el cigüeñal permiten suministrar aceite a los cojinetes de bancada.

El aceite que se bombea hacia los cojinetes de bancada del cigüeñal, es conducido a través de

pasajes de aceite a las bielas. El aceite también puede ser salpicado desde las bielas a las

paredes del cilindro. Después de circular a través del motor, el aceite cae nuevamente al cárter

para enfriarse. Este sistema de lubricación es llamado de cárter húmedo debido a que el aceite se

mantiene en el cárter listo para ser usado en una próxima oportunidad. Algunos motores

especiales usan un sistema de lubricación de cárter seco. Este utiliza todas las partes que

componen un sistema de cárter húmedo y lubrica el motor de la misma manera. La diferencia con

el cárter húmedo es la manera en que circula el aceite. En un sistema de cárter seco, el aceite cae

a la parte inferior del motor en un depósito colector. Una bomba lo recoge y lo bombea a un

tanque de aceite donde es almacenado hasta que la bomba de aceite normal lo recoge y bombea

a través del filtro y el motor de forma convencional. Debido a que no hay un depósito de aceite

debajo del motor, el motor puede montarse mucho más bajo que en un sistema de cárter húmedo.

El tanque de aceite puede ubicarse lejos del motor, donde puede ser refrigerado de mejor forma.

La cantidad de aceite en el sistema puede ser mucho más grande que en un sistema de cárter

húmedo.



Los motores diesel son lubricados en gran manera de la misma forma que los motores a gasolina,

pero existen algunas diferencias los motores diesel generalmente operan en el extremo superior

de su rango de potencia de forma que su temperatura de funcionamiento es usualmente mayor

que aquellos motores a gasolina similares, de manera que las partes en los motores diesel están

usualmente sometidas a mayor tensión. Como resultado, los aceites diesel necesitan un rango

diferente de propiedades y son clasificados en forma diferente.

Válvula de alivio de presión de aceite:

Una válvula de alivio de presión de aceite limita el aumento de presión excesiva. Esto es como

una pérdida controlada, recirculando la cantidad justa de aceite al cárter para regular la presión en

el sistema. En condiciones frías, la presión de aceite requerida para impulsarlo a las tolerancias

pequeñas en los cojinetes puede ser excesiva y dañar la bomba. Aquí la válvula se abre por el

exceso de presión y recircula parte del aceite al cárter.



Cárter de aceite:

El cárter esta apernado al motor en la parte baja del bloque. Es un depósito o contenedor de

almacenamiento para el aceite lubricante del motor, y contiene el aceite que retorna desde el

sistema de lubricación del motor. El cárter puede estar formado por una delgada lámina de metal

estampada y diseñado para asegurar que el aceite fluya a la sección más profunda. El tubo de

succión y un filtro de malla están localizados en la sección más profunda para asegurar que

permanezcan sumergidos en el aceite y prevenir que se arrastre aire a la bomba de aceite. El filtro

de malla retiene las partículas grandes de suciedad y carbón que pudiera dañar la bomba. El tubo

de succión conduce hacia la entrada de la bomba de aceite, en el lado de baja presión de la

bomba. Deflectores previenen las olas que alejen el aceite del captador durante el viraje, frenadas

y aceleraciones. La gran superficie externa del cárter ayuda a transferir el calor del aceite al aire

exterior. En algunos diseños, el cárter es de aleación de aluminio con aletas y costillas para

ayudar a la transferencia de calor.

Luz de advertencia de presión de aceite

Si la luz se enciende mientras el motor esta funcionando, esto puede indicar que la presión de

aceite es baja y el sistema de lubricación no esta trabajando apropiadamente; detener el motor,

revisar el nivel de aceite y agregar aceite si es necesario.



Bomba de Aceite y Enfriador de Aceite

La bomba de aceite suministra más aceite del que necesita el motor. Esta es una medida de

seguridad para asegurar que al motor nunca le falte de aceite. Con el aumento de la velocidad del

motor, el volumen de aceite suministrado por la bomba también aumenta. Las tolerancias entre las

partes móviles del motor impiden que el aceite escape de vuelta al cárter y la presión aumenta en

el sistema. Existen diferentes diseños de bomba de aceite y la bomba puede ser conducida por el

eje de levas o por el cigüeñal.

Bomba de rotor (Trocoidal):

En una bomba de aceite del tipo rotor, un rotor interior conduce a uno exterior. Al girar el volumen

entre ellos aumenta. El mayor volumen disminuye la presión en la entrada de la bomba. La

presión atmosférica en ese momento es mayor. Esta fuerza al aceite al interior de la bomba y llena

los espacios entre los lóbulos del rotor. A medida que los lóbulos del rotor interior se mueven en

los espacios del rotor exterior, el aceite es comprimido y expulsado por la salida de la bomba.

Bomba de engranajes:

En una bomba de aceite de engranajes, el piñón conductor engrana con un piñón secundario. Al

girar ambos, sus dientes se separan, creando un área de baja presión. La presión atmosférica del

exterior, fuerza el aceite en la entrada. Los espacios entre los dientes se llenan con aceite. Los

engranajes giran y conducen el aceite alrededor de la cámara, los dientes engranan nuevamente y

el aceite es forzado desde la salida hacia el filtro de aceite.



Bomba decreciente:

La bomba decreciente esta compuesta por dos piñones que giran; un piñón interno con sus

dientes en el exterior, y piñón interno con sus dientes en el interior. El piñón exterior es más

grande y tiene más dientes. Pero los dientes tienen la misma medida. Al separarse los dientes

(lado inferior izquierdo en la imagen), ellos pasan por sobre el orificio de admisión (mostrado

detrás de los piñones en negro a la izquierda). Succionan fluido, luego los piñones se separan por

un sello de media luna (mostrado en color café). Cuando los dientes comienzan a unirse

nuevamente (lado superior derecho) comprimen el aceite a través del orificio de salida (mostrado

en negro en el centro superior de la figura). Generalmente el piñón interior esta acoplado a un eje

conductor y el piñón exterior gira movido por el piñón interior en el punto de contacto (área

superior izquierda de la figura). Las ventajas de la bomba decreciente incluyen un diseño simple y

bajos requerimientos de mantención. La bomba creciente es común en muchas aplicaciones,

incluyendo las transmisiones automáticas.

Enfriador de aceite

Es común que algunos motores usen un enfriador de aceite para refrigerar el aceite en el motor.

