PARTES DEL AUTOMOVIL

El automóvil, es el conjunto de sistemas que interactuando entre si lo componen. Básicamente, un automóvil se compone de motor, chasis y trasmisión. El motor es el elemento que transforma el combustible (gasóleo o gasolina) en movimiento, y lo trasmite a las ruedas del vehículo a través de la trasmisión (la caja de cambios), haciendo que todo el conjunto se mueva y se desplace.

A continuación y en los siguientes puntos veremos las partes del mismo y sus funcionalidades.

Motor: la alimentación.- La alimentación es el sistema por el cual el motor toma el combustible y lo prepara para quemarlo y transformarlo en movimiento.

El sistema de alimentación consta de los siguientes elementos, el deposito de combustible donde se almacena el mismo, los sistemas de conducción hasta el carburador o sistema de inyección del mismo a través del cual se introduce en el/los cilindro/s del motor.

De forma general el combustible con la bomba de combustible o directamente extrae del deposito el carburante y lo mezcla en el carburador o en la inyección con aire para su combustión dentro de los cilindros. Dentro de los cilindros, por medio de una chispa en motores de gasolina o por los quemadores en los motores diesel, se produce una explosión que hace que se empiece a mover

una serie piezas.

Este es el principio de los sistemas de alimentación. Las proporciones y las condiciones particulares de la mezcla carburante dependen del motor. El

carburador se encarga de tomar la gasolina desde el depósito del automóvil mediante bombeo y de mezclarla con el aire del medio, succionado por el pistón y que previamente ha pasado por el filtro del aire. La proporción idónea gasolina/aire aproximada es de 1:10.000, si bien en el arranque en frío es necesario que el carburador realice una mezcla más rica en gasolina,

regulable desde los dispositivos conocidos como stárter, que aumentan la proporción de gasolina, y el estrangulador, que reduce la cantidad de aire. El stárter y el estrangulador deben usarse con moderación y sólo cuando sea necesario, ya que el consumo y la contaminación aumentan en cualquiera de los dos casos.

Cuando el motor no recibe indicación a través del acelerador para moverse, debe mantener un nivel mínimo de oscilaciones, entre 600 y 900 R.P.M., según el motor que sea, de manera que no haya que volver a poner en funcionamiento el mecanismo motor cada vez que se para el vehículo.

Esta marcha mínima se conoce como ralentí. El filtro del aire debe revisarse con frecuencia y sustituirlo cuando sea necesario, según las recomendaciones de los fabricantes, ya que almacena las impurezas del aire que pasa limpio al carburador.

Continuamos hablando de las partes del automóvil.

La lubricación y engrase.- Como todos los mecanismos que tienen partes móviles, necesitan para evitar el desgaste de estar lubricados.

Los motores tiene un sistema de lubricación que internamente reparte a los distintos elementos que lo necesitan la cantidad necesaria de aceite para evitar el desgaste y el calentamiento de los mismos.

Por esto es fundamental en los vehículos revisar periódicamente el nivel de aceite del motor y cambiarlo cada ciertos kilómetros según indica el fabricante.

Dicho sistema de lubricación dispone también de un filtro de aceite, que se cambia también cada ciertos kilómetros, en el cual se van acumulando las impurezas del desgaste normal de un vehículo para evitar así que se produzcan otros desgastes prematuros en los elementos del vehículo.

Motor: circuito de refrigeración.- El sistema de refrigeración de los vehículos consiste en un circuito cerrado de agua que discurre por el motor calentándose y que pasa por un radiador que hace que el agua se enfríe.

De esta manera las piezas en movimiento de un motor, que por el movimiento se calientan y la parte del motor que transforma el combustible en movimiento con pequeñas explosiones que también se calientan, son refrigeradas para mantener una temperatura constante de funcionamiento en torno a los 90º.

Este circuito de refrigeración también se utiliza para hacer funcionar la calefacción del vehículo con un pequeño radiador que calienta el aire procedente del exterior.

Cuando el vehículo esta en zonas con temperaturas bajo cero, debe cambiarse el agua de este circuito por liquido anticongelante, que resista temperaturas bajo cero, ya que de lo contrario cuando el agua se congela aumenta de volumen y puede causar roturas en el circuito de refrigeración del vehículo.

El radiador, por efecto del movimiento del vehículo hace que el aire frió de fuera pase entre sus rejillas, enfriando el agua que discurre por su interior. Pero si nuestro vehículo está parado, el aire no puede pasar por el radiador uy en consecuencia enfriar el agua con el consiguiente aumento de temperatura y peligro de que se estropee el motor. Para ello, está el electroventilador, que automáticamente detecta que el agua pasa de una determinada temperatura y

se activa para refrigerar de forma forzosa el sistema.

Motor: el sistema eléctrico.- El sistema eléctrico de un automóvil se encarga principalmente se poner en funcionamiento el motor con el sistema de arranque y de, a través del sistema de encendido suministrar la chispa o dar energía a los calentadores para que mantengan en funcionamiento el motor.

La batería del vehículo es donde se va almacenando la electricidad para luego poder accionar el motor de arranque (pequeño motor eléctrico muy potente), y arrancar el motor de gasolina o de gasóleo.

Esta batería esta constantemente cargándose por medio del alternador, que suministra cuando el motor esta funcionando carga eléctrica a la propia batería, evitando que se descargue. La batería utiliza para su funcionamiento agua destilada desionizada y ácido. Periódicamente hay que revisar su nivel, ya que si la falta agua puede estropearse, perdiendo su efectividad.

El sistema eléctrico de un vehículo también realiza otras funciones, como son dar electricidad a las luces, al cuadro de instrumentos y todos los dispositivos eléctricos y electrónicos del vehículo.

Transmisión: la caja de cambios.- La caja de cambios de un vehículo es la encargada junto al embrague de transmitir la potencia y el movimiento generado por el motor a las ruedas del vehículo.

Consta del embrague y de una serie de engranajes que corresponden a las marchas, las cuales se utilizarán para que el vehículo desarrolle mas o menos potencia y menos o mas velocidad respectivamente.

También incluye una serie de engranajes que constituyen la marcha atrás, para mover el vehículo en sentido inverso.

Chasis: la suspensión.- La suspensión de los vehículos esta en el chasis del mismo poniendo en contacto este con las ruedas. Su función es evitar que los baches y las irregularidades del terreno repercutan incómodamente en el habitáculo interior y como consecuencia a los viajeros.

Un estado óptimo de las suspensiones garantiza a parte de confort en marcha, que los neumáticos cumplan mejor su cometido de adherencia, ya que el mal funcionamiento de esto hace que los neumáticos voten y no estén siempre pegados al pavimento.

Chasis: sistema de dirección.- El sistema de dirección es el que se controla con el volante y permite cambiar de "dirección" nuestro vehículo.

Este sistema a través de un volante, un eje central en este, y una serie de engranajes, normalmente una "cremallera" permiten que el vehículo mueva a la vez las ruedas delanteras para así posibilitar el cambio de dirección.

Repuestos y herramientas.- Para poder solventar pequeñas averías que se puedan producir en nuestro vehículo, es necesario llevar una serie de herramientas y repuestos, que son:

-Rueda de repuesto del vehículo, elevador o gato y llave adecuada para poder realizar el cambio de dicha rueda.

-Juego de lámparas y bombillas junto con los útiles necesarios para su sustitución.

Las motocicletas no estas obligadas a llevar rueda de repuesto.

También es aconsejable aunque no obligatorio llevar herramientas genéricas, destornilladores, alicates, llave inglesa, cinta aislante, etc... para, en caso de otra avería intentar repararla.

MOTOR

INTRODUCCIÓN

Muchas personas en algún momento habrán tenido la oportunidad de ver la parte externa de motor de gasolina (llamado también "motor de explosión" o "de combustión interna"); sin embargo, es muy probable que también muchas de esas personas desconozcan su funcionamiento interno.

Cuando decidimos obtener la licencia para conducir un coche o cualquier otro vehículo automotor, en algunos países se exige responder un test o examen en el que, precisamente, se incluyen algunas preguntas relacionadas con el principio de funcionamiento de los motores de térmicos de combustión interna, ya sean de gasolina o diesel.

Motor de gasolina de un coche o automóvil moderno.

No obstante, como simple curiosidad, quizás tú te hayas interesado también en conocer cómo funciona un motor de gasolina y cuáles son las partes y piezas que lo integran, aunque entre tus proyectos a más corto plazo no se encuentre, precisamente, obtener una licencia de conducción.

Un motor de gasolina constituye una máquina termodinámica formada por un conjunto de piezas o mecanismos fijos y móviles, cuya función principal es transformar la energía química que proporciona la combustión producida por una mezcla de aire y combustible en energía mecánica o movimiento. Cuando ocurre esa transformación de energía química en mecánica se puede realizar un trabajo útil como, por ejemplo, mover un vehículo automotor como un coche o automóvil, o cualquier otro mecanismo, como pudiera ser un generador de corriente eléctrica.

De igual forma, con la energía mecánica que proporciona un motor térmico se puede mover cualquier otro mecanismo apropiado que se acople al mismo como puede ser un generador de corriente eléctrica, una bomba de agua, la cuchilla de una cortadora de césped, etc.

Pequeño motor de gasolina acoplado a una cortadora de césped.

En líneas generales los motores térmicos de combustión interna pueden ser de dos tipos, de acuerdo con el combustible que empleen para poder funcionar:

De explosión o gasolina De combustión interna diesel

Mientras que los motores de explosión utilizan gasolina (o gas, o también alcohol) como combustible, los de combustión interna diesel emplean sólo gasoil (gasóleo).

Si en algún momento comparamos las partes o mecanismos fundamentales que conforman estructuralmente un motor de gasolina y un motor diesel, veremos que en muchos aspectos son similares, mientras que en otros difieren por completo, aunque en ambos casos su principio de funcionamiento es parecido.

Tanto los motores de gasolina como los diesel se pueden emplear para realizar iguales funciones; sin embargo, cuando se requiere desarrollar grandes potencias, como la necesaria para mover una locomotora, un barco o un generador de corriente eléctrica de gran capacidad de generación, se emplean solamente motores de combustión interna diesel.

PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE GASOLINA (I)Desde el punto de vista estructural, el cuerpo de un motor de explosión o de gasolina se compone de tres secciones principales:

1. Culata2. Bloque3. Cárter

Partes principales en las. que se divide un motor< de. gasolina.

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.

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.

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. PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE GASOLINA (II)Las disposiciones más frecuentes que podemos encontrar de los cilindros en los bloques de los motores de gasolina son las siguientes:

En línea En “V” Planos con los cilindros opuestos

 

Diferente disposición de los cilindros en el bloque de los motores de gasolina: 1.- En línea. 2.- En "V". 3.- Plano de cilindros opuestos.

  Los bloques en línea pueden contener 3, 4, 5 ó 6 cilindros. Los motores con bloques en “V” tienen los cilindros dispuestos en doble hilera en forma de “V”. Los más comunes que se pueden encontrar son:  “V-6”, “V-8”, “V-10” y “V-12”. Los bloques planos son poco utilizados en los motores de gasolina, aunque se pueden encontrar de 4, 6 y hasta de 12 cilindros en unas pocas marcas de coches.

A la izquierda se puede ver el bloque de un motor de cuatro cilindros en línea, visto por la parte de arriba.

Existen además otras disposiciones de los pistones en un bloque, como por ejemplo los radiales o de estrella (ilustración de la derecha),  estructura esta que se empleó durante muchos años en la fabricación de motores de gasolina para aviones.

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. 

Existen también algunos tipos de motores que en lugar de una bomba de aceite emplean el propio cigüeñal, sumergido parcialmente dentro del aceite del cárter, para lubricar “por salpicadura” el mismo cigüeñal, los pistones y el árbol de levas.

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:

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1. Filtro de aire.- Su función es extraer el polvo y otras partículas para limpiar lo más posible el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cámara de combustión de los cilindros del motor.

2. Carburador.- Mezcla el combustible con el aire en una proporción de 1:10000 para proporcionar al motor la energía necesaria para su funcionamiento. Esta mezcla la efectúa el carburador en el interior de un tubo con un estrechamiento practicado al efecto, donde se pulveriza la gasolina por efecto venturi. Una bomba mecánica, provista con un diafragma de goma o sintético, se encarga de bombear desde el tanque principal la gasolina para mantener siempre llena una pequeña cuba desde donde le llega el combustible al carburador.

En los coches actuales esa bomba de gasolina, en lugar de ser mecánica es eléctrica y se encuentra situada dentro del propio tanque principal de combustible. Para evitar que la cuba se rebose y pueda llegar a inundar de gasolina la cámara de combustión, existe en el interior de la cuba un flotador encargado de abrir la entrada del combustible cuando el nivel baja y cerrarla cuando alcanza el nivel máximo admisible.

