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Mantenimiento de Motores
Objetivo de la clase
Reconocer los componentes que constituyen un motor de combustión interna
REPASO DE LA CLASE ANTERIOR
HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN UN TALLER MECÁNICO
Llaves de boca fija
Llaves de boca ajustable
Herramientas de fuerza
Herramientas Varias
COMPONENTES DEL MOTOR
PIEZAS FIJAS DEL MOTOR
CULATA
BLOCK DECILINDROS
CARTER
La culata Es la pieza que sirve de cierre de los cilindros,
formándose generalmente en ella las cámaras de combustión
En la culata se instalan las válvulas de admisión y escape, los colectores de admisión y escape, los balancines, el árbol de levas, también los elementos de encendido o inyección, según el tipo de motor de que se trate.
Ademas de las cámaras de combustión la culata tiene cámara para el liquido de refrigeración y conductos para los gases de escape y aire de admisión.
Material de las culatas
Aleación de aluminio: la culata se construye de aleación de aluminio, silicio y magnesio. Sus principales cualidades son una buena resistencia, peso reducido y gran transferencia de calor, lo que permite alcanzar rápidamente la temperatura de funcionamiento y facilita la refrigeración.
Hierro fundido: la culata se construye con una aleación de hierro, cromo y níquel, que la hacen mas resistente y menos propensa a las deformaciones
Bloque motor El bloque constituye el cuerpo estructural donde
se alojan y sujetan todos los demás componentes del motor.
La forma y disposición del bloque está adaptada al tipo de motor correspondiente, según sea de cilindros en "linea", horizontales opuestos o en "V".El bloque motor contiene los cilindros, los apoyos del cigüeñal y la culata, las canalizaciones de refrigeración y engrase etc.
Bloque con refrigeración por agua Los motores refrigerados por agua llevan situados en el
interior del bloque unos huecos y canalizaciones, denominadas "camisas de agua", que rodean a los cilindros y a través de los cuales circula el agua de refrigeración.
Bloque con refrigeración por aire Para conseguir la refrigeración se dispone
alrededor del bloque una serie de aletas que aumentan la superficie radiante y eliminan mejor el calor interno.
Fabricación del bloque
El material empleado en la fabricación de los bloques es, generalmente, fundición de hierro con estructura perlítica, aleado con pequeñas proporciones de cromo y níquel, que proporcionan una gran resistencia al desgaste y protección a la corrosión.
En la fabricación de bloques se emplean también las aleaciones ligeras a base de aluminio-silicio, que tienen las ventajas de su menor peso y gran conductibilidad térmica, con lo que se mejora la refrigeración
Camisas
Las camisas son unos cilindros desmontables que se acoplan al bloque motor
Hay dos tipos de camisas en los bloques Camisas secas: se llaman camisas "secas"
por que no están en contacto directo con el liquido de refrigeración
Camisas húmedas: se llaman camisas "húmedas" por que están en contacto directo con el liquido refrigerante
Camisas secas Estas camisas van montadas a presión, en
perfecto contacto con la pared del bloque, para que el calor interno puede transmitirse al circuito de refrigeración.
Las camisas secas pueden ser con pestaña de asiento y sin pestaña.
Camisas húmedas Las camisas húmedas son unos cilindros
independientes que se acoplan al bloque que es completamente hueco
Se ajustan al bloque por medio de unas juntas de estanqueidad, para evitar que el agua pase al cárter de aceite.
Estas camisas sobresalen ligeramente del plano superior del bloque de forma que quedan fijadas una vez que se aprieta la culata.
Colectores de admisión y escape Estos elementos van situados lateralmente
en la culata y, como su nombre indica, son los conductos por los cuales entran las gases frescos al interior del cilindro y salen al exterior los gases quemados.
Colector de admisión El colector de admisión suele fabricarse de
aluminio, ya que al no estar expuesto a las elevadas temperaturas del motor no sufre dilataciones.
Colector de escape Se fabrican de hierro fundido con
estructuras perlítica, ya que tiene que soportar altas temperaturas y presiones durante la salida de los gases.
PISTONES
PISTONES El pistón es de forma cilíndrica y suele
estar fabricado con una aleación de aluminio
Se dividen en tres partes principales
PISTONES Los pistones tienen 3 ranuras en las cuales se
instalan un anillo especifico en cada una. Los anillos superiores actúan para evitar que la
fuerza de la explosión de la mezcla escape a través de la holgura entre el pistón y la pared del cilindro hacia dentro del motor, evitando perdida de potencia
Los últimos son los anillos de aceite, los cuales actúan para evitar que el aceite del motor se pase a la cámara de combustión contaminando la mezcla
Pistones
Anillos del motor Los anillos de los pistones tienen la función
de impedir que el lubricante se filtre del cárter a la cámara de combustión y que de ésta última escapen los gases de combustión.
Su fabricación es suele realizarse con hierro fundido de grano fino y aleaciones especiales.