En algunos motores el enfriador y el filtro de aceite están montados como un conjunto en el bloque

del motor.



Filtro de Aceite

En muchos motores el aceite entra a la bomba a través de una malla hecha de una pantalla de

gasa que separa las partículas mayores de suciedad. Este después es filtrado por un filtro de

aceite. El tipo común de elemento de filtro es hecho de papel impregnado con resina. Este no

puede limpiarse si no que debe ser renovado periódicamente. El aceite entra al depósito del filtro

en la parte exterior, pasa a través de la cubierta perforada, luego a través del elemento al tubo

central de salida hacia el motor.Un filtro de flujo total a presión esta incorporado afuera del bloque.

Este filtro puede obstruirse con sedimento, esta equipado con una válvula de desvío que abre

cuando la presión al interior del filtro excede un valor fijado. La válvula también abre cuando el

aceite esta frío y muy espeso para pasar a través del filtro. Este filtro esta fabricado de varios

materiales capaces de contener hasta las partículas más pequeñas de suciedad, pero con una

gran superficie, lo que permite el fácil acceso del aceite para fluir a través de él. Muchos filtros de

aceite en los motores diesel son más grandes que los similares en un motor de gasolina. Los

motores diesel producen más partículas de carbón que los motores a gasolina, de modo que el

filtro de aceite puede tener un elemento de flujo completo para atrapar las impurezas mayores, y

un elemento de desvío para almacenar los sedimentos y el hollín de carbón. Los filtros centrifugos

son un tipo de filtro poco común, estos funcionan basados en el principio que el material sólido es

generalmente más pesado que el aceite. Un depósito circular gira a alta velocidad y las partículas

sólidas son lanzadas al exterior y retenidas en el depósito, mientras que el aceite pasa a través de

una ruta central de escape.



Ventilación del Cárter del Motor

Durante la carrera normal de compresión, una pequeña cantidad de gases en la cámara de

combustión escapa al rededor del pistón. Aproximadamente 70% de estos gases “soplados” son

combustible sin quemar (HC) que pueden diluir y contaminar el aceite del motor, causando

corrosión a los componentes criticos y contribuyendo a la producción de sedimento. A alta

velocidad del motor, esta filtración de gases, produce un aumento de presión en el cárter que

puede causar perdida de aceite desde las áreas selladas del motor. La finalidad del sistema de

Ventilación Positiva del Cárter (PCV) es remover estos gases peligrosos desde el cárter antes que

ocurra algún daño, y combinarlos con la mezcla normal de Aire/Combustible que ingresa al motor.

Existen dos tipos disponibles, conocidos como el de tipo orificio fijo y el de flujo variable. A

diferencia de los sistemas del tipo orificio fijo, los sistemas PCV utilizan una válvula PCV de flujo

variable, unen las características del flujo de ventilación con la producción de gases filtrados con

más precisión, como se muestra en el gráfico. Los sistemas PCV de flujo variable son además

muy simples en diseño y están compuestos por los siguientes elementos:

Válvula PCV

Manguera de purga PCV

Manguera de respiración



Generalmente, la producción de gases de recirculación es mayor durante las operaciones con alta

carga y muy menores durante el ralentí y las operaciones con baja carga. Debido a que las

características del vacío del múltiple no reúnen los requerimientos de flujo necesario para una

apropiada ventilación del cárter se usa una válvula PCV para regular el flujo de estos gases en el

múltiple de admisión. Durante el ralentí y la desaceleración, la producción de gases es muy baja,

pero el vacío en el múltiple de admisión es muy alto. Esto hace que la aguja al interior de la

válvula PCV se encuentre completamente retraída contra la tensión del resorte.El posicionamiento

de la aguja suministra un pequeño pasaje de vacío y permite el flujo de los gases a la cámara de

combustión. Durante la conducción a baja carga, la aguja dentro de la válvula PCV esta

posicionada en cierto modo al centro de su recorrido. Esta posición permite el flujo de un volumen

moderado de gases a la cámara de combustión. Durante la aceleración y operación con alta

carga, la producción de gases es muy alta. La aguja se extiende aún más desde la restricción

permitiendo el máximo flujo de gases a la cámara de combustión. Durante el funcionamiento del

motor a cargas extremadamente altas, si el volumen de gases excede la capacidad de la válvula

PCV para arrastra los vapores, el exceso de gases fluye a través de la manguera de respiración al

cuerpo del filtro de aire donde puede entrar a la cámara de combustión. Cuando el motor esta

apagado o en condiciones de detonación del motor, la tensión del resorte cierra completamente la

válvula impidiendo la liberación de gases al múltiple de admisión. La válvula se cierra durante una

detonación para prevenir el ingreso de la llama al cárter donde podría encender los vapores de

combustible encerrados. El sistema PCV afecta las emisiones y la capacidad de conducción.



Debido a que la operación de la PCV es un factor del funcionamiento apropiado de la

retroalimentación del sistema de control, los problemas con el sistema PCV pueden alterar el

balance normal de la relación Aire/Combustible. Una válvula PCV bloqueada impedirá el flujo

normal de vapores del cárter al motor y pueden resultar en una mezcla de Aire/Combustible más

rica que lo normal. Una manguera de respiración del cárter obstruida puede causar que el motor

consuma aceite debido al aumento en el nivel de vacío del cárter.

Adicionalmente, dependiendo de la ubicación de la manguera de respiración de aire fresco, una

válvula con mal funcionamiento o una manguera de vacío restringida, pueden causar

contaminación por aceite en el cuerpo del filtro de aire o formación de carbón en el cuerpo de

aceleración. Siempre debe sospecharse y revisar el sistema PCV si se encuentran rastros de

aceite en el sistema de admisión de aire.



Sistema de Admisión y Escape

El Sistema de Admisión de Aire del Motor generalmente comprende los siguientes componentes:

1. Entrada de aire

2. Cuerpo del filtro de aire

3. Elemento del filtro

4. Sensor de Flujo de Masa de Aire (dependiendo del sistema de control del motor)

5. Tuberías de conexión

6. Conexión al Turbo cargador (dependiendo del motor)

7. Conexión desde el Turbo cargador (dependiendo del motor)

8. Conexión a la carga del enfriador de aire (dependiendo del motor)

9. Conexión desde la carga del enfriador de aire (dependiendo del motor)

10. Conexión al múltiple de admisión

Elemento del filtro de aire.