El propio carburador permite regular la cantidad de mezcla aire-combustible que envía a la cámara de combustión del motor utilizando un mecanismo llamado mariposa. Por medio del acelerador de pie del coche, o el acelerador de mano en los motores estacionarios, se regula transitoriamente el mecanismo de la mariposa, lo que permite una mayor o menor entrada de aire al carburador. De esa forma se enriquece o empobrece la mezcla aire-combustible que entra en la cámara de combustión del motor, haciendo que el cigüeñal aumente o disminuya las revoluciones por minuto. Cuando la mezcla de aire-combustible es pobre, las revoluciones disminuyen y cuando es rica, aumentan.

Los motores más modernos y actuales no utilizan ya carburador, sino que emplean un nuevo tipo de dispositivo denominado “inyector de gasolina”. Este inyector se controla de forma electrónica para lograr que la pulverización de la gasolina en cada cilindro se realice en la cantidad realmente requerida en cada momento preciso, lográndose así un mayor aprovechamiento y optimización en el consumo del combustible.

Es necesario aclarar que los inyectores de gasolina no guardan ninguna relación con los inyectores o bomba de inyección que emplean los motores diesel, cuyo funcionamiento es completamente diferente. Inyector de

gasolina.

3. Distribuidor o Delco.- Distribuye entre las bujías de todos los cilindros del motor las cargas de alto voltaje o tensión eléctrica provenientes de la bobina de encendido o ignición. El distribuidor está acoplado sincrónicamente con el cigüeñal del motor de forma tal que al rotar el contacto eléctrico que tiene en su interior, cada bujía recibe en el momento justo la carga eléctrica de alta tensión necesaria para provocar la chispa que enciende la mezcla aire-combustible dentro de la cámara de combustión de cada pistón.

4. Bomba de gasolina.- Extrae la gasolina del tanque de combustible para enviarla a la cuba del carburador cuando se presiona el “acelerador de pie” de un vehículo automotor o el “acelerador de mano” en un motor estacionario. Desde hace muchos años atrás se utilizan bombas mecánicas de diafragma, pero últimamente los fabricantes de motores las están sustituyendo por bombas eléctricas, que van instaladas dentro del propio tanque de la gasolina.

5. Bobina de encendido o ignición.- Dispositivo eléctrico perteneciente al sistema de encendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensión. La bobina de

ignición constituye un transformador eléctrico, que eleva por inducción electromagnética la tensión entre los dos enrollados que contiene en su interior. El enrollado primario de baja tensión se conecta a la batería de 12 volt, mientras que el enrollado secundario la transforma en una corriente eléctrica de alta tensión de 15 mil ó 20 mil volt. Esa corriente se envía al distribuidor y éste, a su vez, la envía a cada una de las bujías en el preciso momento que se inicia en cada cilindro el tiempo de explosión del combustible.

6. Filtro de aceite.- Recoge cualquier basura o impureza que pueda contener el aceite lubricante antes de pasar al sistema de lubricación del motor.

7. Bomba de aceite.- Envía aceite lubricante a alta presión a los mecanismos del motor como son, por ejemplo, los cojinetes de las bielas que se fijan al cigüeñal, los aros de los pistones, el árbol de leva y demás componentes móviles auxiliares, asegurando que todos reciban la lubricación adecuada para que se puedan mover con suavidad.

8. Cárter.- Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor. Una vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes mecanismos, el sobrante regresa al cárter por gravedad, permitiendo así que el ciclo de lubricación continúe, sin interrupción, durante todo el tiempo que el motor se encuentre funcionando.

9. Aceite lubricante.- Su función principal es la de lubricar todas las partes móviles del motor, con el fin de disminuir el rozamiento y la fricción entre ellas. De esa forma se evita el excesivo desgaste de las piezas, teniendo en cuenta que el cigüeñal puede llegar a superar las 6 mil revoluciones por minuto.

Como función complementaria el aceite lubricante ayuda también a refrescar los pistones y los cojinetes, así como mantenerlos limpios. Otra de las funciones del lubricante es ayudar a amortiguar los ruidos que produce el motor cuando está funcionando..

El aceite lubricante en sí ni se consume, ni se desgasta, pero con el tiempo se va ensuciando y sus aditivos van perdiendo eficacia hasta tal punto que pasado un tiempo dejan de cumplir su misión de lubricar. Por ese motivo periódicamente el aceite se debe cambiar por otro limpio del mismo grado de viscosidad recomendada por el fabricante del motor. Este cambio se realiza normalmente de acuerdo con el tiempo que estipule el propio fabricante, para que así los aditivos vuelvan a ser efectivos y puedan cumplir su misión de lubricar. Un tercio del contenido de los aceites son aditivos, cuys propiedades especiales proporcionan una lubricación adecuada.

10. Toma de aceite.- Punto desde donde la bomba de aceite succiona el aceite lubricante del cárter.

COMPONENTES DE UN MOTOR DE GASOLINA (II)11. Cables de alta tensión de las bujías.- Son los cables que conducen la carga de alta tensión o voltaje desde el distribuidor hasta cada bujía para que la chispa se produzca en el momento adecuado.

12. Bujía.- Electrodo recubierto con un material aislante de cerámica. En su extremo superior se conecta uno de los cables de alta tensión o voltaje procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga eléctrica de entre 15 mil y 20 mil volt aproximadamente. En el otro extremo la bujía posee una rosca metálica para ajustarla en la culata y un electrodo que queda situado dentro de la cámara de combustión.

La función de la bujía es hacer saltar en el electrodo una chispa eléctrica dentro de la cámara de combustión del cilindro cuando recibe la carga de alta tensión procedente de la bobina de ignición y del distribuidor. En el momento justo,  la chispa provoca la explosión de la mezcla aire-combustible que pone en movimiento a los pistones. Cada motor requiere una bujía por cada cilindro que contenga su bloque. Bujía

13. Balancín.- En los motores del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata), el balancín constituye un mecanismo semejante a una palanca que bascula sobre un punto fijo, que en el caso del motor se halla situado normalmente encima de la culata. La función del balancín es empujar hacia abajo las válvulas de admisión y escape para obligarlas a que se abran. El balancín, a su vez, es accionado por una varilla de empuje movida por el árbol de levas. El movimiento alternativo o de vaivén de los balancines está perfectamente sincronizado con los tiempos del motor.

14. Muelle de válvula.- Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las válvulas de admisión y escape. Cuando el balancín empuja una de esas válvulas para abrirla, el muelle que posee cada una las obliga a regresar de nuevo a su posición normal de “cerrada” a partir del momento que cesa la acción de empuje de los balancines..

15. Válvula de escape.- Pieza metálica en forma de clavo grande con una gran cabeza, cuya misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustible en durante el tiempo de explosión.

 Normalmente los motores poseen una sola válvula de escape por cilindro; sin embargo, en la actualidad algunos motores modernos pueden tener más de una por cada cilindro.

Válvula de admisión.- Válvula idéntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a aquella. Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible procedente del carburador, penetre en la cámara de combustión del motor para que se efectúe el tiempo de admisión. Hay motores que poseen una sola válvula de admisión por cilindro; sin embargo, los más modernos pueden tener más de una por cada cilindro.

16. Múltiple o lumbrera de admisión.- Vía o conducto por donde le llega a la cámara de combustión del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para dar inicio al tiempo de admisión.

17. Cámara de combustión.- Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior o cabeza del pistón, donde se efectúa la combustión de la mezcla aire-combustible que llega del carburador. La capacidad de la cámara de combustión se mide en cm3 y aumenta o disminuye con el movimiento alternativo del pistón. Cuando el pistón se encuentra en el PMS (Punto

Muerto Superior) el volumen es el mínimo, mientras que cuando se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior) el volumen es el máximo.

18.Varilla empujadora.- Varilla metálica encargada de mover los balancines en un motor del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata). La varilla empujadora sigue siempre el movimiento alternativo que le imparte el árbol de levas.

19. Árbol de levas.- Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.

Culata de un motor de explosión o gasolina, del tipo DOHV (Dual Over. Head Valves – Culata de válvulas dobles), donde se puede apreciar el. funcionamiento de las válvulas de admisión y de escape. Esas válvulas. son accionadas directamente por dos árboles de levas (vistos de frente), que actúan directamente encima de éstas, para abrirlas y cerrarlas, sin. necesidad de utilizar, ni varilla empujadora, ni balancín.

El árbol de levas se encuentra sincronizado de forma tal que efectúa medio giro por cada giro completo del cigüeñal. Los motores OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata) tienen un solo árbol de levas, mientras que los DOHV (Dual Over Head Valves – Válvulas dobles en la culata) tienen dos árboles de levas perfectamente sincronizados por medio de dos engranes accionados por el cigüeñal. En los motores DOHV los árboles de levas están colocados encima de la culata y actúan directamente sobre las válvulas sin necesidad de incluir ningún otro mecanismo intermediario como las varillas de empuje y los balancines que requieren los motores OHV.

20. Aros del pistón.- Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranuras que posee el pistón. Los hay de dos tipos: de compresión o fuego y rascador de aceite.

Las funciones de los aros son las siguientes:

De compresión o fuego:

Sella la cámara de combustión para que durante el tiempo de compresión la mezcla aire-combustible no pase al interior del cárter; tampoco permite que los gases de escape pasen al cárter una vez efectuada la explosión.

Ayuda a traspasar a los cilindros parte del calor que libera el pistón durante todo el tiempo que se mantiene funcionando el motor.

Ofrece cierta amortiguación entre el pistón y el cilindro cuando el motor se encuentra en marcha.

Bombea el aceite para lubricar el cilindro.

Rascador de aceite:

Permite que cierta cantidad de lubricante pase hacia la parte superior del cilindro y

“barre” el sobrante o el que se adhiere por salpicadura en la parte inferior del propio cilindro, devolviéndolo al cárter por gravedad.

Normalmente cada pistón posee tres ranuras para alojar los aros. Las dos primeras la ocupan los dos aros de compresión o fuego, mientras que la última la ocupa un aro rascador de aceite.

Los aros de compresión son lisos, mientras que el aro rascador de aceite posee pequeñas aberturas a todo su alrededor para facilitar la distribución pareja del lubricante en la superficie del cilindro o camisa por donde se desplaza el pistón.

COMPONENTES DE UN MOTOR DE GASOLINA (III)21.- Pistón.- El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite. Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón que articula el pistón con la biela.

 

Estructura del pistón:

1.- Cabeza. 2.- Aros de compresión o de fuego.3.- Aro rascador de aceite. 4.- Bulón. 5.- Biela. 6.- Cojinetes.

22.- Biela.- Es una pieza metálica de forma alargada que une el pistón con el cigüeñal para convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio en el segundo. La biela tiene en cada uno de sus extremos un punto de rotación: uno para soportar el bulón que la une con el pistón y otro para los cojinetes que la articula con el cigüeñal. Las bielas puedes tener un conducto interno que sirve para hacer llegar a presión el aceite lubricante al pistón.

23.- Bulón.- Es una pieza de acero que articula la biela con el pistón. Es la pieza que más esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.

24.- Cigüeñal.- Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión.

A.- Cigüeñal. B.- Árbol de levas.

 

Ilustración esquemática en la que se puede apreciar la forma en que los pistones transforman el movimiento rectilíneo alternativo que producen las explosiones en la cámara de combustión, en movimiento giratorio en el cigüeñal.

 

25.- Múltiple de escape.- Conducto por donde se liberan a la atmósfera los gases de escape producidos por la combustión. Normalmente al múltiple de escape se le conecta un tubo con un silenciador cuya función es amortiguar el ruido que producen las explosiones dentro del motor. Dentro del silenciador los gases pasan por un catalizador, con el objetivo de disminuir su nocividad antes que salgan al medio ambiente.

26.- Refrigeración del motor.- Sólo entre el 20 y el 30 porciento de la energía liberada por el combustible durante el tiempo de explosión en un motor se convierte en energía útil; el otro 70 u 80 porciento restante de la energía liberada se pierde en forma de calor. Las paredes interiores del cilindro o camisa de un motor pueden llegar a alcanzar temperaturas aproximadas a los 800 ºC. Por tanto, todos los motores requieren un sistema de refrigeración que le ayude a disipar ese excedente de calor.

Entre los métodos de enfriamiento más comúnmente utilizados se encuentra el propio aire del medio ambiente o el tiro de aire forzado que se obtiene con la ayuda de un ventilador. Esos métodos de enfriamiento se emplean solamente en motores que desarrollan poca potencia como las motocicletas y vehículos pequeños. Para motores de mayor tamaño el sistema de refrigeración más ampliamente empleado y sobre todo el más eficaz, es el hacer circular agua a presión por el interior del bloque y la culata.

