mantenimiento correctivo a un motor de combustion interna

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
Zona Coatzacoalcos Minatitlán
PROYECTO:
“MANTENIMIENTO CORRECTIVO A UN MOTOR DE
COMBUSTION INTERNA”
MONOGRAFIA
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO MECANICOELECTRICO
PRESENTA:
MARIO ALBER ESPINOSA PROT
COATZACOALCOS VERACRUZ A 2 DE JUNIO DEL 2010’
ÍNDICE TEMÁTICO
INTRODUCCIÓN
1
OBJETIVO
2
OBJETIVO PARTICULAR
2
CAPITULO I
ANTECEDENTES DE LA EMPRESA
3
1.1 Antecedentes
4
1.2 Actividades principales de la empresa
5
1.3 Datos de la empresa
6
1.4 Política de calidad de la empresa
7
1.5 Misión
7
1.6 Visión
7
1.7 Valores de la empresa
7
1.7.1
Seguridad
7
1.7.2
Cumplimiento
8
1.7.3
Agilidad
8
1.7.4
Calidez
8
1.7.5
Compromiso
8
1.8 Organigrama de la empresa
9
CAPITULO II
MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
10
2.1 Síntesis histórica del motor de combustión interna
11
2.2 El inicio de las máquinas automatizadas
11
2.3 Primera invención de los motores de combustión
11
2.4 Diferencia entre máquina y motor
14
2.4.1
Máquina
14
2.4.2
Motor
14
1-A
2.5 Definición de motor de combustión interna
15
2.5.1
Motor térmico
15
2.5.1.1
Motor de combustión externa
15
2.5.1.2
Motor de combustión interna
16
2.6 Clasificación de los motores
17
2.7 Tipos de motores de combustión interna
17
2.7.1
El motor de cuatro tiempos de gasolina
18
2.7.1.1
Funcionamiento
18
2.7.2
El motor de cuatro tiempos de diesel
20
2.7.2.1
Funcionamiento
20
2.7.2.2
Ventajas
21
2.7.2.3
Desventajas
21
2.7.2.4
Aplicaciones de los motores diesel
22
2.8 El motor de dos tiempos
22
2.9 El motor rotatorio (wankel)
23
2.9.1
Funcionamiento
23
2.9.2
Ventajas
24
2.9.3
Desventajas
25
2.10 Turbina de combustión
25
CAPITULO III
FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
28
3.1 Principios básicos del automóvil
29
3.1.1
Motores de combustión externa
30
3.1.2
Los tipos de motores de combustión interna
30
3.2 Funcionamiento del motor de combustión
31
3.3 Tiempos del motor de combustión
32
3.3.1
La admisión
32
3.3.2
La compresión
32
3.3.3
La explosión
32
3.3.4
El escape
32
3.4 Resumen de los tiempos del motor de combustión
34
1-B
3.5 Diferencia en el funcionamiento de un motor de 4, 6, u8 cilindros
34
CAPITULO IV
COMPONENTES DEL SISTEMA DEL MOTOR DE COMBUSTION
36
4.1 Sistemas del motor de combustión interna
37
4.1.1
Sistema de lubricación
37
4.1.2
Sistema del combustible
37
4.1.3
Sistema de descarga
38
4.1.4
Tren de válvulas
38
4.1.5
Sistema de encendido
38
4.1.6
Sistema de enfriamiento
38
4.1.7
Sistema de succión de aire
39
4.1.8
Sistema de arranque
39
4.1.9
Sistema de control de emisiones
40
4.1.10
Sistema eléctrico
40
4.2 Partes en las que se divide un motor de gasolina
40
4.2.1
La Culata
40
4.2.2
El Bloque
41
4.2.3
El Cárter
41
4.3 Partes de un motor de combustión interna
42
4.3.1
42
Descripción y funcionamiento
CAPITULO V
TIPOS DE MANTENIMIENTO
63
5.1 Conceptos generales del mantenimiento
64
5.2 Mantenimiento
65
5.2.1
Características del personal de mantenimiento
65
5.2.2
Breve historia de la organización del mantenimiento
66
1- C
5.2.3
Objetivos del mantenimiento
66
5.3 Criterios de la gestión del mantenimiento
67
5.4 Clasificación de las fallas
68
5.4.1
Fallas tempranas
68
5.4.2
Fallas adultas
68
5.4.3
Fallas tardías
68
5.5 Tipos de mantenimiento
69
5.6 Mantenimiento para usuario
69
5.7 Mantenimiento correctivo
69
5.7.1
Mantenimiento paliativo o de campo (de arreglo)
69
5.7.2
Mantenimiento curativo (de reparación)
70
5.7.3
Historia del mantenimiento correctivo
70
5.7.4
Ventajas del mantenimiento correctivo
70
5.7.5
Desventajas del mantenimiento correctivo
70
5.8 Mantenimiento preventivo
71
5.8.1 Historia
71
5.8.2 Características
71
5.8.3 Ventajas
72
5.8.4 Desventajas
72
5.9 Mantenimiento predictivo
73
5.9.1
Historia
73
5.9.2
Ventajas
73
5.9.3
Desventajas
73
5.10 Mantenimiento productivo total (TPM.)
74
5.10.1
Definiciones
74
5.10.2
Objetivo
74
5.10.3
Historia
74
5.10.4
Ventajas
75
5.10.5
Desventajas
75
5.11 Método implementación gestión mantenimiento
75
1-D
CAPITULO VI
PROCEDIMIENTO DEL MANTENIMIENTO CORRECTIVO
76
6.1 Procedimiento del mantenimiento correctivo en el motor de combustión
Interna
6.1.1
77
Fallas, causas y corrección
77
6.1.1.1.
El motor no se pone en marcha
77
6.1.1.2.
Calado del motor o ralenti brusco
78
6.1.1.3.
El motor falla en la aceleración
78
6.1.1.4.
El motor falla a alta velocidad
78
6.1.1.5.
Perdida de potencia del motor
79
6.1.1.6.
Fugas de aceite
80
6.1.1.7.
Ruido de válvulas
81
6.1.1.8.
Ruido de bielas
82
6.1.1.9.
Consumo de aceite o bujías empastadas
83
6.2. Problemas comunes en un motor
84
6.3. Procedimiento secuencial utilizado en la práctica para desarmar el motor
de un vehículo
85
6.4. Como hacer que un motor genere más potencia
86
6.5. Preguntas y respuestas sobre el motor de combustión interna
88
CONCLUSIONES
90
BIBLIOGRAFIA
93
GLOSARIO
94
ANEXOS
111
1-E
INTRODUCCION
Desde que se dieron los primeros indicios de la aplicación de motores de
combustión interna, a la época actual, vemos que el desarrollo se ha venido
centrando en el perfeccionamiento de las factorías para producir más y mejores
motores, e igualmente se ha venido desarrollando paralelamente materiales,
lubricantes, procesos de fabricación, así como modificaciones al funcionamiento,
que si bien lo son, hasta ahora nunca ha tocado la forma como transcurre el ciclo
de funcionamiento.
Aquí explicare el principio y funcionamiento básico del motor de combustión
interna, que en todos los motores el funcionamiento es básicamente el mismo, las
variantes serán el numero de cilindros, así como la disposición de los
componentes,
Este trabajo tiene la finalidad de dar a conocer las partes del motor; así,
como su funcionamiento que desempeña cada una de ellas, también se
mencionaran los mantenimientos correctivos para las fallas más comunes en este
tipo de motores, sus posibles causas y soluciones.
1
OBJETIVO
Dar a conocer las partes de un motor de combustión interna, también el
funcionamiento, además describiré cada una de ellas así como también mostrare
las fallas más comunes en este tipo de motores y mostrare sus distintos tipos de
mantenimiento para un funcionamiento óptimo.
OBJETIVO PARTICULAR
Dar a conocer los mantenimientos correctivos de un motor de combustión interna,
empleando las soluciones para la falla del motor.
Tipos de mantenimiento predictivo, preventivo y correctivo.
2
CAPITULO I
ANTECEDENTES DE LA EMPRESA
3
1.1 ANTECEDENTES
Hace medio siglo un hombre visionario tuvo un sueño, lograr consolidar la
primer tienda de autoservicio en el estado de Veracruz, en la cual las familias
pudieran encontrar los mejores productos básicos, ropa, telas y perecederos a
excelentes precios con la mejor calidad y atención.
En 1959 este gran hombre de bien, Don Juan Diez Alonso, inaugura el
primer supermercado el Fénix, años más tarde logra consolidarlo en las ciudades
más importantes del estado de Veracruz, Oaxaca y Puebla. Actualmente la
fincada, sigue fortaleciendo una estrecha relación entre fénix ¡el súper de casa!, y
sus clientes, quienes ven en fénix la mejor decisión de compra.
La división automotriz surge en 1983 cuando Chrysler de México ofrece la
distribución de sus marcas para la ciudad de Orizaba, surgiendo así Diez Orizaba.
En 1985, al ver los resultados alcanzados con la venta de vehículos y refacciones
ofrece la distribución para el puerto de Coatzacoalcos.
Sin duda alguna Grupo Diez Fénix Coatzacoalcos, es la agencia automotriz
más grande de la zona sur de nuestro estado, pues tiene capacidad para exhibir
150 automóviles, además el servicio Express que todo Chrysler, Dodge o Jeep
requiere Diez Coatzacoalcos lo brinda sin demora, cumpliendo los estándares de
calidad que las marcas que se distribuye exigen.
En 1987 Grupo Diez Fénix de Coatzacoalcos solicitan la franquicia Chrysler
para la ciudad de Tehuacán, Puebla la cual fue concedida ese mismo año en
aquella plaza. En 1993 se inaugura Diez Minatitlán, agencia con excelente
ubicación que le ha permitido alcanzar las metas de ventas hacia el sureste de
nuestro estado, logrando una inmejorable penetración en la zona del istmo y en el
vecino estado de Oaxaca.
4
El cinco de febrero del 2003, nace Diez Córdoba, Agencia Automotriz
Chrysler que fortalece las estrechas relaciones con nuestros clientes de la zona
centro del estado de Veracruz.
1.2 ACTIVIDADES PRINCIPALES DE LA EMPRESA
En cada una de las agencias se cuida de tener un fastuoso surtido de partes
de colisión, refacciones, accesorios y aditamentos para el buen manejo y
excelente funcionamiento de un vehículo.
El grupo cuenta con 2120 empleados y un cuerpo directivo sólido que apoya
la acertada toma de decisiones, personal comprometido, capacitado y calificado
para realizar su función; excelentes instalaciones que cumplen los estándares de
las marcas automotrices líderes en el mundo; y aliento en el alma para ir en busca
siempre de nuevos retos, Grupo Diez Fénix se fortifica y sigue trabajando para
seguir consolidando relaciones comerciales con el alma de cada negocio:
nuestros clientes.
El Grupo Diez Fénix cuenta con agencias de automóviles ubicadas en las
principales ciudades del estado de Veracruz, Puebla y Oaxaca, contando además
con el sólido respaldo que ofrecen las marcas que distribuyen para la venta de
automóviles nuevos,
refacciones, servicio mecánico especializado y una
excelente atención personalizada
Actualmente grupo diez fénix, es distribuidor de las marcas de automóviles
líderes en el mercado latinoamericano: Chrysler, Dodge, Jeep, Honda, Mitsubishi,
Mercedes Benz, Smart, Toyota, Fiat, Camiones International y Motocicletas
Honda.
5
1.3 DATOS DE LA EMPRESA
NOMBRE DE LA EMPRESA
Grupo Diez Fénix de Coatzacoalcos, s.a. de c.v.
DOMICILIO
Carretera Coatzacoalcos Minatitlán Km. 4,
Col. Héroes de Nacozari
Coatzacoalcos, ver.
C.P. 96400
TELEFONO Y FAX
01 (921) 215-7660, FAX 215-7646
diez-coatzacoalcos@dchrysler.com.mx
CONTACTOS
Gerente de servicio
JULIO CESAR FARIAS DE LA CRUZ
TEL. EXT 125
6
1.4 POLITICA DE CALIDAD DE LA EMPRESA
En Grupo Diez Fénix de Coatzacoalcos: se asume el compromiso de hacer
más eficiente los procesos de trabajo en un marco de mejoramiento continuo, en
el que desarrollo integral de su personal se refleje en la oferta de mejores
servicios que satisfagan plenamente las necesidades cambiantes de nuestros
clientes.
1.5
MISION
En Grupo Diez Fénix de Coatzacoalcos distribuidor autorizado Diamler
Chrysler de México nuestra misión es: superar las expectativas de nuestros
clientes en la venta de autos nuevos, seminuevos en el servicio y mantenimiento
de automóviles, así como la venta de autopartes mediante procesos de mejora
continua y atención personalizada.
1.6
VISION
Ser la empresa automotriz líder en el mercado local ofreciendo la venta de
automóviles, servicio y autopartes de calidad, logrando así, satisfacer las
expectativas de nuestros clientes.
1.7 VALORES DE LA EMPRESA
Para lograr las lealtades planteadas en nuestra misión, los integrantes nos
apoyamos en el cumplimiento de nuestros valores
1.7.1
Seguridad
Como valor supremo, la seguridad es el pre-requisito para la permanencia
y éxito de nuestra empresa. Gracias al rigor de nuestros procedimientos técnicos
7
operacionales y administrativos, es posible brindar un servicio puntual, ágil y con
los menores costos.
1.7.2 Cumplimiento
Es la realización de nuestra labor acorde con las características de calidad,
cantidad y oportunidad negociadas y anunciadas. En nuestra actividad, este valor
se refleja de manera especial en la puntualidad de nuestros servicios. En Grupo
Diez Fénix de Coatzacoalcos la seguridad es nuestro pre-requisito y el
cumplimiento, nuestra prioridad.
1.7.3 Agilidad
Es la facilidad y soltura con las cuales desarrollamos nuestras labores y
procesos, atendiendo de manera fluida y satisfactoria a nuestros clientes. Es
hacerle la vida más fácil y confortable a nuestros compañeros y clientes.
1.7.4 Calidez
Refleja el amor, la vocación y el gusto propio por la asistencia a los demás.
Es la afectividad, la cordialidad, el respeto y la amabilidad en el trato con nuestros
compañeros, clientes. Es sello de la atención que nos gusta recibir y brindar al
otro.
1.7.5
Compromiso
Surge de la convicción personal en torno a los beneficios que trae el
desempeño responsable de las tareas a cargo. El compromiso permite pasar de
las promesas a los hechos, generando resultados y beneficios tangibles.
8
1.8
ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA
GERENTE
GENERAL
GERENTE
ADMINASTRATIVO
GERENTE
DE
VENTAS
GERENTE DE
SERVICIO
PERSONAL
DE VENTAS
COORDINADOR
DE TALLER
GERENTE
DE
REFACCION
ES
PERSONAL DE
REFACCIONES
CONTROLISTA
RECEPCIONISTAS
TECNICOS
9
CAPITULO II
MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
10
2.1 SÍNTESIS HISTÓRICA DEL MOTOR DE COMBUSTION
INTERNA
Desde su presencia en la tierra, el hombre se ha movido por la superficie
del planeta, primero como un nómada y después, ya establecido, se tenía que
comunicar con otros asentamientos humanos y ya con la invención de la rueda
hace 4.000 años antes de Cristo, se dio inicio al viaje hacia el camino del
transporte mecanizado.
2.2
EL INICIO DE LAS MÁQUINA AUTOMATIZADA
Desde entonces, el hombre siempre ha soñado con inventar una máquina
automatizada para reemplazar al caballo. Los caminos y las rutas comerciales
empezaron a surcar el mundo; las caravanas con productos a la espalda de
porteadores y a lomo de animal dejaron su huella durante muchos años, aquellos
caminos se ensancharon; grandes volúmenes de mercancías comenzaron a fluir a
la velocidad permitida por la tracción animal y esta historia se prolongó también
por muchos años.
2.3
PRIMERA INVENCION DE LOS MOTORES DE COMBUSTION
Hasta la invención de la máquina de vapor y su aplicación a la locomotora;
innumerable número de intentos rindieron fruto a principios de 1.760 cuando el
capitán francés, Nicolás Jacob Cugnot, construyó la primera máquina de arrastre
impulsada por vapor. En 1769, culminó su primer carro a propela el cual
alcanzaba una velocidad crucero de 6 kms/hora.
Como ya sabemos, la máquina de vapor consistía básicamente en una
caldera con agua a la que se le aplicaba el calor producido por un fogón en la
parte exterior. El vapor generado por la ebullición del agua se conducía a unos
grandes émbolos y su fuerza expansiva movía las ruedas de la locomotora que
arrastraba así grandes convoyes. (Ver anexo fig. 1). La máquina de vapor era
11
pues, un motor de combustión externa que rápidamente evolucionó y logró ser
aplicado en los primeros intentos por sustituir al caballo en la tracción de carros,
sin embargo, no fue sino hasta el desarrollo del Motor de combustión interna, que
se logró integrar el concepto moderno de automóvil; un vehículo que se mueve
por sí mismo, impulsado por la fuerza generada al quemar su combustible dentro
del motor.
En 1807, Francois Isaac de Rivas diseñó el primer motor de combustión
interna y desarrolló el primer vehículo en el mundo accionado por este tipo de
motor, el cual substituyó posteriormente por uno que utilizaba una mezcla de
hidrógeno y oxígeno para generar energía.
Este diseño, a principios del siglo XIX, llevó al nacimiento de un gran
número de diseños basados en combustión interna pero con poco o ningún éxito
comercial.
Jean Joseph Etienne Lenoir, a comienzos de 1860, construyó el primer
motor de 2 tiempos impulsado con gasolina. En 1862, Lenoir construyó
nuevamente un vehículo experimental accionado por un motor de gasolina que
alcanzaba una velocidad de 3 km/hora. Estos carros se hicieron populares y en
1865, podían ser vistos con frecuencia por las calles.