El filtro de aire típico es un elemento de papel plegado, desechable con una junta de sellado

fabricada en material sintético. Los filtros están disponibles en dos tipos principales: el tipo panel

como el que se usa en la mayoría de los vehículos de inyección de combustible, y el tipo radial,

que se usa generalmente en los vehículos con carburador. El filtro de aire atrapa las partículas de

polvo que pueden causar daño a los cilindros del motor, paredes, pistón y anillos. El filtro de aire

también juega un papel importante al mantener libre de contaminantes el sensor de flujo de aire y

en algunos casos el limpiar el aire que entra al cárter por la ventilación del cárter. El filtro de aire

también sirve como un silenciador del sistema de admisión.



Turbo cargador / Intercooler (Inter enfriador)

El Turbo cargador sirve para incrementar la potencia de un motor. Como la temperatura del aire de

admisión aumenta en los motores con turbo cargador, hay un aumento en la temperatura de

combustión y por lo tanto en las emisiones. En los motores equipados con turbo cargador, una

forma efectiva para reducir las emisiones es enfriar el aire comprimido.

Enfriamiento del Turbo cargador

El turbo cargador es refrigerado por agua, lo que reduce la temperatura en el cuerpo de cojinetes

considerablemente. La reducción de temperatura disminuye el riesgo de ebullición del aceite y el

daño que pudiera aparecer como resultado. El refrigerante es conducido mediante una tubería

desde la culata del motor. Después de pasar por el cuerpo de cojinetes, el refrigerante es

conducido a través de tuberías al cuerpo del termostato.

Lubricación del Turbo cargador

El eje del turbo cargador, que gira a muy alta velocidad, es balanceado con precisión y esta

soportado por bujes y cojinetes fijos y deslizantes. Esta disposición de cojinetes demanda un alto

flujo de aceite, por lo que el eje gira sobre una película de aceite. Este aceite proviene del sistema

de lubricación del motor a través de un pasaje especial adaptado en el cuerpo del filtro de aceite.

El retorno de aceite pasa al cárter de aceite del motor. El sello entre el eje y el cuerpo de cojinetes

contiene anillos (semejantes a los anillos de pistón) localizados en ranuras del eje. El eje del turbo,

que gira a muy altas velocidades es balanceado cuidadosamente y descansa en los llamados

bujes de cojinetes planos flotantes.



Sistema de escape

El sistema de escape esta diseñado para descargar los gases de escape del motor con una baja

resistencia al flujo, bajo nivel de ruido y larga duración. El sistema de escape esta compuesto por

el múltiple de escape, una sección frontal con el convertidor catalítico y una sección trasera con

silenciadores. El silenciador generalmente es una combinación de un resonador y silenciadores de

absorción. Las secciones están generalmente conectadas unas a otras mediante uniones y gomas

montadas en diferentes puntos, escudos de calor están ubicados sobre las zonas más calientes

del sistema de escape para proteger los puntos expuestos donde la radiación del calor pudiera

producir algún problema.

Silenciador semi activo

Algunos modelos incorporan un silenciador semi activo. Bajo las 3000 rpm, el desvío interno se

cierra para disminuir los ruidos. Sobre eso la presión inversa abre el desvío para mejorar el

desempeño.



Turbo Cargador con Compuerta de Descarga

La carga aire a presión se debe principalmente a la velocidad y carga del motor. A baja carga del

motor, el volumen del gas de escape que conduce la turbina es relativamente pequeño y todo el

gas de escape necesita pasar por la turbina a fin de mover la turbina y el compresor. Cuando la

carga del motor es más alta, el volumen de gas de escape también es mayor, esto significa que la

energía que conduce el turbo es mayor y el compresor entonces fuerza más aire al interior del

motor. Si la carga del motor aumenta aún más, el volumen de gas de escape producido por el

motor será superior al necesario para conducir el compresor en forma proporcional a la masa da

aire correcta para la combustión. A altas cargas, el volumen de gases que acciona la turbina debe

entonces limitarse para que el motor produzca el flujo correcto de aire. Esto se consigue con una

válvula, llamada compuerta de descarga, que abre un pasaje de desvío paralelo a la turbina. El

exceso de aire que no es necesario para accionar la turbina pasa a través de este conducto. La

válvula de descarga es una válvula de compuerta que abre y cierra el pasaje de desvío al lado de

la rueda de turbina. Esta válvula es controlada por un diafragma en el cuerpo del compresor y es

accionada por una varilla desde el diafragma localizado en el cuerpo del compresor. Un resorte de

espiral en la caja del diafragma actúa en la dirección de cierre mientras que la presión del

diafragma actúa en la dirección de apertura. La caja del diafragma es controlada mediante una

manguera desde el turbo cargador a través de una válvula solenoide, el que a su vez es

controlado por el Modulo de Control del Motor (ECM).



Control del turbo a baja carga:

A baja carga, la válvula de descarga esta cerrada. Entonces todo el gas de escape pasa a través

de la turbina.

Control del turbo a alta carga:

Con alta carga, el volumen del gas de escape es mayor, lo que hace que la rueda de la turbina

gire más rápido. Esto suministra un mayor desplazamiento de aire hacia el motor. Cuando el

desplazamiento de aire es mayor que la masa de aire ideal para la combustión, no puede ser

controlado solo por el acelerador, por lo que el turbo debe regularse. Esto se hace abriendo la

válvula de descarga de modo que una parte del gas de escape pasa a través de la compuerta.

Consecuentemente este gas no contribuye a accionar la turbina y la velocidad de ésta se controla

de manera que el desplazamiento de aire producido por el turbo será el correcto.



Turbo Cargador de Geometría Variable

El Turbo Cargador de Geometría Variable (VGT) posee las siguientes ventajas:

El motor produce mayor torque a bajas velocidades.

Como la temperatura de trabajo del turbo cargador puede mantenerse baja, mejora la

compresión y aumenta la potencia.

El turbo cargador responde más rápidamente a los requerimientos de torque, mejorando la

manejabilidad.

Reduce el consumo de combustible y las emisiones de escape son más limpias.

El VGT no tiene válvula de descarga, pero en su lugar tiene un juego de aspas en el lado del

escape del turbo cargador. Estas aspas controlan el turbo cargador. Con bajo flujo de gas de

escape, las aspas se posicionan para aumentar la velocidad del turbo y como consecuencia

aumentar la presión. Esto significa más torque del motor a bajas velocidades. Con alto flujo de gas

de escape, la velocidad del turbo cargador se reduce para evitar las sobre revoluciones del turbo

cargador mientras continua suministrando la presión de refuerzo requerida.