Para extraer a su vez el calor del agua una vez que ha recorrido el interior del motor, se emplea un radiador externo compuesto por tubos y aletas de enfriamiento.. Cuando el agua recorre los

tubos del radiador transfiere el calor al medio ambiente ayudado por el aire natural que atraviesa los tubos y el tiro de aire de un ventilador que lo fuerza a pasar a través de esos tubos.

En los coches o vehículos antiguos, las aspas del  ventilador del radiador y la bomba que ponía en circulación el agua se movían juntamente con el cigüeñal del motor por medio de una correa de goma, pero en la actualidad se emplean ventiladores con motores eléctricos, que se ponen  en funcionamiento automáticamente cuando un termostato que mide los grados de temperatura del agua dentro del sistema de enfriamiento se lo indica. El radiador extrae el calor del agua hasta hacer bajar su temperatura a unos 80 ó 90 grados centígrados, para que  el ciclo de enfriamiento del motor pueda continuar.

En los coches modernos el sistema de enfriamiento está constituido por un circuito cerrado, en el que existe un cámara de expansión donde el vapor del agua caliente que sale del motor se enfría y condensa. Esta cámara de expansión sirve también de depósito para poder mantener la circulación del agua fresca por el interior del motor.

En invierno, en aquellos lugares donde la temperatura ambiente desciende por debajo de 0 ºC (32 ºF), es necesario añadir al agua de enfriamiento del motor sustancias "anticongelante" para evitar su congelación, ya que por el efecto de expansión que sufre ésta al congelarse puede llegar a romper los tubos del sistema, o dejar de circular, lo que daría lugar a que el motor se gripara (fundiera).

27.- Varilla medidora del nivel de aceite.- Es una varilla metálica que se encuentra introducida normalmente en un tubo que entra en el cárter y sirve para medir el nivel del aceite lubricante existente dentro del mismo. Esta varilla tiene una marca superior con la abreviatura MAX para indicar el nivel máximo de aceite y otra marca inferior con la abreviatura MIN para indicar el nivel mínimo. Es recomendable vigilar periódicamente que el nivel del aceite no esté nunca por debajo del mínimo, porque la falta de aceite puede llegar a gripar (fundir) el motor.

28.- Motor de arranque.- Constituye un motor eléctrico especial, que a pesar de su pequeño tamaño comparado con el tamaño del motor térmico que debe mover, desarrolla momentáneamente una gran potencia para poder ponerlo en marcha.

El motor de arranque posee un mecanismo interno con un engrane denominado “bendix”, que entra en función cuando el conductor acciona el interruptor de encendido del motor con la llave de arranque. Esa acción provoca que una palanca acoplada a un electroimán impulse dicho engrane hacia delante, coincidiendo con un extremo del eje del motor, y se acople momentáneamente con la rueda dentada del volante, obligándola también a girar. Esta acción provoca que los pistones del motor comiencen a moverse, el carburador (o los inyectores de gasolina), y el sistema eléctrico de ignición se pongan funcionamiento y el motor arranque.

Una vez que el motor arranca y dejar el conductor de accionar la llave en el interruptor de encendido, el motor de arranque deja de recibir corriente y el electroimán recoge de nuevo el piñón del bendix, que libera el volante. De no ocurrir así, el motor de arranque se destruiría al incrementar el volante las revoluciones por minuto, una vez que el motor de gasolina arranca.

29.- Volante.- En un motor de gasolina de cuatro tiempos, el cigüeñal gira solamente media vuelta por cada explosión que se produce en la cámara de combustión de cada pistón; es decir, que por cada explosión que se produce en un cilindro, el cigüeñal debe completar por su propio

impulso una vuelta y media más, correspondientes a los tres tiempos restantes. Por tanto, mientras en uno de los tiempos de explosión el pistón “entrega energía” útil, en los tres tiempos restantes “se consume energía” para que el cigüeñal se pueda mantener girando por inercia.

Esa situación obliga a que parte de la energía que se produce en cada tiempo de explosión sea necesario acumularla de alguna forma para mantener girando el cigüeñal durante los tres tiempos siguientes sin que pierda impulso. De esa función se encarga una masa metálica denominada volante de inercia, es decir, una rueda metálica dentada, situada al final del eje del cigüeñal, que absorbe o acumula parte de la energía cinética que se produce durante el tiempo de explosión y la devuelve después al cigüeñal para mantenerlo girando.

Cuando el motor de gasolina está parado, el volante también contribuye a que se pueda poner en marcha, pues tiene acoplado un motor eléctrico de arranque que al ser accionado obliga a que el volante se mueva y el motor de gasolina arranque. En el caso de los coches y otros vehículos automotores, la rueda del volante está acoplada también al sistema de embrague con el fin de transmitir el movimiento del cigüeñal al mecanismo diferencial que mueve las ruedas del vehículo.

FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR TÍPICO DE GASOLINA DE CUATRO TIEMPOSCiclos de tiempo del motor de combustion interna

Los motores de combustión interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro tiempos, siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los más comúnmente utilizados en los coches o automóviles y para muchas otras funciones en las que se emplean como motor estacionario.

Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman un motor de combustión interna, pasamos a explicar cómo funciona uno típico de gasolina.

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

Ciclos de tiempos de un motor de combustión interna: 1.- Admisión. 2.- Compresión. 3.- Explosión.4.- Escape. (Clic sobre la imagen para ver el motor funcionando).

Funcionamiento del motor de combustión interna de cuatro tiempos

Primer tiempo

Admisión.- Al inicio de este tiempo el pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior). En este momento la válvula de admisión se encuentra abierta y el pistón, en su carrera o movimiento hacia abajo va creando un vacío dentro de la cámara de combustión a medida que alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), ya sea ayudado por el motor de arranque cuando ponemos en marcha el motor, o debido al propio movimiento que por inercia le proporciona el volante una vez que ya se encuentra funcionando. El vacío que crea el pistón en este tiempo, provoca que la mezcla aire-combustible que envía el carburador al múltiple de admisión penetre en la cámara de combustión del cilindro a través de la válvula de admisión abierta.

Segundo tiempo

Compresión.- Una vez que el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), el árbol de leva, que gira sincrónicamente con el cigüeñal y que ha mantenido abierta hasta este momento la válvula de admisión para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra. En ese preciso momento el pistón comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se encuentra dentro del cilindro.

Tercer tiempo

Explosión.- Una vez que el cilindro alcanza el PMS (Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustible ha alcanzado el máximo de compresión, salta una chispa eléctrica en el electrodo de la bujía, que inflama dicha mezcla y hace que explote. La fuerza de la explosión obliga al pistón a bajar bruscamente y ese movimiento rectilíneo se transmite por medio de la biela al cigüeñal, donde se convierte en movimiento giratorio y trabajo útil.

Cuarto tiempo

Escape.- El pistón, que se encuentra ahora de nuevo en el PMI después de ocurrido el tiempo de explosión, comienza a subir. El árbol de leva, que se mantiene girando sincrónicamente con el cigüeñal abre en ese momento la válvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la explosión, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistón, atraviesan la válvula de escape y salen hacia la atmósfera por un tubo conectado al múltiple de escape.

De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarán efectuándose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta tanto se detenga el funcionamiento del motor.

CICLO OTTO

El motor de gasolina de cuatro tiempos se conoce también como “motor de ciclo Otto”, denominación que proviene del nombre de su inventor, el alemán Nikolaus August Otto (1832-1891).

El ciclo de trabajo de un motor Otto de cuatro tiempos, se puede representar gráficamente, tal como aparece en la ilustración de la derecha.

Esa representación gráfica se puede explicar de la siguiente forma:

1. La línea amarilla representa el tiempo de admisión. El volumen del cilindro conteniendo la mezcla aire-combustible aumenta, no así la presión.

2. La línea azul representa el tiempo de compresión. La válvula de admisión que ha permanecido abierta durante el tiempo anterior se cierra y la mezcla aire-combustible se comienza a comprimir. Como se puede ver en este tiempo, el volumen del cilindro se va reduciendo a medida que el pistón se desplaza. Cuando alcanza el PMS (Punto Muerto Superior) la presión dentro del cilindro ha subido al máximo.

3. La línea naranja representa el tiempo de explosión, momento en que el pistón se encuentra en el PMS. Como se puede apreciar, al inicio de la explosión del combustible la presión es máxima y el volumen del cilindro mínimo, pero una vez que el pistón se desplaza hacia el PMI (Punto Muerto Inferior) transmitiendo toda su fuerza al cigüeñal, la presión disminuye mientras el volumen del cilindro aumenta.

4. Por último la línea gris clara representa el tiempo de escape. Como se puede apreciar, durante este tiempo el volumen del cilindro disminuye a medida que el pistón arrastra hacia el exterior los gases de escape sin aumento de presión, es decir, a presión normal, hasta alcanzar el PMS..

El sombreado de líneas amarillas dentro del gráfico representa el "trabajo útil" desarrollado por el motor.

ALGUNAS CAUSAS QUE PUEDEN IMPEDIR QUE EL MOTOR DE GASOLINA FUNCIONE CORRECTAMENTELas causas para que el motor de gasolina falle o no funcione correctamente pueden ser muchas. No obstante la mayoría de los problemas que puede presentar un motor de gasolina se deben, principalmente, a defectos eléctricos, de combustible o de compresión. A continuación se relacionan algunos de los fallos más comunes:

1.- Defectos eléctricos

Bujía demasiado vieja o con mucho carbón acumulado. Cables deteriorados que producen salto de chispa y, por tanto, pérdidas de la corriente

de alto voltaje. Cable partido o flojo en la bobina de ignición, el distribuidor, las bujías o en el sistema

electrónico de encendido. La bobina de ignición, el ruptor o el distribuidor que envía la chispa a la bujía no

funciona adecuadamente. Distribuidor desfasado o mal sincronizado con respecto al ciclo de explosión

correspondiente, lo que produce que la chispa en la bujía se atrase o adelante con relación al momento en que se debe producir.

Mucho o poco huelgo en el electrodo de la bujía por falta de calibración o por estar mal calibradas.

Batería descargada, por lo que el motor de arranque no funciona. Cables flojos en los bornes de la batería.

2.- Fallos de combustible

No hay combustible en el tanque, por lo que el motor trata de arrancar utilizando solamente aire sin lograrlo.

Hay gasolina en el tanque, en la cuba del carburador o en los inyectores, pero la toma de aire se encuentra obstruida, impidiendo que la mezcla aire-combustible se realice adecuadamente.

El sistema de combustible puede estar entregando muy poca o demasiada gasolina, por lo que la proporción de la mezcla aire-combustible no se efectúa adecuadamente.

Hay impurezas en el tanque de gasolina como, por ejemplo, agua o basuras, que se mezclan con el combustible. En el caso del combustible mezclado con agua, cuando llega a la cámara de combustión no se quema correctamente. En el caso de basura, puede ocasionar una obstrucción en el sistema impidiendo que el combustible llegue a la cámara de combustión.

3.- Fallos de compresión

Cuando la mezcla de aire-combustible no se puede comprimir de forma apropiada, la combustión no se efectúa correctamente dentro del cilindro produciendo fallos en el funcionamiento del motor. Estas deficiencias pueden estar ocasionadas por:

Aros de compresión o fuego del pistón gastados, por lo que la compresión de la mezcla aire-combustible no se efectúa convenientemente y el motor pierde fuerza.

Las válvulas de admisión o las de escape no cierran herméticamente en su asiento, provocando escape de la mezcla aire-combustible durante el tiempo de compresión.

Escapes de compresión y de los gases de combustión por la culata debido a que la “junta de culata”, que la sella herméticamente con el bloque del motor se encuentra deteriorada.

Otros defectos que pueden ocasionar el mal funcionamiento del motor de gasolina son los siguientes:

Cojinetes de las bielas desgastados, impidiendo que el cigüeñal gire adecuadamente Tubo de escape obstruido Falta de lubricante en el cárter, lo que impide que el pistón se pueda desplazar

suavemente por el cilindro llegando incluso a gripar o fundir el motor.

MOTOR DIESEL

Para diferenciar de forma coherente el motor de gasolina del motor diésel, debemos atender al menos a tres aspectos fundamentales: 

a) Sus principios termodinámicos; 

b) Su fabricación y elementos que lo constituyen; 

c) Sus aspectos económicos y prácticos en la Automoción.

Al estudiar sus principios termodinámicos, antes de comenzar con sus ciclos característicos, debemos recordar algunos conceptos, que nos ayudarán a su mejor comprensión.

