MOTORES DIESEL
CAPACITACIÓN TÉCNICA
CAPÍTULO 1
Conceptos Básicos sobre
Motores Diesel
Como funcionan los Motores
Diesel
Combustión
Aire + Combustible + Calor = Combustión
Factores que controlan la
Combustión
• El volumen de aire comprimido.
• El tipo de combustible usado.
• La cantidad de combustible mezclada
con el aire.
Cámara de Combustión
(1) Camisa del cilindro.
(2) Pistón.
(3) Válvula de admisión.
(4) Válvula de escape.
(5) Cabeza del cilindro.
Tipo de Combustible
Cantidad de Combustible
Más Combustible = Más Fuerza
Proceso de Combustión en un
Motor Diesel
Proceso de Combustión en un
Motor de Gasolina
Transmisión de Energía Térmica
Movimientos Alternativos y
Giratorios
Tiempo de Admisión
Tiempo de Compresión
Tiempo de Combustión
Ciclo de Cuatro Tiempos
Cuatro tiempos del pistón = Dos revoluciones del cigüeñal
Comparación de los motores
diesel con los motores de
gasolina
Los Motores Diesel no requiere
Chispa
Diseño de la cámara de
combustión del Motor Diesel
Diseño de la cámara de
combustión del Motor Gasolina
Los Motores Diesel pueden
efectuar más trabajo
Ciclo de Cuatro Tiempos
Los Motores Diesel consumen
combustible en forma más
eficiente
Los Motores Diesel son más
pesados
Relaciones de Compresión
Motores de gas Caterpillar
Motores encendidos por Chispa
Motores de Gas Caterpillar
Producción de Presión
Términos de potencia
producida
Par motor como capacidad de
transporte de carga
Par motor (lb-pie) = (5252 * potencia en HP) / RPM
Aumento del Par Motor
Leyenda
• TR = Aumento del par motor.
• HP&T = Potencia y par motor.
• TC = Curva del par motor.
• HC = Curva de potencia.
• PT = Par motor máximo.
• RT = Par motor nominal.
Potencia
Potencia en HP = (RPM * par motor) / 5252
Unidad Térmica Británica (BTU)
BTU en el Combustible
BTU en el sistema de
enfriamiento
Eficiencia del motor
Relación de Compresión
Conjunto de bloque
Cilindros
• Contienen los pistones.
• Forman las cámaras
de combustión.
• Disipan el calor de los
pistones.
Pistones
• Transmiten la fuerza
de combustión a la
biela y el cigüeñal.
• Sellan la cámara de
combustión.
• Disipan el calor exce-
sivo de la cámara de
combustión.
Anillos de los Pistones
• Sellan la cámara de
combustión.
• Controlan la lubrica-
ción de las paredes de
los cilindros.
• Enfrian el pistón.
Conjunto de Volante
• Almacena energía.
• Permite una velocidad
uniforme del cigüeñal.
• Transmite potencia.
Varillas de Empuje
Diseño del Bloque
Diseño de los Cilindros
Camisas de cilindro
Camisa de Cilindros
Tipos de camisas de los Cilindros
Piezas de las Camisas Húmedas
de los Cilindros
(1) Superficie interior.
(2) Mampara parafuego.
(3) Pestaña.
(4) Ranura de la banda de
compresión.
(5) Superficie exterior.
(6) Ranuras de sellos anulares.
Piezas de un Pistón
(1) Cabeza.
(2) Ranuras y resaltos de los
anillos.
(3) Orificio del pasador de la
biela.
(4) Anillo de retención.
(5) Faldón de tope.
Parte de abajo de la cabeza y
canalización de enfriamiento
Estilos de los Pistones
Tipos de Anillos de Pistón
Anillos de Control de Aceite
Resorte de Expansión
Superficies Endurecidas
Separación entre Puntas de
Anillo
Piezas de un Pistón
(1) Agujero del pie de biela.
(2) Buje del pasador de biela.
(3) Vástago.
(4) Tapa.
(5) Pernos y tuercas de biela.
(6) Cojinetes de biela.
Agujero del pie de Biela y Buje
del pasador de Biela
Orificio y tapa del Cigüeñal
Pernos y Tuercas de Biela
Cojinetes de Biela
Casquillos de los Cojinetes de
Biela
Cigüeñal
(1) Muñones de cojinete de
biela.
(2) Contrapesas.
(3) Muñones de cojinetes de
bancada.
(4) Nervadura.