La caja de vacío, que regula la posición de las aspas, es más grande que en los turbo cargadores

anteriores, para asegurar que reciba el vacío necesario. La caja de vacío esta controlada por un

solenoide, el que a su vez es controlado por el Modulo de Control del Motor (ECM).



Sistema de Refrigeración del Motor

De la energía calórica total generada por la combustión de la mezcla de combustible en el motor

gasolina, alrededor de 24 ~ 32% es convertida en energía cinética y se usa como potencia de

conducción. Alrededor de 29 ~ 36% es eliminada con los gases de escape, 7% se pierde por

radiación y otro 32 ~ 33% se disipa por el sistema de enfriamiento. Si el calor transmitido a la

pared de la cámara de combustión no es eliminado rápidamente, el pistón o el cilindro se

deformaran por este calor o se rompe la película de aceite lubricante. Si este calor es enfriado

excesivamente, energía calórica en exceso se transfiere al refrigerante de forma que la eficiencia

de temperatura se degradara. Por lo tanto, el sistema de enfriamiento debe estar controlado para

mantener la temperatura apropiada de acuerdo con la condición de conducción. Un sistema de

enfriamiento por líquido usa refrigerante, este fluido contiene químicos especiales mezclados con

agua. El refrigerante fluye a través de conductos en el motor, y a través de radiador. El refrigerante

es circulado por la bomba de agua y el termostato controla la temperatura. El termostato esta

cerrado cuando el motor esta frío permitiendo la circulación del refrigerante solamente en el

bloque del motor, desviando el termostato y el radiador. Esto permite que el motor se caliente

rápidamente y uniformemente de manera que se eliminan los puntos calientes. Cuando el

refrigerante caliente alcanza el termostato, este comenzara a abrirse, permitiendo el paso del

refrigerante hacia el radiador. Mientras más caliente este el refrigerante, más abrirá el termostato,

permitiendo que un mayor volumen de agua pase al radiador. El termostato también controla el

tiempo en que el refrigerante permanece en el radiador de forma que el calor se disipe

efectivamente.



El radiador recibe el refrigerante caliente desde el motor, y baja su temperatura, el aire que fluye

alrededor y a través del radiador toma el calor del refrigerante. Un ventilador acoplado al radiador

asegura que la temperatura del agua se reduzca cuando se conduce a bajas velocidades o con el

vehículo detenido.

Sistema de enfriamiento presurizado

Un sistema bajo presión puede manejar mayores temperaturas y ofrece un punto de ebullición

más alto. La presurización del sistema se consigue mediante un cuello de llenado del radiador

especial y una tapa del radiador a presión. En los sistemas presurizados, el refrigerante se agrega

sólo cuando se requiere y es agregado al depósito de reserva, no al radiador.

Liquido refrigerante (Anticongelante)

El agua absorbe más calor por su volumen que cualquier otro líquido, por lo que se utiliza agua.

Pero por si misma, el agua produce problemas. Las impurezas normales en el agua de la llave son

dañinas para el motor y reaccionan con los metales causando corrosión y oxido. El agua también

permite la electrolisis, un proceso eléctrico y químico que corroe los metales. En los sistemas

modernos de enfriamiento, se agregan químicos llamados inhibidores al agua para limitar o

impedir la corrosión. Se utilizan además otros aditivos para hacer más difícil que el agua hierva en

el refrigerante. Otra propiedad dañina del agua es que esta se expande cuando se congela. Este

es un problema para los motores enfriados por agua cuando las temperaturas caen bajo el punto

de congelamiento. El agua en el sistema de enfriamiento puede congelarse en un motor frío que

esta detenido - y expandirse - con fuerza suficiente para romper el bloque del motor y el radiador.

Un aditivo llamado anticongelante baja el punto de congelamiento del agua para mantenerla por

debajo de la temperatura exterior. Esto previene su congelamiento.



Termostato y Bomba de Agua

Termostato

El termostato monitorea constantemente la temperatura del refrigerante y regula su flujo a través

del radiador. Los termostatos están potenciados por un dispositivo sensible a la temperatura,

presión positiva y temperatura del motor. Esta diseñado para utilizar una cera especialmente

formulada y un pelet de polvo de metal contenido en forma compacta en un depósito de cobre

conductor de calor, el que esta equipada con un pistón dentro de una envoltura de goma. El calor

hace que el pelet de goma se dilate, lo que fuerza al pistón hacia fuera y entonces abre la válvula.

Este dispositivo sensor detecta los cambios de temperatura del motor y mueve la posición de la

válvula para controlar el flujo del refrigerante y de esta forma controlar la temperatura del

refrigerante. El termostato esta generalmente instalado al frente del motor en la parte superior del

bloque. El termostato se ajusta en una cavidad en el motor donde estará expuesto al refrigerante

caliente. La parte superior del termostato esta cubierta por el cuerpo de salida del agua que se

usa para conectar la manguera del radiador al motor. Existen dos tipos básicos de termostato: El

termostato de manguito balanceado y el termostato de cabeza invertida. Ambos tipos funcionan de

la misma forma pero tienen algunas diferencias. El termostato de cabeza invertida abre contra el

flujo de refrigerante desde la bomba de agua. El refrigerante, sometido a la presión de la bomba,

se utiliza para ayudar al termostato de cabeza invertida a mantenerse cerrado cuando el

refrigerante esta frío, y de esa forma impide la filtración. La válvula del termostato de cabeza

invertida es de auto alineamiento y auto limpieza. El termostato de manguito balanceado permite

refrigerante presurizado circular alrededor de todas sus partes móviles.



Bomba de agua

La bomba de agua esta montada generalmente al frente del bloque de cilindros y usualmente es

conducida por la correa del ventilador o de distribución. En algunos casos es conducida por el eje

de levas o por un conjunto de piñones. Su función es suministrar el refrigerante desde la parte

inferior del radiador a las camisas de agua del motor de manera eficiente. El agua, después de

absorber el calor del motor, circula de vuelta a la parte superior del radiador. El impulsor de la

bomba es un disco giratorio con aletas, que empuja agua hacia delante contra el cuerpo de la

bomba mediante la fuerza centrífuga y la impele hacia las camisas de agua. El eje esta montado

en el cuerpo de la bomba y gira sobre cojinetes. Un sello impide el escape del refrigerante a través

del eje del impulsor. En el extremo de conducción, esta montada una polea accionada por el eje

de levas, para conectar la correa del ventilador. Cuando el motor esta frío el termostato esta

cerrado y el refrigerante no accede a la parte superior del radiador. Con el fin de circular el

refrigerante por el motor durante el calentamiento, una tubería de desvío esta ubicada debajo del

termostato que conduce el agua de vuelta a la bomba. La tubería también permite al refrigerante

caliente pasar a través de la válvula, la que abrirá el termostato cuando este alcance la

temperatura requerida. Un pequeño orificio en la parte inferior del cuerpo de la bomba permite

drenar el refrigerante si se produce filtración por el sello.



