exposicion motores diesel

Expositor: LIC. CARLOS FERNANDEZ NERIO

PROF. EN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

MOTOR El motor es una maquina que transforma cualquier tipo de energía en energía mecánica (movimiento) para producir trabajo. Existen motores eléctricos, hidráulicos, de combustión y otros.El motor de combustión transforma la energía química de los combustibles en energía térmica, quemando estos, y la energía química en mecánica produciendo trabajo.

MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

Son aquellos en los cuales la quema de combustible ocurre dentro del motor, en una cámara cerrada.

TIPOS DE MOTORES MOTOR OTTO Son los que usan una chispa eléctrica para dar comienzo a la combustión.

MOTOR DIESEL Son aquellos en los cuales el calor para la combustión se obtiene a través del aumento de temperatura del aire por compresión.

DISPOSICION DE LOS CILINDROS

EN LINEA EN “V”

MOTOR DIESELMOTOR TÉRMICO DE COMBUSTIÓN INTERNA DONDE EL ENCENDIDO SE LOGRA POR LA ALTA TEMPERATURA QUE PRODUCE LA COMPRESIÓN DEL MOTOR.

MOTOR DIESEL – RUDOLF DIESEL

EL MOTOR DIESEL FUE INVENTADO Y PATENTADO POR RUDOLF DIESEL EN 1892, DEL CUAL DERIVA SU NOMBRE.FUE DISEÑADO INICIALMENTE Y PRESENTADO EN LA FERIA INTERNACIONAL DE 1900 EN PARÍS COMO EL PRIMER MOTOR PARA“BIOCOMBUSTIBLE" COMO ACEITE PURO DE PALMA O DE COCO.

Cambios de Energía en un Motor Diesel

Química

Calor

Mecánica Lineal

Mecánica Rotativa

ELEMENTOS DE UNA COMBUSTION

AIRAIR + FUEL + IGNITION

IGUAL

POWERPOWER

Balance de Calor en un MCI

Fuel Energy 100%

Coolant & Radiation

30-35%

Exhaust 30-35%

Engine Horsepower

30-35%

CILINDRADA UNITARIA Y TOTAL• Cilindrada es el

volumen de aire admitido por un cilindro, osea, el volumen del cilindro con el pistón en el PMI.

• La cilindrada se calcula:v

V

MOTOR DIESEL DE 2 TIEMPOSCARRERA POTENCIA - ESCAPE

Combustible atomizado inyectado dentro del

cilindro

Combustible encendido

Pistón bajando hacia el PMI

Válvula de escape abierta

CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DIESEL

CICLO DE FUNCIONAMIENTO – MOTOR DE 4 TIEMPOS

CICLO DE FUNCIONAMIENTO – ADMISION

CARRERA DE ADMISION:Cuando el pistón comienza a moversehacia el PMI, se abre la válvula de admisión, la presión queda por debajode la presión atmosférica (-0,1 a -0,2de depresión), lo cual origina que el aire es aspirado hacia el cilindro

CICLO DE FUNCIONAMIENTO – COMPRESION

CARRERA DE COMPRESION

CARRERA DE COMPRESION:El pistón se mueve hacia el PMS y con ello comprime el aire reduciéndolo en la cámara de combustión. La presión y la temperatura en el cilindro ascienden. La presión se eleva de 30 a 55 bar y la temperatura de 600°C a 900°C.El combustible se inyecta antes de queel pistón alcance su punto mas alto.

CICLO DE FUNCIONAMIENTO – COMBUSTION

CARRERA DE COMBUSTION:El combustible diesel es inyectado, seevapora y se inflama en el aire caliente.Debido a esto ascienden la temperaturay la presión de los gases en la cámarade combustión. La temperatura puedellegar hasta los 2500°C y la presión esde 50 a 80 bar.Los gases se expanden e impulsan alpistón hacia el PMI.

CICLO DE FUNCIONAMIENTO – ESCAPE

CARRERA DE ESCAPE:El pistón se mueve hacia el PMS ydebido a ello se expulsan los gases hacia el múltiple de escape, a travésde la válvula de escape.La temperatura de los gases oscilanentre 200°C y 600°C; mientras que lapresión puede alcanzar desde 0,2 a 5bar.