Sin embargo, fueron Karl Benz y Gottlieb Daimler quienes llegaron a
construir los primeros vehículos accionados por motores de combustión interna en
el año de 1885 en Alemania. Fue entonces cuando se introdujo finalmente el
motor a gasolina, lo cual convirtió al automóvil en una proposición práctica y
segura.
Los carros de este período eran más pintorescos a los que vemos en nuestras
calles hoy en día. Al comienzo de la fabricación de los carros se inició “la era de la
velocidad”, y fue entonces cuando los verdaderos primeros carros rodaron por las
calles, y el superar las velocidades se basaba en modificar y mejorar el motor de
su diseño original.
12
El próximo adelanto tuvo lugar a finales de 1885 cuando se inventó el
primer motor de 4 tiempos. Gottlieb Daimler y Nicolás Otto trabajaron
conjuntamente en esta misión hasta su separación. Daimler creó sus propios
motores, los cuales utilizó tanto en carros como en las primeras carretas sin
caballos. Mientras tanto, y sin que ellos lo supieran, Dart Benz, estaba en el
proceso de crear su propio triciclo avanzado, el cual terminó siendo el primer
carro verdadero. Este carro vio la luz por primera vez en 1886.
La saga de experimentos y modificaciones continuaba su curso al otro lado
del océano, los estados unidos, donde Henry Ford comenzó su trabajo con las
carretas sin caballos en el año 1890. Ford logró adelantarse muchísimo debido a
su gran visión por los vehículos en movimiento y, en 1896, terminó su primer
carro, el Cuadriciclo. Este vehículo era accionado por un motor de gasolina de 2
cilindros. La Compañía Ford Motor fue lanzada en el año de 1903 y apenas en
1908 arrojó su vehículo a la cima de la fama, el modelo Ford-T.
Henry Ford continuando con sus innovaciones en modificaciones fabricó su
modelo en una línea de ensamblaje en movimiento, introduciendo de esta
manera, la técnica moderna de producción en masa en la industria
automovilística.
Las competencias en diferentes categorías de vehículos han actuado como
un incentivo desde los orígenes del automóvil. Al mismo tiempo, las condiciones
extremadamente difíciles de estas competencias de manejo, y combinaciones de
diseño y aerodinámica han servido de campo de prueba para las innovaciones
técnicas.
No obstante, es necesario para nuestro propósito dividir la historia del
automóvil con sus respectivas modificaciones y mejoramientos desde su
invención hasta el presente en tres períodos relevantes.
1) La era pionera, desde 1895 hasta 1914, lleva al automóvil desde la infancia
hasta su adolescencia.
13
2) El período entre las dos guerras mundiales, cuando el automóvil alcanza su
temprana etapa de madurez y las dos técnicas se consolidan.
3) La era moderna, período donde la clave es la perfección técnica y se toman
medidas preliminares hacia la creación del “carro inteligente”, un período que va
desde finales de la segunda guerra mundial hasta el presente.
2.4 DIFERENCIA ENTRE MÁQUINA Y MOTOR
2.4.1 Maquina
Conjunto de piezas (órganos o elementos) móviles y no móviles, que por
efecto de sus enlaces son capaces de transformar la energía química, en energía
mecánica.
La transformación de la energía se puede realizar entre un solo dominio
(mecánico, eléctrico, químico, etc.), o de uno a otro.
2.4.2
Motor
Es una máquina cuya función es la transformar cualquier tipo de energía,
en energía mecánica útil al hombre asociada al movimiento de un cuerpo rígido
(rotación de un eje, desplazamiento de un cilindro, movimiento del propio motor
en su conjunto, etc.).
Los motores son máquinas termodinámicas, que utilizan la energía de la
combustión transformándola en movimiento. A lo largo del desarrollo tecnológico;
14
el hombre ha producido diferentes tipos de motores, cada uno adecuado a
diferentes necesidades y condiciones de utilización.
Los distintos tipos de motor tienen requerimientos específicos para su
alimentación energética. La industria petrolera ha sabido dar respuesta a esta
necesidad, desarrollando combustibles adecuados a cada tipo de motor. Existen
motores de combustión externa, como la máquina de vapor, donde la fuente de
calor (caldera) es exterior al mecanismo. En los de combustión interna, por el
contrario, la fuente térmica está dentro de la máquina (ver anexo fig. 2).
2.5 DEFINICIÓN DE MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
2.5.1 Motor Térmico
Es una máquina de fluido que transforma parte de la energía almacenada
en un fluido compresible, en energía mecánica útil asociada al movimiento de un
cuerpo rígido.
Los motores térmicos o de combustión se clasifican de acuerdo a que
ocurra o no el proceso de la combustión en el fluido de trabajo (fluido del cual
toma la energía el motor), encontrándose la siguiente subdivisión motor de
combustión externa y el motor de combustión interna.
2.5.1.1
Motor de combustión externa
Es una máquina que realiza una conversión de energía calorífica en
energía mecánica mediante un proceso de combustión que se realiza fuera de la
máquina.
Un ejemplo es la máquina de vapor, esta consta básicamente de un
mecanismo biela-manivela, unido a un pistón que se mueve dentro de una camisa
15
bajo la acción de la presión del vapor otro ejemplo son los aviones jet, de
propulsión a chorro, a reacción, o más vulgarmente llamados "reactores”.
2.5.1.2
Motor de combustión interna
Es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la
energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de
combustión, la parte principal de un motor.
Un ejemplo muy claro es el automóvil (gasolina) y las motos (2 tiempos) el motor
de combustión interna ha conservado hasta la fecha sus características
fundamentales, si bien ha sufrido en los últimos años modificaciones y
refinamientos que lo han convertido en una máquina altamente sofisticada que
incorpora los más avanzados sistemas de control electrónico, la mayoría de los
cuales tiene por objeto el máximo aprovechamiento del combustible y la reducción
consecuente de las emisiones contaminantes.
16
2.6 CLASIFICACION DE LOS MOTORES
Los motores, generalmente, se clasifican tanto por el número de cilindros
que montan, como por el sistema en que están dispuestos. Los principales, son:
A) Motores de 4, 6 u 8 cilindros en línea.
B) Motores de 6, 8 ó 12 cilindros en V.
C) Motores de 2 ó 4 cilindros horizontales opuestos.
En el caso de los cilindros en V, dos cabezas de biela irán alojadas en cada codo
del cigüeñal.
2.7 TIPOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA
Existen 4 tipos de motores de combustión interna; el motor cíclico Otto,
cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es
el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica.
El motor diesel, llamado así en honor del Ingeniero Alemán Rudolf Diesel,
funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo. Se emplea en
instalaciones generadoras de electricidad, en sistemas de propulsión naval, en
camiones, autobuses y algunos automóviles. Tanto los motores Otto como los
diesel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos.
El motor rotatorio o Wankel, en honor a su creador el Dr. Félix Wankel,
es un motor de combustión interna En un motor que desarrolla los mismos 4
tiempos pero en lugares distintos de la carcasa o bloque; es decir, viene a ser
como tener un cilindro dedicado a cada uno de los tiempos, con el pistón
moviéndose continuamente de uno a otro.
La Turbina de Combustión. Es una máquina de fluido que permite
transformar la energía del fluido que la atraviesa en movimiento rotativo de un eje.
17
2.7.1 El motor de cuatro tiempos de gasolina
El motor cíclico Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo
inventó, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina que se
emplea en automoción y aeronáutica.
2.7.1.1
Funcionamiento
La cámara de combustión es un cilindro, por lo general fijo, cerrado en un
extremo y dentro del cual se desliza un pistón muy ajustado al interior. La posición
hacia dentro y hacia fuera del pistón modifica el volumen que existe entre la cara
interior del pistón y las paredes de la cámara. La cara exterior del pistón está
unida por un eje al cigüeñal, que convierte en movimiento rotatorio el movimiento
lineal del pistón.
En los motores de varios cilindros el cigüeñal tiene una posición de partida,
llamada espiga de cigüeñal y conectada a cada eje, con lo que la energía
producida por cada cilindro se aplica al cigüeñal en un punto determinado de la
rotación. Los cigüeñales cuentan con pesados volantes y contrapesos cuya
inercia reduce la irregularidad del movimiento del eje. Un motor puede tener de 1
a 28 cilindros.
El sistema de bombeo de combustible de un motor de combustión interna
consta de un depósito, una bomba de combustible y un dispositivo que vaporiza o
atomiza el combustible líquido. Se llama carburador al dispositivo utilizado con
este fin en los motores Otto. En los motores de varios cilindros el combustible
vaporizado se conduce a los cilindros a través de un tubo ramificado llamado
colector de admisión. Muchos motores cuentan con un colector de escape o de
expulsión, que transporta los gases producidos en la combustión. Cada cilindro
toma el combustible y expulsa los gases a través de válvulas de cabezal o
válvulas deslizantes.
Un muelle mantiene cerradas las válvulas hasta que se abren en el
momento adecuado, al actuar las levas de un árbol de levas rotatorio movido por
18
el cigüeñal. En la década de 1980, este sistema de alimentación de una mezcla
de aire y combustible se ha visto desplazado por otros sistemas más elaborados
ya utilizados en los motores diesel. Estos sistemas, controlados por computadora,
aumentan el ahorro de combustible y reducen la emisión de gases tóxicos.
Todos los motores tienen que disponer de una forma de iniciar la ignición
del combustible dentro del cilindro. Por ejemplo, el sistema de ignición de los
motores Otto, llamado bobina de encendido, es una fuente de corriente eléctrica
continua de bajo voltaje conectada al primario de un transformador. La corriente
se corta muchas veces por segundo con un temporizador. Las fluctuaciones de la
corriente del primario inducen en el secundario una corriente de alto voltaje, que
se conduce a cada cilindro a través de un interruptor rotatorio llamado distribuidor.
El dispositivo que produce la ignición es la bujía, un conductor fijado a la pared
superior de cada cilindro. La bujía contiene dos hilos separados entre los que la
corriente de alto voltaje produce un arco eléctrico que genera la chispa que
enciende el combustible dentro del cilindro.
Dado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer
de algún tipo de sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de
automóviles y de aviones y los motores fueraborda se refrigeran con aire. Los
cilindros de los motores que utilizan este sistema cuentan en el exterior con un
conjunto de láminas de metal que emiten el calor producido dentro del cilindro. En
otros motores se utiliza refrigeración por agua, lo que implica que los cilindros se
encuentran dentro de una carcasa llena de agua que en los automóviles se hace
circular mediante una bomba. El agua se refrigera al pasar por las láminas de un
radiador.
En los motores navales se utiliza agua del mar para la refrigeración, al
contrario que los motores y las turbinas de vapor, los motores de combustión
interna no producen un par de fuerzas cuando arrancan, lo que implica que debe
provocarse el movimiento del cigüeñal para que se pueda iniciar el ciclo. Los
motores de automoción utilizan un motor eléctrico (el motor de arranque)
conectado al cigüeñal por un embrague automático que se desacopla en cuanto
arranca el motor. Por otro lado, algunos motores pequeños se arrancan a mano
19
girando el cigüeñal con una cadena o tirando de una cuerda que se enrolla
alrededor del volante del cigüeñal. Otros sistemas de encendido de motores son
los iniciadores de inercia, que aceleran el volante manualmente o con un motor
eléctrico hasta que tiene la velocidad suficiente como para mover el cigüeñal, y
los iniciadores explosivos, que utilizan la explosión de un cartucho para mover
una turbina acoplada al motor. Los iniciadores de inercia y los explosivos se
utilizan sobre todo para arrancar motores de aviones.
El motor convencional del tipo Otto es de cuatro tiempos, es decir, que el
ciclo completo del pistón tiene cuatro fases, dos hacia el cabezal cerrado del
cilindro y dos hacia atrás.
2.7.2 El motor de cuatro tiempos de diesel
El motor diesel es un motor térmico de combustión interna en el cual el
encendido se logra por la temperatura elevada producto de la compresión del aire
en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892,
por lo que a veces se denomina también motor Diesel, utilizando su motor
originalmente un biocombustible: aceite de Palma, coco...(pero incluso Diesel
reivindicó en su patente el uso de polvo de carbón como combustible, pero no se
utiliza por lo abrasivo que es).
2.7.2.1
Funcionamiento
Un motor diesel funciona mediante la ignición de la mezcla aire-gas sin
chispa. La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la
presión que se produce en el segundo tiempo motor, compresión. El combustible
diesel se inyecta en la parte superior de la cámara de compresión a gran presión,
de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión.
Como resultado, la mezcla se quema muy rápidamente. Esta combustión
ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón
hacia abajo. La biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar,
transformando el movimiento lineal del pistón en un movimiento de rotación.
20
Para que se produzca la autoinflamación es necesario emplear
combustibles más pesados que los empleados en el motor de gasolina,
empleándose la fracción de destilación del petróleo comprendida entre los 220 y
350°C, que recibe la denominación de gasóleo.
2.7.2.2
Ventajas
La principal ventaja de los motores diesel comparados con los motores a
gasolina estriba en su menor consumo de combustible, el cual es, además, más
barato. Debido a la constante ganancia de mercado de los motores diesel en
turismos desde los años noventa (en mucho países europeos ya supera la mitad),
el precio del combustible tiende a acercarse a la gasolina debido al aumento de la
demanda. Este hecho ha generado grandes problemas a los tradicionales
consumidores de gasóleo como transportistas, agricultores o pescadores.
2.7.2.3
Desventajas
En automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente
precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a
mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la
adopción de la precámara para los motores de automoción, con la que se
consiguen prestaciones semejantes a los motores de gasolina, presenta el
inconveniente de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos
motores prácticamente desaparece.
Actualmente se está utilizando el sistema Common-Rail en los vehículos
automotores pequeños, este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue
un menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor, menor ruido
(característico de los motores Diesel) y una menor emisión de gases
contaminantes.
21
2.7.2.4
Aplicaciones de los motores diesel
1.- Maquinaria agrícola (tractores, cosechadoras).
2.- Propulsión ferroviaria.
3.- Propulsión Marina.
4.- Automóvil.
5.- Grupos generadores de energía eléctrica (centrales eléctricas y de
emergencia).
6.- Accionamiento industrial (bombas, compresores, etc. especialmente de
emergencia).
2.8 EL MOTOR DE DOS TIEMPOS
Con un diseño adecuado puede conseguirse que un motor Otto o diesel
funcione a dos tiempos, con un tiempo de potencia cada dos fases en lugar de
cada cuatro fases. La eficiencia de este tipo de motores es menor que la de los
motores de cuatro tiempos, lo que implica que la potencia que producen es menor
que la mitad de la que produce un motor de cuatro tiempos de tamaño similar.
El principio general del motor de dos tiempos es la reducción de la duración
de los periodos de absorción de combustible y de expulsión de gases a una parte
mínima de uno de los tiempos, en lugar de que cada operación requiera un tiempo
completo. El diseño más simple de motor de dos tiempos utiliza, en lugar de
válvulas de cabezal, las válvulas deslizantes u orificios (que quedan expuestos al
desplazarse el pistón hacia atrás).
En los motores de dos tiempos la mezcla de combustible y aire entra en el
cilindro a través del orificio de aspiración cuando el pistón está en la posición más
alejada del cabezal del cilindro. La primera fase es la compresión, en la que se
enciende la carga de mezcla cuando el pistón llega al final de la fase.
22
A continuación, el pistón se desplaza hacia atrás en la fase de explosión,
abriendo el orificio de expulsión y permitiendo que los gases salgan de la cámara.
2.9 EL MOTOR ROTATORI (WANKEL)
El motor Wankel es un tipo de motor de combustión interna, inventado por
Félix Wankel, que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores
convencionales.
2.9.1 Funcionamiento
Es un motor alternativo; en el mismo volumen (cilindro) se efectúan
sucesivamente 4 diferentes trabajos - admisión, compresión, combustión y
escape. En un motor Wankel se desarrollan los mismos 4 tiempos pero en lugares
distintos de la carcasa o bloque; es decir, viene a ser como tener un cilindro
dedicado a cada uno de los tiempos, con el pistón moviéndose continuamente de
uno a otro. Más concretamente, el cilindro es una cavidad con forma de 8, dentro
de la cual se encuentra un pistón triangular que realiza un giro de centro variable.
Este pistón comunica su movimiento rotatorio a un cigüeñal que se encuentra en
su interior, y que gira ya con un centro único.
Al igual que un motor de pistones, el rotativo emplea la presión creada por
la combustión de la mezcla aire-combustible. La diferencia radica en que esta
presión está contenida en la cámara formada por una parte del recinto y sellada
por uno de los lados del rotor triangular, que en este tipo de motores reemplaza a
los pistones.
El rotor sigue un recorrido en el que mantiene sus 3 vértices en contacto
con el alojamiento, delimitando así tres compartimentos separados de mezcla. A
medida que el rotor gira dentro de la cámara, cada uno de los 3 volúmenes se
expande y contraen alternativamente; es esta expansión-contracción la que
23
succiona el aire y el combustible hacia el motor, comprime la mezcla, extrae su
energía expansiva y la expele hacia el escape.
2.9.2 Ventajas
Menos piezas móviles: El motor Wankel tiene menos piezas móviles que
un motor alternativo de 4 tiempos. Esto redunda en una mayor fiabilidad.
Suavidad de marcha: Todos los componentes de un motor rotativo giran
en el mismo sentido, en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las
que está sometido un pistón. Están balanceados internamente con contrapesos
giratorios para suprimir cualquier vibración. Incluso la entrega de potencia se
desarrolla en forma más progresiva, dado que cada etapa de combustión dura 90°
de giro del rotor y a su vez como cada vuelta del rotor representa 3 vueltas del
eje, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta;
compárenlo con un motor monocilíndrico, donde cada combustión transcurre
durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal.
Menor velocidad de rotación: Dado que los rotores giran a 1/3 de la
velocidad del eje, las piezas principales del motor se mueven más lentamente que
las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad.