Radiador

La función del radiador es bajar la temperatura del refrigerante del motor transfiriendo el calor a la

atmósfera. El radiador esta fabricado de pequeñas tuberías ubicadas en filas, esto recibe el

nombre de núcleo, el que puede tener un diseño de posición vertical u horizontal (llamado de flujo

cruzado). En cada extremo del núcleo hay un tanque, uno es el tanque de entrada y el otro el

tanque de salida. Los factores que influyen en la eficiencia del radiador incluyen: el diseño básico

del radiador (el espesor del núcleo, número de filas, capacidad del tanque), el área y espesor del

núcleo del radiador que esta expuesto al flujo de aire refrigerante, la cantidad de aire refrigerante,

y la diferencia entre la temperatura del refrigerante y la temperatura del aire.

Tapa presurizada del radiador

La tapa presurizada esta compuesta por una cápsula superior con dos camones para sujeción con

las levas del cuello de llenado, un diafragma de disco con resorte (y junta de sello superior) para

sellar contra la parte superior del cuello de llenado y para suministrar la fricción que retiene la tapa

al cuello, una válvula de presión con resorte de acero inoxidable y una válvula de presión para

sellar contra el asiento inferior de sellado del cuello de llenado, centrada en la válvula de presión

se encuentra una válvula de alivio de vacío (algunas son normalmente cerradas, mientras que

otras están en posición abiertas por un peso). El asiento de la parte superior del cuello de llenado

del radiador, permite al resorte del diafragma de la tapa ejercer la suficiente presión para sujetar la

tapa al cuello. La presión atmosférica se sella con la junta superior de la tapa en este punto. En el

asiento inferior de sellado es donde descansa la válvula de presión, permitiendo la producción de

presión cuando se calienta el refrigerante.



Las levas del cuello de llenado tienen el propósito de sujetar la tapa en su lugar, pero también

mantienen la presión de la válvula en el cuello de llenado con la precarga correcta y de forma

exacta. Las levas del cuello también tienen una función de seguridad al prevenir que la vibración

suelte la tapa o cause una perdida de presión en el sistema. También opera como un limitador de

seguridad contra quemaduras serias al remover la tapa en un motor caliente. Por esta razón debe

empujarse y girar la tapa para removerla de su posición completamente cerrada. Existen dos tipos

de válvulas de alivio de vacío para las tapas presurizadas del radiador. El tipo Normalmente

Cerrada (presionada por resorte), y el tipo Normalmente Abierta (con un peso). El diseño de la

tapa normalmente cerrada es el que se conoce como tapa del tipo de presión constante. El vacío

es asistido en la posición cerrada por un resorte de bronce muy liviano. Cuando el motor arranca y

empieza a calentarse, comienza a producirse presión en el sistema, inmediatamente debido a la

expansión del refrigerante en el sistema. Cuando el motor se detiene y comienza a enfriarse,

tiende a formarse un vacío parcial en el sistema, este abre la válvula de vacío para prevenir la

formación de vacío excesivo en el sistema. La tapa de tipo normalmente abierta es la que se llama

la tapa de ventilación de presión. Esta válvula de vacío cuelga libremente en la válvula de presión

y esta equipada con un pequeño peso calibrado. Bajo condiciones de operación liviana, el sistema

de refrigeración opera sin presión (atmosférica). El calentamiento rápido o sobrecalentamiento

produce una rápida expansión o ebullición del refrigerante, la presión del escape o el vapor activa

la válvula de vacío, produciendo el cierre de ésta. La tapa entonces funciona de la misma forma

que una tapa de presión constante. Cuando el motor se apaga y se enfría, la válvula de vacío

vuelve nuevamente a su posición abierta.



Ventilador del Radiador

El ventilador del radiador del tipo mecánico es conducido por una correa. En muchos casos el

ventilador mecánico esta montado en la bomba de agua y esta conducido por la misma polea que

la bomba de agua. Se puede conseguir un mejor desempeño mediante el uso de un ventilador

mecánico con un embrague en el ventilador. El embrague del ventilador esta diseñado para

conducir el ventilador cuando se necesita aire en movimiento para enfriar el motor. Un embrague

de ventilador controlado por termostato emplea un resorte bimetalico para ajustar la velocidad del

ventilador en respuesta a la temperatura de operación. A medida que aumenta la temperatura y el

radiador se calienta, el aire que pasa por el radiador hacia el ventilador calienta el resorte espiral y

un fluido de silicona en el embrague entra en la cámara aumentando la tensión en el embrague y

provocando el movimiento del ventilador. Al disminuir la temperatura del refrigerante, el embrague

del ventilador resbala. En el embrague del ventilador “no térmico”, un fluido de silicona con una

muy alta capacidad de resistencia al corte se usa para conducir el ventilador y enfriar el motor a

baja velocidad. Al aumentar las rpm, el fluido permite al embrague del ventilador resbalar,

aumentando la eficiencia del motor cuando se necesita menos movimiento de aire asistido por el

ventilador, debido a la alta velocidad del vehículo. Muchos vehículos nuevos tienen la ventaja de

utilizar ventiladores eléctricos de refrigeración debido al compartimiento de motor más pequeño y

a la mayor demanda de flujo de aire. El Ventilador Eléctrico del Radiador es controlado por el

Modulo de Control del Motor o por un interruptor de temperatura localizado en el radiador.

Correa Conductora



La finalidad de la correa de conducción es mantener los dispositivos auxiliares girando. Las

correas conductoras están diseñadas específicamente para cada modelo individual, asegurando

una tensión perfecta entre los diferentes componentes que debe accionar. Esto incluye el

ventilador, la bomba de agua, la bomba de dirección hidráulica, el alternador, y el compresor de

aire acondicionado. Las correas conductoras son del tipo multicapas para máxima vida útil y

desempeño.