Ante todo recordemos que los gases se caracterizan por estar constituidos por una

materia informe y sin volumen propio, que toma la forma del recipiente que la contiene y que tienden a ocupar un volumen mayor, que el de dicho recipiente (expansibilidad.Por otra parte, si se intenta disminuir el volumen ocupado por una cantidad determinada de gas, la reacción elástica de éste aumenta. Esta reacción es lo que denominamos presión y es el resultado de la compresibilidad de los gases (propiedad de ocupar un espacio menor.

Podemos definir la presión de un gas como la fuerza ejercida por el mismo sobre la unidad de superficie (generalmente el cm2) que lo encierra y se puede medir en kg/cm2, en atmósferas, o en bares (1 atmósfera = 1,033 Kg/cm2 ; 1 kg/cm2 = 0,98 bares.Las Leyes de Boyle-Mariote y de Gay Lussac establecen la relación entre la presión y el volumen a temperatura constante (P.V = R.T, en la que P es la presión del gas; V, el volumen ocupado por el mismo; T, la temperatura del gas y R, una constante empírica. Las evoluciones de un gas sin intercambio de calor con las paredes del recinto que lo contiene, se llaman proceso adiabático.En 1.823 Carnot enunció un ciclo ideal, Ciclo de Carnot, que se compone de 4 etapas: Admisión, o compresión isotérmica; Compresión, o compresión adiabática; Combustión, o expansión isotérmica y la Escape, o expansión adiabática y que corresponden en su primera fase Admisión de aire puro, a la introducción de una masa gaseosa en un cilindro, su compresión por el pistón a temperatura constante (refrigerando dicho cilindro durante esta fase); en su segunda fase Compresión, se cesa la refrigeración del cilindro y se sigue la compresión rápidamente, de manera que no se efectúe ningún intercambio de calor entre los gases y el cilindro; en su tercera fase inyección del combustible (Combustión), mientras dura la compresión isotérmica, el cilindro refrigerado (expansión isotérmica) debe ser recalentado para mantener la temperatura constante y en la cuarta fase Escape de los gases quemados, sigue la expansión, pero se detiene el calentamiento del cilindro para que se realice sin intercambio de calor entre cilindro y masa gaseosa y así ésta puede recuperar el volumen y la presión, que tenía al principio del ciclo

Igualmente recordemos que la potencia (P) de un motor es directamente proporcional al par motor (M) del mismo y al régimen de revoluciones (w) a que está sometido (P = K. M.w), siendo K una constante empírica y que, si medimos el par en m x kg y el régimen, en r.p.m., el valor de K es de 1/716, si queremos obtener el valor de la potencia en caballos de vapor (CV).

Esta potencia del motor se mide en el cigüeñal por medio de unos bancos de prueba, dotados de un freno mecánico, o eléctrico (dinamómetro), por lo que recibe el nombre de potencia al freno.

El motor colocado en el banco puede estarlo con todos los elementos accesorios capaces de consumir esfuerzo, desmontados (bomba de agua, de combustible, ventilador, alternador, filtros de aceite y aire, silencioso, etc) y además realizarse varias medidas (cada 200 rpm), realizando cada vez la puesta a punto del mismo, con lo que se consiguen valores máximos cada vez. Entonces la medida así obtenida se llama potencia SAE y es preconizada por la industria norteamericana.

Si se hace con todos los accesorios desmontados y sin retocar los ajustes (puesta a punto) se denomina potencia DIN y es defendida por Alemania.Existe una forma intermedia (italiana) que realiza la prueba con los accesorios desmontados, pero realizando los ajustes citados y se llama potencia CUNA.Se suele usar la potencia DIN, o en casos de índole comercial, la SAE por ser alrededor de un 10% a un 15% mayor y por tanto más favorable publicitariamente.También es preciso recordar el concepto de potencia específica (potencia máxima que puede suministrar el motor por litro de cilindrada) ya que, cuando ésta se mantiene más o menos constante en un intervalo amplio del régimen, el motor es elástico y se recupera rápidamente sin necesidad de cambiar de marcha.Recordados estos conceptos generales, pasemos a estudiar los Ciclos Otto y Diesel, partiendo de un motor de gasolina de 4 tiempos (4 carreras del pistón por cada 2 vueltas del cigüeñal), o sea en un ciclo Otto:En el primer tiempo, en carrera descendente, se produce la admisión de aire-combustible.En el segundo, en carrera ascendente, se produce la compresión.En el tercero, en carrera de nuevo descendente, el encendido y explosión (tiempo de expansión).

Finalmente, en el cuarto, ascendiente de nuevo, el escape de los gases quemados.En un ciclo Diesel:

Corresponde el primer tiempo con una carrera descendente en la que se produce la admisión de aire puro. El segundo tiempo, carrera ascendente, con una compresión de este aire. El tercer tiempo, con otra carrera descendente, con la inyección del combustible, combustión y expansión y finalmente, el cuarto tiempo, con una carrera ascendente con escape de los gases quemados.

 

De hecho el ciclo real es sensiblemente distinto del ciclo teórico.

El ciclo Diesel, a presión constante  consta a su vez de una primera fase, o compresión adiabática del aire puro previamente aspirado; una segunda fase, combustión a presión constante; una tercera fase, o expansión adiabática y una cuarta fase, o descenso brusco de la presión. En la primera fase el aire puro anteriormente aspirado se comprime y adquiere una temperatura suficiente como para provocar el autoencendido del combustible inyectado; en la segunda fase y al principio de la expansión, la combustión se realiza a presión constante, mientras el volumen aumenta.

La dilatación de los gases compensa la caída de presión debida a este aumento de volumen; en la tercera fase la expansión se efectúa sin intercambio de calor con las paredes del cilindro y en la cuarta fase la apertura instantánea del escape produce un descenso muy rápido de la presión, mientras el pistón se mantiene en el punto muerto (volumen constante).

En cuanto a su fabricación y elementos que los constituyen, diremos que después de haber desplazado en un tiempo el motor diesel al de gasolina, sobre todo en sus aplicaciones de propulsión de vehículos, usos industriales, navales y agrícolas, por las causas que más adelante expondremos, si bien la fabricación del motor diesel es más cara y alguno de sus dispositivos auxiliares (refrigeración, filtrado de combustible, etc) son de coste más elevado que los de gasolina, hoy día se ha llegado con las grandes producciones en serie a un menor coste, que los iguala casi a los de gasolina, máxime con la incorporación en éstos de las nuevas técnicas de la inyección de gasolina.El bloque motor es similar en ambos tipos de motores, si bien el dimensionado de los mismos es mayor en el diesel por trabajar éstos bajo cargas mayores. Suelen ser de fundición perlítica y llevar camisas recambiables (generalmente húmedas) con una pestaña de tope en su parte superior (en los Diesel).Los pistones en estos motores desempeñan múltiples funciones, por lo que se diferencian de los de gasolina en la forma del fondo y en la cabeza, que dependen del sistema de inyección utilizado; en el perfil de la falda, actualmente en óvalo progresivo curvilíneo; en la disposición de los segmentos (en ocasiones alojados en gargantas postizas) y en la altura del eje; su espesor en la cabeza es superior por las presiones y condiciones térmicas a que son sometidos.También difieren en el árbol de levas en los casos en que el motor diesel esté equipado de inyectores-bomba.La culata suele diferir bastante en uno y otro caso, ya que los de gasolina suelen ser de una sola pieza y en los diesel acostumbra a disponerse de una culata por cada 3 cilindros, o una individual por cada uno de ellos. La disposición de los conductos de agua es diferente, pues los Diesel deben refrigerar no sólo las cámaras de turbulencia, sino los inyectores. También puede serlo la disposición en la misma de una parte de la cámara de turbulencia, mecanizada en la misma.Finalmente el sistema de inyección diesel en cualquiera de sus modernos procedimientos de common-rail, inyectores-bomba, control electrónico, etc, constituyen un elemento diferenciante respecto a los de gasolina.

En lo tocante a sus aspectos económico y práctico vemos que los diesel tienen un mejor rendimiento térmico gracias a su elevado grado de compresión y a que su combustión se efectúa con un exceso de aire, pudiendo llegar a un 60% frente a un 45% en algunos de gasolina. Además el poder calorífico del diesel es superior al de la gasolina.El consumo específico del diesel es inferior, lo que unido al menor precio del gasoil, es un elemento determinante en el transporte de mercancías; sobre todo al ralentí; la relación de consumos es de 1 a 4 , lo que lo hace particularmente adecuado para la distribución (furgonetas). La duración de la vida del motor es asimismo superior en el diesel, que en el de gasolina (hasta 3 veces) y su valor residual es también mayor.Otro punto favorable es la facilidad de puesta en marcha a bajas temperaturas, que los gases de escape sean menos tóxicos y que el peligro de incendio sea menor, pues el gasoil es menos volátil que la gasolina y sus vapores necesitan temperaturas de 80ºC para inflamarse, mientras que los de la gasolina lo hacen a 20ºC.

Sin embargo como negativos diremos que tanto el motor Diesel como su equipamiento es más pesado que los motores de gasolina; es más caro de construir, como hemos dicho; su mantenimiento es laborioso.En general y además, pese a los avances conseguidos, es más ruidoso que el de gasolina.

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EL MOTOR DIESEL

Rudolf Diesel desarrolló la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, específicamente en esa época, no eran muy eficientes.

Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel eran:

Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel sólo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustible espontáneamente.Un motor diesel utiliza mucha más compresión que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La alta compresión se traduce en mejor eficiencia.Los motores diesel utilizan inyección de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburación en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyección de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula de succión (fuera del cilindro).

La siguiente animación muestra el ciclo diesel en acción. Puede compararlo a la animación del motor a gasolina para ver las diferencias:

                                                                                              

 

Note que el motor diesel no tiene bujía, se toma el aire y lo comprime, y después inyecta el combustible directamente en la cámara de combustión (inyección directa). Es el calor del aire comprimido lo que enciende el combustible en un motor diesel.

En esta animación simplifica, el aparato verde pegado al lado izquierdo del cilindro es un inyector de combustible. De cualquier forma, el inyector en un motor diesel es el componente más complejo y ha sido objeto de gran experimentación -en cualquier motor particular debe ser colocado en variedad de lugares-. El inyector debe ser capaz de resistir la temperatura y la presión dentro del cilindro y colocar el combustible en un fino rocío. Mantener el rocío circulando en el cilindro mucho tiempo, es también un problema, así que muchos motores diesel de alta eficiencia utilizan válvulas de inducción especiales, cámaras de pre-combustión u otros dispositivos para mezclar el aire en la cámara de combustión y para que por otra parte mejore el proceso de encendido y combustión.

Una gran diferencia entre un motor diesel y un motor a gasolina está en el proceso de inyección.

La mayoría de los motores de autos utilizan inyección de puerto o un carburador en lugar de inyección directa. en el motor de un auto, por consiguiente, todo el combustible es guardado en el cilindro durante el choque de succión, y se quema todo instantáneamente cuando la bujía dispara. Un motor diesel

siempre inyecta su combustible directamente al cilindro, y es inyectado mediante una parte del choque de poder. Esta técnica mejora la eficiencia del motor diesel.

La mayoría de motores diesel con inyección indirecta traen una bujía encandescente de algún tipo que no se muestra en la figura. Cuando el motor diesel está frío, el proceso de compresión no puede elevar el aire a una temperatura suficientemente alta para encender el combustible. La bujía encandescente es un alambre calentado eléctricamente (recuerde los cables calientes que hay en una tostadora) que ayuda a encender el combustible cuando el motor está frío.

 

COMBUSTIBLE DIESEL

Si usted ha comparado el combustible diesel y la gasolina, sabrá que son diferentes. Huelen diferente. El combustible diesel es más pesado y aceitoso. El combustible diesel se evapora mucho más lento que la gasolina -su punto de ebullición es más alto que el del agua-. Usted oirá a menudo que al combustible diesel lo llaman aceite diesel por lo aceitoso.

El combustible diesel se evapora más lento porque es más pesado. Contiene más átomos de carbón en cadenas más largas que la gasolina (la gasolina típica es C9H20 mientras el diesel es típicamente C14H30). Toma menos tiempo refinar para crear el combustible diesel, ya que es generalmente más barato que la gasolina.

El combustible diesel tiene una densidad de energía más alta que la gasolina. En promedio, un galón de combustible diesel contiene aproximadamente 147x106joules, mientras que un galón de gasolina contiene 125x106joules. Esto, combinado con la eficiencia mejorada de los motores diesel, explica porqué los motores diesel poseen mejor kilometraje que el equivalente en gasolina.

MANTENIMIENTO DE LOS INYECTORES DIESEL

INTRODUCCIÓN

Un inyector defectuoso puede dañar el electrodo de la bujía de incandescencia; por lo tanto si ha habido problemas con los inyectores en motores de inyección indirecta deberá comprobarse el estado de dichas bujías.