Diseño del Cigüeñal
Muñones de Cojinetes de Biela
Agujeros de Aligeramiento
Conductos de Aceite
Tapón del conducto de Aceite
Muñones de los Cojinetes de
Bancada
Muñones de los Cojinetes de
Bancada de Empuje
Orificios de los Cojinetes de
Bancada
Casquillo de los Cojinetes de
Bancada
Conjuntos de Cojinetes de
Bancada
Lubricación de los Cojinetes
Cojinetes de Bandada de Empuje
Juego Longitudinal
Conjunto de volante
Conjunto de Volante
(1) Volante.
(2) Corona.
(3) Caja de volante.
Finalidad del Volante
• Almacena energía.
• Permite una velocidad
uniforme del cigüeñal.
• Transmite potencia.
Amortiguador de vibraciones
Amortiguador de Vibraciones
Tipos de Amortiguadores de
Vibraciones
Componentes del Árbol de Levas
Lóbulos del Árbol de Levas
Partes del Lóbulo de una Leva
(1) Círculo de la base.
(2) Rampas.
(3) Punta.
Alzada de las Levas
Forma de los Lóbulo de las
Levas
(1) Apertura rápida.
(2) Período de apertura
largo.
(3) Cierre rápido.
(4) Cierre lento.
Cojinetes del Árbol de Levas
Tipos de Levantaválvulas
Seguidores de Rodillo
Movimiento de los Seguidores de
Rodillo
Seguidor de Patín
Movimiento del Seguidor de
Patín
Piezas reemplazables
Piezas Reemplazables
Camisas del Cilindro
Anillos de Pistón
Cojinetes de Bancada
Cojinetes de Biela
Conjunto de culata
Conjunto de Culata
Conjunto de Tren de Válvulas
(1) Culata.
(2) Tapa de las válvulas.
(3) Puentes.
(4) Conjuntos de resortes de
válvulas.
(5) Guías de válvula.
(6) Casquillos de válvula.
(7) Válvulas.
(8) Balancines.
Empaquetadura y Placa
Espaciadora
Piezas de Fundición de la Culata
Tapas de las Válvulas
Desmontaje de la Tapa de las
Válvulas
Componentes de los Balancines
(1) Tornillo de ajuste.
(2) Tuerca de traba.
(3) Asiento de desgaste.
(4) Buje del eje de los balan-
cines.
Luz de las Válvulas
Puente de Válvulas
Componentes del Puente
(1) Asiento de desgaste.
(2) Tornillo de ajuste.
(3) Tuerca de traba.
(4) Calibre.
Clavijas del Puente
Componentes de las Válvulas
(1) Ranura de cazoleta.
(2) Vástago de la válvula.
(3) Filete de válvula.
(4) Asiento de válvula.
(5) Cara de la válvula.
Casquillos de Válvulas
Guías de Válvulas
Conjunto de Resortes de Válvula
Retenedores de Válvulas
Rotadores de Válvulas
Componentes de Desgaste
Principal
Boquillas de Combustible
Soporte de la Boquilla de
Combustible
Diseño de los trenes de
válvulas
Diseño de los Trenes de Válvulas
(1) Motor de varillas de
empuje.
(2) Motor de árbol de
levas superpuesto.
(3) Motor de árbol de
levas en la culata.
Motores de Varilla de Empuje
Motores de Árbol de Levas
Superpuestas
Motores con el Árbol de Levas en
la Culata
Conjunto de tren de
engranajes
Conjunto de Tren de Engranajes
Finalidad del Tren de Engranajes
Componentes del Tren de
Engranajes
(1) Engranaje del cigüeñal.
(2) Engranaje loco.
(3) Eng. del árbol de levas.
(4) Eng. de la bomba inyectora.
(5) Eng. de la bomba de aceite.
(6) Eng. de la bomba de agua.
(7) Eng. del compresor de aire.
Marcas de Sincronización
Engranaje del Cigüeñal
Engranaje del Árbol de Levas
Engranaje de la Bomba de
Combustible
Engranaje de Equilibrio
Conjunto de Eje y Engranaje de
Equilibrio
Engranaje de la Bomba de Aceite
Engranaje de la Bomba de Agua
Engranaje del Compresor de Aire
Conjunto de Polea
Caja de los Engranaje de
Sincronización
CAPÍTULO 2
Sistemas del Motor
Conceptos básicos
Finalidad de un Sistema de
Enfriamiento
Principio de Operación
Transferencia Térmica
Componentes de un Sistema de
Enfriamiento
(1) Bomba de agua.