Hay disponibles varios tipos diferentes de correa conductora:

Correas de borde áspero; simplemente, configuradas en multicapas y dentadas para vehículos de

pasajeros, camiones y buses, incluyendo motores diesel.

Correas acanaladas en V; estas son más delgadas y más eficientes en la transferencia de

potencia y se usan en los motores pequeños y de alto rendimiento.

Polea de giro libre

Debido a las variaciones en rotación que ocurren entre los ciclos del motor, una función de giro

libre se introduce en la polea de algunos alternadores. Esto suministra una mejor rotación para el

ciclo de la correa y alarga la vida útil de ésta.



Tensor Automático

La finalidad del tensor automático es asegurar que la correa conductora este tensada en forma

correcta. Existen dos tipos diferentes de tensor de correa. Uno es el tensor cargado por resorte, el

otro es un tensor operado hidráulicamente. Para desmontar el tensor automático, debe reducirse

la tensión cuidadosamente usando la tuerca en el lado del tensor automático. No debe aplicarse

torque excesivo porque podría dañar al tensor. En los tensores operados hidráulicamente, el

empaque de goma en el lado de la cámara de aceite debe estar asegurado. Si se daña, se

producirá perdida de aceite, resultando en una operación incorrecta del tensor.



Soportes del Motor

Los soportes de motor se usan para reducir las vibraciones y el ruido del motor. Los soportes del

motor usados actualmente son diseñados con precisión con perfiles específicos, dureza de la

goma (medidos por durómetros) y espacios de aire llamado vacíos que armonizan el montaje del

motor. Algunos soportes de motor son hidráulicos y tienen cámaras llenas con fluido de silicona.

Hay algunos soportes de motor que son controlados electrónicamente. La finalidad de los

Soportes de Motor Controlados Electrónicamente es amortiguar las vibraciones del motor y el

ruido bajo ciertas condiciones de ralentí, aceleración y conducción. Agregar un Soporte de Motor

Controlado Electrónicamente, reduce la vibración y el ruido bajo condiciones de ralentí entre

5~10dB, la aceleración en 3dB y la conducción y sacudida de los cambios entre 8~13dB. Los

principales componentes Soporte de Motor Controlado Electrónicamente son el Modulo de Control

y el soporte de motor con válvula solenoide. La válvula solenoide esta conectada al vacío del

múltiple de admisión mediante una manguera. El Modulo de Control procesa la señal de velocidad

del motor desde el Modulo de Control del Motor (ECM) y controla válvula solenoide.

El soporte de motor contiene un perno conectado al motor. El lado opuesto del perno de montaje

esta conectado a un elemento de goma y a una placa de amortiguación. La placa de

amortiguación se mueve libremente en el aceite de la cámara superior. El orificio de aceite permite

el flujo de aceite entre la cámara superior e inferior cuando la válvula esta en posición cerrada. El

orificio de ralentí tiene un diámetro mayor que el orificio de aceite y es abierto por una válvula,

conectado al diafragma de la cámara de vacío. La válvula abre tan pronto como se aplica vacío a

la cámara de vacío.



Excepto la condición de ralentí

Bajo estas condiciones la válvula solenoide esta sin energía. Las cámaras superior e inferior están

conectadas una a otra mediante un pasaje de aceite. Debido a que el pasaje de aceite tiene un

diámetro pequeño, el flujo de aceite entre ambas cámaras esta restringido. Por esto, el

movimiento de la placa de amortiguación es limitado y el soporte del motor se endurece.

Condición de ralentí

En condición de ralentí, la válvula solenoide esta conectada a tierra a través del Modulo de

Control. Ahora el vacío actúa en el diafragma dentro de la cámara de vacío. La válvula, conectada

al diafragma se mueve hacia abajo abriendo el orificio de ralentí. Como las cámaras superior e

inferior están ahora conectadas mediante el orificio de ralentí que tiene un diámetro mayor, el flujo

del aceite esta suavemente restringido. Debido a eso la placa de amortiguación puede moverse

más hacia la cámara de vacío y el soporte de motor se suaviza.



Aceite de Motor

La función un sistema de lubricación es reducir la fricción. La fricción se produce entre todas las

superficies en contacto. Cuando las superficies en movimiento se ponen en contacto, la fricción

tiende a frenarlas. Esto puede hacer que las partes metálicas se calienten, se fundan y fusionen.

Cuando esto ocurre, se dice que el motor se ha atascado. La lubricación reduce la fricción

indeseable, reduciendo de esa forma el desgaste de las partes móviles. Las holguras se llenan

con aceite y hacen que las partes del motor se muevan o floten en capas de aceite en lugar de

unas sobre otras directamente. La lubricación ayuda a enfriar el motor, el lubricante recoge el calor

del motor, luego vuelve al cárter donde se enfría nuevamente. Esto ayuda a absorber las cargas

de impacto. Una carrera de potencia puede poner repentinamente una fuerza de 2.000kg en los

cojinetes principales. Las capas de aceite amortiguan esta carga. El aceite también es un agente

de limpieza, toma las partículas de metal y carbón y las transporta al cárter, las partículas más

grandes caen al fondo. Para que el aceite haga todo el trabajo que se espera de él, debe tener

propiedades especiales. La viscosidad es crucial. La viscosidad es una medición de cuan fácil

fluye un liquido. Un líquido de baja viscosidad es delgado y fluye fácilmente. El líquido de alta

viscosidad es espeso y fluye lentamente. Al aceite lubricante debe ser lo suficientemente delgado

para fluir fácilmente entre las partes móviles, pero no tan delgado como para que se escurra de

entre ellas. Si este escurre, las partes quedaran en contacto directo entre ellas y se dañaran. Si es

muy viscoso, se moverá muy lentamente para proteger los componentes, especialmente en un

motor frío. Los aceites modernos sin embargo tienen mezclas de aceites que combinan estas

propiedades. Los aceites están mezclados con aditivos. Están graduados o clasificados por la

Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE), el Instituto Americano de Petróleo (API), o la

Asociación de Constructores Europeos de Automóviles (ACEA).



SAE:

Un aceite de motor con un número SAE 50 tiene una alta viscosidad, o es más espeso que un

aceite SAE 20.

API:

Las clasificaciones API son diferentes para los motores gasolina y diesel. Para motores gasolina

los listados comienzan con “S”, (que significa Spark-plug ignition, encendido por chispa), seguido

por otro código que denota la norma, por ejemplo “SM “, “SH”. Para los aceites diesel, la primera

letra es “C” (que significa encendido por Compresión), seguido de otra letra que denota la norma,

como por ejemplo CH.