El estado de los inyectores tiene una importancia critica para el buen funcionamiento del motor y por ello es necesario comprobarlos periódicamente. Los síntomas de suciedad o desgaste de los inyectores son la emisión de humo negro en el escape, fuerte golpeteo del motor, pérdida de potencia, sobrecalentamiento, fallos de encendido y mayor consumo de combustible.

NOTA: El gasoil es perjudicial para la piel y los ojos. La exposición prolongada de la piel a dicho combustible puede provocar dermatitis. Por ello cuando se manipule algún componente del sistema de combustible es aconsejable utilizar guantes protectores o al menos protegerse las manos con una crema adecuada.

 

DESMONTAJE Y MONTAJE DE LOS INYECTORES

Como norma general deberá tenerse en cuenta los siguientes puntos:

1. Antes de aflojar cualquier conexión del sistema de combustible compruebe que esté libre de grasa y suciedad, para evitar la posible contaminación de las tuberías de combustible. Se puede utilizar aire comprimido para eliminar la suciedad de los racores pero nunca después de haber abierto cualquier parte del sistema de combustible.

2. Primero afloje los racores de conexión de la tubería de combustible al inyector y a la bomba de inyección. Si las tuberías de combustible se mantienen unidas por medio de una o varias abrazaderas, retire éstas.

3. Desacople las conexiones de retorno del inyector, teniendo la precaución de recoger las arandelas de cobre si los racores son del tipo orientable.

4. En los inyectores de sujeción por mordaza o brida con más de una tuerca o tornillo de fijación, afloje estos elementos graduales y uniformemente para no deformar el inyector y después retire las tuercas o tornillos y la mordaza. Si el inyector está muy apretado en la tapa tendrá que utilizar un extractor adecuado.

5. En casi todos los inyectores, la estanqueidad entre éstos y la tapa se consigue por medio de una arandela de cobre. Esta arandela cierra la parte superior del inyector y en algunos casos éste asienta sobre una arandela ondulada o cóncava situada en la parte inferior del alojamiento para el inyector, la cual actúa como aislante térmico. Estas arandelas deberán renovarse cada vez que se desmonte el inyector. Suelen ir encajadas con apriete en el alojamiento del inyector y a menudo hay que utilizar un alambre doblado para extraerlas. Algunos inyectores van montados con un casquillo aislante además de la arandela de estanqueidad y a veces este casquillo sustituye a la arandela cóncava u ondulada. Si el citado casquillo es de tipo desmontable deberá renovarse también cada vez que se desmonte el inyector.

6. Tapone el extremo de todas las tuberías de combustible desconectadas para evitar que entre suciedad. La presencia de suciedad en el sistema de combustible puede provocar graves averías en las delicadas superficies internas de la bomba de inyección y los inyectores, mecanizadas con gran precisión.

7. Es indispensable limpiar meticulosamente los alojamientos de los inyectores antes de volver a montar éstos.

8. Cualquier partícula de suciedad que quede en el alojamiento puede ocasionar fugas de compresión, lo mismo que si se vuelven a utilizar arandelas de estanqueidad viejas, ya aplastadas, y tales fugas pueden originar fuertes erosiones en el inyector debido a las altas temperaturas de los gases de la fuga. Además los depósitos de carbonilla formados entre el cuerpo del inyector y las paredes de la tapa debido a la fuga pueden hacer que el inyector se aga-rrote en el alojamiento. Si los inyectores son de montaje a rosca y tienen prescrito un determinado par de apriete, respete éste al volver a montarlos. Utilice una llave de inyectores o una llave de vaso de suficiente profundidad para poder utilizar una llave dinamométrica.

DESARMADO, LIMPIEZA Y ARMADO DE LOS INYECTORES

Todos los inyectores pueden desarmarse ya que el porta inyector y el cuerpo del inyector van unidos a rosca. Con este fin el inyector está provisto, en los lugares adecuados, de caras planas o hexágonos para las correspondientes llaves. La mayoría de los inyectores tienen componentes parecidos, siendo los más importantes el cuerpo del inyector, el porta inyector, la tobera, la válvula de aguja y el muelle de presión.

Los motores de inyección indirecta suelen llevar inyectores Bosch y CAV de montaje a rosca, el muelle de presión que mantiene apretada la aguja contra su asiento en el inyector se monta con una precarga conseguida por medio de un suplemento, o de un tornillo de ajuste. Esta precarga determina la presión de apertura del inyector y normalmente no es preciso reajustarla. No obstante si el resultado de la prueba de apertura indica que el inyector está descalibrado, puede ajustarse el tornillo de precarga o añadirse un suplemento de distinto espesor para corregir el defecto.

Es esencial limpiar escrupulosamente el inyector antes de desarmarlo. Para ello lo mejor es utilizar un recipiente limpio con petróleo y una brocha de cerdas duras. Cualquier mota de polvo o partícula de suciedad que penetre en el inyector puede ocasionar un grave desgaste del mismo.

Entre las piezas del cuerpo del inyector suelen ir montadas arandelas de estanqueidad de cobre; estas arandelas compresibles han de renovarse cada vez que se desarme el inyector. Para desarmar y armar el inyector lo mejor es sujetarlo firmemente en un útil especial o en una morza de banco, teniendo la precaución en este último caso de no apretar el tornillo excesivamente.

NOTA.- Si se desarma más de un inyector es importante que no se mezclen los componentes de unos con los de otros ya que tal intercambio descompensaría las tole-rancias de montaje y perjudicarían el funcionamiento de los inyectores.

Los equipos especiales de limpieza suelen contener un cepillo metálico de latón, raspadores de toberas y agujas, un surtido de alambres de limpieza de orificios y de vari-llas para limpieza de canalizaciones, de varios diámetros, y un porta alambres/portavarillas para usar estos utensilios con más facilidad. El latón es el único metal que puede utilizarse sin peligro para escarbar en los orificios o raspar los componentes de los inyectores.

Para limpiar las piezas de los inyectores puede utilizar nafta. Durante la limpieza deberá prestarse especial atención a la superficie de asiento y a la válvula de aguja del inyector que deberán secarse perfectamente con un paño que no desprenda pelusa.

Los depósitos de carbonilla del exterior de la tobera pueden eliminare con un cepillo de latón. Los depósitos de carbonilla endurecidos pueden rasparse con un trozo de madera dura o una pletina de latón y, si es necesario, reblandecerse sumergiéndolos antes en nafta o gas oil.

El vástago de presión de los inyectores de espiga debe examinarse minuciosamente para ver si existen depósitos de carbonilla en la zona del escalón, donde varia el diámetro del vástago. Los orificios y las canalizaciones de combustible deberán limpiarse totalmente de obstrucciones y depósitos utilizando alambres y varillas de latón de los diámetros adecuados.

NOTA.- Dado que los alambres de limpieza son muy finos y pueden romperse fácilmente quedando atascados los pequeños trozos de alambre en los orificios sin posibilidad de extraerlos, se recomienda dejar que el alambre asome sólo lo imprescindible del portaalambres a fin de que ofrezca la máxima resistencia posible a la flexión.

Una vez limpia todas las piezas deberán enjuagarse a fondo el inyector con disolvente y la superficie del asiento y el cono de la aguja deberán secarse con un paño que no desprenda hilachas. Para comprobar si la tobera y el cono de la aguja están perfectamente limpios puede introducirse la aguja en la tobera y escuchar el sonido que produce la primera al dejarla caer contra el asiento de la segunda; deberá ser un claro chasquillo metálico. Si no es así, será necesario limpiar mejor ambas piezas.

NOTA: Si se observa que el inyector presenta una tonalidad azulada por haberse sobrecalentado o si el asiento presenta un aspecto mate en vez de brillante, no intentar esmerilar ambas superficies de contacto para adaptarlas; en lugar de ello cambiar la tobera y la aguja (sí se dispone de estas piezas) o el inyector completo.

Antes de armar el inyector, sumergir la tobera y la aguja en gasoil limpio para que la aguja se deslice con facilidad en su guía. Una vez armado el inyector comprobar su funcionamiento en un banco de pruebas de inyectores como se  indicará en futuras notas.

MOTORES   DIESEL

DE   INYECCION     DIRECTA

 

Las últimas versiones de motores turbodiesel que han llegado al mercado, se caracterizan por equipar sistemas de alimentación de inyección de combustible directa a alta presión, que bajo las denominaciones de "Unijet", "Common Rail", "HDI" y otras según el productor del vehículo- remiten a una nueva tecnología caracterizada por un aumento de la potencia específica y el ahorro de combustible, en particular en regímenes de rotación altos.

La novedad fue concebida dentro del Grupo Fiat, con la participación de sus subsidiarias Magneti Marelli, Elasis y el Centro de Desarrollo Fiat, y posteriormente fue cedido a Robert Bosch A.G. de Alemania, para su fase final de desarrollo e industrialización. PSA Peugeot-Citroën, asociada con Mitsubishi, llevaron adelante un desarrollo paralelo, con similares resultados.

Respecto de los dispositivos de inyección tradicionales, el Unijet (lo llamaremos así para sintetizar) garantiza una mejora global importante de las prestaciones y un funcionamiento más silencioso, que llega hasta 8 decibeles menos, según el régimen de rotación del motor.

En los sistemas usados hasta ahora, con cámara de precombustión, la alimentación de los inyectores del gasoil es accionada por una bomba mecánica (a menudo con control electrónico) y la presión de inyección crece proporcionalmente al aumento del régimen de rotación del motor, lo cual presupone un límite físico para optimizar la combustión, y por ende las prestaciones, el ruido y las emisiones contaminantes.

En cambio, en el sistema Unijet la presión de inyección es independiente de la velocidad de rotación del motor, porque la bomba de inyección genera presión por acumulación. De allí deriva la posibilidad de utilizar, por un lado, presiones muy altas y, por el otro, suministrar cantidades mínimas de combustible, e incluso de realizar una preinyección, o inyección piloto.

Son dos características que conceden grandes ventajas al conductor: una combustión más eficiente y por lo tanto mejores prestaciones- y una reducción del ruido de combustión.

En detalle, el sistema consta de una pequeña bomba sumergida en el depósito que envía el gasoil a la bomba principal. Esta es una bomba de alta presión, arrastrada por la cadena de distribución, que "empuja" constantemente el combustible. De esta manera en el "rail" o depósito de acumulación, siempre hay combustible a presión.

Un sensor ubicado en el rail y un regulador en la bomba, adaptan la presión a la demanda de la central, generada por la presión sobre el acelerador. De este modo se puede variar constantemente la presión del gasoil, eligiendo para cada punto de funcionamiento el valor ideal.

Está claro que gestionar bien la presión en todo el campo de funcionamiento del motor, significa disponer de más eficiencia de combustión y por lo tanto mejores prestaciones y menores consumos.

Esto ocurre porque cuanto más alta es la presión con la que llega el combustible al inyector, mejor se pulverizan las gotas de combustible, mezclándose bien con el aire y quemándose completamente.

Pero alta presión, significa también fuerte ruido.

Contra esto último, el sistema Unijet acudió a otro dispositivo: la inyección piloto, una operación que tiene lugar en aproximadamente 200 microsegundos. Se trata de una solución que permite aumentar la temperatura y la presión de la cámara de combustión cuando el pistón llega al Punto Muerto Superior, preparando así la cámara para la verdadera combustión.

Lo que se consigue, en realidad, es una curva menos escarpada de desprendimiento de calor, junto a picos de temperatura y presión más bajos, lo que redunda en obtener la misma energía, pero suministrada en forma más paulatina, lo que reduce drásticamente el ruido de funcionamiento.

En los nuevos motores turbodiesel, el "common rail" garantiza mayor eficiencia de combustión y mejores prestaciones, mientras que la inyección piloto permite disfrutar de un funcionamiento más silencioso, arranques en frío más fáciles y un nivel de emisiones más reducido.

 

LOS INYECTORES DIESEL

La misión de los inyectores es la de realizar la pulverización de la pequeña cantidad de combustible y de dirigir el chorro de tal modo que el combustible sea esparcido homogéneamente por toda la cámara de combustión.

Debemos distinguir entre inyector y porta-inyector y dejar en claro desde ahora que el último aloja al primero; es decir, el inyector propiamente dicho esta fijado al porta-inyector y es este el que lo contiene además de los conductos y racores de llegada y retorno de combustible.

