motores combustion interna 6689 completo

Motores de combustión internaAutor: Angel Moreno

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Presentación del curso

El objetivo de este curso es aprender de los motores a explosión y los sistemas quelo componen. Por lo tanto trataremos temas básicos para entender que es un motora través del estudio de sus componentes y funcionamientos, además de los sistemasde lubricación, escape y regulación de velocidad, entre otros. Trataremos tambiénconceptos como los tipos de motores de combustión intena como el Otto y el Diesely los sitemas de inyección.

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1. ¿Qué es un motor?. Componentes yfuncionamiento.

El principio de funcionamiento de los motores de encendido a chispa o a gasolinafue enunciado por Beau de Rochas (combustión a volumen constante) y llevado a lapráctica por el alemán Otto en 1862, por eso el ciclo de transformaciones querealiza el fluido en el interior del motor se denomina ciclo Otto.

Un motor es una máquina que transforma la energía química presente en loscombustibles, en energía mecánica disponible en su eje de salida. En un diagramade bloques de entradas y salidas, tendríamos como entrada: aire y combustible y elaporte de sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento como son lossistemas de lubricación, refrigeración y energía eléctrica; y en el interior del motor,sistema de distribución, mecanismos pistón-biela-manivela y como producto desalida final tendríamos la energía mecánica utilizable, además tendríamos comoresiduos o productos de la ineficiencia los gases de la combustión y calor cedido almedio.

Los motores se utilizan para realizar un trabajo mecánico, su utilización es muyvariada y el rango de aplicaciones es muy amplio, se los puede ver accionando,bombas de superficie, generadores, vehículos, compresores, etc.

Consta de un sistema de suministro de combustible, un sistema de suministro deaire, un dispositivo para realizar la mezcla, cámaras de combustión, un sistema quetransforma la energía calorífica en movimiento alternativo y este a su vez medianteun mecanismo biela-manivela se transforma en un movimiento de rotación. En losmotores es muy importante la llamada relación de compresión que es el número de

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motores es muy importante la llamada relación de compresión que es el número deveces que el volumen de la cámara formada por el pistón cuando está en su puntomuerto superior (P.M.S.), las paredes del cilindro y la tapa de cilindros, cabe en elvolumen de la cámara que se produce con las paredes del cilindro, la tapa decilindros y el pistón cuando está en el punto muerto inferior (P.M.I.). Según el tipode combustible utilizado en el motor es la relación de compresión que necesita parasu funcionamiento.

Consta también de sistemas auxiliares como el de lubricación, el de refrigeración, elde regulación de la velocidad y un sistema de evacuación de los productos de lacombustión.

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2. Sistema de lubricación

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

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

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

Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtrode aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.

El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de engranajes, toma elaceite del depósito del motor, usualmente el carter, y lo envía al filtro a una presiónregulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a laspartes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde seextrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o carter del motor, parareiniciar el ciclo.

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

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

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

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

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

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3. Sistema de escape.

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

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

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

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

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Este sistema funciona bien si el flujo de gases hacia el exterior es continuo, decaudal acorde al régimen de marcha del motor y con pérdidas de carga admisiblesrequeridas por el fabricante del motor. La calidad del combustible utilizado, esimportante 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 degases suma de las pérdidas parciales al atravesar cada componente del sistema yademás 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 eldepósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, laobstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.

Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos, paraextraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como elcatalizador si esta contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal esdefectuosa.

Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmenteesperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debehacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a lasalud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, debencontrolarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos concatalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado.

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4. Sistema mecánico de regulación de velocidad.

El sistema de regulador mecánico de velocidad es el más utilizado en motoresestacionarios, también los hay electrónicos y de otros tipos.

Es un sistema muy importante para el motor porque permite la regulación delrégimen de marcha del mismo. Este sistema también es válido para los motoresdiesel.

La función es la de fijar las revoluciones del motor en el régimen deseado por elusuario.

Consta de un eje de entrada, unos contrapesos móviles y un sistema de transmisiónde movimiento por palancas hasta la leva de accionamiento del carburador o bombainyectora del motor diesel.