(2) Enfriador de aceite.
(3) Conductos.
(4) Termostato.
(5) Radiador.
(6) Tapa de presión.
(7) Mangueras y tuberías.
Ubicación de la Bomba de Agua
Enfriador de Aceite
Como funciona un Posenfriador
Caja del Termostato
Como funciona el Termostato
Pruebas del Termostato
Como funciona un Radiador
Tapa del Radiador
Como funciona la Tapa del
Radiador
Presión Nominal de la Tapa del
Radiador
Prueba de una Tapa
Tipo de Ventiladores
(1) Ventiladores de succión.
(2) Ventiladores sopladores.
Correas del Ventilador
Tensión de las Correas
Sistemas de enfriamiento
Sistemas de Enfriamiento
Escape enfriado por Agua
Elemento Acondicionador de
Refrigerante
Camiones de Transporte por
Carretera
Tuberías de Derivación
Erosión por Cavitación
Sistemas de Enfriamiento
Marinos
Sistemas de Enfriamiento de la
Quilla
Intercambiador de Calor
Varillas de Zinc
Ingredientes del Refrigerante
Agua
El agua presenta varias des-
ventajas como refrigerante:
(1) Hierve con facilidad.
(2) Se congela.
(3) El muy corrosiva para los
metales.
Punto de Ebullición
Protección contra la Corrosión
Acondicionador de Refrigerante
Variables que afectan el
Enfriamiento
Altitud de Operación y Presión
del Sistema
Temperatura de Operación
Erosión por Cavitación
Concentraciones Apropiadas
Concentración de Anticongelante
Concentraciones Indebidas
Precipitación de Sílice
Concentración de
Acondicionador de Refrigerante
Poco Acondicionador
Demasiado Acondicionador
Adición de Acondicionador
Nivel de Llenado de Refrigerante
Compruebe su Manual
Sistema de lubricación
Sistema de Lubricación
Finalidad del Sistema de
Lubricación
Componentes del Sistema de
Lubricación
(1) Colector de aceite.
(2) Campana de succión.
(3) Bomba de aceite.
(4) Válvula de alivio.
(5) Filtro de aceite.
(6) Enfriador de aceite.
(7) Canalización de aceite.
(8) Surtidores de enfriamiento.
(9) Respiradero.
Colector de Aceite
Campana de Succión y Rejilla de
Entrada
Bomba de Aceite y Válvula de
Alivio
Enfriador de Aceite y Válvula de
Derivación
Filtro de Aceite y Válvula de
Derivación
Sistema de Filtración de Flujo
Completo
Sistema de Filtración de
Derivación
(1) Filtro primario (normal).
(2) Filtro de derivación.
(3) Bomba de aceite.
(4) Motor o componente.
Canalización de Aceite
Cojinetes
(1) Cojinetes de bancada del
cigüeñal.
(2) Múltiple de aceite.
Conductos de Aceite Perforados
del Cigüeñal
Lubricación de las Paredes de
los Cilindros
Cómo se crea Presión de Aceite
Surtidores de Enfriamiento de los
Pistones
Respiradero del Cigüeñal
Filtro de Aceite
Válvulas de Derivación y de
Alivio
Válvula de Alivio de Presión
Válvula de Derivación del
Enfriador de Aceite
Válvula de Derivación del Filtro
de Aceite
Aceite de lubricación
Aceite de Lubricación
Selección del Aceite Adecuado
Clasificación de la S.A.E.
Identificación del Tipo de Aceite
Índice de Viscosidad
Aceites de Múltiples
Viscosidades
Etiqueta del Aceites
Peso o Grado de Viscosidad
Aceites para Invierno y Verano
Aditivos de Aceite
Aditivos de Aceite Comunes
(1) Detergentes.
(2) Antidesgaste.
(3) Dispersantes.
(4) Alcalinidade.
(5) Inhibidores de oxidación.
(6) Bajo punto de fluidez.
(7) Mejoradores de viscosidad.
Neutralización del Azufre
Agotamiento de los Aditivos
Sistema de admisión de
aire/escape
Sistema de Admisión
Aire/Escape
Conceptos Básicos
Sistema de Admisión
Aire/Escape
Componentes del Sistema de
Admisión Aire/Escape
(1) Antefiltro.
(2) Filtro de aire.
(3) Turbocompresor.
(4) Múltiple de admisión.
(5) Posenfriador.
(6) Múltiple de escape.
(7) Tubo vertical de escape.
(8) Silenciador.