Es importante destacar que los anillos son construidos con menor dureza que el cilindro para que el desgaste se produzca en los anillos y no en la superficie interna del cilindro.
Tipos de anillos Existe dos grandes tipos de anillos, los anillos
de compresión y los de anillos de aceite
Los de compresión se colocan en las ranuras superiores mientras que en las ranuras inferiores se colocan los anillos de aceite
Los anillos de compresión tienen una superficie totalmente lisa, reducen las pérdidas de compresión de la mezcla y gases de combustión
Los anillos de aceite en cambio existen de diferentes tipos, la periferia mantiene un calado formando ranuras, el lubricante es tomado de la pared del cilindro pasando por las ranuras y volviendo al depósito de aceite (cárter) por unos conductos de drenaje.
Un aro de acero ondulado es puesto en algunas ocasiones entre la ranura del pistón y el anillo para lograr la tensión necesaria. Estos aros de acero auxiliares se denominan expansores o simplemente aros de expansión
DIFENTES CONTRUCCIONES DE PISTONES
Plana : es la cabeza normal que tiene el pistón Cóncava : tiene una corona con dos orificios
donde las válvulas va en cara orificio Con cámara de combustión : émbolos utilizados
por los motores diesel
Tipos de pasadores Pasador fijo
Se coloca al pistón mediante un tornillo de presión
Pasado Flotante:Se sujeta a los lados con pines de presión el cual se inserta comprimido en una ranura circular, permitiendo que el pasador gire con el pistón y la biela.
Biela La biela se encarga de unir el pistón con el cigüeñal. La
función de la biela es transmitir la fuerza recibida por el pistón en la combustión hasta el cigüeñal. Se trata de una pieza de suma importancia, tanto para la transmisión de potencia, como para la transformación del movimiento.
Durante su funcionamiento está sometida a esfuerzos de tracción, compresión y flexión por pandeo. Debe tener una longitud que guarde relación directa con el radio de giro de la muñequilla del cigüeñal y la magnitud de los esfuerzos a transmitir. Tiene que ser lo suficientemente robusta para que soporte las solicitaciones mecánicas que se originan
Partes y características constructivas de una biela
Las características constructivas de la biela, en cuanto a forma y dimensiones, están en función del trabajo a desarrollar.En una biela hay que distinguir las siguientes parte:
Pie de biela. Cabeza de biela. Perno de unión. Cuerpo de la biela
Pie de biela Es la parte alta de la biela, por donde ésta
se une al émbolo mediante un pasador o bulón.
Para reducir este desgaste se coloca un cojinete de antifricción entre el bulón y el alojamiento de la biela.
Cabeza de biela Esta parte de la biela es por donde se una
a la muñequilla del cigüeñal. Para facilitar el montaje se divide en dos partes.
En la superficie de unión de ambas piezas hay una serie de estrías de anclaje para asegurar un posicionado correcto y para dar resistencia a la unión
El plano de unión entre el sombrerete y la biela puede ser horizontal o inclinado.
Esta ultima disposición se utiliza cuando las dimensiones de la cabeza son grandes, con objeto de facilitar su extracción a través del cilindro, o también para reforzar la zona de mayor empuje cuando la cargas son elevadas, debiendo coincidir en su montaje, el menor ángulo de inclinación por la parte por donde baja la biela.
Cuerpo de la biela
Constituye el elemento de unión entre el pie y la cabeza de la biela.
Bielas para motores en "V" Las bielas empleadas en estos motores,
cuya unión al cigüeñal se realiza de una forma especial, suelen ser de tres tipos:
Bielas ahorquilladas
Bielas articuladas
Bielas conjugadas
Bielas ahorquilladas
Bielas articuladas
Cigüeñal
Bielas conjugadas
VALVULAS
Función
Controlar la cantidad entrante de mezcla aire combustible.
Sellar y mantener la estanqueidad en el tiempo de compresión.
Liberar los gases inertes residuales de la combustión.
Ubicación
La válvula se ubica por dentro de la culata. La zona donde ella se desplaza se conoce como guía.El asiento de la cabeza de válvula sella contra el asiento de la culata.
Ubicación
Seguros o candados de Válvulas
Función anclar la válvula al platillo o cazoleta para comprimir y evitar que el resorte salga de su calzo.
Fijación y cierre de las Válvulas
Guías de Válvulas• Las guías son las encargadas
de conducir el movimiento alternativo de las válvulas.
• Centra a la válvula en respecto a su asiento para conseguir una correcta estanqueidad.
Tipos de Guías
Resorte Función: Mantener la válvula cerrada Retornar la válvula a su asiento
contra la culata para mantener la estanqueidad.
Asiento de Válvulas• Los asientos de válvulas
se encuentran ubicados en la culata. Estos se pueden rectificar o reemplazar por asientos nuevos.
Asiento de Válvulas
Desde la utilización de culatas de aluminio, los insertos de asiento de válvula han notablemente ganado en importancia. Junto con las válvulas cierran de forma estanca la cámara de combustión. Impiden el hundimiento de la válvula en la culata. Absorben parte del calor de combustión que recibe la válvula y la ceden a la culata.