Menores vibraciones: Dado que las inercias internas del motor son muy
pequeñas (no hay bielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones), solo las
pequeñas vibraciones en la excéntrica se ven manifestadas.
24
2.9.3 Desventajas
Emisiones: Es más complicado (aunque no imposible) ajustarse a las
normas de emisiones contaminantes.
Costos de mantenimiento: Al no estar tan difundido, su mantenimiento
resulta costoso.
Consumo: La eficiencia termodinámica (relación consumo-potencia) se ve
reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación
de compresión.
Difícil estanqueidad: Resulta muy difícil aislar cada una de las 3
secciones del cilindro en rotación, que deben ser impermeables unas de otras
para un buen funcionamiento. Además se hace necesario cambiar el sistema de
estanqueidad cada 6 años aproximadamente, por su fuerte desgaste.
Sincronización: La sincronización de los distintos componentes del motor
debe ser muy buena para evitar que la explosión de la mezcla se inicie antes de
que el pistón rotativo se encuentre en la posición adecuada. Si esto no ocurre, la
ignición empujará en sentido contrario al deseado, pudiendo dañar el motor.
2.10 TURBINA DE COMBUSTIÓN
Suelen llamarse también turbina de gas es un motor que utiliza el flujo de
gas como medio de trabajo para convertir energía térmica en energía mecánica.
El gas se produce en el motor como resultado de la combustión de determinadas
materias. Unas toberas estacionarias lanzan chorros de dicho gas contra los
alabes (paletas) de una turbina, y el impulso de los chorros hace girar el eje de la
turbina. Una turbina de combustión de ciclo simple incluye un compresor que
bombea aire comprimido a la cámara de combustión. El combustible, en forma
gaseosa o nebulizada, también se inyecta en dicha cámara, donde se produce la
25
combustión. Los productos de la combustión salen de la cámara a través de las
toberas y hacen moverse la turbina, que impulsa el compresor y una carga
externa como un generador eléctrico.
En una turbina o un compresor, una fila de alabes fijos y una fila
correspondiente de alabes móviles unidos a un rotor se denominan una etapa.
Las máquinas grandes emplean compresores y turbinas de flujo axial con varias
etapas.
La eficiencia del ciclo de una turbina de combustión está limitada por la
necesidad de un funcionamiento constante a temperaturas altas en la cámara de
combustión y en las primeras etapas de la turbina. Una turbina de gas pequeña
de ciclo simple puede tener una eficiencia termodinámica relativamente baja en
comparación con un motor de gasolina corriente. Los avances en los materiales
resistentes al calor, los recubrimientos protectores y los sistemas de enfriamiento
han hecho posible, grandes unidades con una eficiencia en ciclo simple del 34% o
más.
En un motor de ciclo combinado, la cantidad considerable de calor que
queda en los gases de escape de la turbina se dirige hacia una caldera
denominada generador de vapor por recuperación de calor. El calor recuperado
se usa para producir vapor, que alimenta una turbina de vapor asociada. El
rendimiento combinado es un 50% mayor que el de la turbina de gas por sí sola.
Hoy se instalan turbinas de ciclo combinado con una eficiencia térmica del 52% y
más. Las turbinas de combustión se emplean para propulsar barcos y trenes.
En los aviones se usa una forma modificada de la turbina de combustión, el
turborreactor. En algunos países las turbinas de combustión pesadas, tanto de
ciclo simple como combinado, ocupan un lugar importante en la generación de
electricidad a gran escala. Es posible obtener una potencia por unidad superior a
los 200 megavatios (MW), y la potencia de una turbina de ciclo combinado puede
superar los 300 MW.
26
Las turbinas de combustión emplean como combustible gas natural o líquidos
como queroseno o gasoil. También puede usarse carbón, una vez transformado
en gas en un gasificador aparte.
27
CAPITULO III
FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTION
INTERNA
28
3.1 PRINCIPIOS BASICOS DEL AUTOMOVIL
Un auto es uno de los más complicados objetos que una persona observa durante
un día normal. Los autos tienen miles de partes, y todas ellas funcionan en
conjunto día a día. Sin embargo, los principios básicos detrás de todos los
motores de autos son muy simples y una vez los entienda muchas cosas acerca
de los carros tendrán sentido.
Comencemos desde lo primero: ¿Por qué tiene un auto? Respuesta: para
desplazar su cuerpo y sus cosas de un lugar a otro. Eso es lo que hace un auto.
Si fuera a una cabina telefónica, marcara un número y si de alguna forma su
cuerpo fuera transmitido a otro lugar (como hacen en viaje a las estrellas en el
cuarto de transportación) ¿tendría usted auto? De ninguna manera. Es por esto
que en viaje a las estrellas nadie tiene autos. [Lógicamente esto lo lleva a
preguntarse porqué el capitán Kirk necesita una nave -¿porqué? te todos se
quedan en el planeta tierra y se teletransportan a todos esos diferentes lugares
instantáneamente en lugar de enredarse con la nave Enterprise Tal vez el
teletransportador sólo puede transportar a cierta distancia.]
Así que debe tener un auto hasta que se invente el cuarto de
transportación. La siguiente pregunta es: ¿porqué cada auto, motocicleta,
podadora y demás son movidos por la gasolina? Porque la gasolina tiene una
extremadamente alta densidad de energía, porque es barata (en relación a las
alternativas) y porque es fácil y relativamente seguro utilizarla. En comparación,
toma cerca de 1000 libras de ácido de batería almacenar la misma cantidad de
energía que un galón (7 libras) de gas. Le tomaría varias horas recargar las
baterías pero tardaría cerca de 15 segundos bombear un galón de gas. Es por
eso que no hay muchos autos eléctricos, el gas es facilidad.
El propósito de un motor de auto a gasolina es, convertir la gasolina en
movimiento para que se pueda mover. Actualmente la manera más fácil de crear
movimiento con la gasolina es quemarla dentro del motor. Entonces, un motor de
29
auto está generalmente relacionado con una máquina de combustión interna. Hay
dos cosas que resaltar: los motores de combustión externa y los motores de
combustión interna.
3.1.1 Motores de combustión externa.
Motores a vapor en los viejos trenes y botes son los mejores ejemplos de
máquinas de combustión externas. El combustible (carbón, madera, aceite, lo que
sea) en una máquina de vapor quema fuera de la máquina para crear vapor y el
vapor genera movimiento dentro de la máquina. El resultado en combustión
interna es mucho más eficiente (gasta menos combustible por milla) que la
combustión externa, además de ello las máquinas de combustión interna son
mucho más pequeñas que su equivalente en combustión externa. Esto explica
porqué no vemos autos de Ford y GM utilizando motores a vapor.
3.1.2 Los tipos de motores de combustión interna.
El motor con turbina de gas es otro de combustión interna. Las turbinas de
gas tienen interesantes ventajas y desventajas, pero su principal desventaja ahora
mismo es su alto precio de fabricación (son más costosos que los motores de
pistón usados en los autos de hoy).
Casi todos los autos de hoy utilizan combustión interna recíproca porque
esas máquinas son relativamente eficientes (comparados con máquinas de
combustión externa), relativamente baratas (comparadas a las turbinas de gas) y
relativamente fácil de cargar (comparada a un auto eléctrico). Esas ventajas
sobresalen para mover un auto. Para entender el motor de un auto debe entender
cómo funciona la combustión interna en un motor de pistones.
30
3.2 FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTION
Los motores de combustión interna (motor de explosión) son aquellos en
que el trabajo se produce aprovechando para ello el calor desarrollado al
quemarse un combustible en una cámara cerrada. Al quemarse un combustible tal
como la gasolina o el gas-oil, se producen gases de combustión y calor.
Si la combustión se realiza dentro de una cámara cerrada, el calor hace
aumentar la temperatura y la presión de los gases, originando una tendencia a
expansionarse (aumentar o de volumen). Esta tendencia puede transformarse en
el movimiento de un mecanismo y éste aprovecharse como fuente de energía o
fuerza motriz.
En una cámara cilíndrica, se realiza la combustión de una mezcla de
combustible y aire, con lo cual se eleva la presión en esta cámara, y el émbolo es
empujado hacia abajo transmitiendo, por medio de la biela, el movimiento a una
manivela (cigüeñal), con lo cual se transforma en un movimiento de giro del eje.
La energía de giro acumulada en un volante, solidario del eje, hace que éste siga
moviéndose empujando el émbolo hacia la parte superior del cilindro, que se ha
puesto en este momento en comunicación con la atmósfera y expulsando así los
gases quemados. Cuando el émbolo ha llegado a su parte superior, el mecanismo
se halla en las mismas condiciones que al principio y puede repetirse el ciclo.
Como el funcionamiento es igual para todos los cilindros que contiene el
motor, tomaremos como referencia uno sólo, para ver qué ocurre en su interior en
cada uno de los cuatro tiempos:
Admisión.
Compresión.
Explosión.
Escape.
31
3.3 TIEMPOS DEL MOTOR DE COMBUSTION
LA ADMISIÓN, LA COMPRESIÓN, LA EXPLOSIÓN Y EL ESCAPE.
3.3.1 La admisión
Durante la primera fase del ciclo el pistón se mueve hacia atrás mientras se
abre la válvula de admisión. El movimiento del pistón durante esta fase aspira
hacia dentro de la cámara la cantidad necesaria de la mezcla de combustible y
aire. (Ver anexo fig. 3).
3.3.2 La compresión
Durante la siguiente fase, el pistón se mueve hacia la cabeza del cilindro y
comprime la mezcla de combustible contenida en la cámara. Cuando el pistón
llega hasta el final de esta fase y el volumen de la cámara de combustión es
mínimo, la bujía se activa y la mezcla arde (Ver anexo fig. 4).
3.3.3 La explosión
Durante la tercera fase se produce la combustión de la mezcla, liberando
energía que provoca la expansión de los gases y el movimiento del pistón Se
produce la transformación de la energía química contenida en el combustible en
energía mecánica trasmitida al pistón. El la trasmite a la biela, y la biela la trasmite
al cigüeñal, de donde se toma para su utilización, así es como se mueven las
llantas del coche y lo hace avanzar. (Ver anexo fig. 5).
3.3.4 El escape
Durante la cuarta fase se abre la válvula de escape y el pistón se mueve
hacia la cabeza del cilindro para expulsar los gases producidos durante la
combustión por el mofle del automóvil y quedando preparado para empezar un
nuevo ciclo. (Ver anexo fig. 6).
32
Naturalmente que la apertura de las válvulas de admisión y de escape, así
como la producción de la chispa en la cámara de combustión, se obtienen
mediante mecanismos sincronizados en el cigüeñal.
De acuerdo a la descripción anterior, comprendemos que si la explosión
dentro del cilindro no es suave y genera un tirón irregular, la fuerza explosiva
golpea al émbolo demasiado rápido, cuando aún está bajando en el cilindro.
Este efecto de fuerzas intempestivas sacude fuertemente la máquina y puede
llegar a destruirla. Cuando esto sucede se dice que el motor está "detonando" o
"cascabeleando", efecto que se hace más notorio al subir alguna pendiente.
Indudablemente que este fenómeno también se observa cuando el automóvil está
mal carburado, o sea que no tiene bien regulada la cantidad de aire que se
mezcla con la gasolina.
Sin embargo, cuando éste no es el caso, el cascabeleo se deberá al tipo de
gasolina que se está usando, la cual a su vez depende de los compuestos y los
aditivos que la constituyen, o sea de su octanaje.
33
3.4 RESUMEN DE LOS TIEMPOS DEL MOTOR DE COMBUSTION:
ADMISIÓN
Pistón: de PMS a PMI.
Válvula: admisión abierta, escape cerrado.
Finalidad: llenado de mezcla carburada.
COMPRESION
Pistón: de PMI a PMS.
Válvula: las dos cerradas.
Finalidad: comprimir la mezcla para favorecer la
Explosión.
EXPLOSION
Pistón: de PMS a PMI.
Válvula: las dos cerradas.
Finalidad: generar fuerza motriz.
ESCAPE
Pistón: de PMI a PMS.
Válvula: admisión cerrada, escape abierta.
Finalidad: vaciado de gases.
3.5 DIFERENCIA EN EL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE 4,
6, U 8 CILINDROS
El motor de 4 tiempos: admisión, compresión, explosión, expulsión, (no
confundir el termino 4 tiempos, con 4 cilindros) el termino 4 tiempos se refiere, a
las etapas o posición en que un pistón se encuentra en su movimiento hacia
arriba, o abajo. En consecuencia, el motor de uso regular que hablamos en esta
tesis, puede tener 4, 6 u 8 cilindros, pero su funcionamiento, sigue los principios
de un motor de 4 tiempos.
34
Un motor de 4 cilindros ocupa un cigüeñal, en cuya estructura se
encuentran instaladas las bielas (las bielas están conectadas a los pistones) las
mismas, que al seguir la vuelta del cigüeñal suben de dos en dos, esto significa
que por cada 1/2 vuelta (180 grados) que da el cigüeñal, dos pistones alcanzan el
máximo de su recorrido hacia arriba; concluyendo en que; para que suban los
cuatro pistones se necesitan 1 vuelta completa del cigüeñal (360 grados).
El cigüeñal al dar una vuelta, sube 4 pistones (2 +2), si tenemos en cuenta
que el árbol de levas de un motor de cuatro cilindros, necesita dos vueltas de
cigüeñal; para dar un giro completo; estaremos de acuerdo, que una vuelta de
cigüeñal origina media vuelta del árbol de levas. El árbol de levas sincroniza la
apertura de válvulas, lo que quiere decir que al dar media vuelta, las válvulas de
un pistón se acomodaron en su posición de encendido, cerrando y sellando su
contorno; y las válvulas del otro pistón que también subió se acomodaron en su
posición de expulsar gases quemados, separándose de su asiento (esta
sincronización se logra en base a engranes, bandas, correas o cadenas, llamadas
"de tiempo o distribución").
Los otros dos pistones bajaron, uno haciendo el trabajo de admisión y el
otro como consecuencia de la explosión.
En conclusión: Sin importar si un motor es de 4, 6 u 8 cilindros los pistones
suben de 2 en 2 y la explosión sucede de 1 en 1; La diferencia, se encuentra
básicamente en el hecho de que un motor de cuatro cilindros ocupa 1/2 vuelta de
cigüeñal para colocar un pistón en posición de encendido, y en el caso de un
motor de 8 cilindros, ocupa 1/4 de vuelta para hacer lo mismo.
35
CAPITULO IV
COMPONENTES DEL SISTEMA DE COMBUSTION
INTERNA
36
4.1 SISTEMAS DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
Como puede ver en las descripciones de arriba, una máquina tiene varios
subsistemas que ayudan a hacer su trabajo para convertir combustible en
movimiento. La mayoría de esos subsistemas pueden ser implementados
utilizando diferentes tecnologías, y mejores tecnología pueden mejorar el
rendimiento del motor. He aquí una descripción de todos los diferentes
subsistemas usados en los motores modernos:
4.1.1
Sistema de lubricación
Asegura que en cada movimiento del motor éste reciba aceite para que se
puedan mover con facilidad. Las dos principales cosas que necesitan aceite son
los pistones (para que se puedan deslizar fácilmente en su cilindro) y la polea
para que pueda rotar libremente. En la mayoría de los autos el aceite es
succionado por una bomba, corre hacia el filtro para quitarle impurezas, y luego
lanzado en chorritos a las paredes del cilindro. El aceite usado es recolectado y
utilizado para repetir el ciclo.
4.1.2
Sistema del combustible
Bombea gasolina desde el tanque y lo mezcla con aire para que pueda ir a
los cilindros. Hay tres maneras comunes de repartir el combustible: carburación,
inyección directa e inyección de puerto. En la carburación un aparato llamado
carburador mezcla gas con aire y lo envía al motor. Para motores de inyección de
combustible (fuel inyección) el combustible es inyectado individualmente a cada
cilindro justamente a la válvula de succión (inyección de puerto) o directamente en
el cilindro (inyección directa).
37
4.1.3
Sistema de descarga
Incluye el tubo de escape y el mofle. Sin un mofle lo que se escucharía es
el ruido de muchas pequeñas explosiones que vienen al escape. Un mofle reduce
el sonido.
4.1.4
Tren de válvulas
Se consta de las válvulas y un mecanismo que las abre y cierra. El sistema
de abrir y cerrar es llamado árbol de levas. El árbol de levas tiene mecanismos
que mueven las válvulas de arriba a abajo. La mayoría de motores modernos
tienen lo que es llamado árbol de levas superior. Esto significa que el árbol de
levas está ubicado sobre las válvulas. El árbol de levas activa las válvulas
directamente mediante una unión muy breve. Los motores más antiguos utilizan
un árbol de levas ubicado en un sumidero cerca a la polea.
4.1.5
Sistema de encendido
Produce un alto voltaje eléctrico y lo transmite al productor de chispas por
medio de cables de encendido. La carga primero va a un distribuidor, el cual se
puede encontrar fácilmente bajo el capó de la mayoría de los autos. El distribuidor
tiene un cable central y 4, 6 ó 8 cables (dependiendo del número de cilindros)
adicionales. Esos cables de encendido envían la carga a cada generador de
chispa.
4.1.6 Sistema de enfriamiento
En la mayoría de los autos se consta del radiador y una bomba de agua. El
agua que circula por pasajes alrededor del cilindro y viaja al radiador para
enfriarlo. En unos cuantos autos (más notablemente en los Volkswagen Beetles),
así como en las motocicletas y podadoras, el motor está sometido a aire frío. El
aire frío hace que la máquina no se caliente demasiado.
38
4.1.7. Sistema de succión de aire
En la mayoría de los autos el aire fluye a través de un filtro directo a los
cilindros. Las máquinas de alto desempeño están turbo cargadas o súper
cargadas, haciendo que el aire que llegue a la máquina sea primero presurizado
(así que más mezcla de aire/combustible puede ser metida en cada cilindro) para
incrementar la eficiencia. La cantidad de presurización es llamada "empujón". Los
turbo cargadores utilizan una pequeña turbina atada al tubo de escape que activa
una turbina compresora en el flujo de aire entrante. Los súper cargadores están
atados directamente al motor para activar el compresor.