Desarrollo de los Motores Diesel

Desarrollado para reunir especificaciones de los criterios del mercado:

• Tamaño• Peso• Costo• Confiabilidad• Durabilidad• Economia de combustible» Potencia» Esfuerzo de torsion» Emisiones de escape» Ruido

El motor esta formado por muchos componentesque ayudan a convertir eficazmente la energíatérmica en energía mecánica cuando se mezcla aire - combustible

MOTOR DE COMBUSTION INTERNA (MCI)

CILINDRO

COJINETE DE BANCADA

BOMBA DE AGUA

EL MOTOR Y SUS PARTES

BLOQUE DE CILINDROS

El monoblock ó bloque de cilindros es el corazón del motor, hecho por lo general de hierro fundido ó aleaciones de aluminio.Los cilindros están cerrados herméticamente en su parte superior con la culata, siendo asegurada esta hermeticidad por la empaquetadura de la culata.Los cilindros están rodeados por camisas de agua, las cuales contribuyen a enfriarlos. En el interior del bloque de cilindros se encuentran además, los conductos de aceite y agua.

BLOQUE DE CILINDROS O MONOBLOCK

MONOBLOCK: CILINDROS El cilindro es un tubo vacío en el que se aloja el pistón. Dentro del cilindro se desplaza el pistón con movimiento alternativo entre el PMS y PMI, por lo tanto las paredes de los cilindros son completamente lisas, en algunos motores se efectúa un revestimiento de metal de cromo en las paredes altas de los cilindros aumentando la dureza y resistencia a la corrosión.

Los cilindros se pueden clasificar en:•Cilindros fundidos en el bloque (maquinados)•Cilindros postizos (encamisetados)

BLOQUE DE CILINDROS O MONOBLOCK

BLOQUE DE CILINDROS O MONOBLOCK

BLOQUE DE CILINDROS O MONOBLOCK

BOMBA DE AGUA

TUNEL DE BANCADABRIDA DE AGUA

ORIFICIO DE AGUACILINDRO

DISTRIBUIDOR

BLOQUE DE CILINDROS O MONOBLOCK

BOMBA GASOLINA

CULATA Y EMPAQUETADURA

BRIDA DE AGUA

VALVULAMULTIPLE DE ADMISION Y

ESCAPE

EJE DE BALANCINES

BALANCIN

PERNO REGULADOR

VARILLA DE ACIONAMIENTO

CABEZA DE CILINDROS O CULATA

La culata es el “techo” del bloque de cilindros. Su finalidad es sellar la parte superior de la cámara de combustión. Según el tamaño del motor y los requerimientos de sellado, la culata puede tener diversas formas.

Por lo general, un motor de gasolina tiene una culata que cubre todos los cilindros.

Los motores diesel de seis cilindros con una cilindrada menor de 10 litros tienen dos culatas que cubren tres cilindros cada una.

Los motores diesel grandes, de mas de 10 litros, tienen una culata para cada cilindro

CABEZA DE CILINDROS O CULATA

TIPOS DE CULATAS

INTEGRAL INDIVIDUAL

GRUPAL

CABEZA DE CILINDROS O CULATA

CABEZA DE CILINDROS O CULATA

CABEZA DE CILINDROS O CULATA

CAMARAS DE COMBUSTION

MOTORES DE INYECCIONDIRECTA

MOTORES DE INYECCIONINDIRECTA

CAMARAS DE COMBUSTION

MOTORES DE CAMARADE PRECOMBUSTION

MOTORES DE CAMARADE TURBULENCIA

CONJUNTO MOVIL

• El conjunto móvil tiene la función de transmitir la elevada presión generada por la combustión de la mezcla carburante al cigüeñal. Esta presión hace girar al cigüeñal.

• En conclusión, el conjunto móvil o tren alternativo se encargan de transformar el movimiento vertical alternativo del pistón en un movimiento circular continuo del cigüeñal.