Angulo de asiento en la válvula
El ángulo de asiento es de 45 grados esta medida se pierde por:
El desgaste en los asientos de las válvulas
Mala regulación de válvulas. Ya que esto contribuye a que las válvulas se quemen con mayor rapidez.
Juego excesivo en la guía. Esto contribuye a que se pierda el centro.
Angulo de asiento
Balancines Los balancines son unas palancas que
transmiten el movimiento de la leva, bien directamente o a través de los empujadores, a las válvulas. En distribuciones tipo OHV, el balancín es accionado por la varillas empujadoras, mientras que en las distribuciones OHC es empujado directamente por el árbol de levas.
El eje de giro de los balancines puede estar en el centro o en un extremo del balancín, clasificandose según su movimiento en balancines basculantes y oscilantes.
Balancines basculantes Van montados sobre un eje de articulación
llamado eje de balancines, donde pueden bascular.
Van provisto por un lado de un tornillo de ajuste con tuerca de fijación y por el otro lado, de una leva de montaje.Se fabrican generalmente de acero al carbono, estampado o fundido y sus dimensiones están calculadas para resistir los esfuerzos mecánicos sin deformarse.
balancines basculantes para motor con árbol de levas en el bloque
balancines basculantes para motor con árbol de levas en la culata.
Balancines oscilantes
Se diferencian de los anteriores en que basculan en el eje sobre uno de los extremos.
Estas palancas son empujadas directamente por la leva y transmiten el movimiento sobre la válvula. Van montados sobre el eje de balancines por medio de un rodamiento de agujas.
Eje de balancines Sobre este eje pivotan los balancines, que
se mantienen en su posición por el empuje axial que proporcionan unos muelles que se intercalan entre ellos.
El eje es muy ligero, se fabrica hueco, se cierra en los extremos y por su interior circula el aceite de engrase que lubrica los balancines por unos orificios practicados para tal fin.
El Balancín
Posición del Balancín.
Alza Válvulas o empujadores No existen en los motores que
llevan árbol de levas en culata.Las varillas van colocadas entre los balancines y los taqués .Tienen la misión de transmitir a los balancines el movimiento originado por las levas
Taques Son elementos que se interponen entre la
leva y el elemento que estas accionan. Su misión es aumentar la superficie de contacto entre estos elementos y la leva. Los taqués , han de ser muy duros para soportar el empuje de las levas y vencer la resistencia de los muelles de las válvulas.
Taques hidráulicos
Los taqués hidráulicos funcionan en un baño de aceite y son abastecidos de lubricante del circuito del sistema de engrase del motor.
Los taqués se ajustan automáticamente para adaptarse a las variaciones en la longitud del vástago de las válvulas a diferentes temperaturas. Carecen de reglaje. Las ventajas más importantes de este sistema son su silencioso funcionamiento y su gran fiabilidad
Árbol de levas El movimiento alternativo de apertura de las
válvulas se realiza por medio de un mecanismo empujador que actúa sobre las válvulas y que se denomina árbol de levas.
La apertura y cierre de las válvulas tiene que estar sincronizado con el ciclo de funcionamiento y la velocidad del régimen del motor.
El árbol de levas recibe movimiento del cigüeñal a un numero de revoluciones que es la mitad de este.
Constitución Esta formado por una serie de levas, tantas
como válvulas lleve el motor, con el ángulo correspondiente de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, según el orden de funcionamiento establecido.
Sobre el mismo árbol, sobre todo en motores antiguos, va situada una excéntrica para el accionamiento de la bomba de combustible, y el piñón de arrastre para el mando del distribuidor de encendido en los motores de gasolina, el cual también comunica el movimiento a la bomba de aceite.
El árbol de levas además de las levas lleva mecanizados una serie de muñones de apoyo sobre los que gira, cuyo numero varia en función del esfuerzo a trasmitir.
Cuando va instalado sobre culata de aluminio, el número de apoyos suele ser igual al numero de cilindros mas uno.
El árbol de levas puede ir montado en el bloque motor (motores antiguos) o en la culata. El árbol gira apoyado sobre cojinetes de fricción o bien sobre taladros de apoyo practicados directamente sobre el material de la culata.
Están lubricadas por el circuito de engrase a través de los conductos que llegan a cada uno de los apoyos.
Los árboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro fundido o de acero forjado. Debe tener gran resistencia a la torsión y al desgaste, para ello, se le da un tratamiento de templado.
El desgaste del árbol de levas puede suponer una modificación del diagrama de distribución, lo que puede suponer una bajada de rendimiento del motor.
Perfil de las levas La forma de las levas practicadas sobre el
árbol, determinan los siguientes factores muy importantes para el buen rendimiento del motor:
El momento de apertura de las válvulas. El ángulo que permanecen abiertas. El desplazamiento o alzada máxima de la
válvula. La forma de hacer la apertura y cierre de la
válvula.