El eje de entrada toma el movimiento de rotación del motor mediante engranajes ocorrea dentada, este movimiento se transmite a un mecanismo que tiene unoscontrapesos que se mueven por acción de la fuerza centrífuga, esta acción a su vezse transforma mediante un sistema de palancas en otro movimiento de trayectorialineal acotada, que finalmente se transmite mediante otras palancas a la leva delcarburador o de la bomba inyectora.

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Este sistema funciona correctamente si al quitarle carga al motor este se desaceleralentamente y toma una velocidad acorde a la nueva carga impuesta.

Para que funcione hay que controlar que siempre tenga una buena lubricación ensus partes móviles y que el sistema de palancas no se trabe, manteniéndolo libre desuciedad y lubricado.

Si este sistema funciona mal no responderá bien ante una variación brusca de cargadel motor, lo cual puede producir daños en el motor. Periódicamente hay queverificar su funcionamiento, observando como actúa ante una variación de carga.

Las reparaciones se deben realizar desarmando el sistema y reemplazando laspartes dañadas, especialmente los rodamientos que son susceptibles a fallar, losproblemas comunes externos son: atascamiento en el movimiento de las varillas queaccionan la leva del carburador. Otro problema interno común es el desajuste delos contrapesos, para lo cual hay que desarmar y realizar el ajuste correspondiente,esta falla si un contrapeso se desprende es muy dañino ya que puede romper lacarcaza del regulador y todo el sistema.

Las precauciones de seguridad son las que se deben tomar cuando se trabaja en

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partes con movimiento, por lo tanto el motor debe haberse detenido previamente. Elmedio ambiente puede verse afectado si se producen derrames de aceite cuando selo desarma, por lo tanto hay que tomar los recaudos correspondientes.

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5. Sistema biela-manivela.

Este es el sistema mecánico interno principal del motor, es la interfase entre laenergía liberada en la combustión del combustible y la energía mecánica resultante.

Su importancia radica en que es el sistema del motor que relaciona todos losmovimientos que en él se producen para obtener un trabajo útil en el eje de salida.

Este mecanismo transforma el movimiento rectilíneo alternativo del pistón en elmovimiento de rotación variado del cigüeñal.

Consta de un pistón articulado a una biela y ésta a su vez conectada a una manivelao cigüeñal, éstas articulaciones son a través de bujes o cojinetes de metalanti-fricción.

El funcionamiento es el siguiente:

El pistón confinado a moverse en un recinto cerrado o camisa, produce unmovimiento rectilíneo alternativo, primero baja debido a la acción de la presión queejercen sobre él los gases de la combustión en su expansión, y como está vinculadoa una biela ésta lo acompaña en su movimiento, pero a su vez como la biela estávinculada a la manivela del cigüeñal, produce la rotación de éste, el movimientocontinúa, cuando el pistón sube debido a la inercia de los contrapesos del cigüeñal,logrando una vuelta completa, luego el ciclo se repite dando como resultado elmovimiento de rotación del cigüeñal, el cual transmite este movimiento al exterior ala máquina que está acoplada.

El sistema funciona sin inconvenientes si se mantiene el régimen de revolucionesfijado para el motor y no se producen detenciones indeseadas.

Para que este sistema funcione deben responder correctamente otros sistemasrelacionados a él como son el de lubricación y el de refrigeración para evitar suengrane. Además debe asegurarse una correcta combustión para mantener elmovimiento alternativo del pistón.

Si el mecanismo produce un funcionamiento irregular, pérdida de rendimiento,dificultad en el arranque, engrane del motor o una detención brusca, es posible queel mecanismo biela-manivela se encuentre dañado, presentando un desgasteexcesivo de los cojinetes de fricción, o exista una interferencia fuera de rango entrepistón y camisa debida a depósitos de residuos carbonosos o a un calentamientoexcesivo de sus partes, por falta de lubricación y/o de refrigeración.

La reparación de este mecanismo, no es muy simple, requiere el desmontaje de suspartes componentes, una revisión y control de dimensiones, tolerancias, alineación yparalelismo de sus componentes, en general se requerirá verificar si la biela no estátorcida, si el eje del buje de biela y el eje del cojinete de fricción no han perdidoparalelismo y el estado de los metales anti-fricción, del muñón del cigüeñal y suconcentricidad. Probablemente la reparación además, consista en el reemplazo del

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concentricidad. Probablemente la reparación además, consista en el reemplazo delbuje y metales anti-fricción de la biela, el perno de pistón, rectificar el muñón delcigüeñal y también comprobar el estado y fijación de sus contrapesos.