4.1.8. Sistema de arranque
Se consta de un motor encendedor eléctrico y un solenoide. Cuando se
voltea la llave en el encendedor el motor de arranque rota el motor unas pocas
revoluciones para que el proceso de combustión pueda comenzar. El arranque
debe superar:
1) toda la fricción interna causada por los anillos del pistón.
2) la presión de compresión de cualquier cilindro.
3) la energía necesitada para abrir y cerrar válvulas con el árbol de levas y
4) todas las otras cosas relacionadas a la máquina como la bomba de agua,
de aceite, alternador, etc.
Debido a esto se necesita mucha energía y ya que un auto utiliza un
sistema eléctrico de 12 voltios, cientos de amperios de electricidad deben correr
en el motor de encendido. El solenoide es esencialmente un gran switch
electrónico que puede soportar tal corriente. Cuando se acciona la llave se activa
el solenoide para alimentar el motor.
39
4.1.9 Sistema de control de emisiones
Se consta de un convertidor catalítico, una colección de sensores y
accionadores, y una computadora para ajustar todo. Por ejemplo, el convertidor
catalítico utiliza un catalizador y oxígeno para quemar cualquier combustible sin
uso y otros químicos en la descarga. Un sensor de oxígeno verifica que haya
suficiente disponible para que el catalizador trabaje y ajusta las cosas si es
necesario.
4.1.10 Sistema eléctrico
Se consta de una batería y un alternador. EL alternador está conectado al
motor por un cinturón y genera electricidad para recargar la batería. La batería
genera 12 voltios de poder para todo lo que en el auto necesita electricidad
(sistema de arranque, radio, luces, vidrios eléctricos, asientos eléctricos,
computadoras, etc.) a través del cableado del vehículo.
4.2 PARTES EN LAS QUE SE DIVIDE UN MOTOR DE GASOLINA
Desde el punto de vista estructural, el cuerpo de un motor de explosión o
de gasolina se compone de tres secciones principales, (Ver anexo fig. 7):
1.- Culata
2.- Bloque
3.- Cárter
4.2.1 La culata
La culata constituye una pieza de hierro fundido (o de aluminio en algunos
motores), que va colocada encima del bloque del motor. Su función es sellar la
parte superior de los cilindros para evitar pérdidas de compresión y salida
inapropiada de los gases de escape.
40
En la culata se encuentran situadas las válvulas de admisión y de escape, así
como las bujías. Posee, además, dos conductos internos: uno conectado al
múltiple de admisión (para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en la
cámara de combustión del cilindro) y otro conectado al múltiple de escape (para
permitir que los gases producidos por la combustión sean expulsados al medio
ambiente). Posee, además, otros conductos que permiten la circulación de agua
para su refresco.
La culata está firmemente unida al bloque del motor por medio de tornillos.
Para garantizar un sellaje hermético con el bloque, se coloca entre ambas piezas
metálicas una “junta de culata”, constituida por una lámina de material de amianto
o cualquier otro material flexible que sea capaz de soportar, sin deteriorarse, las
altas temperaturas que se alcanzan durante el funcionamiento del motor.
4.2.2 El bloque
En el bloque están ubicados los cilindros con sus respectivas camisas, que
son barrenos o cavidades practicadas en el mismo, por cuyo interior se desplazan
los pistones. Estos últimos se consideran el corazón del motor.
La cantidad de cilindros que puede contener un motor es variable, así como
la forma de su disposición en el bloque. Existen motores de uno o de varios
cilindros, aunque la mayoría de los coches o automóviles utilizan motores con
bloques de cuatro, cinco, seis, ocho y doce cilindros, incluyendo algunos coches
pequeños que emplean sólo tres. El bloque del motor debe poseer rigidez, poco
peso y poca dimensión, de acuerdo con la potencia que desarrolle
4.2.3 El cárter
Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que permite lubricar el
cigüeñal, los pistones, el árbol de levas y otros mecanismos móviles del motor.
Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de aceite extrae
el lubricante del cárter y lo envía a los mecanismos que requieren lubricación.
41
4.3 PARTES DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
Actuador
Filtro de Aceite.
Alternador
Inyector
Anillos
Metales
Árbol de Levas
Monoblock
Bayoneta
Motor de Arranque
Bielas
Múltiple de Admisión
Bomba de Aceite
Múltiple de Escape
Bomba de Agua
Pistones
Bujías
Radiador
Bulbo de Aceite
Sensor
Buzos
Sistema de Distribución
Cabeza
Tapa de Válvulas
Cárter
Termostato
Cigüeñal
Transformador de Encendido
Cilindros
Unidad de Mando
Clucht (Embrague)
Válvulas
Cuerpo de Mariposa
Ventilador
Distribuidor
Volante de Motor
(Ver anexo figura 8)
4.3.1 Descripción y funcionamiento de las partes de un motor
Aunque desde la década de los años 80 del siglo pasado los fabricantes,
sobre todo de automóviles, han introducido una serie de cambios y mejoras
en los motores de gasolina, a continuación se exponen los componentes básicos
que formaron y forman parte todavía en muchos casos o con algunas variantes,
de un motor de explosión o gasolina:
42
1.- ACTUADOR
Cualquier dispositivo que al recibir una señal, procede a efectuar la
operación para la que fue diseñado. En la ilustración se aprecia el posicionado de
la mariposa. Este actuador recibe la orden de la Unidad de Mando y por medio de
un pequeño electromotor hace girar el eje de la mariposa ubicándola en la
posición deseada.
2.- ALTERNADOR
Aparato generador de corriente eléctrica, movido por el motor a través de
una banda "V". Su eficiencia es alta debido a que produce corriente aún a bajas
revoluciones del motor y su trabajo consiste en mantener la batería a su nivel de
carga y proveer al motor y al vehículo con la energía eléctrica necesaria para
cubrir cualquier demanda, mientras el motor esté funcionando.
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3.- ANILLOS
Son aros abiertos que una vez montados en las ranuras del pistón y a la
temperatura de trabajo del motor, prácticamente quedan cerrados. Su trabajo
consiste en cerrar los espacios entre el pistón y el cilindro.
El primero -generalmente son tres- recibe el nombre de anillo de fuego y
forma junto con la cabeza del pistón, la parte baja de la cámara de combustión.
Sigue el segundo anillo que complementa la labor del primero y luego el tercero,
llamado anillo rascador o de control de aceite que se encarga de dejar una
película controlada de lubricante en las paredes del cilindro.
4.- ÁRBOL DE LEVAS
Es una barra con excéntricas accionadas por el cigüeñal por medio de una
banda dentada o una cadena. Va montado en la culata del motor (a la cabeza) y
su trabajo consiste en accionar las válvulas en forma sincronizada con las
carreras de los pistones. Esta disposición mecánica reduce el número de
componentes y elimina la necesidad de mantenimiento. (Ver: Buzos hidráulicos
5.- BAYONETA
Varilla plana y flexible de acero inoxidable que sirve para medir el nivel de
aceite lubricante dentro del Cárter del motor para lo que dispone de marcas que
indican los niveles mínimo y máximo.
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6.- BIELAS
Se denomina biela a una pieza que se encuentra sujeta por uno de sus
extremos a un émbolo o pistón que realiza un movimiento en línea recta, y por el
otro a un cigüeñal, una manivela o una rueda, siendo capaz, de esta manera, de
transformar un movimiento alternativo en un movimiento de rotación.
Actualmente las bielas son un elemento básico en los motores de
combustión interna. Está fabricada en hierro forjado, dispone de vena de
lubricación
Partes de la biela
El pie de la biela es la parte que se articula con el bulón del émbolo y lleva
incorporado un cojinete antifricción para evitar el desgaste provocado por los
movimientos alternativos y oscilantes del pistón.
7.- BOMBA DE ACEITE
Accionada por el motor por medio de engranes proporciona la presión de
aceite necesaria para mantener lubricados los elementos móviles del motor. Toma
el aceite necesario succionándolo del Cárter y regula su presión por medio de
válvulas para mantenerla adecuada en cualquier circunstancia de funcionamiento
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8.- BOMBA DE AGUA
Este tipo de propela, es movida por el motor por medio de una banda. Mantiene
en circulación el líquido refrigerante a través de las galerías de enfriamiento del
monobloque y de la cabeza hasta el radiador.
9.- BUJÍAS
Constituye la etapa final de cualquier sistema de encendido y su función
consiste en producir la chispa que servirá para inflamar la mezcla aire
combustible. Consiste en un electrodo central (+) dentro de un aislador montado a
su vez en un cuerpo de metal (-) cuyo extremo roscado se atornilla en la cabeza
de cilindros, una por cada cilindro. Así los electrodos, entre los cuales salta la
chispa, quedan en el interior de la cámara de combustión.
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La bujía tiene dos funciones primarias:
1) Quemar la mezcla aire/combustible
2) Disipar la Temperatura dentro de la cámara de combustión hacia el sistema de
enfriamiento del motor (Rango Térmico).
Las bujías transmiten energía eléctrica que convierten al combustible en un
sistema de energía. Una cantidad suficiente de voltaje se debe de proveer al
sistema de ignición para que pueda generar la chispa a través de la calibración de
la bujía. Este fenómeno es llamado "Desempeño Eléctrico". La temperatura de la
punta de encendido de la bujía debe de encontrarse lo suficientemente baja como
para prevenir la pre-ignición, pero lo suficientemente alta como para prevenir la
carbonización. Esto es llamado “Desempeño Termal”, y es determinado por el
rango térmico seleccionado. Es importante recordar que las bujías no crean calor,
sólo pueden remover temperatura. La bujía trabaja como un intercambiador de
calor sacando energía térmica de la cámara de combustión, y transfiriendo el
calor fuera de la cámara de combustión hacia el sistema de enfriamiento del
motor. El rango térmico está definido como la habilidad de una bujía para disipar
el calor.
La tasa de transferencia de calor se determina por:
1.- La profundidad del aislador.
2.- El Volumen de gas alrededor
3.- La construcción/materiales del electrodo central y el aislante de porcelana.
10.- BULBO DE ACEITE
Instalado en una vena de lubricación, registra la presión del lubricante
generada por la bomba. Su trabajo consiste en avisar por medio de una luz piloto
y una alarma audible en el tablero de instrumentos del vehículo, una eventual
caída de presión del aceite. De presentarse ésta, el conductor deberá detener el
auto y apagar el motor de inmediato para evitar daños mayores.
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11.- BUZOS
Se encargan de transmitir el movimiento de las levas hacia las válvulas
para abrirlas. Su principal característica es que eliminan la necesidad de ajustes y
calibraciones pues desaparecen por completo los entrehierros (espacios entre
partes) y por lo tanto los juegos y tolerancias. Son alimentados con aceite a
presión que los mantiene cargados durante su funcionamiento.
12.- CABEZA
Constituye la parte alta del motor y va montada sobre el monoblock.
Generalmente fabricada en aluminio, sirve de base al árbol de levas (a la cabeza),
los buzos hidráulicos y las válvulas, así como las guías de éstas y los resortes.
Forma asimismo la parte superior de la cámara de combustión.
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13.- CARTER
El cárter, también llamado bloque motor o bloque de cilindros puede ser de
lámina de fierro o fundición de aluminio, sirve de apoyo a los cilindros y encierra
los demás órganos del motor, a los que protege del polvo y del agua, uniéndose al
bastidor del automóvil por tres o cuatro puntos. Está dividido en dos partes: cárter
superior o bancada, y cárter inferior, que se unen a la altura del cigüeñal.
El cárter inferior, que sirve de depósito de aceite y en él se aloja la bomba
de engrase, es una pieza montada con una junta de estanquidad que sufre
pequeños esfuerzos.
El cárter superior, que recibe por su parte alta a la culata, forma casi
siempre cuerpo con los cilindros, fundiéndose en una pieza con el bloque. Lleva
los cojinetes de apoyo del cigüeñal, que queda colgado de aquél, y es la pieza por
donde se apoyan las patillas al conjunto motor en el bastidor del vehículo.
14.- CIGÜEÑAL
Es la "columna vertebral" del motor y está fabricado en acero forjado y
maquinado con alta precisión. Recibe el empuje de las bielas y los pistones.
Un cigüeñal es un eje con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas y
que, aplicando el principio del mecanismo de biela - manivela, transforma el
movimiento rectilíneo en rotatorio y viceversa.
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Los cigüeñales se utilizan extensamente en los motores alternativos, donde el
movimiento lineal de los pistones dentro de los cilindros se trasmite a las bielas y
se transforma en un movimiento rotatorio del cigüeñal que, a su vez, se transmite
a las ruedas y otros elementos como un volante de inercia.
Normalmente se diseñan de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos
a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el
paso de lubricante. Hay diferentes tipos de cigüeñales; los hay de tres apoyos, de
cinco apoyos, etcétera, dependiendo del número de cilindros que tenga el motor.
15.- CILINDROS
Es una cavidad maquinada dentro del monobloque que sirve de
alojamiento para el pistón y dentro de la cual trabaja éste. Forma las paredes de
la cámara de combustión y la superficie de trabajo para los anillos del pistón. El
acabado de su superficie tiene un micro rayado para mantener el aceite (película
lubricante) entre los anillos y el cilindro.
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16.-CLUCHT (EMBRAGUE)
Forma parte del motor por estar atornillado en el volante del mismo.
Empleado solamente en vehículos con transmisión manual, su trabajo consiste en
acoplar y desacoplar la fuerza del motor con la caja de cambios. Consiste en un
disco con pastas de fricción por ambas caras, que se encuentra montado entre el
volante y el plato opresor. Es accionado a voluntad por el pedal del embrague
(clucht) para efectuar los cambios de velocidad.
17.- CUERPO DE MARIPOSA
Dispositivo que controla el paso del aire exterior hacia el motor. Consiste
en una válvula de estrangulación accionada por el pedal del acelerador; en la
medida en que se oprime el pedal, la válvula se abre. Se encuentra ubicada a la
entrada del múltiple de admisión y dispone de sensores y actuadores para
controlar su operación.
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18.- DISTRIBUIDOR
Mecanismo encargado de enviar los impulsos eléctricos de alto voltaje,
generados por el transformador de encendido, hacia las bujías. Es un dispositivo
giratorio, movido por el motor. Los impulsos eléctricos salen de él en forma
consecutiva a través de cables que se conectan a las bujías.
19.- FILTRO DE ACEITE.
El filtro de aceite se encuentra instalado en el flujo de lubricante y se
encarga de dejarlo libre de impurezas: carbonilla resultante de la combustión,
partículas de metal, rebabas, etc., que pudieran dañar o acelerar el desgaste de
las partes móviles del motor. Algunos motores, debido a las características de su
trabajo, incorporan en la base del filtro un enfriador de aceite. El elemento filtro
debe reemplazarse periódicamente
20.- INYECTOR
Es una válvula electromagnética que va instalada en el múltiple de
admisión a la entrada de cada cilindro (inyección indirecta). Consiste en un
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solenoide (bobina con núcleo hueco) en cuyo interior se mueve una aguja
apoyada por un resorte.
La punta de esa aguja mantiene cerrado el orificio de inyección mientras el
solenoide no tiene corriente, pero al energizarse éste, levanta la aguja de su
asiento y permite el paso de gasolina por el orificio. Como aquella viene a presión,
sale finamente dispersada.
21.- METALES ANTIFRICCIÓN
Son fabricados con una base o respaldo de metal duro, recubierto con una
capa de trabajo de una aleación muy suave (metal Babbit) Se encuentran
ubicados entre el "ojo" mayor de la biela y el muñón de biela del cigüeñal y están
divididos en mitades para su instalación. Este mismo tipo de metales se emplea
entre los muñones de bancada del cigüeñal y los puntos de apoyo del
monobloque
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22.- MONOBLOCK
Es la pieza más grande del motor y constituye su cuerpo básico. Está
fabricada en fundición de fierro gris, resistente a la torsión y las presiones; sin
poros y con una dilatación y contracción uniforme por efectos de la temperatura.
En él se alojan y trabajan los principales componentes, accesorios y mecanismos.
23.- MOTOR DE ARRANQUE
Es un motor eléctrico que, alimentado con corriente de la batería y
accionado por la llave de encendido, hace girar el motor del vehículo para hacerlo
funcionar. Dispone de un mecanismo electromecánico que conecta el piñón
(engrane pequeño) de la marcha con la cremallera del volante del motor en el
momento de girar la llave y liberándose al soltarla una vez encendido el motor.
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24.- MÚLTIPLE DE ADMISIÓN
Unidad de conductos que dirigen el aire requerido para la combustión hasta
la entrada de cilindros en la culata. Generalmente son tantos ductos como el
número de cilindros del motor. Puede ser hecho de fundición gris, de aluminio ó
de plástico.
25.- MÚLTIPLE DE ESCAPE
Unidad de ductos de fundición gris que se ocupa de llevar los gases
residuales de la combustión, desde la cabeza hasta el tubo del escape
26.- PISTONES
Se fabrica generalmente de aleación de aluminio y va alojado en un cilindro
del monobloque; Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del
cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos. Efectúa un movimiento
alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y
volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del
fluido.
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A través de la articulación de biela y cigüeñal, su movimiento alternativo se
transforma en rotativo en este último. Puede formar parte de bombas,
compresores y motores. Se construye normalmente en aleación de aluminio.
27.- RADIADOR
Los radiadores modernos se fabrican generalmente de aluminio para
reducir el peso del vehículo. El líquido refrigerante circula por el radiador,
impulsado por la bomba, a través de tubos dotados de aletas de enfriamiento que
por su gran superficie expuesta al paso del aire, enfrían el líquido refrigerante.
Éste regresa al motor en un ciclo ininterrumpido que le permite acarrear más calor
desde el motor y dejarlo en el aire que pasa por el radiador.