Diseño del Turbocompresor
(1) Lado de admisión de aire o
compresor.
(2) Lado de escape o turbina.
Cómo funcionan los
Turbocompresores
Válvula de Derivación de los
Gases de Escape
Los Turbocompresores calientan
el Aire
Ventaja de un Posenfriador
Ubicación del Posenfriador
Múltiple de Admisión
Múltiple de Escape
Tubo Vertical de Escape
Configuraciones Marinas
Industriales
(1) Múltiple de escape enfriado
por agua.
(2) Turbocompresor enfriado
por agua.
Tipos de Sistemas de Admisión
de Aire
(1) Aspiración natural (NA).
(2) Turbocomprimido (T).
(3) Turbocomprimido y posen-
enfriado (TA).
Sistema de Aspiración Natural
Sistema Turbocomprimido
Sistema Turbocomprimido y
Posenfriado
Sistemas Posenfriados
(1) Posenfriamiento del agua
de las camisas.
(2) Posenfriado aire a aire.
(3) Posenfriado de circuito in-
dependiente.
Sistema de Posenfriador del
Agua de las Camisas (JWAC)
Sistema de Posenfriador Aire a
Aire (ATAAC)
Sistema de Posenfriador de
Circuito Independiente (SCAC)
Sistema de combustible
Sistema de Combustible
Sistemas Básicos
Finalidad de un Sistemas de
Combustible
Bombas y Tuberías
Tanque de Combustible
Flujo de Combustible
Filtro Principal de Combustible
Separador de Agua
Bomba de Transferencia de
Combustible
Filtro de Combustible Final
Los Filtros de Combustible no
tienen Válvulas de Derivación
Cebado de la Bomba
Caja de la Bomba Inyectora
Tuberías de Combustible de Alta
Presión
Cómo funcionan las Boquillas
Tubería de Retorno de
Combustible
Dispositivo de Corte de
Combustible
Sistema de inyección
electrónico
Sistema de Inyección Electrónico
Múltiple de Combustible
Inyector Electrónico
Módulo de Control Electrónico
Diseño de la Cámara de
Combustión
Inyección Directa
Pistón de Precombustión
Conceptos de Inyección
Sistemas Mecánicos
Momento en el que se Produce
la Inyección de Combustible
Ventana de Quemado
Componentes del Sistema
Mecánico
(1) Bomba inyectora.
(2) Avance de sincronización.
(3) Regulador.
(4) Control relación de combus-
tible.
Bomba Inyectora
(1) Émbolo.
(2) Cuerpo cilíndrico.
(3) Canalización de entrada.
(4) Orificios de salida.
(5) Ranura.
(6) Cámara de bombeo.
Comienzo de la Inyección de
Combustible
Duración de la Inyección de
Combustible
Regulador y Cremallera
Cremallera de Control de
Combustible
Posición de la Espiral
Cómo funcionan los Reguladores
Mecánicos
Los Reguladores controlan el
Suministro de Combustible
Avance de Sincronización
Unidad de Avance de
Sincronización
Control de la Relación de
Combustible
Sistemas de Inyección
Electrónicos
Rueda de Sincronización y
Sensor
Componentes Electrónicos del
Sistema EUI
Ventajas de la Inyección
Condiciones de Operación
Sistema de Combustible durante
la Operación del Motor
Velocidad Baja en Vacío
Velocidad Alta en Vacío
Velocidad Nominal
Exceso de Velocidad
Sobrecarga del Motor
Fundamentos del combustible
diesel
Combustible Diesel
Fundamentos del Combustible
Diesel
Propiedades del Combustible
que afectan la Calidad
Punto de Enturbiamiento
Formación de Ácido Sulfúrico
Limitación de la Formación de
Ácido Sulfúrico
Índice de Cetano
Efectos de un Número de Cetano
Bajo
Contaminación de Agua
Contaminación de Sedimentos
Sistemas de arranque
Sistemas de Arranque
Conceptos Básicos
Sistemas de Arranque
Sistema de Arranque Eléctrico
(1) Baterías.
(2) Motor de arranque.
(3) Interruptor del motor de
arranque.
(4) Conexiones y cables.
Cómo funciona un Sistema de
Arranque Eléctrico
Sistema de Arranque Neumático
(1) Tanque de aire.
(2) Válvula de pulsador.
(3) Válvula de relé.
(4) Motor de giro.
(5) Piñón.
Cómo funciona un Sistema de
Arranque Neumático
Válvula de Pulsador
Motor de Arranque