Respecto a la seguridad de las personas, hay que tener en cuenta que el sistemaconsta fundamentalmente de partes en movimiento y que sólo podrá acceder a ellascon el motor detenido y frío, por otro lado estos mecanismos funcionan lubricados,utilizando para ello un circuito que los provee de aceite a cierta presión, enconsecuencia, hay que extremar las precauciones en la manipulación del lubricanteevitando derrames y teniendo presente el grado de inflamabilidad.

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6. Combustible líquidos y gaseosos.

Los combustibles que a temperatura y presión ordinarias son gaseosos estánconstituidos de hidrocarburos de la serie parafínica y oleofínica de estructura simple(metano, etileno).

El gas natural es una mezcla de metano (95%), etano y una pequeña cantidad depropano y se lo utiliza comprimido en botellones a presiones del orden de los 200Kg/cm2, y se lo denomina GNC, su condición natural antidetonante es de 120 a 130octanos, sin necesidad de aditivos tóxicos de plomo orgánico ni benceno u otrosmuy cuestionados que sí contienen las naftas.

Los gases permanentes son el metano natural o artificial, el gas de coque y el gasde alumbrado, éstos dos últimos son de bajo poder calorífico por lo tanto handejado de utilizarse.

Los combustibles líquidos son los de mayor utilización y entre ellos loshidrocarburos obtenidos de la refinación del petróleo crudo, además del benzol ylos alcoholes.

Específicamente la nafta o gasolina está compuesta de hidrocarburos de todas lasseries: parafínica o alifática, son hidrocarburos saturados y son muy estables,oleofínica, similares a las parafínicas pero son no saturadas, son menos estables,nafténica son hidrocarburos saturados y tienden a la estabilidad, aromática, no sonsaturados pero más estables que otras series no saturadas.

Procedentes de moléculas de peso molecular creciente tenemos el gasoil y elpetróleo pesado. Su peso específico es mayor y la volatilidad disminuye.

Los combustibles, según su composición tienen distinta capacidad para evaporarse ypor lo tanto distinta capacidad de mezclarse con el aire, aquellos que fácilmente semezclan se llaman carburantes y son utilizados en los motores de encendido porchispa (nafta y gas), los menos carburantes son utilizados en los motores deencendido por compresión (gasoil, fuel oil).

Número de Octano - Poder antidetonante de los carburantes:

Para obtener una combustión normal en un motor de encendido a chispa, elcombustible debe tener aptitudes para soportar sin detonación elevadascompresiones, cuando ello ocurre, se dice que está dotado de un elevado poderantidetonante. La calidad de un carburante depende esencialmente del valor de supoder antidetonante, cuya medida está dada por el llamado Número de Octano(N.O.). El valor del N.O. de un carburante se obtiene comparándolo concombustibles de referencia constituidos por mezclas de isoctano (C8H18) de la serieisoparafínica, y eptano (C7H16) o bien isoctano y tetraetilo de plomo.

Al isoctano de óptima capacidad antidetonante, se le asigna convencionalmente elN.O.=100 y al eptano de la serie parafínica que posee cualidades antidetonantes

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N.O.=100 y al eptano de la serie parafínica que posee cualidades antidetonantesmuy bajas, el N.O.=0 (cero). Mezclando los dos combustibles en diversasproporciones, se obtienen mezclas con todos los N.O. posibles entre 0 y 100.

La determinación del N.O. de un carburante se hace por medio de motores construidos en serie según prescripciones de pruebas normalizadas. Estos motoresson monocilíndricos especiales, que permiten variar la relación de compresióndurante el funcionamiento. En sucesivas pruebas se determina la mezcla deisoctano y eptano que para un mismo valor de la relación de compresión tenga lamisma intensidad de la detonación que el combustible de ensayo. El tanto por cientode isoctano en esta mezcla representa el número de octano del combustible. Así porejemplo, el combustible que posee la misma intensidad de detonación que unamezcla compuesta de 80% en volumen de isoctano y 20% de eptano, tiene unnúmero de octano de 80.