28.- SENSOR
Se conoce con este nombre cualquier dispositivo que envíe una señal
hacia la Unidad de Mando, indicando las características operativas del elemento
que monitorea.
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29.- SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Consiste básicamente en una pareja de engranes que pueden estar
endentados entre sí o por medio de una banda dentada o una cadena. El engrane
superior, que corresponde al árbol de levas, es movido por el engrane inferior,
que corresponde al cigüeñal, con una relación de 2: 1; es decir que el engrane del
árbol de levas tiene el doble de dientes que el del cigüeñal. Esto significa que por
cada dos vueltas del cigüeñal, el árbol de levas sólo dará una.
30.- TAPA DE VÁLVULAS
Constituye la parte superior del motor y cubre al árbol de levas. Al igual que
la charola de aceite puede ser de lámina de fierro estampada o de fundición de
aluminio. Generalmente se encuentra en ella el tapón hermético para el rellenado
de aceite.
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31.- TERMOSTATO
Dispositivo termo sensible que opera por dilatación y se encuentra ubicado
en el curso del líquido refrigerante. Su válvula cierra el flujo de éste cuando el
motor está frío y evita que pase por el radiador para acelerar el periodo de
calentamiento. Conforme el motor alcanza su temperatura de trabajo la válvula se
abre paulatinamente y viceversa en el proceso de enfriamiento.
32.- TRANSFORMADOR DE ENCENDIDO
Dispositivo electromagnético que se encarga de producir, a partir de los
doce voltios del sistema, el alto voltaje (30,000V) necesario para hacer saltar la
chispa de encendido entre los electrodos de las bujías. Dispone de una etapa final
de potencia que se ocupa de lograr la interrupción eléctrica indispensable para la
creación y colapso del campo magnético.
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33.- UNIDAD DE MANDO
Componente electrónico que recibe las señales de los sensores, las
procesa y reenvía a los actuadores. Controla las características del encendido y
de la inyección de combustible; contiene memoria con valores supletorios
promedio, para sustituir la eventual ausencia de datos por falla de algún sensor.
34.- VÁLVULAS
Fabricadas generalmente de aleaciones de acero, las válvulas, por su
función, pueden ser de admisión o de escape. Accionadas por las levas a través
de los buzos, las de admisión abren o cierran el paso del aire exterior hacia los
cilindros. Las de escape abren o cierran la salida de gases del interior de los
cilindros hacia el exterior a través del múltiple del mismo nombre.
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35.- VENTILADOR
Cuando el vehículo se desplaza, basta con el viento que pasa por el
radiador para lograr un buen enfriamiento, pero en tráfico denso, un sensor
térmico (bulbo) hace funcionar el motoventilador eléctrico para lograr el mismo
efecto.
También existen ventiladores con un acoplamiento viscoso que hace girar
las aspas en la medida que sube la temperatura del motor. En ambos casos se
busca que el motor no gaste energía para mover el ventilador cuando no se
necesita.
36.- VOLANTE DE MOTOR
Es un disco pesado de hierro maquinado, cuya función básica es acumular
la inercia del cigüeñal, al que va atornillado en su extremo posterior. Sirve también
de superficie de trabajo para el disco de embrague y cuenta con una cremallera
(rueda dentada) periférica donde se aplica el engrane de mando del motor de
arranque (marcha) para hacer funcionar el motor.
Un volante de inercia es, en mecánica, un elemento totalmente pasivo, que
únicamente aporta al sistema una inercia adicional. Este volante continúa su
movimiento por inercia cuando se para el par motor que lo propulsa. De esta
60
forma, el volante de inercia se opone a la aceleración o parada brutales en un
movimiento rotativo. Así se consiguen reducir las fluctuaciones de velocidad.
Principio de funcionamiento
Estos elementos son necesarios pues en la mayor parte de las máquinas
motrices, el trabajo producido por la expansión del vapor, por la explosión o por la
combustión de las mezclas carburadas, es transmitido por un mecanismo bielamanivela a un árbol animado de movimiento continuo (piénsese por ejemplo en
una locomotora de vapor o el motor de un coche). Las diferentes fases de los
ciclos motores no tienen la misma importancia en cuanto a la producción de
energía; además el mecanismo biela-manivela no garantiza un par constante.
Suelen emplearse volantes de inercia en máquinas cíclicas para reducir las
variaciones de la velocidad cuando hay cambios en el par motor o en el par
solicitado al motor (par de la carga), dentro del ciclo.
Diseño
Por lo general el volante consiste en una rueda o un disco, de fundición o
de acero, calado en el árbol motor, y cuyas dimensiones están calculadas de
acuerdo con las características generales del sistema del que forma parte.
Par motor
El par motor es la fuerza que es capaz de ejercer un motor en cada giro. El
giro de un motor tiene dos características: el par motor y la velocidad de giro. Por
combinación de estas dos se obtiene la potencia. Un ejemplo práctico para
comprender la diferencia entre par y potencia lo podemos observar en los pedales
de una bicicleta; en donde el motor sería la persona que pedalea, y el par motor,
en ese caso, la presión o fuerza que ejerce sobre los pedales. Si por ejemplo, la
persona conduce su bicicleta a una determinada velocidad fija, digamos unos
15 km/h, en un piñón bajo, dando 30 giros o pedaleadas por minuto; estaría
generando una potencia determinada; y si cambia a un piñón alto, y reduce a 15
las pedaleadas por minuto, estaría generando la misma potencia, pero el doble de
61
par; pues deberá hacer el doble de fuerza con cada pedaleada para mantener la
velocidad de 15km/h. El par motor viene determinado en los motores de
combustión por el aporte de combustible, la mayor presión del acelerador.
62
CAPITULO V
TIPOS DE MANTENIMIENTO
63
5.1 CONCEPTOS GENERAL DELMANTENIMIENTO
El mantenimiento no es una función "miscelánea", produce un bien real,
que puede resumirse en: capacidad de producir con calidad, seguridad y
rentabilidad.
Para nadie es un secreto la exigencia que plantea una economía
globalizada, mercados altamente competitivos y un entorno variable donde la
velocidad de cambio sobrepasa en mucho nuestra capacidad de respuesta. En
este panorama estamos inmersos y vale la pena considerar algunas posibilidades
que siempre han estado pero ahora cobran mayor relevancia.
Particularmente, la imperativa necesidad de redimensionar la empresa
implica para el mantenimiento, retos y oportunidades que merecen ser valorados.
Debido a que el ingreso siempre provino de la venta de un producto o servicio,
esta visión primaria llevó la empresa a centrar sus esfuerzos de mejora, y con ello
los recursos, en la función de producción. el mantenimiento fue "un problema" que
surgió al querer producir continuamente, de ahí que fue visto como un mal
necesario, una función subordinada a la producción cuya finalidad era reparar
desperfectos en forma rápida y barata.
Sin embargo, sabemos que la curva de mejoras increméntales después de
un largo período es difícilmente sensible, a esto se una la filosofía de calidad total,
y todas las tendencias que trajo consigo que evidencian sino que requiere la
integración del compromiso y esfuerzo de todas sus unidades. Esta realidad ha
volcado la atención sobre un área relegada: el mantenimiento.
Ahora bien, ¿cuál es la participación del mantenimiento en el éxito o
fracaso de una empresa? por estudios comprobados se sabe que incide en:
Costos de producción.
Calidad del producto servicio.
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Capacidad operacional (aspecto relevante dado el ligamento entre
competitividad y por citar solo un ejemplo, el cumplimiento de plazos de
entrega).
Capacidad de respuesta de la empresa como un ente organizado e
integrado, por ejemplo, al generar e implantar soluciones innovadoras y
manejar oportuna y eficazmente situaciones de cambio.
Seguridad e higiene industrial, y muy ligado a esto.
Calidad de vida de los colaboradores de la empresa.
Imagen y seguridad ambiental de la compañía.
Como se desprende de argumentos de tal peso, " el mantenimiento no es
una función "miscelánea", produce un bien real, que puede resumirse en:
capacidad de producir con calidad, seguridad y rentabilidad. Ahora bien, ¿dónde y
cómo empezar a potenciar a nuestro favor estas oportunidades? quizá aquí pueda
encontrar algunas pautas.
5.2 MANTENIMIENTO
La labor de mantenimiento, está relacionada muy estrechamente en la
prevención de accidentes y lesiones en el trabajador ya que tiene la
responsabilidad
de
mantener
en
buenas
condiciones,
la
maquinaria
y
herramienta, equipo de trabajo, lo cual permite un mejor desenvolvimiento y
seguridad evitando en parte riesgos en el área laboral.
5.2.1 Características del personal de mantenimiento
El personal que labora en el departamento de mantenimiento, se ha
formado una imagen, como una persona tosca, uniforme sucio, lleno de grasa,
mal hablado, lo cual ha traído como consecuencia problemas en la comunicación
entre las áreas operativas y este departamento y un más concepto de la imagen
generando poca confianza.
65
5.2.2 Breve historia de la organización del mantenimiento
La necesidad de organizar adecuadamente el servicio de mantenimiento
con la introducción de programas de mantenimiento preventivo y el control del
mantenimiento correctivo hace ya varias décadas en base, fundamentalmente, al
objetivo de optimizar la disponibilidad de los equipos productores.
Posteriormente, la necesidad de minimizar los costos propios de
mantenimiento acentúa esta necesidad de organización mediante la introducción
de controles adecuados de costos.
Más recientemente, la exigencia a que la industria está sometida de
optimizar todos sus aspectos, tanto de costos, como de calidad, como de cambio
rápido de producto, conduce a la necesidad de analizar de forma sistemática las
mejoras que pueden ser introducidas en la gestión, tanto técnica como económica
del mantenimiento. Es la filosofía de la terotecnología. Todo ello ha llevado a la
necesidad de manejar desde el mantenimiento una gran cantidad de información.
5.2.3 Objetivos del mantenimiento
El diseño e implementación de cualquier sistema organizativo y su posterior
informatización debe siempre tener presente que está al servicio de unos
determinados objetivos. Cualquier sofisticación del sistema debe ser contemplada
con gran prudencia en evitar, precisamente, de que se enmascaren dichos
objetivos o se dificulte su consecución.
En el caso del mantenimiento su organización e información debe estar
encaminada a la permanente consecución de los siguientes objetivos:
Optimización de la disponibilidad del equipo productivo.
Disminución de los costos de mantenimiento.
Optimización de los recursos humanos.
Maximización de la vida de la máquina.
66
5.3 CRITERIOS DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO
SISTEMA INTEGRAL DE
GESTION DE MANTENIMIENTO
INFOMACION
TECNICA DE
MANTENIMIENTO
INFORMACION
SISTEMA
MANTENIMIENTO
CORRECTIVO
INFORMACION
SISTEMA DE
PARADA
PROGRAMADA
INFORMACION
SISTEMA
PREVENTIVO
PREDICTIVO
INFORMACION
SEGUIMIENTO
CONTROL GESTION Y
MANTENIMIENTO
El mantenimiento adecuado, tiende a prolongar la vida útil de los bienes, a
obtener un rendimiento aceptable de los mismos durante más tiempo y a reducir
el número de fallas.
Decimos que algo falla cuando deja de brindarnos el servicio que debía
darnos o cuando aparecen efectos indeseables, según las especificaciones de
diseño con las que fue construido o instalado el bien en cuestión.
La complejidad de la gestión de las actividades en el mantenimiento diario,
sumados al crecimiento de nuevas técnicas, herramientas y filosofías orientadas a
la optimización de los medios y las instalaciones, denotan un panorama complejo
para el gestor de este tipo de problemáticas.
67
5.4 CLASIFICACIÓN DE LAS FALLAS
FALLAS
TEMPRANAS
ADULTAS
TARDIAS
5.4.1 Fallas tempranas
Ocurren al principio de la vida útil y constituyen un porcentaje pequeño del
total de fallas. Pueden ser causadas por problemas de materiales, de diseño o de
montaje.
5.4.2. Fallas adultas
Son las fallas que presentan mayor frecuencia durante la vida útil. Son
derivadas de las condiciones de operación y se presentan más lentamente que
las anteriores (suciedad en un filtro de aire, cambios de rodamientos de una
máquina, etc.).
5.4.3. Fallas tardías
Representan una pequeña fracción de las fallas totales, aparecen en forma
lenta y ocurren en la etapa final de la vida del bien (envejecimiento de la aislación
de un pequeño motor eléctrico, perdida de flujo luminoso de una lámpara, etc.).
68
5.5
TIPOS DE MANTENIMIENTO
MANTENIMINETO
USUARIO
CORRECTIVO
PREVENTIVO
PREDICTIVO
PRODUCTIVO
TOTAL
5.6
MANTENIMIENTO PARA USUARIO
En este tipo de mantenimiento se responsabiliza del primer nivel de
mantenimiento a los propios operarios de máquinas.
Es trabajo del departamento de mantenimiento delimitar hasta donde se
debe formar y orientar al personal, para que las intervenciones efectuadas por
ellos sean eficaces.
5.7
MANTENIMIENTO CORRECTIVO
Es aquel que se ocupa de la reparación una vez se ha producido el fallo y
el paro súbito de la máquina o instalación. Dentro de este tipo de mantenimiento
podríamos contemplar dos tipos de enfoques:
5.7.1 Mantenimiento Paliativo o de campo (de arreglo)
Este se encarga de la reposición del funcionamiento, aunque no quede
eliminada la fuente que provoco la falla.
69
5.7.2 Mantenimiento Curativo (de reparación)
Este se encarga de la reparación propiamente pero eliminando las causas
que han producido la falla.
Suelen tener un almacén de recambio, sin control, de algunas cosas hay
demasiado y de otras quizás de más influencia no hay piezas, por lo tanto es caro
y con un alto riesgo de falla. Mientras se prioriza la reparación sobre la gestión, no
se puede prever, analizar, planificar, controlar, rebajar costos.
5.7.3 Historia del mantenimiento correctivo
A finales del siglo XVIII y comienzo del siglo XIX durante la revolución
industrial, con las primeras máquinas se iniciaron los trabajos de reparación, el
inicio de los conceptos de competitividad de costos, planteo en las grandes
empresas, las primeras preocupaciones hacia las fallas o paro que se producían
en la producción. Hacia los años 20 ya aparecen las primeras estadísticas sobre
tasas de falla en motores y equipos de aviación.
5.7.4 Ventajas del mantenimiento correctivo
Si el equipo esta preparado la intervención en el fallo es rápida y la
reposición en la mayoría de los casos será con el mínimo tiempo.
No se necesita una infraestructura excesiva, un grupo de operarios
competentes será suficiente, por lo tanto el costo de mano de obra será mínimo,
será más prioritaria la experiencia y la pericia de los operarios, que la capacidad
de análisis o de estudio del tipo de problema que se produzca.
Es rentable en equipos que no intervienen de manera instantánea en la
producción, donde la implantación de otro sistema resultaría poco económica.
5.7.5 Desventajas del mantenimiento correctivo
Se producen paradas y daños imprevisibles en la producción que afectan
a la planificación de manera incontrolada.
70
Se cuele producir una baja calidad en las reparaciones debido a la rapidez en la
intervención, y a la prioridad de reponer antes que reparar definitivamente, por lo
que produce un hábito a trabajar defectuosamente, sensación de insatisfacción e
impotencia, ya que este tipo de intervenciones a menudo generan otras al cabo
del tiempo por mala reparación por lo tanto será muy difícil romper con esta
inercia.
5.8 MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y
todo lo que representa. Pretende reducir la reparación mediante una rutina de
inspecciones periódicas y la renovación de los elementos dañados, si la segunda
y tercera no se realizan, la tercera es inevitable.
5.8.4 Historia
Durante la segunda guerra mundial, el mantenimiento tiene un desarrollo
importante debido a las aplicaciones militares, en esta evolución el mantenimiento
preventivo consiste en la inspección de los aviones antes de cada vuelo y en el
cambio de algunos componentes en función del número de horas de
funcionamiento.
5.8.5 Características
Básicamente consiste en programar revisiones de los equipos, apoyándose
en el conocimiento de la máquina en base a la experiencia y los históricos
obtenidos de las mismas. Se confecciona un plan de mantenimiento para cada
máquina, donde se realizaran las acciones necesarias, engrasan, cambian
correas, desmontaje, limpieza, etc.
71
5.8.6 Ventajas
Se hace correctamente, exige un conocimiento de las máquinas y un
tratamiento de los históricos que ayudará en gran medida a controlar la
maquinaria e instalaciones.
El cuidado periódico conlleva un estudio óptimo de conservación con la
que es indispensable una aplicación eficaz para contribuir a un correcto sistema
de calidad y a la mejora de los continuos.
Reducción del correctivo representará una reducción de costos de
producción y un aumento de la disponibilidad, esto posibilita una planificación de
los trabajos del departamento de mantenimiento, así como una previsión de los
recambios o medios necesarios.
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de
las instalaciones con producción.
5.8.7 Desventajas
Representa una inversión inicial en infraestructura y mano de obra. El
desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por técnicos
especializados.
Si no se hace un correcto análisis del nivel de mantenimiento preventivo,
se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la
disponibilidad.
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de
motivación en el personal, por lo que se deberán crear sistemas imaginativos para
convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfacción y
compromiso, la implicación de los operarios de preventivo es indispensable para
el éxito del plan.
72
5.9 MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta
se produzca. Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el
equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones óptimas. Para conseguir
esto se utilizan herramientas y técnicas de monitores de parámetros físicos.
5.9.4 Historia
Durante los años 60 se inician técnicas de verificación mecánica a través
del análisis de vibraciones y ruidos si los primeros equipos analizadores de
espectro de vibraciones mediante la FFT (transformada rápida de fouries), fueron
creados por BRUEL KJAER.
5.9.5 Ventajas
La intervención en el equipo o cambio de un elemento.
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos técnicos, que nos
comprometerá con un método científico de trabajo riguroso y objetivo.
5.9.6 Desventajas
La implantación de un sistema de este tipo requiere una inversión inicial
importante, los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado.