ACEA:

Las normas ACEA tienen el prefijo “G” para motores a gasolina y “D” o “PD” para los motores

diesel. Junto con estas hay numerosas aprobaciones por los fabricantes de automóviles. Las

normas ACEA pueden resumirse como A para gasolina, B para vehículos de pasajeros con motor

diesel y E para vehículos de trabajo pesado diesel.



Revisión del Aceite del Motor

1. Ubicar la varilla indicadora de nivel de aceite: La varilla indicadora esta localizada al costado

del bloque de cilindros y es generalmente muy fácil de encontrar, con una forma distintiva o

una manilla de color llamativo.

2. Extraer y limpiar la varilla: Retirar la varilla, recoger cualquier gota de aceite con un paño y

limpiar cuidadosamente. Hay marcas en el extremo inferior de la varilla que indican si es

necesario rellenar aceite.

3. Tomar la lectura del aceite: Reinstalar la varilla y empujarla hacia abajo al cárter tan lejos

como pueda llegar. Removerla nuevamente y el nivel de aceite será claramente visible en la

varilla. Si el nivel esta bajo la marca superior “full”, entonces debe rellenarse el motor hasta su

nivel con aceite nuevo.

4. Comprobar la condición del aceite: Si el aceite aparece muy negro y sucio, este puede haber

perdido algunas de sus cualidades de protección y lubricación y puede ser necesario realizar

el cambio total, revisar el registro de servicio o consultar al cliente cuando se efectuó el último

cambio de aceite.

5. Ajustar el nivel si es necesario: Si se necesita aceite adicional, estimar la cantidad revisando

la guía del Manual de Servicio para las marcas de la varilla. Soltar la tapa de llenado en la

parte superior del motor y usando un embudo para evitar derrames vaciar lentamente el

aceite en el motor.



Drenaje del Aceite del Motor

1. Preparar el área de trabajo: Antes de comenzar, es necesario limpiar cualquier derrame de

aceite, debe tenerse a mano un contenedor lo suficientemente grande para contener todo

el aceite del motor y tener el aceite nuevo suficiente del tipo correcto para rellenar

posteriormente el motor. En algunos vehículos, el motor drenara más fácil si la tapa de

llenado es removida, de modo que se recomienda removerla antes de elevar el vehículo.

2. Identificar el tapón de drenaje y la herramienta para removerlo: Siempre debe usarse el

Manual de Servicio para conseguir ayuda para localizar e identificar los componentes sino

se esta completamente seguro de su ubicación. El tapón de drenaje de aceite se encuentra

debajo el cárter de aceite, que contiene todo el aceite del motor. Algunos motores tienen

dos tapones de drenaje, para vaciar el cárter en áreas separadas. Para minimizar la

posibilidad de daño a la cabeza del perno, se necesitara una llave de boca o una llave de

cubo para remover y reubicar el tapón de drenaje. Debe tenerse mucho cuidado de no

remover el tapón de drenaje de la transmisión por equivocación.

3. Remover el tapón de drenaje e inspeccionar: Cuando se ha removido el tapón de drenaje,

separar la junta del tapón y limpiar los hilos. Si los hilos están dañados puede ser

necesario reemplazar el tapón. Observar si hay partículas sólidas de metal adheridas al

tapón y advertir al supervisor. Estas pueden ser indicio de un problema no diagnosticado

en el motor.

4. Drenar el aceite: El aceite se drenará más fácil si el motor esta caliente, de modo que es

recomendable hacer funcionar el motor por unos pocos minutos antes de drenar. Pero si el

aceite esta caliente, puede producir quemaduras, de modo que debe tenerse mucho

cuidado cuando se remueve el tapón de manera que el aceite no se derrame en las

manos. Si el aceite del motor esta frío se necesitara más tiempo para el drenaje, o el

aceite nuevo se contaminará con los residuos de aceite que permanezcan adheridos a las

paredes interiores del motor.



5. Disponer de un lugar y contenedor de seguridad para el aceite drenado

Si el aceite esta caliente, debe tenerse cuidado extra de no derramarlo, especialmente en

uno mismo. Cuando se vacía el aceite desde el contenedor de drenaje al contenedor de

reciclado, nuevamente observar si hay partículas de metal que hayan podido quedar al

fondo del contenedor.



Reemplazo del Filtro de Aceite

1. Comprobar la disponibilidad de un filtro nuevo: Antes de remover un filtro de aceite,

consultar primero el Manual de Servicio del vehículo para identificar el tipo de filtro

requerido. Asegurarse que el filtro correspondiente esta disponible para su reemplazo.

2. Localizar el filtro y la herramienta correcta: El filtro estará generalmente ubicado en el

costado, debajo o sobre el bloque del motor (motor diesel). Algunos filtros tienen una

tuerca de retención que requerirá el uso de una llave de boca para removerla, pero la

mayoría de los vehículos tienen filtros que son cartuchos con hilo. Estos se remueven con

una llave ajustable para filtros.

3. Remover el filtro y revisarlo: Remover el filtro y limpiar el área de asentamiento en el motor

de modo que su superficie y la superficie del filtro nuevo puedan sellar apropiadamente.

Asegurarse que el sello del filtro que se extrae no esta pegado al motor.

4. Obtener el filtro de reemplazo: Confirmar el correcto número de parte y obtener el filtro de

reemplazo desde el suministro de partes de reparación. Es una buena práctica cambiar el

filtro de aceite cada vez que se drena el aceite del cárter.

5. Instalar correctamente el filtro de reemplazo: Esparcir un poquito de aceite en la superficie

del nuevo anillo de sellado. Esto ayudara a conseguir un sellado correcto y evitará la

distorsión o pliegue de la junta mientras esta siendo apretado el filtro. Atornillar el filtro

hasta que las dos superficies están en contacto. Como ayuda para juzgar el grado correcto

de giro, se recomienda hacer una marca en el lado exterior del filtro con un lápiz o hasta

con una gota de aceite, sin olvidar limpiarla cuando se haya finalizado. No apretar el filtro

excesivamente. Típicamente, tres cuarto de vuelta es el apriete adecuado para un sellado

correcto y sin filtraciones.



Reemplazo del Aceite del Motor

1. Reponer el tapón de drenaje: Antes de reponer el tapón de drenaje, instalar una nueva

junta al tapón del cárter. Atornillar el tapón y apretarlo al nivel de torque especificado en el

Manual de Servicio.