CONJUNTO MOVIL

ANILLOS

PASADOR

COJINETES

BIELA

PISTON

VOLANTE

DAMPER

CONJUNTO MOVIL - CIGUEÑAL

CIGUEÑALEl cigüeñal es una de las principales partes móviles del motor. Es la única conexión entre las partes productoras de potencia en el motor y el tren de impulsión. Toda la potencia producida por todos los cilindros se transfiere al cigüeñal, el cual lo transmite a la volante o al convertidor de par. Muñón de biela

Contrapeso

Brazo

Muñón principal

MUÑON DE BIELAORIFICIO DE LUBRICACION

BRAZO DEL CIGUEÑAL

MUÑON DE APOYO

TALADROS DE EQUILIBRADO

PERNOS DE VOLANTE

MUÑON DE BANCADA

ORIFICIOS DE LUBRICACION

PARTES DEL CIGUEÑAL

PARTES DEL CIGÜEÑAL - LUBRICACION

CONJUNTO MOVIL - BIELA

BIELALa biela se encarga de transmitir la fuerza que recibe del pistón hacia el cigüeñal, para transformarel movimiento rectilíneo del pistón en un movimiento circular del cigüeñal.La biela esta conformadapor:CabezaCuerpo o vástagoPie.

Cuerpo

Pie

Cabeza

PARTES DE UNA BIELA

COJINETES: BIELA Y BANCADA

PISTON, PIN Y ANILLOS

EMBOLO O PISTON• Es un órgano vital del

motor y, en el caso de los motores Diesel, desempeñan múltiples funciones, por la que su diseño sufre una continua evolución, que tratan de mejorar el rendimiento térmico de los motores.

FUNCIONES DEL PISTON• Transmitir a la biela la fuerza de

los gases de la combustión (75 Bar para motores a gasolina y de 140 a 180 Bar para los motores diesel).

• Asegurar la estanqueidad de los gases y del aceite.

• Absorber gran parte del calor producido por la combustión y transmitirlo a las paredes del cilindro para su evacuación

• En los motores diesel contiene la cámara de combustión en los motores de inyección directa (MID).

ANILLOS DEL PISTON

• Los anillos del pistón proporcionan un sello dinámico entre el pistón y la pared del cilindro. Su propósito es evitar que las presiones de combustión entren al cigüeñal y que el aceite de éste entre a la cámara de combustión. También controlan el grado de lubricación de la pared del cilindro.

FUNCIONES DE LOS ANILLOS

•Los anillos de compresión son utilizados para conseguir un cierre hermético y hacer que las fugas de gases quemados sean mínimos, y también impiden las fugas de mezcla durante la compresión.

•Los anillos de compresión tienen, además, otra función, que consiste en rascar el aceite de las paredes del cilindro durante las carreras descendentes del pistón.

•Los anillos ejecutan una tercera función que consiste en participar en el enfriamiento del pistón.

ANILLOS DEL PISTON

SISTEMA DE DISTRIBUCION

SISTEMA DE DISTRIBUCION

• La distribución del motor tiene por misión hacer posible la admisión de los gases frescos en los cilindros y la expulsión de los gases quemados en determinados momentos, es decir a una determinada distancia del pistón a los puntos muertos dada en grados angulares de la rotación del cigüeñal.

DISTRIBUCION: ACCIONAMIENTO

DISTRIBUCIONINDIRECTA

DISTRIBUCIONDIRECTA

O H C O H V S V

TIPOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION

DISTRIBUCION: PARTES

Este sistema está conformado por los

siguientes elementos:•Eje de levas•Buzos•Varillas impulsoras•Conjunto de balancines•Mecanismo de válvulas •Engranaje del eje cigüeñal•Engranaje de eje de levas

EJE DE LEVAS

Tienen la misión de efectuar el movimiento de la carrera de las válvulas en el momento correcto y en el orden debido, y hacer posible el cierre de las mismas por medio de los resortes de válvula.

El instante de la abertura viene determinado por la posición de la leva.

BALANCINES

• Son palancas de dos brazos, inviertan el movimiento de la carrera del árbol de levas en el vástago de la válvula.

• Los balancines pueden ser de dos tipos: basculantes y oscilantes

TIPOS DE BALANCINES

MECANISMO DE VALVULAS

VALVULAS• Las válvulas son las que

se encargan de permitir el ingreso y salida de gases al motor.

• Tienen como función hacer un cierre hermético en la cámara de combustión.