Desgastes
Conclusión respecto al levas El desgaste de las levas provoca en el motor los siguientes problemas:
1. El tiempo no podrá ajustarse correctamente
2. Pérdida de potencia en el motor.
3. Aumento en el consumo de combustible y mayor contaminación
4. Dificultad en la afinación
5. Desgaste prematuro de la puntería (buzo).
6. Ruidos y vibraciones en el mecanismo de apertura y cierre de válvulas.
7. Vibración en la geometría del tren de balancines.
Cigüeñal El cigüeñal es la pieza que recoge el
esfuerzo de la explosión y lo convierte en par motor a determinadas revoluciones.
Es el encargado de transformar el movimiento alternativo de los pistones en un movimiento rotativo.
El cigüeñal también transmite el giro y fuerza motriz a los demás órganos de transmisión acoplados al mismo.
El cigüeñal esta constituido por un árbol acodado, con unos muñones (A) de apoyo alineados respecto al eje de giro
Dichos muñones se apoyan en los cojinetes de la bancada del bloque.
Durante su trabajo, el cigüeñal se calienta y sufre una dilatación axial; por esta razón las muñequillas de apoyo se construyen con un pequeño juego lateral, calculado en función de la dilatación térmica del material.
En los codos del árbol se mecanizan unas muñequillas, situadas excéntricamente respecto al eje del cigüeñal, sobre las que se montan las cabezas de las bielas.
Los brazos que unen las muñequillas se prolongan en unos contrapesos , cuya misión es equilibrar el momento de giro y compensar los efectos de la fuerza centrífuga, evitando las vibraciones producidas en el giro y las deformaciones torsionales. En la parte posterior del eje va situado el plato de amarre para el acoplamiento del volante de inercia.
El cigüeñal tiene una serie de orificios que se comunican entre sí y con los taladros de engrase, situados en las muñequillas y muñones.
La misión de estos conductos es hacer circular el aceite de engrase para la lubricación de los cojinetes, tanto en los apoyos como en las muñequillas, y expulsar el sobrante al cárter.
En existe un orificio con casquillo de bronce, donde se apoya el eje primario de la caja de cambios, sobre el eje se monta el embrague. En se monta un piñón por mediación de un chavetero o rosca, del que se saca movimiento para el árbol de levas.
En se monta una polea, también por mediación de un chavetero, que da movimiento generalmente a la bomba de agua
Cigüeñal
Los términos teóricos mas importantes a la hora de estudiar un motor son:
Punto muerto superior (PMS): es cuando el pistón en su movimiento alternativo alcanza la punto máximo de altura antes de empezar a bajar.
Punto muerto inferior (PMI): es cuando el pistón en su movimiento alternativo alcanza el punto máximo inferior antes de empezar a subir.
Diámetro o calibre (D): Diámetro interior del cilindro (en mm.)
Carrera (C): Distancia entre el PMS y el PMI (en mm).
Cilindrada unitaria (V): es el volumen que desplaza el pistón en su movimiento entre el PMI y PMS. Comúnmente, es expresado en c.c. (centímetros cúbicos) o en litros
Volumen de la cámara de combustión (v): Volumen comprendido entre la cabeza del pistón en la posición PMS y la culata. Comúnmente, es expresado en c.c. (centímetros cúbicos)
Relación de compresión (Rc): es la relación que existe entre la suma de volúmenes (V + v) y el volumen de la cámara de combustión. Este dato se expresa como el siguiente ejemplo: 10,5/1. La relación de compresión (Rc) es un dato que nos lo da el fabricante, no así el volumen de la cámara de combustión (v) que lo podemos calcular por medio de la formula de la (Rc)
La Rc para motores Otto (gasolina) viene a ser del orden de 8 - 11/1. Para motores sobrealimentados la relación de compresión es menor..
La Rc para motores Diesel viene a ser del orden de 18 - 22/1.
En la figura tenemos como ejemplo que la relación de compresión es de diez a uno
Esto nos indica que el volumen total del cilindro se comprime diez veces para reducirse al tamaño de la cámara de combustión. Esta característica nos da una idea de las prestaciones del motor, su eficiencia y su potencia; en la medida que el número de la izquierda sea mayor, la relación será más elevada y las prestaciones superiores dentro de ciertos limites.
FORMULA
π=3,1416 (constante) D= diámetro del cilindro L= largo de la carrera 4= constante
TIPOS DE CAMARA DE COMPRESION Referente a las cámaras de compresión en
forma en que están diseñadas, factor que influye en la potencia y performance del mismo motor
Las cámaras mas comunes son las cilíndricas, las cámara de bañera y/o en cuña, y las hemisférica, siendo su forma determinada por las necesidades de alojamiento y tamaño en el motor, y requerimientos de posición de válvulas y bujías.