De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura periódica
de datos.
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que
generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos, trabajo que requiere un
conocimiento técnico elevado de la aplicación.
Por todo ello la implantación de este sistema se justifica en máquina o
instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes pérdidas, donde
las paradas innecesarias ocasionen grandes costos.
73
5.10 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (TPM.)
Mantenimiento productivo total es la traducción de TPM (TOTAL
PRODUCTIVE MAINTENANCE). El TPM es el sistema japonés de mantenimiento
industrial la letra M representa acciones de management y mantenimiento. Es un
enfoque de realizar actividades de dirección y transformación de empresa. La
letra P está vinculada a la palabra "productivo" o "productividad" de equipos pero
hemos considerado que se puede asociar a un término con una visión más amplia
como "perfeccionamiento" la letra T de la palabra "total" se interpreta como "todas
las actividades que realizan todas las personas que trabajan en la empresa"
5.10.4 Definiciones
Es un sistema de organización donde la responsabilidad no recae sólo en
el departamento de mantenimiento sino en toda la estructura de la empresa "el
buen
funcionamiento
de
las
máquinas o
instalaciones
depende
y es
responsabilidad de todos".
5.10.5 Objetivo
El sistema esta orientado a lograr:
Cero accidentes
Cero defectos.
Cero fallas.
5.10.6 Historia
Este sistema nace en Japón, fue desarrollado por primera vez en 1969 en
la empresa japonesa NIPPONDENSO del grupo TOYOTA y se extiende por
Japón durante los 70, se inicia su implementación fuera de Japón a partir de los
80.
74
5.10.7 Ventajas
Al integrar a toda la organización en los trabajos de mantenimiento se
consigue un resultado final más enriquecido y participativo.
El concepto está unido con la idea de calidad total y mejora continua.
5.10.8 Desventajas
Se requiere un cambio de cultura general, para que tenga éxito este
cambio, no puede ser introducido por imposición, requiere el convencimiento por
parte de todos los componentes de la organización de que es un beneficio para
todos.
La inversión en formación y cambios generales en la organización es
costosa. El proceso de implementación requiere de varios años.
5.11 MÉTODO IMPLEMENTACIÓN GESTIÓN MANTENIMIENTO.
1.- Análisis situación actual
2.- Definir política de mantenimiento
3.- Establecer y definir grupo piloto para realización de pruebas
4.- Recopilar y ordenar datos grupo
6.- Analizar resultados
7.- Readaptación del sistema
8.- Mejora continúa piloto
5.- Procesar información
75
CAPITULO VI
PROCEDIMIENTO DEL MANTENIMIENTO
CORRECTIVO
76
6.1
PROCEDIMIENTO DEL MANTENIMIENTO CORRECTIVO EN
EL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
6.1.1 Fallas, causas y corrección.
FALLA
CAUSA
CORRECCIÓN
1.- Batería descargada
1.
Pruebe
Cárguela
la
o
batería.
reemplácela,
según sea necesario.
2. Conexiones de batería 2.
con corrosión o flojas.
Limpie
y
apriete
las
conexiones de la batería.
Aplique una capa de grasa
mineral
ligera
en
los
terminales.
3.
Motor
de
arranque 3. Pruebe el sistema de
defectuoso.
1.-EL MOTOR NO SE
PONE EN MARCHA
arranque.
4. Unidad de control o 4.
bobinas defectuosas.
5.
Luz
de
Pruebe
y
reemplace
según sea necesario.
bujías 5. Compruebe y ajuste la luz
incorrecta.
según sea necesario.
6. Contaminación en el 6. Limpie el sistema y
reemplace el filtro de
sistema de combustible.
combustible.
7. Bomba de combustible
7. Pruebe la bomba de
defectuosa.
combustible y reemplace lo
necesario.
8. Distribución del motor 8. Compruebe si la correa o
incorrecta.
cadena de distribución se ha
saltado algún diente o si la
rueda dentada del árbol de
levas está floja.
77
FALLA
CAUSA
CORRECCIÓN
1. La velocidad de ralentí 1. Pruebe el flujo de aire
es demasiado baja.
2.-CALADO DEL
MOTOR O RALENTI
mínimo.
2. Fugas en el colector de 2. Inspeccione la junta del
admisión.
colector de admisión, el
colector y las mangueras
BRUSCO
de vacío.
3. Bobinas averiadas.
3. Pruebe y reemplace
según sea necesario.
1. Bujías sucias o con luz 1. Ajuste la luz según sea
incorrecta.
necesario o reemplace las
bujías.
3.- EL MOTOR FALLA
EN LA ACELERACION
2. Contaminación en el 2. Limpie el sistema de
sistema de combustible.
combustible y reemplace
el filtro de combustible.
3.
Válvulas
quemadas, 3.
deformadas o picadas.
Reemplace
las
válvulas.
4. Bobinas averiadas.
4. Pruebe y reemplace
según sea necesario.
1. Bujías sucias o con luz 1. Ajuste la luz según sea
incorrecta.
necesario o reemplace las
bujías.
4.- EL MOTOR FALLA A
2. Bobinas averiadas.
2. Pruebe y reemplace
según sea necesario.
ALTA VELOCIDAD
3. Uno o más inyectores 3.- Pruebe y reemplace
de combustible sucios.
según sea necesario.
4. Contaminación en el 4. Limpie el sistema y
sistema de combustible.
reemplace el filtro de
combustible.
78
FALLA
CAUSA
CORRECCIÓN
1. Bujías sucias o con luz
1. Ajuste la luz según sea
incorrecta.
necesario o reemplace las
bujías.
2. Contaminación en el 2. Limpie el sistema y
sistema de combustible.
reemplace
el
filtro
de
combustible.
5.-
PERDIDA
DE
POTENCIA DEL MOTOR
3. Bomba de combustible
3. Pruebe y reemplace
defectuosa.
según sea necesario.
4. Distribución incorrecta 4. Corrija la distribución de
de las válvulas.
válvulas
según
sea
necesario.
5. Fugas en la junta de la 5. Reemplace la junta de la
culata de cilindros.
culata de cilindros.
6. Baja compresión.
6. Pruebe la compresión
de cada cilindro.
7.
Válvulas
quemadas, 7. Reemplace las válvulas.
deformadas o picadas.
8.
8.
Sistema
de
Compruebe
las
escape restricciones existentes en
tapado o restringido.
el sistema de escape.
Reemplace
las
piezas
según sea necesario.
9. Pruebe y reemplace
9. Bobinas averiadas.
según sea necesario.
79
1. Juntas desalineadas o
1. Reemplace la o las
deterioradas.
juntas.
2. Dispositivo de fijación 2.
flojo,
6.-FUGAS DE ACEITE
o
pieza
Apriete,
repare
o
metálica reemplace la pieza.
porosa o rota.
3. Casco o tapón roscado
desalineado o deteriorado
3. Reemplace según sea
necesario.
80
1. Nivel alto o bajo de 1. Verifique y corrija el nivel
aceite en el cárter.
de aceite del motor.
2. Aceite muy ligero o 2. Cambie el aceite para
diluido.
corregir la viscosidad.
3. Aceite espeso.
3. (a) Cambie el aceite y
el filtro.
(b) Opere el motor a
temperatura de
funcionamiento
(c) Cambie el aceite y
7.-RUIDO DE VALVULAS
el filtro de nuevo.
4. Baja presión de aceite.
4. Verifique y corrija el nivel
de aceite del motor.
5.
Suciedad
en
los 5. Reemplace el conjunto
empujadores/reguladores
de balancín y regulador de
de juego.
juego hidráulico.
6. Balancines gastados.
6. Inspeccione el suministro
de aceite a los balancines.
7.Empujadores/reguladores
7.
Instale
de juego desgastados.
nuevo
de
un
conjunto
balancín
y
regulador de juego
hidráulico.
8.
Guías
desgastadas
de
válvula 8. Escarie las guías e
instale válvulas nuevas con
vástagos de sobremedida.
81
1. Alimentación de aceite
1. Compruebe el nivel de
insuficiente.
aceite del motor.
2. Baja presión de aceite.
2. Compruebe el nivel de
aceite del motor. Revise el
muelle y la válvula de
descarga de la bomba de
aceite.
3. Aceite muy ligero o 3. Cambie el aceite para
diluido.
corregir la viscosidad
4. Aceite espeso.
4. (a) Cambie el aceite y el
filtro.
8.-RUIDO DE BIELA
(b)
Opere
el
motor
a
temperatura de
funcionamiento
(c) Cambie el aceite y el
filtro de nuevo.
5. Luz de cojinete excesiva.
5. Mida los cojinetes para
comprobar si la luz de los
cojinetes
es
Repare
según
correcta.
sea
necesario.
6. Ovalización del gorrón
de biela.
7. Bielas desalineadas
6. Reemplace el cigüeñal o
esmerile la superficie.
7. Reemplace las bielas
dobladas.
82
1. Funcionamiento
1. Verifique el sistema y
incorrecto del
repare
sistema de PCV
necesario.
según
sea
(ventilación
positiva del cárter).
2.
9.- CONSUMO DE
Aros
desgastados, 2. Esmerile los huecos de
rasados o
cilindro.
Instale
aros
rotos.
nuevos.
3. Carbón en las muescas
3. Limpie los pistones e
de los aros de aceite.
instale aros nuevos.
4. Calce excesivamente
4. Retire los aros y
justo de los aros en las
compruebe las
acanaladuras.
acanaladuras. Si las
ACEITE O BUJIAS
EMPASTADAS
acanaladuras no tienen el
ancho apropiado,
reemplace el pistón.
5.
Guias
de
válvulas
desgastadas
5. Reemplace las culatas
de cilindros.
6. Juntas de vástago de
6. Reemplace la o las
válvula desgastada(s) o
juntas.
dañada(s).
83
6.2 PROBLEMAS COMUNES EN UN MOTOR
Hay tres cosas fundamentales que pueden ayudar a mantener la máquina
mal funcionando: una mala mezcla de combustible, falta de condensación o falta
de chispa. Detrás de esto hay cientos de cosillas que pueden provocar problemas,
pero estas son el "gran árbol". Basados en el motor simple del que hemos estado
hablando, he aquí una guía rápida de esos problemas que afectan su máquina:
1.- Mala mezcla de combustible: una mala mezcla de combustible puede
ocurrir de varias maneras; quizás usted está sin gas, y la máquina está recibiendo
aire pero no combustible; el aire succionado podría estar siendo estorbado y
tendría combustible pero no aire, o el sistema de combustible puede estar
entregando mucho o poco combustible a la mezcla, haciendo que la combustión
no opere normalmente, o de igual forma puede haber impurezas en el
combustible (como agua en su tanque de gas) que hace que el combustible no se
queme.
2.- Falta de compresión: si la carga de aire y combustible no puede ser
comprimida apropiadamente, entonces el proceso de combustión no funciona
como debería. Esto puede ocurrir si 1) sus anillos del pistón están trabajando mal
(permitiendo que el aire/combustible atraviese el pistón durante la compresión), o
2) si las válvulas de succión o descarga no están sellando apropiadamente, o 3) el
cilindro tiene un orificio. El "orificio" más común en un cilindro ocurre en la parte
superior del cilindro (lo que sostiene las válvulas y el generador de chispas)
(también conocido como la cabeza del cilindro) se ata a sí mismo. Generalmente
el cilindro y la cabeza del cilindro se unen con una placa entre ellos para asegurar
un buen sello. Si la placa se rompe se crean pequeños orificios entre el cilindro y
la cabeza y estos orificios causan escapes.
3.- Falta de Chispa: la chispa puede no existir o ser débil por varias
razones. Si su generador de chispas o el alambre conectado a ella está
defectuoso la chispa será débil. Si el alambre no existe, o el sistema que envía
una chispa a través del alambre no trabaja apropiadamente, no habrá chispa. Si la
84
chispa ocurre antes o después del ciclo el combustible no se encenderá en el
momento apropiado y puede ocasionar una gran gama de problemas.
Existen muchas otras cosas que pueden salir mal. Por ejemplo, si la batería
está muerta no se puede encender el motor. Si la polea que hace que las ruedas
corran tampoco funcionará. Si las válvulas no se abren y cierran en el momento
apropiado, el aire no puede ejecutar su función y el motor no funcionaría. Si no se
tiene el suficiente aceite el pistón no se puede mover de arriba a abajo libremente
en el cilindro.
6.3 PROCEDIMIENTO SECUENCIAL UTILIZADO EN LA PRÁCTICA
PARA DESARMAR EL MOTOR DE UN VEHÍCULO
Se desconecta todas las partes eléctricas del motor tales como: los cables
de las bujías, la batería entre otos.
Se desaloja el aceite que contiene en el carter
Verificar de que no quede ninguna conexión entre motor y la carrocería
Se instala una grúa y se levanta el motor.
Colocar el motor sobre la mesa para proceder con su desarme
Se desmonta el carburador y sus conexiones tales como la guaya del
acelerador
Se quita el camarín, el tubo de admisión y sus empaquetaduras.
Se desmonta de la bomba de agua
Quitar la tapa de la cadena del tiempo.
Desconectar la bomba de combustible y sus conexiones.
Desmontar el motor de arranque.
Se procede a bajar el alternador.
Se desconecta el tubo de escape del múltiple.
Quitar el Múltiple de admisión y escape
Desalojar las tuercas del tapa válvula y por ende la tapa.
Desprender los ejes del balancín desalojando la tuerca del espárrago del
balancín
85
Seguidamente se sacan los empujadores o varillas y seguidamente los
taqués.
Se desprenden los tornillos de la culata de adentro hacia fuera o en forma
de espiral.
Se quitan las válvulas de la culata por medio de una prensa muelle
Seguidamente se quita la cadena de tiempo
Se quita el árbol de levas
Se quita el volante de inercia
Se sacan los tornillos de los cojinetes de biela.
Se quita el sistema de biela-pistón de los cilindros y los cojinetes de biela.
Se quitan los tormillo de todos los cojinetes de las bancadas, considerando
la posición original de cada uno tornillo a la ora de montarlos
Bajar el cigüeñal
6.4 CÓMO HACER QUE UN MOTOR GENERE MÁS POTENCIA
Utilizando toda esta información puede comenzar a ver que hay muchas
diferentes maneras de hacer que las máquinas mejoren su rendimiento. Los
fabricantes de autos están constantemente jugando con todas las siguientes
variables para hacer a las máquinas más poderosas y/o más ahorradoras de
combustible.
Incrementar el desplazamiento: esto significa más poder porque puede
quemar más gas durante cada revolución del motor. Puede incrementar el
desplazamiento haciendo que el cilindro más grande o añadiendo más cilindros.
12 cilindros parecer ser el límite práctico.
Incrementar el porcentaje de compresión: produce más poder, hasta cierto
punto. Entre más se comprima la mezcla aire/combustible, más espontánea es la
explosión (antes de que la chispa la encienda). Las gasolinas de alto octano
previenen este tipo de combustiones tempranas. Es por esto que los autos de alto
desempeño generalmente necesitan gasolina de alto octano -sus máquinas
86
utilizan altos porcentajes de compresión para tener más poder-.Llenar más cada
cilindro: Si coloca más aire (y combustible) en cada cilindro de determinado
tamaño, puede obtener más poder del cilindro (de la misma forma que habría
aumentado el tamaño del cilindro). Los turbo cargadores y súper cargadores
presurizan el aire entrante para colocar más aire efectivamente en cada cilindro.
Enfriar el aire entrante: comprimir el aire eleva su temperatura. Debería
tener el aire más fresco en el cilindro porque el caliente es el más escaso porque
se expande cuando la combustión se produce. Por esto muchos autos con súper
cargador y turbo cargador tienen un enfriador interno. Este es un radiador
especial en el que el aire comprimido pasa para ser enfriado antes de que entre al
cilindro.
Dejar que el aire entre más fácil: a medida que el pistón se mueve en la
fase de succión, la resistencia del aire puede quitar poder de la máquina. La
resistencia del aire puede ser reducida dramáticamente colocando dos válvulas
de succión en cada cilindro. Algunos autos modernos lo utilizan. Los filtros de aire
grandes también pueden mejorar el flujo de aire.
Dejar que la descarga salga más fácilmente: si la resistencia del aire hace
que se le dificulte la salida a la descarga del cilindro, le quita poder a la máquina.
La resistencia del aire puede ser reducida añadiendo una segunda válvula de
descarga a cada cilindro (un auto con 2 válvulas de succión y descarga tiene 4
válvulas por cilindro, lo que mejora el desempeño -cuando oiga que un comercial
de autos que diga que tiene 4 cilindros y 16 válvulas, lo que está diciendo es que
la máquina tiene 4 válvulas por cilindro-). Si el tubo de escape es muy pequeño o
el mofle tiene gran cantidad de resistencia de aire entonces esto puede causar
una presión que tiene el mismo efecto. Los sistemas de descarga de alto
desempeño utilizan cabeceras, grandes tubos de escape para eliminar la presión
en el sistema de descarga. Cuando escuche que un auto tiene "descarga dual", la
meta es mejorar el flujo de la descarga mediante dos tubos de escape en lugar de
uno.
87
Hacer todo menos pesado: las partes ligeras ayudan al motor a que se
desempeñe mejor. Cada vez que un pistón cambia la dirección utiliza energía
para detener el recorrido en una dirección y comenzar en otra. Entre más ligero el
pistón, menos energía toma.
Inyección de combustible: permite tener una medida precisa de
combustible para cada cilindro. Esto mejora el desempeño y la economización de
combustible.
6.5 PREGUNTAS Y RESPUESTAS SOBRE EL MOTOR DE
COMBUSTION INTERNA
1.- ¿Cuál es la diferencia entre un motor a gasolina y un motor diesel?
En un motor diesel no hay chispa de encendido. En cambio, el combustible
diesel es inyectado al cilindro y el calor y la presión de la compresión hace que el
combustible se encienda. El combustible diesel tiene una densidad de energía
más alta que la gasolina, así que las máquinas diesel tienen mayor kilometraje.