El N.O. de los combusibles, puede ser elevado con la mezcla, en pequeñasporciones, de determinadas sustancias antidetonantes, antiguamente el plomotetraetilo (TEL), plomo tetrametilo (TML). Las gasolinas "sin plomo" contienen unamayor proporción de hidrocarburos de cadena ramificada, como2,2,3-trimetilbutano y éter metilterbutílico MTBE (C5H12O), que también actúacomo agente antidetonante y oxidante reduciendo la cantidad de hidrocarburos sinquemar y el monóxido de carbono en el escape.

Facilidad de ignición - Número de Cetano:

El motor de encendido por compresión desde el momento en que el combustible seinyecta en la cámara de combustión hasta aquel en que se verifica el encendidotranscurre un corto período de tiempo llamado retraso al encendido. Cuanto mayores el retraso al encendido, tanto mayor resulta la cantidad de combustible que seacumula en la cámara de combustión antes de que ésta comience, por ello, sedesarrolla de un modo repentino y en tal medida, que causa un gradiente de presióntan fuerte, que produce un golpe. Es decir, en el caso del motor Diesel se verificatambién un efecto similar al causado por la detonación en el motor de encendidopor chispa. Un combustible es tanto mejor cuanto menor es el retraso al encendidose que produce en el motor, en este caso, se dice que el combustible tiene unabuena facilidad de ignición. Para tener esta cualidad los combustibles para losmotores de encendido a compresión, deben tener características opuestas a losutilizados para los motores de encendido a chispa.

Para valorar el grado de ignición de un determinado combustible, se hace lacomparación directa, con un combustible de referencia, sobre un motor tipo deprueba. La medida de la facilidad de ignición viene dada generalmente con elNúmero de Cetano (N.C.). El cetano (C16H35) es un hidrocarburo parafínico conóptima facilidad de ignición al que le ha sido asignado por convención el N.C.=100.Al mismo se le mezcla el alfametilnaftaleno, hidrocarburo de escasa facilidad deignición, al cual le asignan un N.C.=0 (cero). El procedimiento para determinar elN.C. es similar al empleado para determinar el N.O.

Un combustible debe cumplir con ciertos requisitos para poder ser utilizado en unmotor, para ello le dan ciertas propiedades para hacerlos aptos a los distintosregímenes de marcha como son: arranque, aceleración, desaceleración, carga

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regímenes de marcha como son: arranque, aceleración, desaceleración, cargamáxima, etc. También deben ser capaces de aportar estas propiedades en cualquiertipo de clima.

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7. Motor de combustión interna de combustión avolumenconstante - Ciclo Otto.

Los ciclos teóricos del motor a combustión a volumen constante fueron estudiadospor Beau Rochas, pero su aplicación práctica se la debemos a Otto que construyó losprimeros motores aproximadamente en 1862.

El ciclo Otto es un ciclo cerrado, que utiliza una mezcla de aire y gasolina o aire ygas y para su ignición tiene la ayuda de una chispa eléctrica producida por elsistema de encendido. Este ciclo consta de 4 etapas o tiempos. Aspiración,compresión, combustión y expansión. El flujo del fluido en su interior sería elsiguiente:

En la carrera descendente del pistón, aspira un volumen de mezclaaire-combustible, que ingresa en una cámara, cuando el pistón sube comprime esamezcla que cuando alcanza el punto muerto superior se enciende y se quema avolumen constante (teórico), para luego producir una expansión (carrera útil) encuyo transcurso aporta el trabajo, luego en la carrera ascendente se eliminan losgases de la combustión y el ciclo se inicia nuevamente.

El ciclo ideal o teórico difiere bastante del real por diversos motivos entre los cualespodemos mencionar:

Disociación química de los combustibles, combustión no a volumen constante sinovariable debido al tiempo de apertura de las válvulas de admisión y escape, avanceal encendido para evitar la detonación de los combustibles, etc., todo lo cual hace

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que el ciclo no se realice como el teórico.

La mezcla de aire y gasolina (nafta) o aire y gas puede hacerse actualmente en undispositivo llamado carburador o en la cámara de combustión en los sistemas deinyección, este último está reemplazando al sistema de carburador.

