Perteneciente A: - Alarcón Torres, Giancarlo Alonso

Profesor:

- Pinedo Saavedra, Guido Alfredo Curso:

- Motores de Combustión Interna Facultad:

- FIMAAS

Especialidad: - Ingeniería Mecánica

CÁRTER 2013

1 Alarcón Torres, Giancarlo Alonso

HISTORIA

El cárter es la parte del motor que soporta al cigüeñal y constituye la estructura resistente a la que

se unen los cilindros y los demás órganos mecánicos; además incorpora las pestañas o anclajes

para la sujeción del motor al bastidor o a la armazón de la carrocería. En el pasado se llamaba

también bancada.

La forma y las características del cárter han sufrido importantes modificaciones desde los

comienzos del automovilismo. Los primeros motores de combustión interna de Benz, de

Delamarre-Deboutteville, de Bernardi, etc; no estaban dotados de un cárter propiamente dicho,

sino de soportes para los apoyos del cigüeñal. Por el contrario, el segundo motor construido por

Gottlieb Daimler tenía un cárter (de 2 elementos unidos entre sí) de forma cilíndrica, al que se unía

el cilindro mediante pernos. Este tipo de cárter, utilizado también en los motores De Dion Bouton,

hacía también las funciones de depósito de aceite para la lubricación. Para la fabricación se

utilizaba de ordinario la fundición, pero ya a finales del siglo pasado se empezó a usar el

duraluminio.

Motor Etienne Lenoir,en el año 1859.

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Automovil creado por Karl Benz en el año 1886.

Con el advenimiento de los motores de varios cilindros la forma del cárter se hizo cada vez más

compleja, tanto por las crecientes exigencias de resistencia como por la rigidez requerida por la

mayor potencia.

A principios del siglo XX los cilindros se construían (generalmente de fundición) en bloques

individuales o dispuestos por pares, ya para facilitar la manutención, o bien para simplificar las

operaciones de fundición y mecanizado, que en muchos casos resultaban más complicadas por el

hecho de que la culata era solidaria con el cilindro. El cárter (frecuentemente de aleación ligera)

estaba formado de una sola pieza o de dos mitades (cárter superior y cárter inferior). Después, los

cilindros fueron reunidos en un solo bloque denominado monobloque, pero el cárter siempre se

construía aparte, mientras que para la culata existían 2 soluciones: culata fija o culata

desmontable.

En los años veinte, el mejoramiento de la tecnología de producción y la adopción de las culatas

separadas de los cilindros, permitieron lograr un tipo de construcción más resistente y al mismo

tiempo más ligera, en la que los cilindros y el cárter superior formaban un solo elemento que

recibía indistintamente el nombre de monobloque o de bloque de cilindros. Esta modalidad de

construcción, es decir el cárter superior formando una sola pieza con los cilindros, es la adoptada

comúnmente en la actualidad en casi todos los motores refrigerados por agua.

Las características de construcción del bloque dependen en primer lugar de la disposición de los

cilindros; ésta viene sugerida por consideraciones relativas al equilibrio de los órganos en

movimiento, a fin de procurar reducir, mediante la propia disposición de los cilindros, las

vibraciones que tienen su origen en el interior del motor. Como ejemplo, baste recordar los

motores de 4 cilindros opuestos, en los cuales por exigencias de construcción, el cárter está

dividido en 2 semibloques según un plano perpendicular a los ejes de los cilindros. Son ejemplos

de motores de cilindros opuestos con cárter de un solo bloque el experimental Ferguson de 1965 y

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el del Alfa Romeo Alfasud de 1971.

Otro elemento que influye en la forma del cárter del motor es el tipo de refrigeración empleado;

en efecto, en el caso de motores refrigerados por aire los cilindros se construyen separadamente,

a causa de las dificultades que comporta la compleja operación de la fundición por la presencia de

las aletas de refrigeración. En el caso de refrigeración por agua, es relativamente más fácil proveer

en torno a los cilindros cámaras vacías que permiten la circulación del agua.

La forma del cárter del motor está condicionada también por la presencia o no de los alojamientos

de los órganos mecánicos auxiliares como: árbol de levas, eje de mando del distribuidor, bomba

de aceite y bomba de agua. Además, sobre el mismo se han previsto espárragos para el montaje

de órganos varios (cambio de velocidades, motor de arranque, etc.), los planos para fijación de la

culata, de los cilindros, del cárter del aceite y las diversas tapas de acceso a los órganos de la

distribución.

En los años sesenta, el motor rotativo Wankel exigió la construcción de un tipo de cárter

completamente nuevo, con problemas de fabricación totalmente distintos de los que

comportaban los motores alternativos tradicionales.