2. Seleccionar el tipo correcto de aceite: El Manual de Servicio y/o del propietario indicara el

grado correcto de aceite para el vehículo y la cantidad necesaria para llenar el motor.

3. Agregar la cantidad correcta de aceite: Verter el aceite cuidadosamente de manera que no

salpique aceite al exterior del motor y lo suficientemente lento para evitar el riesgo de

burbujas o sobrellenado. Llenar el motor solamente al nivel indicado por la varilla del motor,

no hasta que el aceite esta saliendo por la boca de llenado. Reponer la tapa de llenado.

4. Arrancar el motor y comprobar la presión: Arrancar el motor y revisar el indicador de

presión de aceite en el tablero de instrumentos. Si la presión de aceite es inadecuada,

detener el motor. En este caso el motor no debe seguir funcionando.

5. Revisar bajo el vehículo por pérdidas de aceite: Revisar debajo del vehículo para

asegurarse de que no hay filtración de aceite desde el tapón de drenaje.

6. Detener el motor y comprobar el nivel: Apagar el motor y esperar al menos 30 segundos,

luego comprobar el nivel con la varilla nuevamente. Puede ser necesario agregar una

pequeña cantidad de aceite para compensar el aceite absorbido por el filtro nuevo.

7. Instalar la tarjeta o etiqueta de recordatorio: Referirse al manual del propietario o de

servicio e instalar una etiqueta o tarjeta para recordar al propietario cuando debe efectuar

el próximo cambio de aceite.



Sistema de Refrigeración – Drenaje, Relleno y Retrolavado

Periódicamente, el sistema de enfriamiento debe drenarse, lavarse y rellenarse. Esto restaura la

efectividad de la mezcla anticongelante y previene la formación de oxido y corrosión, los que

pueden impedir el buen desempeño del sistema de enfriamiento y causar daño al motor. Cuando

se da servicio al sistema de enfriamiento, deben revisarse todas las mangueras y la tapa del

radiador, y renovarlas si es necesario.



Motores Gasolina Kia (en línea)

Epsilon G4HA:

El G4HA es un motor de 0.8 L (798 cm³) con Eje de Levas Simple sobre la Culata (SOHC).

Epsilon G4HC:

El G4HC es un motor de 1.0 L (999 cm³) con Eje de Levas Simple sobre la Culata (SOHC).

G4EH; el G4EH es un motor de 1.3 L con Eje de Levas Simple sobre la Culata (SOHC)

G4EK; el G4EK es un motor de 1.5 L con Eje de Levas Simple sobre la Culata (SOHC). Los Ejes

de Levas Doble sobre la Culata (DOHC) en el Alpha II aumentan la potencia del motor. Estos

fueron también una versión con turbo cargador introducido en 1993.

G4ED; el G4ED Alpha II tiene un incremento en el desplazamiento de 1.6 L (1595 cc) y Doble Eje

de Levas sobre la Culata (DOHC) con 4 válvulas por cilindro. El CVVT Alpha II fue introducido en

el 2006.



Motor Beta:

El motor Kia Beta es un motor de 1.6 L a 2.0 L.

G4GR; el G4GR es un motor de 1.6 L (1599 cm³) con Doble Eje de Levas sobre la Culata (DOHC)

G4GM; el G4GM es un motor de 1.8 L (1795 cm³) con Doble Eje de Levas sobre la Culata (DOHC)

G4GF; el G4GF es un motor de 2.0 L (1975 cm³). La ultima versión del motor 2.0 L Beta incorpora

Sincronización de Válvulas Continuamente Variable (CVVT)

Motor Sirius:

G4CM; el G4CM es la versión con Eje de Levas Simple sobre la Culata (SOHC).

G4CN; el G4CN es otro motor Sirius de 1.8 L con Doble Eje de Levas sobre la Culata (DOHC)

G4CP; el motor 2.0 L (1997cm³), G4CP esta disponible en versiones SOHC y DOHC.

G4JS; el gran G4JS es el motor de 2.4 L (2351 cm³). Las dimensiones del motor son diferentes de

otros bloques Sirius y tiene DOHC con 4 válvulas por cilindro.

Motor Theta:

El Kia Theta (G4KC) debutó en el Kia Optima (MG). Este incluye DOHC y CVVT en el lado de

admisión y esta disponible como motor de 1.8L, 2.0L y 2.4L

Motor Gamma

El motor Gamma (G4FC) debutó e el Cerato (LD F/L), este incluye DOHC y CVVT en el lado de

admisión y esta disponible como motor de 1.4L y 2.0L



Motores Gasolina Kia (en V)

Motor Sigma:

G6AT; el DOHC tiene un desplazamiento de 3.0 L (2972 cm³) .

G6AU, el G6AU es la versión grande del motor Sigma con 3.5 L (3497 cm³).

Motor Delta:

La familia de motores Kia Delta es la más pequeña de los V6, con rangos entre 2.5 L a 2.7 L.

G6BW es la versión de 2.5 L (2493 cm³) con DOHC. El 2.7 es la versión grande con un

desplazamiento de 2656cm³.

Motor Mu:

El motor Mu (G6EA) fué desarrollado posterior al motor Delta. Incorpora un sistema de Admisión

Variable (VIS).

Motor Lambda:

La familia de motores Kia Lambda es el moderno V6 completamente de aluminio. Esta

manufacturado en la planta Kia de Sohari en Corea. La versión G6DB de 3.3 L fue introducida con

el Carnival (VQ). El G6DB tiene el bloque y las culatas de aluminio, Sincronización de Válvulas

Variables en el lado de la admisión y 4 válvulas por cilindro.



Motores Diesel Kia

Motor D (D4EA):

El motor D esta disponible como motor de 3 cilindros con un desplazamiento de 1500cm³, y 4

cilindros con un desplazamiento de 2000cm³ o 2200cm³.

Motor A (D4BB / BH):

El motor A esta disponible como un motor de 4 cilindros con un desplazamiento de 2477cm³

(D4BH) o 2607cm³ (D4BB).

Motor J:

El motor J es un motor de 4 cilindros con un desplazamiento de 2900cm³.

Motor U (D4FA):

D4FA: el motor U es un motor de 4 cilindros con un desplazamiento de 1500cm³.

D3FA: el motor U es un motor de 3 cilindros con un desplazamiento de 1120cm³


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Automotive

Mecánica del motor 1