Motores ciclo Otto a gas o nafta :

La mezcla y regulación del aire y el combustible se realiza en un dispositivo llamadocarburador al cual ingresan el combustible líquido o gaseoso y el aire y se obtieneuna mezcla regulada de carburante en proporción acorde al régimen defuncionamiento del motor.

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8. Carburadores.

Carburador para líquidos:

Este dispositivo, realiza la conversión y mezcla del combustible líquido con el aire,de acuerdo a los requerimientos del motor.

Su importancia radica en que produce una mezcla adecuada al régimen de marchadel motor, arranque, ralentí, aceleración brusca, velocidad crucero, desaceleración ycarga máxima.

La función principal es la mezclar el aire exterior con los vapores del combustiblelíquido para producir una combustión apropiada. Es de hacer notar la diferencia conel carburador para gas, porque a éste carburador además se le agrega la función deproducir la evaporación del combustible líquido, en una sección donde se produceuna caída brusca de presión.

El dispositivo básico consta de una válvula mariposa o mariposa del carburador, unacuba de nivel constante y uno o varios surtidores. Actualmente los carburadorestienen muchos accesorios que mejoran su funcionamiento, adecuando mejor lamezcla al régimen requerido por el motor. Con la tendencia actual de la inyecciónde combustible, los carburadores tienden a desaparecer.

El funcionamiento básico de un carburador es el siguiente: cuando la mariposa delcarburador se abre, la depresión producida por el del motor genera un flujo de aireque al pasar por un difusor o tubo venturi se acelera, este aumento en la energíacinética del aire, produce una disminución de la presión en ese punto, donde seubica el surtidor de combustible líquido, esta depresión evapora una cierta cantidadde combustible, estos vapores se mezclan con el aire e ingresan al motor. Eldescenso del nivel en la cuba mueve el flotante, que al bajar abre la entrada decombustible reponiendo el nivel nuevamente.

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El carburador funciona bien si se produce en él la cantidad necesaria de mezclacombustible que el motor necesita para funcionar de acuerdo a su régimen defuncionamiento, si esto sucede, el motor funcionará en forma armoniosa, sininterrupciones y los de gases de combustión tendrán una composición (análisis degases de escape) que nos asegure la total combustión de la mezcla.

Los controles que debo realizar son para asegurar el suministro de aire ycombustible al carburador en cantidad y calidad necesarias y que todos losconductos, surtidores y orificios internos del mismo se mantengan con suscalibraciones originales o con la tolerancia dada por el fabricante.

Las fallas se pueden detectar observando el funcionamiento mismo del motor, quedebe ser suave y sin interrupciones, también con el resultado de un análisis de losgases de combustión, que nos dirá de la calidad o proporciones de combustible yaire, otro indicador de la calidad de la mezcla es la temperatura de los gases deescape.

La reparación de un carburador se limita al recambio de piezas que han sufridodesgaste con el uso por lo tanto sería muy útil tener presente el calibre de todos losorificios y surtidores que se encuentran en el mismo.

Las consideraciones de seguridad son las mismas que para cualquier sistema quetiene y manipula combustible en su interior, es decir purgar y eliminar toda traza decombustible antes de realizar reparaciones. Para el cuidado del medio ambiente serequiere evitar derrames y disponer restos de combustible en recipientes adecuadospara su tratamiento posterior.

Carburador para gas:

El carburador es un dispositivo que prepara la mezcla aire y gas combustible antes

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de su ingreso al motor y para cualquier régimen de funcionamiento.

Es un elemento muy importante ya que de su buen funcionamiento y regulación,dependen las condiciones de cómo se va a realizar la combustión y por lo tanto delfuncionamiento y comportamiento del motor en sus distintos regímenes de marcha.

La función del carburador es la de mezclar el combustible gaseoso con el aire enproporciones adecuadas, para su combustión en el motor.

Consta de varios componentes tales como: una membrana, un resorte, una válvulapara el pasaje de aire, otra válvula de mariposa, comúnmente llamada mariposa delcarburador, una válvula de medición de gas, una válvula de mezcla en ralentí y unaválvula de caudal o potencia.