Destaquemos que los inyectores son unos elementos muy solicitados, lapeados conjuntamente cuerpo y aguja (fabricados con ajustes muy precisos y hechos expresamente el uno para el otro), que trabajan a

presiones muy elevadas de hasta 2000 aperturas por minuto y a unas temperaturas de entre 500 y 600 °C.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El combustible suministrado por la bomba de inyección llega a la parte superior del inyector y desciende por el canal practicado en la tobera o cuerpo del inyector hasta llegar a una pequeña cámara tórica situada en la base, que cierra la aguja  del inyector posicionado sobre un asiento cónico con la ayuda de un resorte, situado en la parte superior de la aguja, que mantiene el conjunto cerrado.

El combustible, sometido a un presión muy similar a la del tarado del muelle, levanta la aguja y es inyectado en el interior de la cámara de combustión.

Cuando la presión del combustible desciende, por haberse producido el final de la inyección en la bomba, el resorte devuelve a su posición a la aguja sobre el asiento del inyector y cesa la inyección.

TIPO DE INYECTORES

Existe gran variedad de inyectores, dependiendo estos del sistema de inyección y del tipo de cámara de combustión que utilice cada motor, aunque todos tienen similar principio de funcionamiento.

Fundamentalmente existen dos tipos:

-Inyectores de orificios, generalmente utilizados en motores de inyección directa.

-Inyectores de espiga o de tetón (que pueden ser cilíndricos o cónicos) para motores de inyección indirecta. Dentro de este tipo, existe una variante, que se denomina inyectores de estrangulación, con los que se consigue una inyección inicial muy pequeña y muy pulverizada y que en su apertura total consigue efectos similares a los inyectores de tetón cónico.

LA PRESION DE ACEITE EN LOS MOTORES DIESEL

La lubricación consiste básicamente en mantener separadas las superficies metálicas en movimiento. Esto se logra mediante el efecto HIDRODINAMICO. Bajo estas condiciones, se forma una cuña de aceite, la cual fluye en la misma dirección de la superficie en movimiento. En otras palabras, se produce también un efecto de BOMBEO del lubricante, lo que obliga a reponer el aceite desplazado para mantener las condiciones hidrodinámicas.

La reposición del aceite lubricante se efectúa por medio de la bomba de aceite, la cual dirige al aceite, hacia todas las partes a lubricar, impulsando varios litros de aceite por minuto a una presión controlada.

La presion de aceite es el parámetro más importante que afecta al circuito de lubricación, en motores de lubricación forzada. En la práctica en todos los motores de combustión interna de 2 y 4 tiempos, el lubricante es obligado a circular por diversos conductos al interior del motor, debido a la presión generada por la bomba de aceite. La presión máxima en el circuito dependerá de la válvula limitadora de presión, y la presión mínima del ralentí del motor.

Un factor decisivo es la viscosidad del lubricante, un aceite de alta viscosidad ( o a bajas temperaturas ) mantendrá una presión elevada, como en caso contrario un aceite de viscosidad baja ( o de altas temperaturas ) mantendrá una presión débil.

Por este motivo los indicadores de presiones de aceite en los motores, nos dan una orientación sobre las condiciones de lubricación al régimen normal de funcionamiento.

INDICADOR DE PRESIÓN

Este instrumento indica la presión existente en el sistema, si la lectura es notablemente inferior puede ser señal de desgaste de los cojinetes de bancada o en los de biela; este desgaste produce un aumento en las tolerancias de los componentes internos y en consecuencia una caída en la presión.

El funcionamiento del indicador de presión consta en su interior de un tubo metálico flexible unido al sistema de lubricación. Al aumentar la presión, el tubo tiende a desenrollarse. Al hacerlo la aguja se desplaza a lo largo de la escala del indicador.

Sin embargo, los usuarios notan un cambio en la presión de aceite de sus motores diesel cuando cambian un aceite monogrado a un multigrado. Efectivamente la presión del aceite en un multigrado es más baja y el usuario puede interpretar la caída de la presión como un problema en su motor o tiende a confundir y poner en duda su calidad como multigrado.

La presión alta puede necesariamente no ser buena, ya que se puede deber a un aceite demasiado viscoso, que esté tapado un conducto, o que sencillamente el ralentí del motor es demasiado alto.

Sin embargo la presión baja en un motor no necesariamente puede ser mala, ya que podría ser ventajosa para un motor diesel que opere en condiciones normales.

La presión de operación normal de un motor diesel debe ser establecida por su fabricante.

LA PRESIÓN DE ACEITE ES CAUSADA POR LA RESISTENCIA DEL ACEITE AL FLUJO.

La presión estable, ni alta ni baja, es la clave para un funcionamiento seguro del motor.

En condiciones ideales, la presión del aceite debe ser estable, por lo tanto, cualquier alza u disminución de la presión debe investigarse.

Cuando el motor está frío, el aceite se encuentra en el cárter por lo que la presión es cero, por ello es conveniente verificar su operación una vez puesto en marcha. El aceite frío tiene una resistencia natural alta al flujo, por consiguiente su presión será alta al momento del arranque.

Cuando el aceite comienza a circular y va tomando temperatura, su viscosidad disminuye hasta llegar a un nivel de presión estable. Solamente en ese momento el motor está siendo lubricado debidamente. Hasta que la presión del aceite se estabiliza, los porcentajes de desgaste son altos debido a la alimentación insuficiente del aceite a las superficies adosadas. Por lo tanto, un buen aceite llega a una presión estable rápidamente.

Es por esta razón que el usuario debe preocuparse tanto de la presión alta como la baja. Una presión alta hace trabajar doblemente a la bomba de aceite, lo que resta potencia y pérdida en el rendimiento del motor. ( una presión alta no significa una buena circulación del aceite ).

Así también una presión baja quiere decir que el aceite lubricante está circulando vigorosamente por todas las partes donde el motor lo requiera, para evitar desgastes futuros.

También puede suceder que por efecto de diluciones por combustible la viscosidad del aceite se vea afectada teniendo como consecuencia una caída en la presión de aceite.

Una buena lubricación se consigue con una presión adecuada, lo cual asegura un flujo de aceite suficiente como para mantener lubricado, refrigerado y limpio el sistema de lubricación.

por lo tanto no debe engañarse con las indicaciones de presion de aceite en sus motores. no siempre una alta presion significa un alto caudal de aceite a mayor caudal de aceite - mayor lubricacion , refrigeracion, limpieza - mayor vida util del equipo

Presión Baja del Aceite -- Causas y Solución

Causa posible o Síntoma Consecuencia, avería o defecto Solución

Testigo presión de aceite no se apaga

Falta de AceiteApague el motor y compruebe el nivel de aceite

Bajo nivel de Aceite Posible falla del motorLlenar de aceite a nivel y buscar posibles fugas

Testigo presión de aceite se enciende al tomar una curva

Bajo nivel del aceite en el cárter del motor

Rellene hasta nivel adecuado

Viscosidad del aceite reducida por dilución

Mayor consumo de aceite y desgaste del motor

Cambiar el aceite; si el problema persiste, buscar fugas en el sistema

Cambio de aceite NingunaNinguna - el aumento y/o disminución de la presión de debe a otros factores

Presión alta de Aceite -- Causas y Solución

Causa posible o Síntoma Consecuencia, avería o defecto Solución

La presión del aceite permanece alta después de la partida en frío

Posible falla grave del motor

Falla potencial del motor

Apagar el motor; cambiar el aceite motor por uno que tenga mejores propiedades a baja temperatura

Aceite demasiado viscoso por causa del hollín, y/o oxidación

Falla potencial del motor

Cambiar el aceite y el filtro; revisar los inyectores; evitar el funcionamiento excesivo en ralentí

Viscosidad del aceite demasiado alta

Duración reducida del motor Consultar manual del operador o su proveedor de lubricantes para

el grado de viscosidad correcto

Aceite demasiado frío falla potencial del motorRevisar termostato del motor; comprobar que la viscosidad del aceite sea el adecuado

Válvula de derivación deja circular el aceite sin pasar por el filtro

Reducida vida del motor Investigar su posible obstrucción

Obstrucción de la succión de la bomba

Elementos extraños; vida reducida del motor

Parar el motor, investigar causa

Sistema de Inyección Directa de Gasolina

ObjetivosLas emisiones contaminantes de hidrocarburos, óxidos nítricos y monóxido de carbono se reducen hasta un 99% con la mediación de un catalizador de tres vías.Por su parte, el dióxido de carbono (CO2) que se produce con motivo de la combustión, siendo el causante del «efecto invernadero», sólo se puede reducir a base de disminuir el consumo de combustible.Teniendo en cuenta estos factores vemos que los sistemas de inyección con formación externa de la mezcla (inyección en el colector de admisión MPi) no sirven para cumplir estos objetivos, por eso la necesidad de desarrollar un sistema capaz de cumplir con estos compromisos. Este sistema es el motor de inyección directa de gasolina.Con lo motores de inyección directa de gasolina se consiguen dos objetivos principales que estan vigentes para hoy y con vistas al futuro, estos objetivos son: reducir el consumo de combustible y con este también las emisiones contaminantes de escape.

Las diferentes marcas de automóviles cada vez mas se están decidiendo por equipar sus modelos de gasolina con motores de inyección directa. Primero fue la marca japonesa Mitsubishi con los motores GDi, ahora le siguen Renault con los motores IDE, el grupo PSA con los motores HPi, y Volkswagen con los motores FSi.

Si comparamos el sistema de inyección en los colectores (inyección indirecta también llamados MPI) con la inyección directa de gasolina, entendemos porqué esta ultima es superior a la primera. Los inyectores de un motor de gasolina (MPI) suelen estar ubicados en el colector de admisión, lo que explica la denominación de estos sistemas. El combustible es inyectado por delante de una válvula cerrada o bien encima de la válvula abierta y es mezclado de forma casi completa con el aire de admisión en cada una de las toberas del colector de admisión. Pero esta mezcla de aire y neblina de combustible inyectado no permite su perfecta explosión en el cilindro si no está preparada conforme a una exacta relación estequiométrica comprendida en unos límites muy específicos (1/14,7). En el caso de los motores dotados de un catalizador de tres vías es válida la ideal ecuación de lambda igual a uno.

Esta precisa relación de aire/combustible tiene que ser ajustada durante cada uno de los ciclos del motor cuando la inyección tiene lugar en el colector de admisión. El problema de estos sistemas de inyección (indirecta) viene dado principalmente a cargas parciales del motor cuando el conductor solicite una potencia no muy elevada, por ejemplo, (acelerador a medio pisar). Los efectos se podrían comparar con una vela encendida dentro de un envase que se va tapando poco a poco por su apertura superior: la llama de la vela va desapareciendo conforme empeoran las condiciones de combustión. Esta especie de estrangulación supone un desfavorable comportamiento de consumo de un motor de ciclo Otto en los momentos de carga parcial.Es aquí donde se declaran las grandes virtudes de la inyección directa de gasolina. Los inyectores de este sistema no están ubicados en las toberas de admisión, sino que están incorporados de forma estratégica con un determinado desplazamiento lateral por encima de las cámaras de combustión.

La inyección directa de la gasolina posibilita una definición exacta de los intervalos de alimentación del carburante en cada ciclo de trabajo de los pistones así como un preciso control del tiempo que se necesita para preparar la mezcla de aire y combustible. En unas condiciones de carga parcial del motor, el combustible es inyectado muy cerca de la bujía y con una determinada turbulencia cilíndrica (efecto tumble) al final de la fase de compresión mientras el pistón se está desplazando hacia su punto muerto superior. Esta concentrada carga de mezcla puede ser explosionada aunque el motor se encuentre en esos momentos en una fase de trabajo con un determinado exceso de aire (1/12.4). Su grado de efectividad termodinámica es correspondientemente más alto. Comparado con un sistema de inyección en el colector de admisión (MPI) se obtienen unas importantes ventajas de consumo de combustible merced a la eliminación de la citada estrangulación.

 

Ventajas

Desestrangulación en los modos operativos con mezcla "estratificada". En estos modos operativos se trabaja con un valor lambda comprendido entre 1,55 y 3. Esto permite abrir más la mariposa y aspirar mas aire, por que tiene que superar una menor resistencia que provocaba la valvula de mariposa al estar medio cerrada

.

En el modo estratificado el motor trabaja con un valor lambda desde 1,6 hasta 3, consiguiendo una reducion de consumo de combustible considerable.

Menores pérdidas de calor cedido a las paredes de los cilindros Esto es debido a que en el modo de mezcla "estratificada" la combustión únicamente tiene lugar en la zona próxima de la bujía, esto provoca menores pérdidas de calor cedido a la pared del cilindro, con lo cual aumenta el rendimiento térmico del motor.

Debido al movimiento intenso de la mezcla en el modo homogéneo, el motor posee una alta compatibilidad con la recirculación de gases de escape, equivalente hasta un 25%.Para aspirar la misma cantidad de aire fresco que cuando trabaja con bajos índices de recirculación de gases se procede a abrir la mariposa de gases un tanto más. De esa forma se aspira el aire superando una baja resistencia y disminuyen las pérdidas debidas a efectos de estrangulamiento.