Los materiales de construcción empleados actualmente para los motores convencionales son la

fundición y las aleaciones de aluminio. La principal cualidad del bloque de aleación ligera consiste

en la economía de peso de algunas decenas de kilogramos, como contrapartida de lo cual es

necesario en el proyecto poner en obra soluciones eficaces para hacer indeformable el bloque

(nerviación, refuerzos, etc.) y adoptar forros interiores (camisas desmontables) para los cilindros,

de acero o fundición. Sin embargo, la economía de peso no basta para compensar los mayores

gastos de mecanización y los costes debidos a la necesidad de encamisar el bloque de cilindros.

Los forros interiores pueden evitarse efectuando el cromado de los cilindros, o bien con un

procedimiento de fusión denominado Acu-rad y al mismo tiempo con un tratamiento especial de

los pistones. No obstante, estos procedimientos resultan costosos, lo cual explica que en el estado

actual la fundición sea el material más utilizado en la fusión de los bloques.

El proyecto del cárter-bloque es complicado, dada la dificultad de conseguir calcular el esfuerzo

soportado por el material en los diversos puntos, teniendo en cuenta las numerosas fuerzas que

intervienen. Por este motivo, normalmente se limita a verificar la resistencia de los órganos de

unión, es decir los espárragos para la fijación de la culata y los bulones de los sombreretes de

asiento (bancada). El bloque es sometido, empero, a pruebas enérgicas de duración en el banco

junto con el resto del motor, y a pruebas especiales de fatiga sobre bancos a propósito, con los

cuales se simulan cargas con oscilaciones correspondientes a las fuerzas de detonación (unos

3.000 kg). De esta manera se pueden cotejar rápidamente las diversas soluciones y escoger la

mejor.

Las mecanizaciones del bloque se ejecutan con máquinas automatizadas del tipo trans-fert. Las

operaciones típicas efectuadas en el bloque son: el mandrilado de los cilindros, el taladrado de los

soportes de la bancada, y el planeado de la superficie de apoyo de la culata y de los eventuales

capuchones. Al final de la línea de mecanización existen máquinas que ejecutan automáticamente

el control de las tolerancias de los puntos más importantes: las máquinas que controlan el

diámetro de los cilindros practican, entre otras cosas, el estampado sobre el bloque de la clase de

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acoplamiento de los pistones.

Por ello, en los motores modernos es difícil que existan defectos directamente dependientes del

bloque. En algunos casos pueden presentarse todavía: defectos de lubricación por obstrucción

(debida a residuos de fundición o a virutas de mecanización) de las canalizaciones de engrase;

defectos en los tapones herméticos laterales correspondientes a las cámaras de agua, con las

consiguientes fugas de líquido y recalentamiento; la entrada de agua en los cilindros por defecto

de nivelación de la superficie de acoplamiento con la culata, y desgaste excesivo de las camisas de

los cilindros por defecto del material.

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MOTOR DE 4 TIEMPOS

DESCRIPCIÓN

El cárter es una de las piezas fundamentales de una máquina, especialmente de un motor.

Técnicamente, el cárter es una caja metálica que aloja los mecanismos operativos del motor. Es el

elemento que cierra el bloque, de forma estanca, por la parte inferior.

UBICACIÓN

El cárter está fijado al bloque motor mediante tornillos con interposición de una junta de

estanqueidad, y en el parte inferior del mismo está situado el tapón roscado que permite su

drenaje. Las juntas de estanqueidad se fabrican de corcho o materiales sintéticos, pero existe una

tendencia a la aplicación de juntas líquidas o masillas sellantes que polimerizan en poco tiempo en

contacto con el aire. Este tipo de juntas exigen una adecuada limpieza antes de su aplicación. En

ocasiones, el cárter se atornilla conjuntamente al bloque del motor y al cambio de marchas, lo que

aporta una rigidez suplementaria al conjunto cambio-motor.

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FORMA Y MATERIAL

Normalmente el cárter se fabrica por estampación a partir de chapa de acero. Su forma cóncava

aporta la capacidad de almacenaje de aceite necesaria para cada motor, cantidad que se

comprueba verificando el nivel mediante una varilla o sonda con sus correspondientes marcas.

Es un recipiente construido en latón resistente o duraluminio, también se fabrica con aleaciones

ligeras de aluminio que sin aportar demasiado peso, y debido a su buena conductibilidad térmica,

disipan una gran cantidad de calor, a lo que contribuye en muchos casos la presencia de aletas de

refrigeración. El empleo de este material presenta la ventaja añadida de que disminuye el nivel

acústico del motor.