TIPOS DE CAMARA DE COMPRESION
CILINDRADA TOTAL
La Cilindrada Total, entonces es simplemente multiplicar al valor obtenido en el cálculo de la Cilindrada Unitaria, por el número de pistones con el que cuenta el motor
FORMULA Vu x Numero de cilindros
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN
DEL MOTOR
COMPONENTES DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION
VALVULA RESORTE DEVALVULA
BALANCIN
TAQUIES
EJE DE LEVAS
ENGRANAJES DELCIGÜEÑAL Y LEVAS
PULSADOR
EJE DE BALANCINES
Sistemas de distribución
Se clasifican se acuerdo al lugar donde se encuentre el eje de levas
Sistema OHV Sistema OHC Sistema SV
Sistema OHV Árbol de levas en el bloque (sistema OHV)
Es un sistema muy utilizado en motores diesel de medianas y grandes cilindradas. En los turismos, debido a las revoluciones que alcanzan estos motores cada vez se emplean menos
La cilíndrica es una cámara económica y presenta un buen funcionamiento. Con un diseño sencillo este tipo de cámara permite que la chispa de la bujía provoque la ignición muy cerca al punto de mejor aprovechamiento.
La llamada cámara de bañera o en cuña tienen la particularidad de presentar las bujías lateralmente y válvulas en la culata. Entre sus ventajas encontramos una menor turbulencia de la mezcla, un menor picado de las bielas.
Las hemisféricas son tal vez las mejores cámaras, se logra un llenado del cilindro más eficiente que con los demás tipos de cámaras ya que posibilita utilizar válvulas de gran tamaño, y se logra un menor recorrido de la llama de la mezcla para llegar desde la chispa de la bujía a la cabeza del pistón gracias a la simetría de su forma.
MONTAJE DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION
EJE DE LEVAS
ENGRANAJES DELCIGÜEÑAL Y LEVAS
Sistema OHC Es el sistema más utilizado. El
accionamiento de las válvulas es o bien directo o a través de algún órgano. Esto hace que lo utilicen los motores que alcanzan un elevado número de revoluciones, aunque el mando es más delicado.El accionamiento puede ser:o Directo.o Indirecto.
Sistema OHC de accionamiento directoEs un sistema que lleva pocos elementos. Se emplea para motores revolucionados. La transmisión entre el cigüeñal y árbol de levas se suele hacer a través de correa dentada de neopreno. Empleándose con mucha frecuencia tres o cuatro válvulas por cilindro. Puede llevar uno o dos árboles de leva en la culata, llamado sistema DOHC, si son dos árboles de levas.
Sistema OHC Sistema OHC de accionamiento indirecto
Este sistema prácticamente es igual que el anterior, con la única diferencia de que el árbol de levas , acciona un semibalancín , colocado entre la leva y la cola de la válvula .El funcionamiento es muy parecido al sistema de accionamiento directo.Al girar la leva, empuja el semibalancín, que entra en contacto con la cola de la válvula, produciendo la apertura de ésta.
Sistema SV
Los elementos se encuentran ubicados en el block, Incluyendo las válvulas este sistema esta obsoleto
SISTEMA DE DISTRIBUCION
ENGRANAJE DEL
CIGUEÑAL
ENGRANAJE
DEL LEVA
LEVAS
EJE DE LEVAS
TAQUET
PULSADOR
BALANCINES
VÁLVULAS
CONDUCTOS
EJE DE LEVAS
VÁLVULAS
BALANCINES
DISTRIBUCIÓN OHV
DISTRIBUCIÓN OHC
REGULACION DE VALVULAS
REGULADOR
CONTRATUERCA
EJE DE LEVAS
TAQUET
PULSADOR O VARILLADE EMPUJE
BALANCIN
RESORTE DEVALVULA
VALVULA
CAMON OLEVA
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION
VALVULACERRADA
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION
VALVULAABIERTA
CLASIFICACION DE LA DISTRIBUCION
OHV OHC
EJE DE LEVAS EN EL BLOCKO = OVER (SOBRE)H = HEAD ( CABEZA)V = VALVE ( VALVULA)
EJE DE LEVAS EN LA CULATAO = OVER (SOBRE)H = HEAD CABEZA)C = CAMSAFHT ( EJE DE LEVAS)
REGULACION DE VALVULAS
REGULADOR
CONTRATUERCA
ABERTURA O LUZDE VALVULA
REGULAR VALVULAS, CONSISTEEN DEJAR UN ESPACIO U HOLGURAENTRE LA COLA DE LA VALVULAY EL BALANCIN.ESE PEQUEÑO MARGEN ES PARA ABSORBER LA DILATACION DE LAVALVULA PRODUCTO DE LATEMPERATURA.ESTA OPERACIÓN SE REALIZA INTRODUCIENDO LA LAMINA DEL FEELER EN EL ESPACIO MENCIONADOGIRANDO EL REGULADOR HASTAENCONTRAR LA REGULACION ESPECIFICADA
Piñones• Piñón pequeño cigüeñal • Piñón grande árbol de
levas• El árbol de levas gira a la
mitad de velocidad del cigüeñal
El sistema de mando está constituido por un piñón del cigüeñal, colocado en el extremo opuesto al volante motor y por otro piñón que lleva el árbol de levas en uno de sus extremos, que gira solidario con aquél.
Transmisión por cadena
Igual que en el caso anterior, este método se utiliza cuando el cigüeñal y el árbol de levas están muy distanciados. Aquí se enlazan ambos engranajes mediante una cadena.
Para que el ajuste de la cadena sea siempre el correcto, dispone de un tensor consistente en un piñón o un patín pequeño, generalmente de fibra, situado a mitad del recorrido y conectado a un muelle, que mantiene la tensión requerida.En este sistema se disminuye el desgaste y los ruidos al no estar en contacto los dientes. Es poco ruidoso.
Transmisión por correa dentada
El principio es el mismo que el del mando por cadena, sólo que en este caso se utiliza una correa dentada de neopreno que ofrece como ventaja un engranaje más silencioso, menor peso y un coste más reducido, lo que hace más económico su sustitución.
Es el sistema más utilizado actualmente, aunque la vida de la correa dentada es mucho menor que el de los otros sistemas. Si se rompiese ésta, el motor sufriría grandes consecuencias. Estos piñones se encuentran fuera del motor, por lo que es un sistema que no necesita engrase, pero sí la verificación del estado y tensado de la correa
CREADO POR PROF JUAN L. SAN MARTIN M. AÑO 2002
SINCRONIZACION DE LA DISTRIBUCION
..AUSTIN MINI
850 – 1000
FIAT 1100 - 1500
..FIAT 600 - 133
36º
FIAT 125 – 132 - ARGENTA
FIAT – 147 – UNO
RITMO - FIORINO
LADA 2104 – 2105 – 2106 - 2107
LADA NIVA
VER REFERENCIAS EN POLEA Y ENGRANAJE DEL CIGUEÑAL. Con piston 1 en PMS.Hacer coincidir la marca del reverso del engranaje del eje de levas con la marca de la cubierta
Nissan terrano z20 – z24 – d21
CREADO POR PROF JUAN L. SAN MARTIN M. AÑO 2002
SINCRONIZACION DE LA DISTRIBUCION
DAHIATSU – FEROZA – CUORE
CHARADE - APPLAUSE FIAT TEMPRA
CHEVROLET – LUV MOTOR 1600 - 2300
. . . .
..HYUNDAY – ELANTRA 1.6 – 1.8
..
..CHEVROLET MONZA 1.8 – 2.0 DAEWOO RACER 1.5
ESPERO 2000
Disposición de los cilindros
Disposición en V• Los cilindros se agrupan en
dos bancadas formando una letra V que convergen en el mismo cigüeñal.
• La apertura de la V varía desde 54º o 60º hasta 90º o 110º en función sobre todo del numero de cilindros
Motores V6• V6 es una configuración
de motor en la que 6 cilindros están dispuestos en dos bancadas de 3 cilindros unidas por la parte de abajo, formando una "V".
• Estos motores pueden ser tanto de ciclo Otto, como de ciclo Diesel.
Motor en línea • Normalmente disponible en
configuraciones de 4 y 6 cilindros, el motor en línea es un motor con todos los cilindros alineados en una misma fila
• También se llama motor de cilindros horizontalmente opuestos
Cilindros en oposiciónUn motor bóxer es un motor con pistones que se encuentran dispuestos horizontalmente.
La orientación puede ser longitudinal (Tracción Trasera) o transversal (Tracción delantera), esto es que el eje del motor (Cigüeñal) está colocado a lo largo o a lo ancho del sentido de circulación del automóvil respectivamente.
Orientación del motor
Delantera Esta posición del motor es más habitual.
Esta posición aprovecha mejor el espacio para pasajeros, ya que el giro de las ruedas restaría espacio si el maletero estuviese delante.
Posición del motor
Trasera
La tracción mejora al cargar más peso sobre las ruedas motrices.
Central Si el motor está entre los ejes delantero y
trasero, su posición es central.
Posición del motor
Ciclo 4 tiempos AdmisiónCompresión Expansión ó explosión escape
Vueltas del Cigüeñal A cada una de estas fases le
corresponde una carrera del pistón y, por lo tanto media vuelta del cigüeñal. Es decir cada carrera en el ciclo teórico comprende 180°
Por lo tanto para realizar los cuatro tiempos el cigüeñal dará 2 vueltas 720º y de esta manera se completa un ciclo completo
Primer tiempo Admisión Al comienzo de este tiempo, el pistón se encuentra en el PMS y la válvula de admisión abierta
El descenso del pistón hasta el PMI durante esta fase crea una depresión en el interior del cilindro que provoca la entrada de una mezcla de aire y combustible dosificada.
Primer tiempo Admisión Estos gases van llenando el espacio vació
que deja el pistón al bajar. Cuando ha llegado al PMI. se cierra la válvula de admisión, quedando gases encerrados en el interior del cilindro.