 

Con la inyección directa del combustible en el cilindro se extrae calor del aire de admisión, produciéndose un efecto de refrigeración de éste. La tendencia al picado se reduce, lo que permite aumentar a su vez la compresión. Una mayor relación de compresión conduce a una presión final superior en la fase de compresión, con lo cual también aumenta el rendimiento térmico del motor.

Es posible reducir el régimen de ralentí, y se facilita el arranque en frío debido a que al reanudar la inyección el combustible no se deposita en las paredes de la cámara de combustión.La mayor parte del combustible inyectado puede ser transformada de inmediato en energía utilizable. El motor funciona de un modo muy estable, incluso al trabajar con regímenes deralentí más bajos.

Inconvenientes

Uno de los problemas principales que plantea la inyección directa de gasolina es el tratamiento de los gases de escape para cumplir las normativas anticontaminación. Los óxidos nítricos que se producen con motivo de la combustión en el modo "estratificado" y en el modo "homogéneo-pobre" no pueden ser transformados suficientemente en nitrógeno por medio de un catalizador convencional de tres vías. Sólo desde que ha sido desarrollado el catalizador-acumulador de NOx también se cumple la norma de emisiones de escape EU4 en estos modos operativos. Los óxidos nítricos se acumulan internamente en ese catalizador y se transforman en nitrógeno mediante medidas específicas para ello.

Otro inconveniente reside en los problemas que plantea el azufre en la gasolina. Debido a la similitud química que tiene con respecto a los óxidos nítricos, el azufre también se almacena en el catalizador- acumulador de NOx y ocupa los sitios destinados a los óxidos nítricos. Cuanto mayor es el contenido de azufre en el combustible, tanto más frecuentemente se tiene que regenerar el catalizador-acumulador, lo cual consume combustible adicional.En la gráfica inferior se compara distintas clases de gasolinas que hay en el mercado y se aprecia la influencia que tiene el contenido de azufre sobre la capacidad de acumulación del catalizador-acumulador de NOx.

 

La marca Mitsubishi fue la primera en construir motores de inyección directa de gasolina. En este motor la gasolina es inyectada directamente en el cilindro, con lo que se eliminan perdidas y se mejora el rendimiento. La cantidad exacta de gasolina se introduce con una temporización muy precisa, consiguiendo una combustión completa. Las innovaciones tecnológicas que presentan estos motores son:- Colectores de admisión verticales.- Pistones con una forma especial (deflector).- Bomba de combustible de alta presión.- Inyectores de alta presión.

 

Esquema general de funcionamientoEn la figura inferior tenemos el esquema general de los diferentes elementos que forman el sistema de inyección directa de gasolina. En el se ve el circuito de admisión de aire y el circuito de suministro de combustible.El circuito de admisión de aire empieza con el sensor (1) encargado de medir la cantidad de aire que, en función de la carga, entra en el motor. También dispone de unas electroválvulas colocadas en by-pass en dicho circuito y que actúan; la (2) en compensación de la necesidad de aire adicional debido al accionamiento de elementos auxiliares del motor y la (3) en caso de un control de todo o nada. La válvula reguladora de ralentí (4) es la encargada de mantener el régimen de giro del motor constante y actúa controlando el paso del flujo de aire después de la mariposa. Finalmente, la válvula EGR (5) realiza la función de recircular los gases de escape cuando las altas temperaturas y presiones de combustión provocan la aparición de los peligrosos óxidos de nitrógeno en los gases de escape. Podemos ver también la posición vertical de los colectores de admisión que permiten, gracias a la longitud y su cuidado pulimentado, aumentar el rendimiento volumétrico.En el circuito de suministro de combustible al motor la gasolina parte del depósito (6) gracias a una bomba previa (7) de baja presión que pasa por un filtro y un regulador de presión (8) y se conduce a un conjunto hidráulico (9) que incorpora una bomba de alta presión. Un conjunto regulador de alta presión (10) mantiene la presión de inyección en su ultimo tramo hacia el inyector (11). La bomba inyecta carburante a una presión de 50 bar y utiliza un sensor de presión de combustible para el control preciso de la alimentación. En el escape del motor se incorpora un convertidor catalítico (12) para eliminar los restos de NOx cuando el motor trabaje con mezcla pobre o estratificada.

El colector de admisión verticalCon este tipo de colector se consigue crear un flujo de aire en la admisión del tipo giratorio en sentido de las agujas del reloj, con el que se consigue un mayor rendimiento. La ventaja de este sistema de flujo giratorio respecto al turbulento utilizado en la manera clásica (inyección indirecta), es que en este ultimo tiende a concentrarse el combustible en la periferia del cilindro y por tanto alejado de la bujía, en cambio el giratorio permite concentrarlo en el lugar que mas interesa para una mejor combustión: alrededor de la bujía. El hecho de que se realice siguiendo el sentido horario obedece a la necesidad de evitar que por medio de la inyección directa de gasolina choque con la bujía, ya que esto crea una acumulación de hollín que provoca falsas explosiones. Si el flujo girara hacia la izquierda no daría el tiempo suficiente para conseguir que el chorro de gasolina inyectado directamente se vaporizase.El ángulo relativamente grande del inyector ayuda a asegurar que también tendrá tiempo suficiente para que el chorro pulverizado se combustible se vaporice, incluso cuando se inyecta durante la carrera de compresión. El deflector del pistón ayuda a concentrar la mezcla de aire/gasolina rica alrededor de la bujía.Esta mezcla estratificada de forma ideal, rica alrededor de la bujía, pobre en la periferia, permite que el motor GDI de Mitsubishi funcione suavemente en el modo de combustión ultra-pobre, con la asombrosa relación de aire 40/1, con lo cual se consigue una importante economía de combustible.

Los motores de inyección directa gasolina funcionan con dos tipos de mezcla según sea la carga del motor: mezcla estratificada y mezcla homogénea.

Mezcla estratificada: el motor es alimentado con una mezcla poco enriquecida cuando el vehículo se desplaza en unas condiciones de carga parcial (pedal del acelerador a medio pisar). Para poder conseguir una mezcla pobre para alimentar el motor, éste debe ser alimentado de forma estratificada. La mezcla de aire y combustible se concentra en torno a la bujía ubicada en una estratégica posición central en las cámaras de combustión, en cuyas zonas periféricas se acumula prácticamente sólo una capa de aire. Con esta medida se consigue la eliminación de la mencionada estrangulación para proporcionar un importante ahorro de combustible. La positiva característica de economía de consumo es también una consecuencia de la disminuida dispersión de calor. El aire concentrado de la manera comentada en la periferia del espacio de combustión mientras se produce la explosión de la mezcla en la zona central de la cámara proporciona una

especie de aislamiento térmico. Con esta estratificación específica de la carga, el valor Lambda en el área de combustión oscila entre 1,5 y 3. De este modo, la inyección directa de gasolina alcanza en el campo de carga parcial el mayor ahorro de combustible frente a los inyecciones convencionales : en marcha de ralentí incluso un 40%.

Durante la fase de admisión (1) figura inferior, el volumen de aire procedente de los colectores de admisión verticales recorre la superficie curvada del pistón (2) y refluye hacia arriba creando un potente flujo giratorio en el sentido de la agujas del reloj. El control del flujo es posible gracias a sensores de flujo de aire de tipo Karman, que controlan la contrapresión baja, y a dos selenoides de la válvula by-pass que permiten que grandes cantidades de aire lleguen al cilindro con suavidad, lo que es importantísimo cuando se trata de funcionar con relaciones de aire/combustible extremadamente pobres de hasta 40/1.En la carrera de compresión del pistón la forma giratoria se descompone en pequeños y numerosos torbellinos. A continuación, en la ultima fase de la carrera de compresión, el inyector de turbulencia de alta presión pulveriza el combustible (3) siguiendo una espiral muy cerrada. Este movimiento de turbulencia junto con la elevada densidad del aire comprimido y los pequeños torbellinos, mantienen compacto el chorro pulverizado de combustible. El combustible se concentra alrededor de la bujía. La estratificación es muy buena: la mezcla aire/combustible es rica en el centro y pobre en la periferia. Finalmente salta la chispa en la bujía (4) y el potente producto de la combustión es controlado por la cavidad esférica del pistón que se va extendiendo mediante una reacción en cadena. El resultado de todo este proceso es una mejora del 20% en el ahorro de combustible.

Mezcla homogénea: El control inteligente de la inyección permite disponer asimismo de una mezcla homogénea en los regímenes más elevados (cuando se exige potencia al motor). La inyección es adaptada de forma automática y el combustible no es inyectado en las fases de compresión sino en las de admisión. Unas determinadas leyes de la termodinámica imponen, no obstante, un aumento del llenado de los cilindros y una disminución de la temperatura de compresión en estas condiciones. Estos ajustes tienen unos efectos secundarios también muy positivos que se manifiestan en forma de unos elevados valores de potencia y par motor. Con una relación de compresión alta por encima de 11 (11,5:1) ofrece un valor significativamente más alto que un motor dotado de un sistema de inyección MPI (indirecta).Con mezcla homogénea el combustible se inyecta durante al carrera de admisión para crear un efecto de refrigeración, el inyector de alta presión cambia la forma de funcionar en este modo para alimentar el combustible mediante un chorro largo en forma de cono, con objeto de conseguir una dispersión en el cilindro. El efecto de refrigeración evita las detonaciones o combustión espontánea en el cilindro que pueden producirse cuando el motor tiene una relación de compresión alta y con un elevado calentamiento.

 

Reducción en las emisiones de gases contaminantesUno de los aspectos más importantes del motor GDI es la menor emisión de gases contaminantes (C02, NOx e hidrocarburos).Si se quema gasolina se genera C02; por lo tanto, si se reduce la cantidad de gasolina quemada se reducirá también la cantidad de C02. De este modo, disminuyendo el consumo de combustible en un 20%, en el motor GDI descienden también las emisiones de C02 en ese mismo porcentaje.

Los catalizadores de tres vías no son eficaces en el motor GDI cuando funciona en el modo ultra-pobre de combustión. MITSUBISHI ha desarrollado un nuevo tipo de catalizador, denominado de reducción selectiva, para ayudar a disminuir las emisiones de monóxido de nitrógeno (NOx).

 

El fabricante Bosch lleva tiempo aplicando sus sistemas de inyección a los motores de inyección directa. Hace mas de 60 años en los motores de aviación y también en el renombrado Mercedes 300 SL del año 1954, con las puertas abatibles en forma de alas de mariposa. Este sistema de inyección funcionaba igual que el utilizado por los motores Diesel, es decir, estaba dotado de una bomba de inyección en linea que tiene tantos elementos de bombeo como cilindros tiene el motor y accionados por un árbol de levas sincronizado con el cigüeñal. La presión de inyección con la que trabajaba este sistema es de 15 a 20 kp/cm2, la cual si la comparamos frente a un Diesel (150 a 400) es muy baja, lo que hace que la precisión del equipo de bombeo no sea muy grande. Pero tenia el enorme inconveniente de la lubricación, ya que la gasolina no es lubricante, implica la necesidad de lubricar la bomba lo que encarece su fabricación. También los inyectores deben lubricarse, lo cual lo complica en extremo. Los inyectores que están en contacto con las altas presiones y la temperatura que se alcanza en la cámara de combustión del motor hacen que se deterioren rápidamente y requieren un gran mantenimiento por ello esta inyección directa solo se usaba en vehículos muy exclusivos o deportivos.Por las razones expuestas anteriormente Bosch aparco el desarrollo de esta tecnología, hasta que la utilización masiva de la electrónica hizo mas fácil desarrollar un sistema lo suficientemente fiable y a un precio ajustado.

El sistema de inyección directa de gasolina Bosch denominado MED trabaja según el principio de funcionamiento del Common Rail utilizado para la inyección diesel. Es decir, un conducto o regleta distribuidora común, de alta presión, alimenta con carburante todas las válvulas de inyección; la presión regulada en el conducto distribuidor de combustible la origina una bomba de alta presión que puede alcanzar presiones de hasta 120 bar. Con las válvulas de inyección accionadas de forma electromagnética, el inicio y la duración del proceso de inyección es variable dentro de amplios límites. El caudal de inyección se mide exactamente, mientras que la geometría del chorro está sincronizada con las exigencias del motor. La forma y el ángulo el chorro, así como el tamaño de las gotitas pulverizadas, constituyen también parámetros importantes para la formación de la mezcla y determinar valores de emisión bajas y consumos favorables.