FUNCIÓN

Cumple con la función de actuar como depósito para el lubricante del motor. Como así mismo

sirve de colector del lubricante después de haber lubricado los mecanismos del motor cae de ellos

en forma de chorros o gotas. Además de almacenar y colectar el lubricante, permite su

refrigeración, ya que al circular este por el motor evacua temperatura.

Existen motores en los que el cárter es una simple tapa inferior del motor, en este caso todas las

funciones del cárter se cumplen en un depósito adicional externo al motor diseñado para este fin,

llamado cárter seco.

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EFECTOS DE UNA MALA LUBRICACIÓN

El cárter posee una marca que indica el mínimo permisible de lubricante en el interior para

asegurar una buena lubricación. Otra marca indica el nivel máximo de lubricante, exceder este

nivel implica sobrecargar los sellos de aceite de los ejes del motor y su deterioro con las pérdidas

de lubricante consiguientes, como así mismo que el lubricante ingrese a las cámaras de

combustión. Así como partes del motor pueden llegar a sufrir una fundición por la elevada

temperatura que puede llegar el motor o el otro caso sufrir desgates por fricción.

Pistón deformado por no ser lubricado correctamente.

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Uso de lubricante incorrecto, provoco que los muñones del cigüeñal se destruyan.

MOTOR ALTERNATIVO

En este caso la palabra cárter se usa para diferenciarlo del bloque del motor , que es el elemento

esencial del motor. El cárter aloja al tren alternativo constituido por cigüeñal, pistón, y biela, cierra

al bloque por la parte del cigüeñal, la opuesta a la culata, y tradicionalmente su función es,

además de cerrar el bloque y aislarlo del exterior (aunque teóricamente podría funcionar sin él),

cumplir con la importantísima misión de albergar el aceite de lubricación del motor.

En ciertos diseños, con objeto de aumentar la rigidez del motor, evitando vibraciones (diésel

potentes o motores con el bloque de aleación de aluminio) y a la vez reducir el peso del mismo, la

fabricación del cárter se realiza con aleaciones de aluminio o magnesio. En tal caso los apoyos del

cigüeñal van integrados en él. En este caso el cárter de aceite como lo hemos visto en el párrafo

anterior se fija a este "cárter de bancada".

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De tal modo que el cárter en este tipo constructivo, puede estar formado por 2 partes diferentes:

Cárter superior, cárter intermedio o cárter del cigüeñal.- Parte del cárter, que es

estructural con el bloque, y que está en contacto directo con el mismo, y más

concretamente con el conjunto cilindros - cigüeñal. A esta pieza se une el bloque de los

cilindros, y lleva integrados los cojinetes de bancada o apoyos del cigüeñal que son de

acero integrados en el aluminio, sobre los que gira el cigüeñal, que queda sujeto más

rígidamente que en el caso anterior.

Esta pieza recibe por tanto toda la fuerza de los cilindros y a su vez, la fuerza del cigüeñal,

que transforma el movimiento rectilíneo de los cilindros en giratorio. De la rigidez del

cárter superior, depende la eficacia del motor. Para garantizar esta rigidez, los nuevos

diseños tienden a considerar una sola pieza estructural el bloque de cilindros, apoyos del

cigüeñal y cárter superior.

Cárter inferior o cárter de aceite.- Parte no estructural, y como su propio nombre indica,

es la parte inferior de la carcasa del cárter, y se encuentra fijada mediante tornillos

especiales al cárter superior. Actúa a modo de bandeja donde cae el aceite. Y es que el

cárter inferior tiene una función primordial: contener el aceite para la lubricación del

motor, y conseguir su óptimo funcionamiento. El lubricante se deposita en el cárter

inferior, y desde allí es aspirado por la bomba de lubricación, para ser directamente

bombeado de nuevo a todas las piezas del motor que requieren engrase a presión,

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especialmente los apoyos del cigüeñal . En otros casos el cárter es mucho más reducido, y

el aceite se recoge mediante succión a un pequeño depósito independiente, desde donde

se bombea igualmente al motor. Esta última modalidad se denomina cárter seco,

garantizando en los casos de fuerzas de inercia elevadas (motores de competición,

motores de aviación) que la bomba de lubricación se quede descebada, poniendo en

peligro la lubricación.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://www.electriauto.com/mecanica/motor-de-combustion-interna/componentes-del-motor/

http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/carter-del-motor-definicion-significado/gmx-niv15-

con193447.htm

http://armando-navarro.blogspot.com/p/funcion-del-carter.html

http://armando-navarro.blogspot.com/p/material-del-carter-y-su-funcionamiento.html