El funcionamiento es el siguiente: cuando en el múltiple de admisión del motor segenera una depresión, esta actúa sobre la cara superior de la membrana delcarburador que por la acción de la presión atmosférica que actúa sobre la carainferior, levanta la membrana, ésta a su vez es equilibrada por un resorte. Lamembrana al levantarse deja abierto el pasaje de aire y también abre la válvula demedición de gas, el gas también ingresa al carburador, donde se produce la mezclacon el aire en adecuadas proporciones. La válvula de mezcla en ralentí regula elpasaje de aire cuando la mariposa del carburador está cerrada y la válvula de caudalo potencia reduce el pasaje de gas al mínimo, para obtener la regulación de lacalidad de la mezcla.

Para saber si está funcionando bien, nuevamente será necesario un análisis de losgases de combustión ya que una buena combustión depende principalmente de lasproporciones de aire y combustible que ingresan al motor, dichas proporciones sonfunciones exclusivas del carburador.

Para que funcione el carburador fundamentalmente hay que asegurarle el suministrode aire y gas combustible en las condiciones especificadas por el fabricante (presión,temperatura, humedad, componentes, etc.).

Las fallas se pueden detectar observando el funcionamiento mismo del motor, quedebe ser suave y sin interrupciones, también con el resultado de un análisis de losgases de combustión, que nos dirá de la calidad o proporciones de combustible yaire, otro indicador de la calidad de la mezcla es la temperatura de los gases deescape.

El problema más usual es la rotura de la membrana del carburador, lo cualsoluciono reemplazándola. Los demás elementos estáticos, raramente se rompen ycuando ello sucede, se procede a su recambio.

Debido a que en el carburador se producen mezclas explosivas, su manipulacióndesde el aspecto de la seguridad, debe realizarse teniendo la precaución de aislarlode la fuente de suministro de gas combustible y ventear todo el gas que pudierahaber en su interior. Para el medio ambiente hay que cuidar que no haya pérdidasque lo contaminen.

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9. Motor de combustión interna de combustión apresión constante - Ciclo Diesel.

Los motores EC o encendido compresión (combustión a presión constante) fueronrealizados por Rudolph Diesel en 1892. Las transformaciones del fluido en elinterior del motor se realizan de acuerdo a un ciclo cerrado, utiliza aire a presiónatmosférica o a una mayor presión en los sistemas sobrealimentados y la inyecciónde un combustible líquido el cual se enciende por la alta temperatura del airelograda después de la compresión del aire. Las transformaciones del fluido son lassiguientes:

En la carrera descendente del pistón, aspira un volumen de aire, que ingresa en unacámara, cuando el pistón sube comprime el aire que cuando alcanza el puntomuerto superior se encuentra a alta temperatura, en ese momento se inyectafinamente pulverizada una cierta cantidad de combustible líquido, que a medida queingresa, se enciende y produce una combustión a presión constante (teórico), paraluego expandirse realizando la carrera útil, en cuyo transcurso entrega trabajo,luego en la carrera ascendente se eliminan los gases de la combustión y el ciclo seinicia nuevamente al igual que en el ciclo Otto.

El ciclo ideal difiere del real por las mismas razones del ciclo Otto con la diferenciaque el homólogo del avance al encendido es el avance de la inyección y el fenómeno

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que el homólogo del avance al encendido es el avance de la inyección y el fenómenode detonación tiene su homólogo llamado "picado".

Similitudes y diferencias entre ciclo Otto y ciclo diesel :

En el motor encendido a chispa, para evitar la detonación, se procura que en ningúnmomento de la carga tenga lugar el encendido por compresión, en el motor Diesel,por el contrario, se trata de producirla, lo antes posible, para evitar que durante elperíodo de retraso se verifiquen condiciones que favorezcan la detonación. Por ellolos métodos para reducir la detonación son totalmente opuestos.

En el motor encendido a chispa el aumento de la relación de compresión acerca elpeligro de la detonación, en los motores Diesel, la disminuye, porque aumentandola temperatura al final de la compresión, disminuye el retraso al encendido. Elaumento de la relación de compresión requiere para los carburantes un aumento delnúmero de octano, mientras que en el gasoil permite un descenso del número decetano.

En la práctica las relaciones de compresión para motores Diesel, no son inferiores a14:1 o 17:1 para asegurar un satisfactorio arranque. Debido a las mayores presionesalcanzadas los motores Diesel son más pesados y robustos, sus elementos serán demayor dimensión.