 

GESTION ELECTRONICA DEL MOTOR

Gestión electrónica del motor

 

Entradas

1. Medidor de masa de aireSensor de temperatura de aire aspirado

2. Sensor de presión en el colector de

Salidas

1. Relé de bomba de combustible

2. Bomba de combustible3. Inyectores cilindros 1- 4

admisión3. Sensor de régimen del motor4. Sensor Hall (posición de arboles de

levas)5. Unidad de mando de la mariposa

Sensor de ángulo 1 + 26. Sensor de posición del acelerador

Sensor 2 de posición del acelerador7. Conmutador de luz de freno F

Conmutador de pedal de freno8. Conmutador de pedal de embrague9. Sensor de presión de combustible10. Potenciómetro para chapaleta en el

colector de admisión11. Sensor de picado12. Sensor de temperatura del líquido

refrigerante13. Sensor de temperatura del líquido

refrigerante a la salida del radiador14. Potenciómetro, botón giratorio para

selección de temperatura15. Potenciómetro para recirculación de

gases de escape16. Sonda Lambda17. Sensor de temperatura de los gases

de escape18. Sensor de NOx

Unidad de control para sensor de NOx19. Sensor de presión para amplificación

de servofreno

4. Bobinas de encendido 1 - 45. Unidad de mando de la

mariposaMando de la mariposa

6. Relé de alimentación de corriente para Motronic

7. Válvula reguladora de la presión del combustible

8. Válvula de dosificación del combustible

9. Electroválvula para depósito de carbón activo

10. Válvula para gestión del aire de la chapaleta en el colector de admisión

11. Válvula de reglaje de distribución variable

12. Termostato para refrigeración del motor

13. Válvula para recirculación de gases de escape unidad indicadora en el

14. Calefacción para sonda lambda

15. Calefacción para sensor de NOx

 

 

 

La unidad de control del motor va instalada en la caja de aguas y tiene 121 pines.La unidad de control utilizada para motores de inyección directa es muy similar a las utilizadas en motores de inyección en colector de admisión. Por ejemplo Bosch en sus sistemas Motronic tiene la versión ME 7.5.10 se ve como en este caso le falta la D que es la que designaría que se trata un sistema de inyección directa de gasolina.

Dentro del sistema de inyección Motronic MED 7 hay varias versiones: MED 7.5.10 y MED 7.5.11. La diferencia principal entre ambas versiones es que la ultima posee un procesador mas rápido.

 

Gestión del motor basada en el parEl sistema Bosch Motronic MED 7.5.10/11 es un sistema de gestión de motores basado en el par. Esto significa, que se recogen, analizan y coordinan todas las solicitudes de entrega de par.

Las solicitudes de entrega de par de orden interior son:

arranque del motor calefacción del catalizador regulación del ralentí limitación de potencia limitación del régimen regulación lambda

de orden exterior son:

deseos del conductor cambio automático (punto de cambio) sistema de frenos (regulación antideslizamiento de la tracción, regulación del par de inercia del motor) climatizador (compresor para climatizador On/Off) programador de velocidad

Previo cálculo del par teórico del motor se lleva a la práctica la solicitud por dos vías:

En la primera vía se influye sobre el llenado de los cilindros. Sirve para las solicitudes de entrega de par de mayor plazo.En el modo estratificado le corresponde poca importancia, porque la válvula de mariposa abre a una gran magnitud, para reducir las pérdidas por estrangulamiento.

En la segunda vía se influye por corto plazo sobre el par de giro, independientemente del llenado de los cilindros. En el modo estratificado sólo se determina el par a través de la cantidad de combustible, mientras que en los modos homogéneo-pobre y homogéneo sólo se determina a través del momento de encendido.

FuncionamientoPrevio análisis de las solicitudes de entrega de par de orden interno y externo, la unidad de control del motor calcula el par teórico y la forma de ponerlo en práctica.

Implementación en el modo estratificadoEn el modo estratificado se implementa el par teórico a través de la cantidad inyectada. La masa de aire desempeña un papel de segunda importancia, porque la válvula de mariposa se encuentra abierta a una gran magnitud, para reducir las pérdidas por estrangulamiento.Al momento de encendido le corresponde también una reducida importancia, debido a que la inyección se efectúa en un momento tardío.

 

Implementación en el modo homogéneo-pobre y en el modo homogéneoEn estos dos modos operativos se implementan las solicitudes de entrega de par a corto plazo a través del momento de encendido y a largo plazo a través de la masa de aire.En virtud de que la mezcla de combustible y aire corresponde a un factor lambda fijo de 1,55 o bien 1 en ambos modos operativos, la cantidad a inyectar viene dada por la masa del aire aspirado. Por ese motivo no se procede a regular aquí el par de giro.

 

 

Sistema de encendidoAsume la función de inflamar la mezcla de combustible y aire en el momento adecuado. Para conseguir este objetivo es preciso que la unidad de control del motor determine el momento de encendido, laenergía de ignición y la duración que ha de tener la chispa del encendido en todos los puntos operativos. Con el momento de encendido se influye sobre el par del motor, el comportamiento de los gases de escape y el consumo de combustible del motor.

En el modo estratificado : es preciso que el momento de encendido se encuentre dentro de una estrecha ventana angular del cigüeñal, debido a las particularidades que caracterizan a la formación de la mezcla. Sólo así se inflama fiablemente esta mezcla.

En los modos homogéneo-pobre y homogéneo: no existen diferencias con respecto a un motor en el que se inyecta la gasolina hacia el colector de admisión. Debido al reparto homogéneo de la mezcla se emplean en ambos sistemas de inyección unos momentos de encendido comparables entre sí.

 

El cálculo del momento de encendido óptimo se realiza mediante:

la información principal:1.- Carga del motor, procedente del medidor de la masa de aire y del sensor de temperatura del aire aspirado2.- Régimen del motor, procedente del sensor de régimen del motor

la información de corrección3.- Sensor de temperatura del líquido refrigerante4.- Unidad de mando de la mariposa5.- Sensor de picado6.- Sensor de posición del acelerador7.- Sonda lambda

 

Reglaje de distribución variableSistema que permite modificar los ángulos de apertura de las válvulas para aumentar el tiempo de llenado y vaciado del cilindro cuando el motor gira alto de vueltas y el tiempo disponible para ello es menor. Estos sistemas llamados "Convertidores de fase" permiten utilizar el tiempo óptimo de apertura y cierre de las válvulas a cualquier régimen de giro del motor La recirculación interna de gases de escape se lleva a cabo por medio de un reglaje de distribución variable sin escalonamientos en el árbol de levas de admisión.El reglaje se realiza en función de la carga y el régimen, abarcando un máximo de 40° ángulo de cigüeñal a partir de la posición básica en dirección de avance.

Esto conduce a:

una óptima recirculación interna de gases de escape, con la cual se reduce la temperatura de la combustión y disminuyen las emisiones de óxidos nítricos.

un desarrollo más adecuado del par motor.

Señales de entrada para el calculo de ángulo de reglaje1.- Medidor de masa de aire con sensor temperatura del aire2.- Sensor de régimen motor3.- Sensor de temperatura del liquido refrigerante

Señal de entrada para conocer la posición efectiva de los árboles de levas4.- Sensor Hall

Señales de salida5.- Válvula para reglaje de distribución variable.

Nota: si quieres saber mas sobre los convertidores de fase utilizados en los sistemas de distribución variable, visita el curso de nuestra web que trata este tema.

 

La recirculación de gases de escapeEs la que le da básicamente sentido al empleo de un catalizador-acumulador de NOx. Con ayuda de los gases de escape recirculados se reduce la temperatura de la combustión y se produce una menor cantidad de óxidos nítricos.Esto permite que el catalizador pueda almacenar óxidos nítricos durante un período relativamente prolongado y que se pueda trabajar más sostenidamente con el modo estratificado y el homogéneo-pobre, ahorrando combustible.La cantidad de gases de escape recirculados equivale como máximo a un 35% del total de gases de admisión.

La recirculación de gases de escape se lleva a cabo:

en el modo estratificado y en el modo homogéneo-pobre, siempre; en el modo homogéneo hasta 4.000 r.p.m. y a media carga, pero no al ralentí.

La válvula de recirculación de gases de escapeEsta sujeta y va atornillada al colector de admisión. Es de nuevo diseño para conseguir altos índices de recirculación de gases de escape.Consta de una carcasa con una mariposa, un motor eléctrico y un potenciómetro para recirculación de gases de escape.La toma de los gases de escape se realiza a través de un tubo de unión en la culata del cuarto cilindro. La unidad de control del motor excita el motor eléctrico en función de su familia de curvas características y acciona una mariposa.Según la posición de la mariposa fluye ahora una determinada cantidad de gases de escape hacia el colector de admisión y se mezcla con el aire fresco aspirado.El potenciómetro para recirculación de gases de escape en la tapa de la carcasa detecta la posición de la mariposa. De ese modo es posible diagnosticar las condiciones en que se encuentra la válvula de recirculación de gases de escape.

LUBRICACION

Este sistema es el que mantiene lubricadas todas las partes móviles de un motor, a la vez que sirve como medio refrigerante.

Tiene importancia porque mantiene en movimiento mecanismos con elementos que friccionan entre sí, que de otro modo se engranarían, agravándose este fenómeno con la alta temperatura reinante en el interior del motor.

La función es la de permitir la creación de una cuña de aceite lubricante en las partes móviles, evitando el contacto metal con metal, además produce la refrigeración de las partes con alta temperatura al intercambiar calor con el medio ambiente cuando circula por zonas de temperatura más baja o   pasa a través de un radiador de aceite.

Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos intern

El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de engranajes, toma el aceite del depósito del motor, usualmente el carter, y lo envía al filtro a una presión regulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a las partes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde se extrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o carter del motor, para reiniciar el ciclo.

Para el correcto funcionamiento de este sistema se debe inspeccionar visualmente para detectar fugas, y  presiones y temperaturas anormales de fluido (aceite) de lubricación.

Los controles al sistema pueden realizarse visualmente midiendo con la varilla de medición el nivel de aceite para controlar el consumo o detectar pérdidas y mediante instrumentos como son los manómetros de presión y los termómetros controlar las condiciones del aceite y del circuito y a la vez el funcionamiento del motor.

Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.

Las reparaciones del circuito, en la práctica se basan principalmente en la limpieza de los componentes del circuito y aletas del radiador de aceite, reemplazo de los filtros y cambios periódicos del aceite, antes de su degradación total. Las reparaciones mayores se limitan al reemplazo de los componentes dañados del circuito, los cuales en su mayoría son elementos estáticos y solamente la bomba de circulación es susceptible de roturas por tener partes en movimiento.

Fundamentalmente, al trabajar en este sistema se debe tener la precaución de que el mismo no se encuentre bajo presión y que el aceite se haya enfriado lo suficiente para que un contacto con él no produzca una quemadura. Para el cuidado del medio ambiente, se debe tener la precaución de recolectar todos los drenajes de aceite evitando derrames y disponerlo adecuadamente.

Este sistema conduce gases del motor al exterior. Es importante porque ayuda a la expulsión de los gases del motor, a mejorar la combustión y la potencia final obtenida.

La función de los motores de combustión interna es la de ayudar a los gases producidos en la combustión a escapar del motor hacia el exterior mejorar la combustión y reducir en algunos casos las emisiones de gases nocivos.

Consta de un múltiple de escape, conductos, catalizador, silenciador y en algunas instalaciones, de censores auxiliares.

El principio de operación se basa en las leyes de conducción de gases por cañerías y por el estudio de las ondas generadas por el flujo alternativo. Los gases producto de la combustión, son expulsados por el pistón en su carrera ascendente y salen a través de la válvula de escape al múltiple o conducto colector, de este, el sistema puede derivar en uno o varios catalizadores (motor vehicular) para disminuir las emisiones de los gases peligrosos y de allí al silenciador para disminuir el nivel sonoro del sistema. Pueden haber en el sistema uno o más censores de distinta índole en combinación con una unidad de control y actuadores para controlar o para medir algún parámetro de la combustión.

Este sistema funciona bien si el flujo de gases hacia el exterior es continuo, de caudal acorde al régimen de marcha del motor y con pérdidas de carga admisibles requeridas por el fabricante del motor. La calidad del combustible utilizado, es importante en los sistemas con catalizador, ya que éste puede contaminarse. 

El control principal a realizar, es la medición de la pérdida total de carga del flujo de gases suma de las pérdidas parciales al atravesar cada componente del sistema y además un control de la calidad de los gases de escape (composición), especialmente en aquellos sistemas que tienen catalizador.

Las fallas más comunes de este sistema es el taponamiento de los conductos, por el depósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, la obstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.

Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos, para extraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como el catalizador si esta contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal es defectuosa.

Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmente esperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debe hacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a la salud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, deben controlarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos con catalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado.