Curso Bsico de Motores

INTRODUCCINObjetivos.Ciclo de funcionamiento de un motor.Terminologa.Componentes bsicos de un motor .Sistema de admisin y escape de aire.Sistema de enfriamiento.Sistema de lubricacin.Sistema de combustibles.

I. ObjetivosExplicar los principios bsicos de operacin de los motores Diesel de cuatros tiempos de combustin interna.

Identificar los componentes bsicos de un motor Diesel y sus funciones.

Describir los siguientes sistemas: Admisin y escape de aire, lubricacin, refrigeracin y combustible.

II. Ciclo de Funcionamiento del motor DieselEl proceso de combustin y la forma que operan la cmara de combustin y sus componentes.

Forma en que el motor usa los movimientos alternativos y giratorios para transmitir energa.

Forma en que se produce la combustin durante un ciclo de cuatro tiempos.

Proceso de CombustinCombustin:El calentamiento conjunto del aire y del combustible produce la combustin, lo cual crea la fuerza necesaria para hacer funcionar el motor. El aire, que contiene oxigeno, es necesario para quemar el combustible, ya que el combustible produce la fuerza. Aire + Combustible + Calor = Combustin

Proceso de CombustinFactores que controlan la combustin:El volumen de aire comprimido: Cuando se comprime el aire, se calienta, si se comprime lo suficiente se produce temperaturas superiores a la inflamacin del combustible.Tipo de combustible: Afecta la combustible debido a que diferentes combustibles se consumen a diferentes temperaturas y alguno se queman de forma ms completa.

Cantidad de Combustible: Es importante porque al aumentar la cantidad de combustible aumenta la fuerza producida.

Ms combustible = Ms fuerza

Proceso de CombustinLa Cmara de combustin esta formada por:

Camisa del Cilindro.Pistn.Vlvula de admisin.Vlvula de escape.Cabeza del cilindro.

Movimientos alternativos y giratorios del motor.El funcionamiento conjunto de los componentes transforma el movimiento alternativo en movimiento giratorio. Cuando se produce la combustin se produce un movimiento del pistn y de la biela de arriba a bajo llamado alternativo. La biela hace girar el cigeal, que convierte el movimiento alternativo en un movimiento circular llamado movimiento giratorio. Esta es la forma en que el motor transforma el calor de la combustin en energa til.

Ciclo de cuatro tiemposTiempo de Admisin.

Tiempo de Compresin.

Tiempo de Combustin.

Tiempo de Escape.

Ciclo de cuatro tiemposTiempo de Admisin. El ciclo empieza con el tiempo de admisin. Primero se abre la vlvula de admisin. Simultneamente, el pistn se mueve hacia a bajo a la posicin de punto muerto inferior o PMI.

Ciclo de cuatro tiemposTiempo de Compresin: Durante el tiempo de compresin, se cierran las vlvulas de admisin y escape, sellando la cmara de combustin. El pistn se mueve hacia arriba, hasta el punto ms alto en la camisa del cilindro, llamado punto muerto superior o PMS.

Ciclo de cuatro tiemposTiempo de Combustin: El combustible diesel se inyecta cerca del final de la carrera de compresin y da comienzo al tiempo de combustin. Las Vlvulas permanecen cerradas para poder sellar la cmara de combustin. La fuerza de la combustin empuja el pistn hacia abajo, lo que hace que la biela haga gira al cigeal otros 180. El cigueal ha girado una vuelta y media desde que empez el ciclo.

Ciclo de cuatro tiemposTiempo de Escape: El tiempo de escape es el tiempo final del ciclo. Durante el tiempo de escape se abre la vlvula de escape a medida que el pistn se mueve hacia arriba, obligando a los gases quemados a salir del cilindro. En el PMS, se cierra la vlvula de escape y se abre la vlvula de admisin, y el ciclo vuelve a empezar. La biela hace girar al cigeal otros 180. El cigueal a girado dos vueltas al completar el ciclo.

Ciclo de cuatro tiempos Al final de escape se completa todo el proceso. Durante este tiempo, el cigeal ha completado dos giros de 360 grados. En un conjunto, los tiempos de admisin, compresin. combustin y escape se denomina un ciclo. De ah viene el ciclo de cuatro tiempos. Los motores Cat usan este el ciclo de cuatro tiempos y el ciclo se repite varias veces, siempre que el motor este en marcha. El orden de llegada al tiempo de combustin se llama orden de encendido del motor.

Cuatro tiempos del motor = Dos revoluciones del cigeal

Diferencia del motor Diesel y motor de gasolina

Diferencia del motor Diesel y motor de gasolina Motor DieselSon ms pesados.No requieren de chispa.Relacin de compresin es alta 13 : 1 a 20 : 1Consumen combustible de forma ms eficiente.Pueden efectuar ms trabajo.La cmara de combustin esta justo encima del pistn.

Motor de GasolinaSon livianos.Requieren de chispa.Relacin de compresin baja 8:1 y 11:1La cmara de combustin est formada en la cabeza del cilindro.

III. TerminologaAlgunos de las especificaciones bsicas que un fabricante hace en un motor que afectan el rendimiento del motor son:Calibre.Carrera.Desplazamiento.Ratio de compresin.Punto muerto superior.Punto muerto inferior.

CalibreEl calibre es el dimetro interior del cilindro medido en pulgadas o milmetros.Esto determina el volumen de aire disponible para la combustin.Mayor calibre, mayor potencia.

CarreraEs la distancia que recorre el pistn desde el punto muerto superior al punto muerto inferior, y lo determina el diseo del cigeal.

CilindradaSe define como el rea del calibre por la carrera.

Desplazamiento del motorEs simplemente el monto de volumen desplazado por todos los cilindros del motor.

Puede ser calculado:

II x D/2 x L x N

Donde:

II = 22/7D = diametroL = carreraN = Nmero de cilindros en el motor.

Punto muerto superior y Punto muerto inferiorPunto Muerto Superior: (PMS o TDC)Es la posicin cuando el pistn esta en el punto ms alto dentro del cilindro.

Punto Muerto Inferior: ( PMI o BDC)Es la posicin cuando el pistn esta en elpunto ms bajo dentro del cilindro.

Relacin de compresinEl ratio de compresin de un motor est determinado por el desplazamiento del cilindro y el volumen de la carrera de combustin. Para calcular el ratio de compresin use la expresin superior.

IV. Componentes Bsicos del motorEn este tema, se podr identificar los componentes de los diferentes conjuntos del motor y entender la funcin de cada uno de ellos y as poder realizar un diagnostico eficaz y dar servicio a los motores.

Componentes Bsicos del motorTenemos diferentes conjuntos en el motor:

Conjunto de Bloque.Conjunto de Culata.Conjunto de tren de engranajes

Conjunto de BloqueEn este segmento trataremos de cada componente del conjunto de bloque y su funcin de cada uno de ellos, entre ellos tenemos:

Cilindros.PistonesCigealBloque del motor

Conjunto de BloqueCilindros: Son agujeros en el bloque del motor, estos diferentes funciones:- Contiene los pistones.- Forman las cmaras de combustin.- Disipan el calor de los pistones.

PistonesLos pistones forma la parte inferior de la cmara de combustin.

Funciones:Realizan tres funciones Principales.

Transmiten la fuerza de combustin a la biela y al cigeal.

Sellan la cmara de combustin.

Disipan el calor excesivo de la cmara de combustin.

PistonesPartes:Cabeza

Ranuras

Orificio del pasador.

Anillo de retencin.

Faldn de tope.

PistonesPartes de debajo de la cabeza y canalizacin de enfriamiento:

Hay una zona debajo de la cabeza (1) en el interior del pistn. Ciertos pistones contienen canales de enfriamiento de aceite (2) dentro de la cabeza que no puede verse.

PistonesTipos: se construyen de diversas maneras.

Cabeza de aluminio colado con faldn de aluminio forjado, soldado por haz electrnico.Compuestos. Formados por una cabeza de acero y un faldn de aluminio forjado empernados entre si.Articulados. Cabeza forjado con orificios de pasador y bujes, y un faldn separado de aluminio colado. Las dos piezas estn conectadas por medio de un pasador de biela.

El tipo ms comn es el pistn de aluminio colado de una sola pieza con una banda de hierro que lleva los anillos de los pistones.

PistonesEstilos:

Los pistones de precombustin tiene una buja incandescente en la cabeza.

Los pistones de inyeccin indirecta no tiene bujas incandescentes.

PistonesAnillos de Pistones: Cada uno de los pistones tiene dos o ms anillos que encajan en ranuras en el pistn.

Funciones:Sellan la cmara de combustin.Controlan la lubricacin de las paredes de los cilindros.Enfran el pistn transfiriendo el calor generado por la combustin.

Anillos de PistonesTipos: Hay dos tipos de anillos.1. Anillos de compresin: Sellan la parte inferior de la cmara de combustin impidiendo que los gases de combustin se fuguen por los pistones.2. Anillos de control de aceite: Lubrican las paredes de la camisa del cilindro al moverse el pistn hacia arriba y hacia abajo, la pelcula de aceite reduce el desgaste en las camisas del cilindro y en el pistn.

Anillos de PistonesResorte de expansin: Detrs del anillo de control de aceite se encuentra un resorte de expansin que permite mantener una pelcula uniforme de aceite en la pared del cilindro.

Anillos de PistonesSuperficies endurecidas: Los anillos tiene esta superficie endurecida para prolongar la duracin de los anillos.

Anillos de PistonesSeparacin entre las puntas: Esto permite impedir fugas, las separaciones entre puntas, no deben estar alineadas al Instalarse.

BielaLas bielas estn conectadas a cada uno de los pistones por medio de un pasador de biela. La biela transmite la fuerza de combustin del pistn al cigeal.

BielaPartes:Agujero de biela.Buje del pasador de biela.Vastago.TapaTuercas y pernos de biela.Cojinete de Biela

CigealTransforma el movimiento alternativo del pistn en un movimiento giratorio usado para efectuar el trabajo.

CigealPartes:Muos de Cojinetes de biela.

Contrapesos.

Muones de cojinetes de bancada.

Nervadura.

CigealDiseo del cigeal:Los cigeales para los motores en lnea tienen solo un mun de cojinete de biela por cada cilindro. Mientras que en los motores en V comparten un solo mun de cojinetes de biela entre dos cilindros.

CigealAgujero de alineamientos:

Ciertos muones de cojinetes de biela tienen agujeros de aligeramiento para reducir el peso del cigeal y ayudar a equilibrar el cigeal.

Cigeal

Conductos de aceite: Es para lubricar los cojinetes de biela.

Tapn del conducto de aceite: Los conductos perforados de aceite estn taponados en un extremo por un tapn cncavo o tornillo de ajuste.

Cojinetes de bancadaOrificio:El cigeal gira dentro de los cojinetes de bancada, que estn bien sujetos en orificios ubicados en la parte inferior del bloque.

Cojinetes de bancadaCasquillos:Cada cojinete de bancada esta compuesto por dos mitades llamadas casquillos. La mitad de casquillo inferior encaja en la tapa del cojinete de bancada, y la mitad de casquillos superior encaja en el orificio del cojinete de bancada del bloque. Por lo general, la mitad del casquillos inferior soporta ms carga y se desgasta ms rpido.

Cojinetes de bancadasConjuntos:Consisten en los orificios de los cojinetes de bancada del bloque de motor, las tapas de los cojinetes de bancada, que estn sujetas por medio de pernos y esprragos y los cojinetes de bancada propios.

Cojinetes de bancadasLubricacin de los cojinetes:Las mitades superiores de los cojinetes de bancada tienen un orificio de lubricacin y normalmente una ranura de modo que el aceite lubricante se alimente continuamente por el orificio de lubricacin del mun del cojinete de bancada.

Bloque del motorEl bloque de motor es la estructura que soporta todos los componentes del motor.Los bloques son normalmente de hierro colado gris. Los conductores refrigerante (1) y lubricante (2) forman parte integral del bloque colado.

Bloque del motorDiseo del motor:Los bloque tienen diseos diferentes:1. Los motores en lnea, que todos los cilindros estn en lnea. 2. Los motores en V, separa los cilindros en dos filas, y el bloque tiene forma de V.

Camisas de cilindroLas camisas de los cilindros forman la pared de la camisa de agua, entre el refrigerante y el pistn.

Tipos:Camisas hmedas: estas camisetas se pueden sacar y colocar otras cuando se malogran, estas tienen un sello anular para evitar fugas de refrigerante.Camisas Secas: Se usan a menudo para reparar motores de calibre matriz en caso que falle un cilindro.

Camisas de cilindroPiezas de las camisas hmedas de los cilindros:

Partes:Superficie interior.Mampara parafuego.Pestaa.Ranura de Banda de compresin.Superficie exterior.Ranura de sellos angulares.

Conjunto de volante

El conjunto de volante consta de tres partes:

Volante.

Corona.

Caja de volante.

Conjunto de volanteEl conjunto de la volante es launin del motor con la carga; esta empernado en la parte trasera del cigeal.

Funciones:

Almacena energa para ganar momento entre tiempos de combustin.Hace que la velocidad del cigeal sea constante.Transmite potencia.

Amortiguador de vibraciones

Controla la vibraciones de torsin o giro del cigeal y se encuentra en las parte delantera del motor, este puede ir empernado o a Presin.

Amortiguador de vibracionesTipos:Existen dos tipos:

1. Goma (izquierda) usan una goma densa para absorber las vibraciones.

2. Viscosos (derecha) usa aceite viscoso para absorber las vibraciones.

Conjunto de culataEn este segmento tiraremos de los componentes de la culata y la funcin cada componente.

La culata y sus componentes estn diseados para asegurarse de que se abran y se cierren las vlvulas, y de que el combustible se inyecte en el momento apropiado para lograr un rendimiento mximo del motor.

Tren de vlvulasDistintos modelos de motores usan trenes de vlvulas de diferente diseo.

Motor de varilla de empuje.

Motor de rbol de levas superpuesto.

Motor de levas en la culata.

Tren de vlvulaEl tren de vlvula incluye:Culata.Tapa de balancn.Puente.Conjunto de resortes de vlvulas.Gua de vlvula.Casquillo de asiento de vlvula.Vlvula.Balancn.

CulataLa culata es una pieza de fundicin separada que sella la parte superior del bloque del motor. Dependiendo del diseo del motor, la culata puede ser de una sola pieza fundida o de varias piezas para cada cilindro.

Culata La culata (1) est asentada en el bloque del motor con empaquetaduras (2), una placa espaciadora(3) y pernos o esprragos.

Tapa de las vlvulas

Las tapas de las vlvulas encajan en la parte de arriba de la culata y la sellan. Muchos motores tienen ms de una tapa de vlvulas.

PuenteEl puente se usa cuando tienen mltiples vlvulas de admisin y escape, y lo trasmite el movimiento de los balancines a sal vlvulas de admisin y escape de un cilindro simultneamente.Componentes del puente :

Asiento de desgaste.

Tornillo de ajuste.

Tueca de traba.

Calibre.

BalancinesLos balancines conectan las vlvulas con el rbol de levas y convierte en movimiento giratorio del rbol de levas en un movimiento alternativo en las vlvulas.

Componentes:

Tornillo de ajuste.Contratuerca.Asiento de desgaste.Buje del eje del balancn.

Clavija del puente

Los puentes encajan en unas clavijas, esta clavijas encajan en los orificios de la culta.

Vlvulas

Las vlvulas controlan el ingreso de aire y salida de los gases de escape en la cmara de Combustin.

Partes de la vlvulaPartes:Ranuras de cazoletas.

Vstago de vlvula.

Filete de Vlvula.

Asiento de la vlvula.

Cara de la vlvula.

Casquillo de Vlvula

El casquillo de vlvula, se encuentra en la cabeza de cilindro donde asienta la vlvula esto es para sellarcompletamente la cmara de combustin.

Guas de vlvulas

Las guas de vlvulas mantiene las vlvulas movindose en lnea recta. El vstago de la vlvula se prolongan fuera de la gua,encima de la cabeza del cilindro.

Conjunto de resortes de vlvula

Los resortes sirve para mantener las vlvulas cerradas, estas se mantienen en posicin por medio de una cazoletas (1) y un retenedor (2) o rotador.

rbol de levasEs impulsado por un engranaje del cigeal. El rbol de levas controla la apertura y cierre de las vlvulas y puede controlar la inyeccin de combustible cuando se usan inyectores. Los arboles de levas tienen muones de cojinetes (1) y lbulos (2).

Lbulos de levas

Partes:

Circulo de la base.

Rampas.

Puntas.

Forma de los lbulos de las levasLas formas de las rampas de apertura y cierre determina la rapidez con que se abre y se cierran las vlvulas.

La forma de la punta determina cuanto tiempo esta abiertas las Vlvulas.1. Apertura rpida.2. Periodo de apertura largo.3. Cierre rpido.4. Cierre lento.

Alza de levas

La distancia del dimetro del circulo de la base a la parte superior de la punta se llama alzada, esta determina cuanto se abre las vlvulas.

rbol de levasVarillas de empuje:Son tubos de acero con asientos en ambos extremos. El rbol de levas mueve la varilla de empuje levantando los balancines.

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Levanta vlvulasLevanta vlvulas:Hay un levanta vlvulas o seguidor de levas apoyado en el lbulo de cada una De las levas. A medida que gira el rbol de levas, el levanta vlvulas se mueve, siguiendo la forma del lbulo.

Conjunto de tren de engranajesEl conjunto de tren de engranajes es una serie de engranajes que transmite la potencia del cigeal a otros componentes principales del motor, estos pueden ser ubicados en la parte posterior o delantera del motor.

El tren de engranajes sincroniza todos los componentes del motor de modo que trabajen juntos durante cada tiempo del ciclo de combustin.

Conjunto de tren de engranajesComponentes tpicos de un tren de engranajes:

Engranaje del cigeal.

Engranaje loco.

Engranaje del rbol de levas.

Engranaje de la bomba inyectora.

Engranaje de la bomba de aceite.

Engranaje de la bomba de agua.

Engranaje del compresor de aire.

V. Sistema de Admisin y Escape de aire

Sistema admisin y escape de aireComponentes:

Ante-filtro.

Filtros de aire.

Turbocompresor.

Mltiple de admisin.

Posenfriador.

Mltiple de escape.

Tubo de escape.

Silenciador.

Ante filtro

El Ante filtro retira los contaminantes ms grandes y pesados suspendidos en el aire.

Filtro de aire

El filtro de aire impide la entrada de polvo y partculas ms pequeas en el motor. Algunos motores usan dos filtros uno primario y otro secundario.

TurbocompresorEl turbo compresor suministra ms aire al motor, permitiendo que se queme ms combustible.

Funciones:Ayuda a mantener la potencia a altitudes elevadas.Aumenta la potencia.