2.- ¿Cuál es la diferencia entre en motor de dos tiempos y uno de cuatro?
La mayoría de sierras y motores de bote utilizan motores de dos tiempos.
En los motores de dos tiempos no hay válvulas movibles y el generador de
chispas dispara cada vez que el pistón alcanza la cima de su ciclo. Un hueco en
la parte más baja de la pared del cilindro deja entrar gas y aire. A medida que el
pistón se mueve de arriba a abajo es comprimido, el productor de chispa inicia la
combustión, y la descarga sale a través de otro hueco en el cilindro. Debe mezclar
aceite y gas en un motor de dos tiempos porque los huecos en el cilindro
previenen el uso de anillos para sellar la cámara de combustión. Generalmente
las máquinas de dos tiempos producen una gran cantidad de poder en relación a
su tamaño porque hay dos veces más ciclos de combustión por rotación. De todos
modos, estas utilizan más gasolina y queman grandes cantidades de aceite, así
que son contaminantes.
88
3.- Se mencionaron las máquinas de vapor en este artículo, ¿hay algunas
otras ventajas de las máquinas a vapor y otros tipos de máquinas de
combustión interna?
La principal ventaja es que puede utilizar cualquier cosa que queme así
como el combustible. Por ejemplo, las máquinas de vapor pueden utilizar carbón,
madera o papel como combustible, mientras que una máquina de combustión
interna necesita puro, combustible de alta calidad líquido o gaseoso.
4.- ¿Existen otros ciclos detrás del ciclo de Otto usados en los motores de
autos?
El ciclo de dos tiempos es diferente, como en el ciclo diesel descrito arriba.
También existe el ciclo Wankel usado en motores rotatorios (Mazda utilizó una
vez el ciclo Wankle pero ya no lo hace - estas máquinas son ligeras por el poder
que producen pero utilizan gran cantidad de gas y no demora casi tiempo-). La
máquina Mazda Millenia utiliza una modificación del ciclo de Otto llamado el ciclo
Miller. Las turbinas de gas utilizan el ciclo Brayton.
5.- ¿Por qué tener 8 cilindros en una máquina?, ¿por qué no tener un gran
cilindro del mismo desplazamiento en vez de los 8 cilindros?
Hay un puñado de razones de porqué un motor de 4.0 litros tiene 8
cilindros en vez de un gran cilindro de 4 litros. La razón principal es la suavidad.
Un motor V8 es más suave porque tiene 8 explosiones uniformemente espaciadas
en vez de una gran explosión. Otra razón es el torque de arranque. Cuando se
arranca un motor V8 se están utilizando 2 cilindros (1 litro) a través de sus
choques de compresión, mientras que un solo gran cilindro comprimirá 4 litros en
cambio.
89
CONCLUSIONES
La principal función de una gestión adecuada del mantenimiento consiste
en rebajar el correctivo hasta el nivel óptimo de rentabilidad.
El correctivo no se puede eliminar en su totalidad por lo tanto una gestión
correcta extraerá conclusiones de cada parada e intentará realizar la reparación
de manera definitiva ya sea en el mismo momento o programado un paro, para
que esa falla no se repita.
Es importante tener en cuenta en el análisis de la política de mantenimiento
a implementar, que en algunas máquinas o instalaciones el correctivo será el
sistema más rentable.
El mantenimiento correctivo a un motor de combustión interna en
apariencia se ve algo imposible de realizar por el tamaño, piezas y su
funcionamiento, pero en si, no es nada del otro mundo con la experiencia y el
tiempo trabajando con motores es fácil por que se adquiere la experiencia
necesaria y el lugar exacto de cada pieza y como funciona cada una de ella
dentro del motor.
En el proceso de desarmado del motor de combustión interna, deben de
tenerse ciertos criterios que se deben de respetarse para realizar un trabajo lo
más eficiente posible, tales como:
1.- El orden secuencial de desmontaje de las piezas; que posteriormente
facilitarán el ensamble del motor, comenzando por la última parte desmontada.
2.- Identificación e ubicación de los distintos tornillos que se van retirando a
medida que se realiza el proceso, esto se debe a que en los motores, estos
tornillos se han asentado en sus respectivas roscas, y no roscarían perfectamente
en roscas que no correspondan.
90
3.- Retiro de tornillos de las piezas comenzando de adentro hacia fuera ó
en espiral creciente, según sea el caso; con el objeto de evitar posibles
deformaciones (pandeo) de las piezas, producto de tensiones acumuladas.
4.- Apriete adecuado de los tornillos; Para el correcto funcionamiento de el
motor se requieren torques específicos en los diferentes tornillos, los cuales se
deben de verificar con un torquímetro.
5.- Y por ultimo disponer de todas las herramientas adecuadas, las cuales
optimizaran el proceso tanto de desarmado como de armado del motor en
cuestión.
El motor surgió partir de que el hombre se empezó a moverse de un lado a
otro y por las cargas que transportaban por medio de las bestias pero esas cargas
eran cada vez más en peso y volumen.
El funcionamiento del motor de combustión interna se ha conservado,
desde su invención hasta la fecha todas sus características fundamentales, si
bien ha sufrido en los últimos años modificaciones y refinamientos que lo han
convertido en una máquina altamente sofisticada que incorpora los más
avanzados sistemas de control electrónico, la mayoría de los cuales tiene por
objeto el máximo aprovechamiento del combustible y la reducción consecuente de
las emisiones contaminantes
Un motor térmico de combustión externa o interna transforma la energía
contenida en un combustible en energía mecánica. El de explosión se caracteriza
por la combustión rápida de una mezcla de aire y gasolina o gas activo, y por la
transformación del movimiento rectilíneo alternativo del pistón en movimiento
circular del eje cigüeñal.
El motor de un automóvil esta constituido por cilindros, dentro de los cuales
se realiza la explosión de la mezcla de aire y gasolina que proporciona el
carburador (anteriormente) actualmente es por gasolina inyectada al motor (fuel
91
injectión), y cuya enorme fuerza expansiva se convierte en energía mecánica por
el mecanismo clásico de biela y manivela.
Por esta razón, en los últimos años hemos sido invadidos por experimentos
de diversa índole, mostrados, en carburadores y sistemas de encendido; hasta
llegar al uso masivo de un sistema de dosificación de combustible; que solo se
conocía en vehículos de alto costo.
Dentro de esta investigación sabemos que todo motor esta constituido por
medio de pistones y manivelas ya sea de un solo pistón hasta de 8 y todos tienen
la misma función. De acuerdo a la descripción anterior sobre el tiempo de cada
pistón todos tienen que bajar y subir haciendo los cuatro tiempo la de admitir,
comprimir, explota y escapa.
92
BIBLIOGRAFIA
Titulo: Practicas de motores de combustión
Autor: Ruiz
Año: 2005
Volúmenes: 1
Nº de páginas: 256
Idioma: Español
Editorial: Alfaomega
Titulo: Manual de Servicio de un Jeep
Volumen: 2
Año: 1999
Idioma: Español
Editado Por: Centro de capacitación técnica
Chrysler de México
Titulo: Motores de combustión interna y gasógenos
Autor: H. Güidner
Revisada y notablemente ampliada por: M. Lucini, Ingeniero Industrial.
Año: 1934
Volumen: Tercera edición alemana
País: Buenos Aires
Editorial: Labor.
Titulo: Motores de combustión interna
Autor: Obert, E.
Año: 1967.
País: México.
Editorial: Continental
93
GLOSARIO
(A)
Acelerador: Que acelera. - Mecanismo del automóvil, que regula la entrada en
el motor de la mezcla carburada para hacer variar su velocidad.
Acido sulfúrico: (Que tiene sabor agrio). Oxigenado, derivado del azufre. Corrosivo, muy violento. - Acido empleado en la mezcla de la batería: Acido
sulfúrico y agua, mezcla llamada electrolito.
Aditivos: Sustancias que se añaden a otro elemento. - Aceites especiales, que
se añaden al aceite motor, con el fin de mejorar sur propiedades.
Admisión: Acción de admitir, recibir, dar entrada. - Primer tiempo de un motor
de cuatro tiempos. Aislante: Que aísla. - Impedir (pie un cuerpo adquiera
electricidad rodeándolo de sustancias malas conductoras, o aislantes.
Alternador: Generador de corriente eléctrica alterna, movido mecánicamente. Aparato o mecanismo generador de corriente eléctrica para la batería.
Amortiguadores: Dispositivo que amortigua la violencia de un choque,
amortiguar, hacer menos violento. Su objeto es limitar la amplitud y las oscila.
Acciones de las ballestas.
Amortiguador telescópico: Amortiguador que lleva una anilla unida al
chasis y la otra a los ejes.
Amperios: Unidad práctica de intensidad de la corriente eléctrica. - Medida de
intensidad en electricidad del automóvil.
Anticongelante: Producto añadido al agua del radiador de un motor para
impedir su congelación.
Árbol de levas o árbol motor: Eje que sirve para recibir o transmitir el
movimiento en las máquinas. - Eje provisto de levas. - Eje llamado también
"cigüeñal" o árbol motor en el automóvil.
Árbol de transmisión: Eje que sirve para recibir o transmitir el movimiento en
las máquinas. - Árbol motor o transmisión. - Eje unido por un extremo al eje
secundario de la caja de cambios, que llega al eje de las ruedas por medio del
embrague.
94
Atmósfera: Unidad de presión, numéricamente igual al peso de una columna
cilíndrica de mercurio de 76 centímetros de alto y un cm.' de sección. Presión de
las atmósferas.
(B)
Balancines: Barra que se emplea en diversas máquinas para transformar un
movimiento alternativo rectilíneo en otro circular continuo. - Mecanismo situado
entre el vástago de las válvulas y los empujadores.
Ballestas: Láminas metálicas, que tienen por objeto dar elasticidad a los
movimientos bruscos del automóvil.
Bancada: Banco o apoyo, asiento. - Se llama bancada al Carter superior de un
motor de automóvil.
Barboteo: Chapaleteo. - Engrase, por barboteo.
Barra de cremallera: Aparato que al ser accionado por el acelerador hace
que el inyector introduzca más o menos gas-oil.
Bastidor: Armazón donde va montado algo. Carrocerías: Armazón donde van
montados los elementos de un automóvil. - Autobastidor o autoportante: Conjunto
de bastidor y carrocería montado sobre un mismo elemento.
Batería: Acumulador. Agrupación de varios acumuladores eléctricos, pilas o
condensadores dispuestos en serie. - Elemento, donde se acumula la corriente
eléctrica y que hace funcionar el motor de arranque.
Bendix: Mecanismo que sirve para que el motor de arranque pueda hacer girar
el motor de explosión y que evita que suceda al revés.
Biela: Barra que transforma un movimiento de vaivén en otro de rotación. - Pieza
que recibe su movimiento del émbolo y lo trasmite, a su vez, al cigüeñal o árbol
motor.
Bisulfuro: Aditivo para el aceite motor. - Compuesto que tiene doble proporción
de azufre que el sulfuro.
Bloque: Conjunto. - En los motores de explosión, pieza que lleva uno o varios
cilindros.
95
Bobina: Carrete, bobina eléctrica. - Aparato que sirve para lograr elevar la
tensión, que se necesita o, para que salte la chispa en la bujía de los motores de
explosión.
Bomba: Máquina para elevar un líquido, compuesta de un cilindro dentro del
cual juega un émbolo y de diferentes tubos, con válvulas. - Extrae un fluido y lo
manda hacia arriba para surtir otros efectos.
Bomba de aceleración: Sirve para enriquecer la mezcla y aumentar la fuerza
en un momento dado.
Bomba de alimentación: Acto de alimentar o proporcionar carburante o
mezcla a los distintos elementos de la distribución o carburación.
Bomba inyectora: Elemento fundamental del motor de combustión. Tiene por
objeto enviar el gas-oil a los cilindros.
Buje: Parte central de los cubos de los frenos.
(C)
Cabeza de biela: Parte más ancha de ésta y por donde la biela va unida al
codo del cigüeñal.
Caja: Caja, recipiente de madera o metal.
Caja de cambios: Órgano que encierra los engranajes de los cambios de
velocidad de un automóvil.
Caja de satélites: (Véase satélites.)
Calibrador: Aparato usado para calibrar. Medir una cosa. Diámetro interior de
un objeto hueco.
Calibre: Diámetro interior de un objeto hueco.
Cámara: Anillo tubular de goma de los neumáticos.
Cámara de combustión: Departamento, recinto o parte de una turbina de
gas en la que se produce la combustión de un carburante.
Cámara de compresión: (Véase cámara de combustión.)
Camisas: Revestimiento interior de una pieza mecánica.
96
Camisa: Revestimiento interior de los cilindros. Pieza mecánica por donde se
desliza el pistón.
Campo magnético: Acción producida en un determinado espacio imantado
por efecto de la corriente eléctrica.
Carburación: Acción de mezclarse el aire a un carburante para hacerlos
combustible.
Carburante: Hidrocarburo empleado en los motores de explosión o de
combustión interna.
Cardan o cruceta: Junta que se emplea en los extremos del árbol de
transmisión para evitar la rigidez.
Carter: Envoltura que protege un engranaje, un motor, etc.
Carter superior: Caja hermética que contiene los elementos del motor.
Carter inferior: Caja que contiene el aceite de engrase motor.
Carrera: Espacio que se recorre. - Recorrido que hace el pistón dentro del
cilindro entre el P.M.S. y P.M.I.
Casquillos: Anillo o abrazadera de metal. - Misión o pieza que une el pie de
biela con el pistón.
Centrífugo: Que gira alrededor de un centro con tendencia a salirse de su
órbita.
Carburador: Depósito donde se mezcla la gasolina pulverizada y el aire en los
motores de explosión antes de entrar en los cilindros.
Ciclo: Serie de fenómenos que se siguen en un orden determinado y previsto,
después del cual se repiten los mismos fenómenos y por el mismo orden.
Cigüeñal: Árbol acodado de un motor sobre el cual actúan los émbolos,
mediante sus respectivas bielas.
Cilindrada: Capacidad de los cilindros de un motor de explosión. El volumen
del mismo entre el P.M.S. y P.M.I. El volumen o espacio de la carrera de un
pistón. - Corona Dentada, montada con el volante del motor y en grana a su vez
con el piñón del motor de arranque.
Cilindro: Pieza de forma interior cilíndrica por donde se deslizan los émbolos.
97
Circuito: Contorno. Serie ininterrumpida de conductores eléctricos.
Cojinetes: Almohadilla. Pieza en la que se fija y gira un eje.
Colector: Recaudador. Recoger.
Colector de admisión: - Aparato que frota con las escobillas de una dinamo
para recoger la corriente.
Combustión: Acción o efecto de quemar o arder.
Compensador: Que compensa. - Péndulo que corrige los efectos de las
variaciones.
Contrapesos: Compensación. Peso que sirve para contralancear otro.
Equilibrio. - Colocados en el eje del distribuidor para el reglaje del encendido.
Crucetas: Intersección de dos series de líneas paralelas. - Pieza que sirve de
articulación al árbol de transmisión.
Cuba: Recipiente cerrado por ambos extremos. - Depósito pequeño del
carburador donde se almacena el carburante antes de disponerse a la mezcla
carburada.
Cubierta: Banda que protege las cámaras de los neumáticos.
Cubo: Pieza central de la rueda, donde encajan los radios.
Culata: Parte superior de los cilindros en los motores de explosión.
(D)
Damper o antivibrador: Dispositivo que absorbe las vibraciones, montado en
el extremo del cigüeñal, opuesto al volante, dentro o casi siempre fuera del cárter.
Deflector: Aparato que sirve para desviar la dirección de un fluido.
Delco: En los automóviles, sistema de encendido que utiliza la corriente dada
por una batería de acumuladores.
Desmultiplicación: Acción y efecto de desmultiplicar.
Desmultiplicar: Reducir la velocidad por medio de un sistema de transmisión.
Detergente: Que limpia sin producir abrasión (roer o desgastar).
98
Diesel: Nombre del inventor del motor Diesel. Motor de combustión interna sin
explosión, en el que el líquido combustible se inyecta con aire muy fuertemente
calentado por una previa compresión.
Diferencial: Engranaje diferencial o diferencial. En los automóviles, mecanismo
que permite transmitir a una rueda un movimiento igual a la suma o a la diferencia
de la otra. Es un mecanismo de la transmisión, que permite en las curvas que, la
rueda que marcha al exterior, pueda girar a más velocidad que la del interior de la
curva.
Difusor: Que difunde o propaga.
Difusor o venturi: Estrechamiento del tubo por donde pasa el aire para la
mezcla.
Dinamo o alternador: Nombre abreviado de la máquina dinamo-eléctrica,
que transforma la energía mecánica en energía eléctrica, o viceversa, por
inducción electromagnética.
Diodos o rectificadores: Válvula electrónica de dos electrodos, por la cual la
corriente pasa en un solo sentido.
Disco: Objeto plano y circular. - Mecanismo colocado en el sistema de frenado.
Frenos de disco.
Distribución: Acción de distribuir. Artificio que regula la admisión, encendido y
escape en los motores de explosión.
Distribuidor: Que distribuye, que reparte.
Disyuntor: Aparato que abre y cierra automáticamente un circuito eléctrico.
Aparato que evita el retorno de la corriente de la batería a la dinamo.
Doble dirección: Se usa la doble dirección en los vehículos, mandando a las
ruedas delanteras con el fin de tomar bien las curvas.
99
(E)
Economizador: Ahorrar. - Un elemento que se incorpora al carburador, que
aumentando la proporción de aire o disminuyendo la de gasolina, consigue un
ahorro de combustible.
Efecto venturi: Se deriva del principio: -"Toda corriente de aire que pasa
rozando un orificio provoca una succión.
Eje de balancines: En él van los balancines que sirven para abril las válvulas
cuando van en cabeza.
Eje primario: Eje unido al árbol motor (cigüeñal) a través del embrague.
Eje secundario: Eje unido al árbol de transmisión v de engranajes móviles,
que se mueven a través de las horquillas o palanca.
Eje intermediario: Eje que engrana siempre con el primario.
Eje inversor: De inversión de marcha atrás.
Electrodo: Extremidad de cada uno de los conductores fijados en los polos de
un generador eléctrico.
Electrolito: La composición o mezcla de agua y ácido sulfúrico empleado en la
batería.
Electroimán: Barra de hierro dulce, encerrada en un carrete eléctrico y que se
convierte en imán cada vez que pasa una corriente eléctrica por el alambre del
carrete. El electroimán goza de todas las particularidades del imán natural y las
pierde en cuanto se detiene la corriente.
Electrónico: Relativo a los eléctrodos. Que utiliza las oscilaciones eléctricas.
Embrague: Acción de embragar. Mecanismo que permite poner tina máquina
en movimiento uniéndola al motor.
Encendido: Acción de inflamar, por medio de una chispa, una mezcla gaseosa
de un motor de explosión.
Energía mecánica: Potencia. Eficacia. Fuerza que obra con arreglo a las
leyes del movimiento de las fuerzas (por oposición a química).
Energía térmica: Potencia. Fuerza de aumento o disminución de calor.
100
Engranaje: Efecto de engranar. Piezas que engranan unas con otras. Conjunto
` de los dientes de un piñón.
Engranar: Unir dos ruedas dentadas.
Escape: Fuga apresurada. - En los motores de explosión: salida de los gases
quemados y tubo que conduce al exterior.
Escobillas: Haz de hilos de cobre o pieza de carbón aglonterado, que sirve de
contacto móvil en los generadores y motores eléctricos.
Espiras: Vuelta de hélice, de espiral, muelle espiral.
Excéntricas: Dícese de los círculos que no tienen el mismo centro, aunque
estén uno dentro del otro. Pieza cuyo eje es distinto del centro de la figura y que
tiene por objeto transformar un movimiento circular en movimiento rectilíneo
alternativo.
Estrangulador: Que estrangula. Que rompe. Que cambia. Dispositivo de los
carburadores, cuya misión es aumentar la riqueza en el carburante de la mezcla y
facilitar el arranque en frío de un motor de explosión.
Estárter: aparato que sirve para enriquecer la mezcla y conseguir un arranque en
frío.
Explosión: Conmoción acompañada de detonación y producida por el
desarrollo repentino de una fuerza o la expansión súbita de un gas.
(F)
Ferodo: Forro de fibras de amianto e hilos metálicos que recubre las zapatas de
los frenos y embragues.
Filtrado: Que pasó por un filtro. Acción de limpiar, purificar.
Filtro: Aparato a través del cual se hace pasar un líquido fluido para eliminar las
partículas sólidas en suspensión.
Flotador: Que flota. Cuerpo ligero que flota en un líquido. - Aparato que controla
la entrada de la gasolina en la cuba y que mantiene un nivel constante.
Flujo: Movimiento de los líquidos.
Frenado: Acción y efecto de frenar. - Frenar. Retener. Moderar.
101
Freno: Dispositivo que sirve para retener o moderar la velocidad de una
máquina o carruaje.
(G)
Generador: Que engendra, principio generador. Todo aparato o máquina que
transforma una fuerza o energía eléctrica. Máquina que produce altas tensiones
eléctricas en física nuclear.
Gicler: Surtidor de carburador.
Grados: Cada una de las divisiones del termómetro y otros instrumentos. El
agua hierve a 100 grados a la presión ordinaria.
Grafito (carbono): Aditivos, para aceite de motor. Carbono natural, casi puro.
(H)
Hidráulico: Relativo a la hidráulica, que funciona por medio de agua. Embrague hidráulico: Si la separación entre los discos se realiza por un líquido.
(I)
Inducción: Acción y efecto de inducir. Producir fenómenos eléctricos de
inducción. - Producción de corrientes eléctricas llamadas corrientes de inducción
en un circuito, bajo la influencia de otra corriente eléctrica o de un imán.
Inducido: Emplease como sinónimo de circuito inducido, aquel por el que pasa
la corriente inducida, un inducido de alambre de cobre. Parte de las dinamos y
alternadores en la que por inducción se produce la corriente eléctrica.
Intermedio: (Ver eje intermedio.)
Inductores: Que induce. Circuito inductor. Órgano de tina máquina eléctrica
destinado a producir la inducción magnética.
Inversor: Aparato que sirve para invertir el sentido.
Inversor de marcha: Piñón empleado para la marcha atrás.
Inyector: Inyectar. Introducir a presión con un instrumento un líquido en un
cuerpo. Aparato para efectuar la introducción forzada de un fluido en un
mecanismo.
102
(J)
Juntas cardan: (Cruceta) cardan. Articulación mecánica que permite la
transmisión de un movimiento de rotación en direcciones diferentes.
Juego de taqués: Espacio libre y holgura que debe existir entre los taqués.
(L)
Leva: Palanca. Rueda provista de un resalte o de una mueca y destinada a
transmitir o a accionar el movimiento de una máquina.
Lubricación: Acto de engrasar. Hacer resbaladiza una cosa. Aceitar o engrasar
con aceite los engranajes o piezas de una máquina.
(LL)
Llanta: Cerco de hierro. Corona de la rueda sobre la que se aplica el neumático.
(M)
Magnético: Relativo al imán o que posee las propiedades del imán. Hierro
magnético.
Manómetro: Instrumento que sirve para indicar la presión de los fluidos.
Marcha atrás: Marcha: Acción de ponerse en movimiento. - Marcha atrás:
Movimiento hacia atrás.
Martillo: Herramienta que sirve para golpear. - mecanisrno móvil que establece
contactos alternativo, en el ruptor.
Masa: Conjunto de las partes que forman un todo. Cuerpo compacto. . - Parte
metálica del automóvil.
Membrana: Tejido delgado y flexible que forma, envuelve o cubre.
Metal babbit: es un término genérico para designar aleaciones suaves con
base de estaño y plomo, que se funden como superficies de cojinete o apoyo en
tapas o respaldos de acero, bronce o hierro fundido.
Mezcla carburada: Composición, acción de mezclar. - Resultado de varias
cosas mezcladas. - Mezcla de combustible y aire empleada en los motores de
explosión.
103
Motor: Que mueve. Lo que comunica un movimiento. Motor de combustión
interna. Máquina en la cual la energía sumistrada por un combustible se,
transforma directamente en energía mecánica. Motor de explosión, motor que
toma su energía de la explosión de un gas.
Motriz: Motrices. Dícese de las ruedas que reciben e impulsan al movimiento.
(N)
Negativo: Electricidad negativa, una de las dos formas de electricidad estática.
Neumático: Dícese de la máquina, que sirve para hacer el vacío en un
recipiente.
Neumáticos: Tubo de goma lleno de aire, que se pone a las ruedas de los
automóviles.
(O)
Onda: Algo que alternativamente se eleva, desciende y, se propaga en la
superficie o en el aire. - Onda expansiva: La que se origina por la explosión del
gas acutnulado en el cilindro.
(P)
Palieres: Pieza Fija que tiene un eje de transmisión.
Par cónico: Par. Igual, semejante. Conjunto de dos cosas iguales o de fuerzas
iguales, paralelas y en sentido contrario. - Par cónico, mecanismo que reduce o
desmultiplica las revoluciones de la transmisión.
Picado de biela: Picado. Acción y efecto. - Se dice cuando el avance del
encendido es excesivo.
Pie de biela: Pie. Base de alguna cosa. - Pie de biela: parte por donde la biela
enlaza con el pistón y por su parte más estrecha.
Piñón: Rueda dentada, que engrana con otra o con una cadena. - Piñón de
inversión (véase eje del piñón de inversión de marcha).
Piñón de ataque: Piñón unido al árbol de transmisión y conectado a la corona
de la caja de satélites.
104
Pipa o dedo: Espoleta. - Está en el eje del ruptor y hace contacto con los
terminales de los cables de cada bujía.
Pistón: Embolo de bomba, máquina de calor o motor de explosión. - Parte móvil,
en el interior del cilindro.
Platinos o ruptor: En los motores de automóviles, contactos del ruptor o
piezas que forman el interruptor del ruptor.
Polea: Rueda de madera o metal, de canto acanalado móvil, sobre su eje, por la
que corre una cuerda o correa.
Polos: Puntos de un generador de electricidad, que sirve para la entrada o la
salida de la corriente. Puntos de un imán donde se manifiesta la acción
magnética.
Positivo: Electricidad positiva. La que se obtiene frotando un objeto con un
pedazo de paño y que está afectada del signo + Potencia: Virtud o poder para
hacer una cosa o para producir un efecto.
Pozo de compensación: Depósito que, manteniendo siempre un cierto nivel,
proporciona carburante según las necesidades concretas.
Precombustión: Combustión. Acción o efecto de quemar o arder.
Premium: Marca o calidad de aceite empleado en lubricación.
Primario: Primero en un orden o grado. - En una bobina de inducción, dícese de
la corriente inductora y del circuito por donde llega.
Primario: (Véase eje primario.)
Propulsión: Impulso hacia delante.
Punto muerto: Posición del émbolo parado en el punto más alto o más bajo de
su recorrido y que no puede obrar sobre el cigüeñal sin auxilio exterior. – Posición
de la palanca de la caja de cambios en que ninguno de los engranajes está
conectado. Que no hay ninguna velocidad metida.
P.M.I.: La parte más baja donde llega el pistón de un cilindro en su movimiento
descendente.
P.M.S.: La parte más alta a la que llega el pistón de un cilindro en su movimiento
ascendente.
105
(R)
Radiador: Dispositivo de varios elementos, huecos. Que sirve para enfriar el
agua en un motor de explosión.
Ralentí o surtidor de baja: Lento. Despacio. - Al ralenti Marcha de un motor
de explosión con el mínimo de gases y con vehículo parado.
Rascar: Arañar.
Refrigeración: Disminución artificial de la temperatura.
Reglaje: Rea Reajuste de las piezas de un mecanismo para mantenerlo en
buen estado de funcionamiento - Reglaje de motor: Variar los momentos de
apertura y cierre de las válvulas.
Reglaje de taqués: Acción de ajustar la separación de los taqués a los límites
establecidos por las casas constructoras de automóviles.
Regulador: Que regula. Aparato que sirve para regular el movimiento de una
máquina y en particular el que regula el paso.
Regulador de corriente: Sirve para mantener constante la tensión e intensidad
de la corriente producida por la dinamo.
Regulador de velocidad: Empleado en los motores Diesel, y tiene como
misión evitar que los motores superen la velocidad máxima prevista
Relee: Relevador repetidor. Aparato acoplado al bendix del motor de arranque.
Rectificadores o diodos: (Véase diodos.), Rotor: Parte móvil en un motor o
turbina.
Rueda: Órgano de forma circular, que gira alrededor de su centro y sirve para
facilitar el movimiento de un vehículo.
Ruptor o platinos: Ruptor. Que rompe. Interruptor de una bobina de
inducción. - Aparato para interrumpir la tensión, para que se produzca la chispa.
(S)
Satélites: Astro que gira alrededor de un planeta (placa). Persona (cosa), que
depende de otra y ejecuta sus órdenes. - Rueda dentada de un engrana, que gira
sobre un eje para transmitir ir el movimiento de otra rueda dentada. - Caja de
106
satélites, Mecanismo donde va unido, por uno de los extremos, con el árbol de
transmisión.
Secundario: Que viene en segundo lugar. Dícese de la corriente y del circuito
por donde fluye. - Véase eje secundario.
Segmentos: Pedazo o parte cortada de una cosa. - Aro metálico, que asegura
el cierre hermético, de un émbolo del motor. - Aros metálicos, elásticos, que
impiden la fuga de los gases hacia la parte inferior del cilindro. Se le llama
segmento de compresión.
Segmentos de engrase: Segmento que va recogiendo gotas de aceite de
lubricación y engrasando las paredes del cilindro y pistón.
Servodirección: Mecanismo que multiplica el esfuerzo del conductor, en el
manejo de la dirección.
Servofreno: Mecanismo auxiliar que multiplica el esfuerzo del conductor en el
manejo del freno.
Sincronización: Acción de sincronizar. Sincrónico: que ocurre al mismo
tiempo. - Dispositivo montado en la caja de cambios mediante el cual los piñones.
Antes de engranar igualan sus velocidades por medio de unos conos.
Sistema de encendido: Surtidor de baja o ralentí. (Véase ralentí).
Succión: Acción y efecto de chupar.
Surtidor: Tubito donde pasa la gasolina desde la bomba. El surtidor pone en
comunicación la cuba con el conducto de aire para efectuar la mezcla. Se le llama
también "gicler".
Surtidor de compensación: Es un depósito o reserva llamado pozo de
carburación, que dispone el carburador para evitar que el motor consuma más
gasolina conforme está acelerando.
Suspensión: Consiste en dar elasticidad ante los bruscos movimientos del
vehículo. - Enlace entre el bastidor y las ruedas de un vehículo para darle
elasticidad.
107
(T)
Tambor: Rueda de canto liso de más espesor que la polea. - Pieza circular del
freno, solidaria de la rueda, en cuyo interior actúan las zapatas del freno.
Tambores del freno: Mecanismo del freno, dónde se produce el efecto
inmediato de la frenada.
Taqués: Vástago que transmite la acción del árbol de levas a las válvulas de un
motor.
Telescópico: (Amortiguador) - Se dice del objeto cuyos elementos encajan
unos en otros. Horquilla telescópica.- Amortiguador: Que amortigua, dispositivo
que amortigua la violencia de un choque o el trepidar de una máquina. Amortiguar: Hacer menos violento.
Tensión: Presión de un vapor. Tensión eléctrica. Diferencia de potencia.
Térmico: Perteneciente o relativo al calor. Dícese de los fenómenos
acompañados. De aumento o disminución de calor.
Termosifón: Aparato de calefacción por medio del agua caliente. Basado en
que el agua caliente es menos densa que el agua fría.
Termostato: Aparato que mantiene constante una temperatura. - Dispositivo
colocado entre el radiador y el motor para controlar la temperatura del agua y
hacer que pase o no del radiador al motor.
Tiempo motor: Se llama tiempo motor al tercer tiempo de un motor de cuatro
tiempos o explosión.
Tobera: Abertura por donde se inyecta el aire. Parte posterior de un motor que
sirve para la expansión del gas de combustión.
Torbellino: Viento impetuoso que sopla dando vueltas. Cualquier materia
arrastrada en movimiento giratorio.
Torreta: Torre pequeña. Prominencia generalmente orientable. - Mando
empleado para el cambio de velocidades.
Tracción: Arrastre. Acción de tirar, arrastrar.
Tracción delantera: Si son las ruedas delanteras las que reciben y transmiten
el impulso del motor.
108
Tracción trasera: Si son las ruedas traseras las que reciben y transmiten el
impulso del motor.
Turbulencia: Que hace ruido. Que agita, alborotado.
Transmisión: Acción de transmitir y su efecto. Comunicación de movimiento de
un órgano a otro. Mecanismo que comunica el movimiento.
Transistores:
Pequeño
aparato
que
aprovecha
las
propiedades
semiconductoras del germanio o del silicio y que se utilizan para ampliar
oscilaciones eléctricas y para realizar otras funciones llevadas a cabo
generalmente por tubos electrónicos.
(V)
Valvolina: (aceite mineral.)
Válvula: Pieza móvil, que sirve para cerrar o interrumpir la comunicación entre
dos partes de una máquina. Dispositivo de cierre para regular el paso de líquidos
o gases por tuberías. Obturador móvil.
Válvula de mariposa: Válvula mandada por el acelerador y colocada en la
salida del carburador y, que sirve para regular la cantidad de mezcla.
Válvula de seguridad: La que en las máquinas de vapor se abre por sí sola
cuando el vapor, que está contenido en ellas, llega a cierta presión, impidiendo de
esta manera la explosión de la caldera.
Vástago: Varilla o parte más delgada de algunos mecanismos. Vástago del
émbolo.
Vatio: Unidad de potencia, equivalente a un julio por segundo. - Julio = unidad
de trabajo de energía o de cantidad de calor, que corresponde al trabajo de una
fuerza, cuyo punto material de aplicación se desplaza un metro en dirección de la
fuerza. El kilográmetro equivale a 9,81 julios.
Vehículo: Medio de transporte por tierra, por mar o por aire. Lo que sirve para
transmitir. Medio de comunicación.
Ventilador: Instrumento que sirve para ventilar (renovar el aire de un lugar).
109
Volante: Que se desplaza fácilmente. Órgano de transmisión de un mecanismo.
Aparato de dirección de un automóvil, - Rueda colocada en un extremo del
cigüeñal.
(W)
Woltios: Unidad de fuerza electromotriz y de diferencia de potencial o tensión,
equivalente a la diferencia de potencial eléctrico, que existe entre dos puntos de
un conductor, recorrido por una corriente constante de un amperio cuando la
corriente perdida entre esos puntos es igual al vatio.
(Y)
Yunques: Bloque de hierro encajado en un trozo de madera y que sirve para
moldear a martillo los metales. - Contacto fijo del ruptor o platinos.
(Z)
Zapatas: Pieza del freno de los automóviles, que actúa friccionando la rueda o
su eje.
110
ANEXOS
Locomotora de vapor (1813) (fig. 1, Pág. 10)
Flujo de energía en un motor (fig. 2, Pág. 13)
1eros tiempos de admisión del motor de combustión
(fig. 3, Pág. 29)
111
2do tiempo de compresión del motor de combustión
(fig. 4, Pág. 29)
3er tiempos de explosión del motor de combustión
(fig. 5, Pág. 29)
4to tiempos de escape del motor de combustión
(fig. 6, Pág. 29)
112
Partes en las que se divide un motor de gasolina
(fig. 7, Pág. 37)
Partes de un motor de combustión interna
(fig. 6, Pág. 39)
113
114