Durante este recorrido el cigüeñal ha girado media vuelta 180° y el pistón realiza una carrera PMS-PMI .
Cuando el pistón llega al p.m.i se cierra la válvula de admisión y comienza la carrera ascendente.
La válvula de escape se encuentra cerrada, haciendo que el cilindro sea estanco. Los gases en cerrados en su interior, van ocupando un espacio cada vez mas reducido a medida que el pistón se acerca al p.m.s.
Segundo tiempo compresión:
Segundo tiempo compresión:
Alcanzando este nivel los gases se encuentran encerrados en la cámara de combustión, por lo tanto se encuentran comprimidos y calientes.
Durante esta carrera el cigüeñal ha dado otra media vuelta. 180°
Admisión y Compresión suman 360° completando una vuelta del eje cigüeñal
Tercer tiempo Explosión, expansión
Finalizada la carrera de compresión, cuando el pistón alcanza el p.m.s., salta una chispa eléctrica (bujía) que inflama la mezcla encerrada en la cámara de combustión
ejercen una fuerte presión sobre el pistón , empujándolo hasta el p.m.i
En este nuevo tiempo, el pistón ha recibido un fuerte impulso que transmite al cigüeñal, el cual seguirá girando debido a su inercia
Durante esta nueva carrera del pistón, el cigüeñal ha girado otra media vuelta 180°
A esta fase se le llama motriz, por ser la única del ciclo en la que se produce trabajo.
Cuarto tiempo Escape
Cuando el pistón llega al p.m.i. finalizando el tiempo de explosión, se abre la válvula de escape y por ella escapan rápidamente al exterior los gases quemados
El pistón sube hasta el p.m.s.
EN RESUMEN
En Resumen el ciclo teórico de un Motor Otto se realiza en 2 vueltas del eje cigüeñal completando 720 grados
EN RESUMEN
EN RESUMEN
CICLO REAL
El ciclo real es el que refleja las condiciones efectivas del funcionamiento de un motor
Las diferencias que surgen entre el ciclo teórico y el practico se deben a
Perdidas por calor, tiempo de apertura y cierre de las válvulas entre otros
Ciclo real
DIAGRAMA CIRCULAR PRACTICO DE LA DISTRIBUCION
COTAS ANGULARES YDURACION DE LOS TIEMPOS
ADELANTO DE LA ADMISION
RETRASO EN EL CIERRE DE LA ADMISION
ADELANTO EN LA APERTURA DE ESCAPE
RETRASO EN EL CIERRE DEL ESCAPE
CRUCE DE VALVULAS
ADELANTO DEL ENCENDIDO
Ciclo Real de distribución
EJERCICIO
El Opel Vectra tiene un motor de 4 cilindros con un diámetro cada uno de 79 milímetros y una carrera de 81´5 milímetros. Calcular la cilindrada total
Motor de dos tiempos
El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo (admisión, compresión, explosión y escape) en una vuelta del cigüeñal. Se diferencia del más conocido y frecuente motor de cuatro tiempos , en el que este último realiza las cuatro etapas en dos vueltas del cigüeñal. Existe tanto en ciclo Otto como en ciclo Diesel.
FUNCIONAMIENTO Fase de admisión-compresión El pistón se desplaza hacia el PMS desde el
PMI, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras la cara superior del pistón realiza la compresión en el Carter, la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter tiene que estar sellado. Es posible que el pistón se deteriore y la culata se mantenga estable en los procesos de combustión.
Fase de explosión-escapeAl llegar el pistón al PMS se finaliza la compresión y se provoca la combustión de la mezcla gracias a una chispa eléctrica producida por la bujía. La expansión de los gases de combustión impulsan con fuerza el pistón que transmite su movimiento al cigüeñal a través de la biela.En su recorrido descendente el pistón abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combustión y la lumbrera de transferencia por la que la mezcla de aire-combustible pasa del cárter al cilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo.
El motor de dos tiempos se diferencia en su construcción, del motor de cuatro tiempos Otto en las siguientes características:
• Ambas caras del pistón realizan una función simultáneamente
• La entrada y salida de gases al motor se realiza a través de las lumbreras (mas antiguos)
• El cárter debe estar sellado y cumple la función de cámara de pre compresión.
• La lubricación, que en el motor de cuatro tiempos se efectúa mediante el cárter, en el motor de dos tiempos se consigue mezclando aceite con el combustible en una proporción que varía entre el 2 y el 5 por ciento. Dado que esta mezcla está en contacto con todas las partes móviles del motor se consigue la adecuada lubricación.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas
• Al producirse una explosión por cada vuelta del cigüeñal, desarrolla más potencia para una misma cilindrada y su marcha es más regular.
• Pueden operar en cualquier orientación ya que el cárter no almacena el lubricante.
• Son motores más ligeros y necesitan de menor mantenimiento, debido al menor número de piezas que los componen.