• Se construyen con una aleación de acero especial.

• Sus partes principales son: pie, vástago y cabeza.

CALIBRACION DE VALVULAS - TIPOS

CALIBRACION DE VALVULAS - TIPOS

AJUSTE DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION

TENSOR AUTOMATICO DE LA CADENA

TENSOR AUTOMATICO DE LA CORREA O FAJA

DISTRIBUCION DIRECTA

•El sistema de lubricación tiene la finalidad de lubricar con aceite las piezas móviles del motor para minimizar el desgaste y la fricción. •El aceite arrastra el carbón y otros residuos que quedan en las paredes del cilindro luego de la combustión.

SISTEMA DE LUBRICACION

SISTEMA DE LUBRICACION - PARTES

El sistema de lubricación esta conformado por:•Carter•Colador de aceite•Bomba de aceite•Válvula de alivio•Enfriador de aceite•Filtro de aceite•Boquillas de enfriamiento

CIRCUITOS DEL SISTEMA DE LUBRICACION

CARTER O SUMIDERO DE ACEITE

•El Carter o sumidero de aceite contiene el aceite del motor y se encuentra en la parte inferior del bloque de cilindros. El Carter también disipa el calor del aceite a la atmosfera.

BOMBA DE ACEITELa bomba de aceite aspira el aceite del cárter y lo envía bajo presión hacia todas las superficies entre las piezas móviles del motor en cantidad suficiente por los conductos del sistema de lubricación.

BOMBA DE ENGRANAJES :

POR UN LADO SE PRODUCE UNA DEPRESION Y POR EL OTRO UNA SOBREPRESION

BOMBA DE ACEITE TIPO ENGRANAJES

BOMBA DE HOZ :

MAYOR POTENCIA DE IMPULSION ESPECIALMENTE A BAJAS REVOLUCIONES.

BOMBA DE ACEITE TIPO HOZ

BOMBA DE ROTOR :

PUEDE PRODUCIR ALTAS PRESIONES.

EL ROTOR INTERIOR TIENE UN DIENTE MENOS.

BOMBA DE ACEITE TIPO ROTOR

VALVULA DE REGULADORA DE PRESION

Es un elemento que mantiene una presión constante en el sistema de la lubricación, de modo que asegura una lubricación amplia a todas las bancadas y otras piezas lubricadas bajo presión en el motor.

FILTRO DE ACEITE

Durante el funcionamiento del motor, se mezclan con el aceite partículas de polvo, carbón y otras impurezas menores de 0,005mm, que para la lubricación deben eliminarse del flujo de aceite. En el sistema de lubricación con diversos diseños de filtrado se garantiza la retención de las partículas o impurezas en el aceite.

FILTRO DE ACEITE EN

EL CIRCUITO PRINCIPAL.

SISTEMA DE FILTRADO DE FLUJO TOTAL

FILTRO DE ACEITE EN EL

CIRCUITO SECUNDARIO

SISTEMA DE FILTRADO DE FLUJO PARCIAL

ENFRIADOR DE ACEITE•La finalidad del enfriador de aceite, con la ayuda del aceite del motor, es extraer el calor del interior del motor.

•Dentro del enfriador de aceite hay un núcleo que esta conectado al sistema de refrigeración del motor. El aceite circula alrededor del núcleo y transfiere el calor al refrigerante.

El enfriador de aceite elimina aproximadamente el 10 – 15% del calor

CIRCUITO DE LUBRICACION EN EL MOTOR

LA LUBRICACION DE LOS COJINETES

VENTILADOR

DEPOSITO DE RESERVA

TERMOSTATO

INDICADOR DE TEMPERATURA

CALEFACCION

SISTEMA DE REFRIGERACION DEL MOTOR

SISTEMA DE REFRIGERACION•La refrigeración tiene la misión de ceder a un medio refrigerante el calor que, debido al proceso de combustión, se ha transmitido a partes del motor (tales como pistones, cilindros, culata) y el aceite del motor, dada la limitada resistencia al calor de los materiales y del aceite lubricante. Aproximadamente un 25% a 30% de la energía suministrada por el combustible se pierde a ese calor.