TurbocompresorEl turbocompresor consta de dos partes:

1. Lado de admisin de aire o compresor.

2. Turbina o escape.

PosenfriadorSe llaman as porque enfran el aire despus de atravesar el turbocompresor. Se encuentran entre el turbocompresor y el mltiple de admisin y en otros en el interior del mltiple de admisin.Estos posenfriador pueden ser enfriados por agua o aire.

Mltiple de admisin

Del posenfriador pasa al mltiple de admisin y a las lumbreras de las vlvulas de admisin de cada cilindro.

Mltiple de escapeEl aire entra en la cmara de combustin donde se queman. Los gases de combustin salen de las lumbreras de escape y entran en el mltiple de escape.

SilenciadorAmortigua el ruido de los gases de escape y hace que la maquina sea ms silenciosa.

Tubo de escapeEl tubo de escape expulsa los gases de escape en sentido opuesto al operador.

Tipos de sistema de admisin de aire

1. Aspiracin natura (NA).

2. Turbocomprimido (T).

3. Turbocomprimido y posenfriador (TA)

Sistema de aspiracin natural

Se llaman as porque no tienen ni turbocompresores ni posenfriador .

Sistema turbocomprimido

Se llaman as porque tiene solo turbocompresores y no tienen posenfriador.

Sistema turbocomprimido y posenfriador

Este sistema tienen turbocompresor y posenfriador. Se pueden usar distintos tipos de posenfriadores.

Tipos de enfriamiento del posenfriador

Sistema de posenfriador del agua de las camisas (JWAC).

Sistema de posenfriador de aire a aire (ATAAC).

Sistema de posenfriador de circuito independiente (SCAC).

VI. Sistema de enfriamiento.

Sistema de enfriamiento.

Finalidad:

El sistema de enfriamiento sirve para mantener una temperatura adecuada de trabajo. Si falla el sistema de enfriamiento se pueden producir daosconsiderados en el motor.

Sistema de enfriamiento.

Principio de operacin:Para eliminar el calor producido en el motor por la combustin y la friccin, hace uso de principio de la transferencia trmica.

Transferencia trmica

El calor siempre se desplaza de un punto de origen caliente (1) a un punto de destino (2) ms fro. La clave es la diferencia de temperaturas relativas entre estos dos lugares, cuando mayor sea la diferencia mayor ser la transferencia trmica.

Componentes del sistema de enfriamientoBomba de agua.

Enfriador de aceite.

Conductos que atraviesan el bloque del motor y la culata.

Termostato con caja.

Radiador.

Tapa de presin.

Tuberas y mangueras, ventilador.

Bomba de agua

La bomba de agua consta de rodete con paletas curvas dentro de una caja, A medida que gira el rodete, la curva de las aletas expulsan el agua hacia el exterior.

Enfriador de aceite

Los enfriadores de aceite consisten en un haz de tubo dentro de una caja.El enfriador de aceiteelimina el calor del aceite lubricante.

Bloque del motor

En el bloque del motor el refrigerante circula alrededor de las camisas de los cilindros, eliminando el calor procedente de los pistones, anillos y camisas. Estas cavidades se denominan camisas de agua.

Posenfriador

El posenfriador elimina el calor del aire de admisin y tiene una construccin parecida a la de un radiador, con tubos y aletas, y transfiere calor al refrigerante en los tubos.

Culata

En la culata el refrigerante pasa absorbiendo el calor de los asientos de las guas de vlvulas.

Caja de termostatoEl refrigerante luego de salir de la culata pasa la caja del termostato, el termostato esta montado en la caja , su funcin es mantener una gama de temperatura de operacin. Cuando el motor esta fro el termostato esta cerrado, el refrigerante vuelve a la bomba, sin pasar por el radiador, pasa por un tubo de derivacin.

RadiadorCuando el termostato se abre el refrigerante ingresa al radiador, en el radiador el refrigerante transfiere el calor a la atmsfera que esta mas fra. En el interior del radiador, el refrigerante circula de arriba abajo. Los radiadores estn montados generalmente donde el flujo de aire es fuerte lo cual hace que la transferencia de calor sea mejor.

Tapa de radiadorLos radiadores tienen tapa de presin, La tapa determina la presin del sistema de enfriamiento durante la operacin, esto permite prevenir la ebullicin del agua a mayores altitudes para poder tener una adecuada Operacin.

Ventiladores

Los ventiladores aumentan el flujo de aire que pasa por las aletas y los tubos del radiador esto permite una mejor transferencia trmica hacia la atmsfera.

VentiladoresTipos:

Succin: Extraen el aire por el radiador.

Sopladores: Impulsan aire por el radiador.

VentiladoresCorreas de ventiladores

Ciertos motores usan correas para impulsar el ventilador, la bomba de agua u otros componente.

La tensin de las correas es muy importante porque pueden disminuir el flujo de aire y reduce la capacidad de enfriamiento.

Sistemas de enfriamiento

Sistemas de enfriamientoEscape enfriado por agua:

Este sistema es para enfriar los gases de escape, el refrigerante circula por una caja que rodea los conductos de los gases de escape y se enfran para mantener ms fros los espacios alrededor del motor; esto se usa en motores marinos.

Sistemas de enfriamiento marinosSistema de enfriamiento de la quilla:

Usa lo mismo componente que un enfriador convencional menos el radiador. El refrigerante circula por un enfriador de la quilla. Este enfriador consiste en una serie de serpentines, pueden formar parte integra del casco del barco o montarse en canales y soldarse al casco; donde el agua de mar enfra el fluido.

Sistemas de enfriamientoCamiones de transporte de carreteras:En estos motores como cambia de velocidad con frecuencia y trabajan con una bomba Engranajes entonces el flujo varia de velocidad, para que no suceda esto se le ha colocado una tubera de derivacin que une la parte superior del radiador con la bomba agua as controlar las variaciones de velocidades y a la vez proteger a la bomba.

Sistemas de enfriamiento marinosIntercambiador de calor:

Este sistema incluye una bomba de agua, conductos de refrigerante para el motor, un mltiple de escape enfriado por agua y una tanque de expansin o compensacin con una caja que incluye el termostato y tambin tiene un intercambiador de calor, este intercambiador es como una caja hueca llena de tubos.

VII. Sistema de lubricacin

Sistema de lubricacinLa finalidad principal del sistema de lubricacin es hacer circular el aceite por todo el motor.

El aceite enfra ,limpia y protege las piezas mviles contra el desgaste.

Componentes del Sistema de lubricacinColector o sumidero de aceite.Campana de succin.Bomba de aceite.Vlvula de alivio de presin.Filtro de aceite con vlvula de derivacin.Enfriador de aceite con vlvula de derivacin.Canalizacin de aceite principal.Surtidores de enfriamiento de pistones.Respiradero del crter.

Colector de aceiteEl colector o sumidero de aceite sirve como deposito del aceite de motor, tambin disipa el calor del aceite hacia la Atmsfera y se encuentra en la parte inferior del motor.

Campana de SuccinLa campana de succin y rejilla de entrada impide que ingrese piezas grandes en el sistema de aceite, la campana traslada el aceite hacia la bomba de aceite.

Bomba de aceite y vlvula de alivio La bomba de aceite produce el flujo, que hace girar el aceite por el motor, esta ubicada en el colector de aceite, la bomba es impulsada por el cigeal por intermedio de un engranaje de bomba de aceite. La vlvula de alivio protege el sistema contra las presiones elevadas.

Enfriador de aceite y vlvula de derivacin

Los enfriadores de aceite eliminan el calor del aceite, el calor se transfiere del aceite alrefrigerante, tambin tiene su vlvula de derivacin.

Filtro de aceite y vlvula de derivacin

Los Filtros eliminas el residuo y las partculas de metal del aceite,estos tambin usan vlvula de derivacin.Los sistemas de lubricacin pueden usar uno o ms filtros de aceite dependiendo del diseo. Este elemento es el que mas requiere de mantenimiento.

Sistema de filtracin de flujo completoEl 100% del aceite atraviesa el filtro de aceite. Estos sistemas deben tener una vlvula de Derivacin.

Sistema de Filtro de derivacinEste tipo de sistema usa dos filtros de aceite. El 90% atraviesa el filtro normal y el 10% atraviesa el filtro de derivacin, estos sistemas tambin usan vlvulas de derivacin.

Canalizacin de aceiteLa canalizacin de aceite sirve para llevar el aceite dentro del bloque del motor, en algunos motores turbocomprimidos el aceite pasa al turbo por una tubera de entrada (2) y retorna al colector por una tubera de salida (1).

CojinetesEl aceite que circula por la canalizacin lubrica:

1. Cojinetes de bancada del cigeal.

2. Mltiple de aceite.

Conductos de aceite perforados del cigeal

Los conductos de aceite perforados en el cigeal suministran aceite a los cojinetes de bancada y biela.

Lubricacin de las paredes de los cilindrosEsto se realiza por salpicaduras proyectadas de los cojinetes de bielas en la parte inferior de la cabeza del pistn.

Como se crea presin de aceiteLas tuberas de aceite, los conductos, los cojinetes limitan el flujo de aceite creando una presin de aceite, la mayor parte de la presin de aceite se genera en los cojinetes de bancada.

Surtidores de Enfriamiento de los PistonesLos surtidores pulverizan el aceite en la parte inferior de cada pistn y contribuye a la lubricacin de las paredes de los cilindros.

Respiradero del CiguealLos respiradores disipan los gases de combustin que se fugan por los anillos de los pistones, estas mantienen las presiones estables dentro del crter.

VIII. Sistema de Combustible

Sistema de CombustibleFinalidad:El sistema de combustible suministra combustible limpio, en el momento adecuado y en la cantidad adecuada, para satisfacer la demanda de potencia.Existen dos grandes categoras de sistemas de combustibles, el sistema de bomba y tuberas, y el sistema de inyectores electrnicos.

Bombas y TuberasUn sistema de tubera consta delos siguiente:1. Tanque de combustible.2. Filtros de combustibles. 3. Bomba de transferencia.4. Bomba inyectora.5. Regulador.6. Mecanismo de avance de sincronizacin.7. Control de relacin de combustible.8. Tuberas de combustible de alta presin.9. Tuberas de baja presin.10. Boquillas.11. Tubera de retorno.

Tanque de combustibleLos tanques de combustible sirven para almacenar combustible.Sirve para separar los gases del liquido generado en las bombas.

Flujo de CombustibleEl combustible empieza a circular al girar la llave para arrancar el motor, al girar la llave, se activa un solenoide que permite la circulacin de combustible de la bomba de transferencia a la bomba inyectora.

Filtro Principal de CombustibleEl filtro de combustible principal elimina partculas grandes en el combustible. Los filtros no tiene vlvulas de derivacin si se atoran el combustible deja de fluir y se apagara el motor, esto es un medida de proteccin contra el combustible sucio.

Filtro separador de aguaEl separador de agua permite el asentamiento del agua condesada o atrapada. La presencia de agua en el combustible puede causar daos importantes en el sistema de combustible.

Bomba de transferencia de combustibleLa bomba de transferencia su funcin es mantener un suministro adecuado de combustible, esta suministra el flujo por la parte de baja presin del sistema de combustible.

Filtro de combustible secundarioEste filtro elimina partculas y contaminantes diminutos del combustible que podran daar las boquillas o taponear los inyectores.

Cebado de la bombaLa mayora de los filtros tiene una bomba de cebado de combustible en la base.

Caja de la bomba inyectoraLas bombas de las cajas miden y someten el combustible a presin.La bombas por lo general van ubicadas cerca de la parte delantera del motor ya que es impulsado por un engranaje.Existe un unidad de avance de sincronizacin, control de relacin de combustible y un regulador mecnico.

Tuberas de combustibles de alta presinEsta tuberas estn hechas de acero y conectan las bombas inyectores con las boquilla, el combustible es llevado a altas presiones.

BoquillasEl combustible circula por las caeras de combustible a alta presin hasta los inyectores que estn ubicadas en la culata.

Cmo funcionan las boquillas?Las boquillas disponen de vlvulas que se abren cuando la presin de combustible es suficientemente alta. Cuando se abre la vlvula, el combustible se atomiza y se pulveriza en la cmara de combustin. Al final de la inyeccin, se produce una cada rpida de presin que cierra la vlvula.

Tubera de retorno de combustible.El combustible que no sea utilizado es regresado al tanque.

Dispositivos de corte de combustiblesTodos los sistemas de combustible utilizan dispositivos de corte de combustible sean manuales o electrnicos.

Sistemas de inyeccin electrnica (EUI)Componentes:Tanque de combustible.

Filtro de combustible primario.

Bomba de transferencia de combustible.

Filtro de combustible secundario.

Tuberas de retorno.

Mltiple de combustibleEl mltiple de combustible normalmente forma parte del bloque del motor. El mltiple esta completamente lleno de combustible.

Inyector electrnicoLa bomba inyectora, las tuberas de alta presin y los inyectores son reemplazados por un solo componente llamado inyector.El combustible del mltiple entra en el inyector, que mide, somete, a presin e inyecta combustible y son montados en las culatas.

Modulo de control electrnico(ECM)Este componente reemplaza al regulador mecnico, el avance de sincronizacin y el control de relacin de combustible.

Diseos de la cmara de combustinEl diseo de la cmara de combustin afecta la eficiencia del combustible y el rendimiento del motor.En el sistema de bombas y tuberas hay dos tipos de diseo de cmaras: cmara de precombustin (1) y de inyeccin directa (2).En el sistema de inyeccin electrnica solo hay un tipo bsico de cmara de combustin, inyeccin directa.

Conceptos de inyeccinEn este segmento, trataremos de la forma en que funcionan una bomba inyectora, un regulador y una unidad de avance de inyeccin.

Sistemas mecnicosMtodos bsicos de inyeccin de combustibles:

Sistemas mecnicos (izquierda) usan un regulador, una unidad de avance de sincronizacin y el control de relacin de Combustible, y (derecha) sistema de inyeccin electrnica.

Momento en que se produce la inyeccin de combustible

En los motores diesel el combustible se inyecta durante el tiempo de compresin, antes de que el pistn llegue al punto muerto superior. El principio bsico de inyeccin de combustible es que se debe de inyectar la cantidad apropiada de combustible en el momento oportuno para satisfacer las demandas de potencia.

Ventana de quemadoEl combustible requiere tiempo para quemarse. Se debe de inyectar la cantidad adecuada de combustible en el momento apropiado del tiempo de compresin para que se queme completamente. Esto se denomina ventana de quemado (1) y se mide en grados de giro del cigeal.La ventana de quemado se define por el punto inicial de la inyeccin o sincronizacin, y la duracin de la inyeccin. Tanto la sincronizacin (2) como la duracin (3) se mide en grados del giro del cigeal.

Bomba inyectoraLa bomba inyectora es el ncleo del sistema de combustible. En sistemas de bomba y tuberas, las bombas inyectoras normalmente tienen:Embolo.Cuerpo cilndrico.Canalizacin de entrada y salida del cuerpo cilndrico.Orificios.Ranura o espiral.Cmara de bombeo.

Comienzo de la inyeccin de combustibleCuando la espira bloquea los orificios, el combustible en la cmara queda atrapado y forzado contra la boquilla. En ese momento en que empieza la inyeccin y se controla con la posicin del arbol de levas de la bomba de combustible.

Componentes del sistema mecnicoEn un sistema de combustible mecnico, la bomba inyectora (1), el avance de sincronizacin (2), el regulador y el control de relacin de combustible (4) funcionan en conjunto para controlar la inyeccin de combustible. Estos componentes tienen un efecto directo en el rendimiento del motor.

Duracin de la inyeccin de combustibleLa inyeccin se produce durante el tiempo en que las lumbreras estn cerradas por el espiral. En este perodo se llama duracin (1). La duracin viene controlada girando el embolo en su interior.

Regulador y cremalleraLa duracin de la inyeccin viene controlada por el regulador y la cremallera. Todas las bombas de combustible estn conectadas al regulador por medio de la cremallera de control de combustible. El regulador detecta la necesidad de combustible y mueve la cremallera, cuando el motor requiera ms combustible.

Cremallera de control de combustibleLa cremallera es un engranaje recto que engrana con los engranajes de cada mbolo.El movimiento de la cremallera hace girar los mbolos.

Posicin del espiralLos mbolos pueden girar libremente en sus interiores de modo que la espiral mantengan cerradas las lumbreras ms tiempo, aumentando la direccin. Esta es la posicin de suministro de combustible (1). A medida que disminuya la demanda de combustible, la cremallera se mueve hacia la posicin de corte de combustible (2) y las lumbreras se abren antes.

Cmo funcionan los reguladores mecnicos ?Los reguladores usan un sistema de pesas y resortes para mover la cremallera de control. Los resortes siempre tratan de mover la cremallera a la posicin de combustible activado. Las pesa siempre tratan de mover la cremallera hacia la posicin de corte de combustible. Cuando ambas fuerza se equilibran, el motor opera a unas rpm estables.

Los reguladores controlan el suministro de combustibleEl suministro de combustible afecta directamente la velocidad del motor y la potencia producida. A mayor suministro de Combustible, aumenta la potencia del motor.Los reguladores regulan el suministro de combustible para controlar la velocidad del motor entre un ajuste de bajas rpm y altas rpm llamado velocidad baja y alta en vaco.

Unidad de avance de sincronizacinLa unidad de avance de sincronizacin avanza o retrasa la inyeccin de combustible alternando el giro del arbol de levas de la bomba de combustible.

Control de relacin de combustibleEl sistema de combustible no puede operar aislado de otros sistemas del motor. En particular, el sistema de admisin de aire es crtico. El combustible no se quema completamente a menos que haya suficiente aire. Esto asegura que haya la cantidad apropiada de combustible inyectada para la cantidad de aire presente en el Cilindro.

Sistema de inyeccin electrnicosEn los sistemas EUI, la cremallera, el regulador mecnico, el avance de sincronizacin y el control de la relacin de combustible son reemplazados por el modulo electrnico (ECM) y varios solenoides o sensores.

Rueda de sincronizacin y sensorEn lugar de un mecanismo de avance de sincronizacin, hay una rueda de sincronizacin y un sensor que vigilan electrnicamente la velocidad del motor.

Componentes electrnicos del sistema EUITodas las funciones realizads por las unidades mecnicas se controlan electrnicamente, dando una mayor precisin y fiabilidad.El ECM detecta la velocidad y la carga del motor y ajusta automticamente la sincronizacin y la duracin.

Ventajas de la inyeccinMayores presiones de inyeccin.Rociado uniforme.Mejor atomizacin del combustible.Mejor combustin.Mayor eficiencia del combustible.Menores emisiones.Mayor fiabilidad.

FinGracias