Desventajas
El motor de dos tiempos es altamente contaminante ya que en su combustión se quema aceite continuamente, y nunca termina de quemarse la mezcla en su totalidad.
Al ser un motor cuyo régimen de giro es mayor, sufre un desgaste mayor que el motor de 4 tiempos.
Son menos eficientes económicamente que los motores de 4 tiempos debido al consumo de aceite y al mayor consumo de combustible.
Trabajo y Potencia La física define como trabajo el
desplazamiento de un cuerpo por efecto de una fuerza
POTENCIA DEL MOTOR
El combustible que se introduce en el interior de los cilindros posee una energía química, que con la combustión se transforma en energía calórica, de la cual solamente una parte es convertida en trabajo mecánico. Este trabajo es el producto de la fuerza aplicada al pistón
Potencia (HP) sistema Ingles
La potencia es trabajo mecánico efectuado durante un lapso de tiempo.
Mientras más rápido se realiza el trabajo la potencia que se desarrolla es mayor.
La potencia en términos generales, expresa la capacidad para ejecutar un trabajo en el menor tiempo posible
TORQUE Torque : fuerza (newton) x distancia (m)
EjemploSi se empuja a un pistón desde el PMS al PMI
con una fuerza constante de 1000 N y la carrera del mismo es de 80 mm el trabajo desarrollado es:
1000 N x 0.08 m = 80 Nm
El par motor también depende del largo del brazo del cigüeñal.
Resumen
El par motor representa la capacidad del motor de producir trabajo mientras que la potencia es la medida de la cantidad de trabajo realizado por el motor en un determinado tiempo
El par motor se expresa en Nm o mkg
La potencia se expresa en KW , Hp , C.V.
EJERCICIOS
Un motor de 4 cilindros La carrera del pistón es de 91 mm y su diámetro de
89,6 mm El volumen de la cámara de combustión es de 63,75
cc. Calcular cilindrada total y RC
Un motor de 5 cilindros El diámetro de los cilindros es 81 mm su carrera es
90,3 mm El volumen de la cámara de compresión es 51,68 cc.
Calcular cilindrada total y RC
Un motor de 4 cilindros que consta de un calibre de 80,5 mm, una carrera de 63,9 mm y su volumen de la cámara de combustión es de 40,13 c.c. (Calcular la cilindrada total y la relación de compresión Resultado: Vcc= 1.300 cc, Rc: 9,1:1).
Un motor de 4 cilindros consta de una cilindrada de 2229 cc con un calibre de 86 mm y un volumen de cámara de combustión de 35,05 cc determinar la carrera y la relación de compresión (carrera 9,5 cm RC 16:1)
Un motor de 3 cilindros de una relación de compresión de 19,5: 1 y un volumen de cámara de compresión de 25,61 cc calcular la cilindrada total ( CT 1421 cc)
En el motor v6 de 2993 cm3 de cilindrada exacta, calcular el diámetro del cilindro , sabiendo que su carrera es de 89 mm
8,44 cm
Un motor de cuatro cilindros y dos litros de cilindrada, consta de una carrera de 82,25 mm y un volumen de cámara de combustión de 45,45 cc. Calcular el calibre del cilindro, así como la relación de compresión. (Resultado: Calibre= 88 mm,
Si un motor de cuatro cilindros tiene una relación de compresión de 9:1, un volumen de cámara de compresión de 31,25 cc y un calibre de cilindro de 70 mm. Determinar la carrera y la cilindrada total. (Resultado: Carrera: 65 mm, Ct= 1.000 cc)
C: 12:1).
2. Al motor del ejercicio anterior se le dota de un turbo, de forma que se modifica su relación de compresión a 8:1. Determinar el volumen de su cámara de combustión. ¿Por qué la relación de compresión no puede ser la misma?. (Resultado: Vc= 46,44 cc).
Un motor de cuatro cilindros y dos litros de cilindrada, consta de una carrera de 82,25 mm y un volumen de cámara de combustión de 45,45 cc. Calcular el calibre del cilindro, así como la relación de compresión. (Resultado: Calibre= 88 mm, RC: 12:1).
Resultado: Calibre= 88 mm, RC: 12:1). Si un motor de cuatro cilindros tiene una relación de compresión de 9:1, un volumen de cámara de compresión de 31,25 cc y un calibre de cilindro de 70 mm. Determinar la carrera y la cilindrada total. (Resultado: Carrera: 65 mm, Vcc= 1.000 cc).Que intervención habría que realizar a un motor de seis cilindros y 3 litros para aumentar la relación de compresión de 9,5:1 a 10,5:1. (Resultado: Vc= 58,82 cc se reduce a 52,63 cc)
Si un motor de cuatro cilindros tiene una relación de compresión de 9:1, un volumen de cámara de compresión de 31,25 cc y un calibre de cilindro de 70 mm.Determinar la carrera y la cilindrada total. (Resultado: Carrera: 65 mm, Ct= 1.000 cc)