BOMBA DE AGUA: PARTES

•La bomba de agua mantiene el líquido refrigerante (agua) en circulación forzada por el sistema de refrigeración, durante el funcionamiento del motor, a través de los conductos y las cámaras de bloque del motor para su enfriamiento, eliminando hasta un 33 % del calor generado principalmente por la combustión. Generalmente recibe movimiento del cigüeñal por medio de fajas.

TERMOSTATO

•Los termostatos tienen la finalidad de controlar la temperatura del liquido (agua) y consecuentemente la del motor. Cuenta con una válvula para el purgado cuando se llena de agua. A veces sólo tiene un orificio pequeño para el mismo fin : Evitar las bolsas de aire en el momento del llenado y los excesos de presión interior en el momento de arranque.

TERMOSTATO DE DOBLE VALVULA

DENOMINADA TAMBIEN VALVULA TERMOSTATICA

CARRERA

EMBOLO DE TRABAJO

CAJA METALICA

MATERIAL DILATABLE

GOMA

ELEMENTO DE DILATACION DEL TERMOSTATO

ELEMENTO DE DILATACION DEL TERMOSTATO

TAPA DE RADIADORRADIADOR: PARTES

•El agua del sistema de refrigeración que absorbió el calor , a su paso por las cámaras de refrigeración del motor, se enfrían en el motor. El calor se disipa en la atmósfera por la corriente de aire fresco que produce el ventilador y la que recibe el vehículo en su desplazamiento.

TAPA DE PRESION DEL RADIADOR

• En los sistemas por agua los radiadores están equipados con tapas de presión que los sellan herméticamente, logrando que el agua del refrigerante alcance temperatura superiores a los 100 °C (212 °F) sin llegar a hervir. Una presión interna de 0,2 a 0,3 bar permite alcanzar temperatura de 104° a 108°C sin que se produzca la ebullición.

SISTEMA DE ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE

El sistema de alimentación tiene por finalidad hacer llegar el combustible, a una determinada presión, al sistema de inyección, para las diversas condiciones de funcionamiento del motor.

TANQUE DE COMBUSTIBLE

• Aloja en su interior el combustible necesario para el funcionamiento del motor. Generalmente se ubica en el bastidor del vehículo o cercano del motor, cuando se trata de un grupo estacionario.

• Se construye de acero laminado y su forma puede ser rectangular o cilíndrica.

CAÑERIA DE ASPIRACION

• Generalmente de construye de acero. Su diámetro interno aproximado depende de las características del sistema. Su longitud es variable, según la distancia entre el tanque y la bomba de transferencia. Tiene por finalidad permitir el paso de combustible desde el tanque a la bomba de transferencia.

BOMBA DE COMBUSTIBLE

• La Bomba de transferencia, es uno de los elementos más importantes del sistema de alimentación de combustible, pues se encarga de succionar el combustible desde el tanque, para enviarlo a una presión determinada hacia el filtro y, posteriormente, a la bomba de inyección

BOMBA DE SIMPLE EFECTO

BOMBA DE DOBLE EFECTO

BOMBA DE ALIMENTACION

FILTRO DE COMBUSTIBLE• Es un elemento de mucha

importancia, que elimina las impurezas del combustible, a fin de evitar daños al sistema de inyección.

• Generalmente se ubica en el motor, inmediato al sistema de inyección, y recibe el combustible directamente de la bomba de transferencia, que continua hacia la bomba de inyección, después de pasar el elemento filtrante.

SISTEMA DE INYECCION LINEAL

SISTEMA DE INYECCION LINEAL

SISTEMA DE INYECCION LINEAL

SISTEMA DE INYECCION LINEAL

BOMBA DE INYECCION LINEAL

SISTEMA DE INYECCION ROTATIVA

BOMBA DE INYECCION ROTATIVA VE

SISTEMA INYECTOR BOMBA

SISTEMA INYECTOR BOMBA

INYECTOR BOMBA ELECTRONICO

SISTEMA DE INYECTOR BOMBA - UIS

SISTEMA COMMON RAIL

APLICACIÓN DE LOS MOTORES DIESEL

APLICACIÓN DE LOS MOTORES DIESEL

APLICACIÓN DE LOS MOTORES DIESEL

APLICACIÓN DE LOS MOTORES DIESEL