Los motores Diesel requieren mayor cantidad de aire para la combustión paracompensar las malas condiciones de la mezcla y como dentro de ciertos límites lacombustión es mejor cuanto mayor es el exceso de aire carburante, no es necesarioregular la entrada de aire al variar el régimen y la carga, por lo tanto la variación dela carga se hace sólo sobre el combustible. Se tiene así la ventaja que a las cargasbajas, disminuyendo la resistencia a la entrada del aire por falta de la mariposa,aumenta el rendimiento por disminución de las pérdidas por bombeo. El motorsuministra para cada regulación un par casi constante al variar el número derevoluciones.

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10. Alimentación de combustible gaseoso.

Alimentación de combustible gaseoso:

El sistema de alimentación de combustible gaseoso es una instalación que adecua laprovisión de gas a las necesidades y especificaciones del motor a gas.

Es de vital importancia para el buen funcionamiento del motor, ya que eliminafluidos en estado líquido, asegura la presión de alimentación y quita impurezassólidas que puede arrastrar el gas.

Este sistema toma el gas provisto por la red de distribución, separa los compuestosque llegan en estado líquido, regula la presión de línea a una adecuada a laalimentación del regulador del motor

Consta de un separador gas-líquido, un regulador de gas y un filtro de gas. Elseparador de líquido consta simplemente de un recipiente cilíndrico con placas ensu interior donde choca el gas de entrada, haciendo coalescer las gotas de líquidoque arrastra el gas, depositándolas en su interior, esta acción se favoreceaumentando el tiempo de residencia del fluido e incluyendo cambios en la direccióndel flujo. La separación de líquido la realiza por expansión y cambio de dirección delflujo en un recipiente, haciendo disminuir la energía cinética del fluido cuandochoca con placas en su camino, dejando el gas bajo la acción de la gravedad elmayor tiempo posible. Este camino tortuoso y el tiempo de residencia, hace que lasgotas de líquido queden en estas placas y decanten por acción de la gravedad. Lapurga del líquido separado sale por la parte inferior y puede ser manual oautomática. El regulador de gas consta de una membrana expuesta por un lado auna presión de referencia (generalmente la presión atmosférica) y a la acción de unresorte cuya tensión se puede ajustar desde el exterior girando un tapón roscado ypor el otro a la presión aguas arriba, a través de un orificio. El gas cuya presión sequiere regular, ingresa por un orificio calibrado, acorde al caudal que va aproporcionar, y sobre el que actúa un obturador conectado por una palanca a lamembrana.

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El funcionamiento del regulador de presión puede resumirse en lo siguiente: si lapresión de gas aguas arriba del regulador aumenta, esta se transmite a través de unorificio a la membrana, empujándola hacia arriba, con esta acción y a través de susistema de palanca, el obturador cierra el paso de gas, con lo cual disminuye lapresión de gas, la presión del resorte sobre la membrana, reacciona empujándolahacia abajo restituyendo el equilibrio y abriendo nuevamente el orificio, con estasacciones se logra mantener la presión del gas constante. El regulador mediante unsistema mecánico de membrana, resorte antagónico y obturador, mantiene,aumenta o reduce la presión de entrada, acondicionándola a la requerida por elcarburador del motor. Si la presión de alimentación es muy alta, se pueden utilizardos reguladores de presión de diferente rango, conectados en serie, según laaplicación, antes de ingresar al carburador .

El sistema funciona bien si el gas a la salida del mismo, no presenta arrastre delíquido y tiene la presión requerida para el paso siguiente.

Para poner en régimen este sistema, debo asegurarme que la válvula de ingreso degas al mismo esté abierta, que el separador de líquido esté bien purgado y que elregulador de gas esté regulado a la presión de salida requerida.

Si el sistema no funciona correctamente podremos observar a la salida delseparador un gas húmedo con fuerte arrastre de líquido o al tomar la presión desalida del regulador su valor está fuera del rango especificado para el mismo.

Para eliminar el líquido introducido en el sistema: se debe purgar el mismo,drenando todos los fluidos acumulados en el fondo del separador.

Regulación de la presión de gas: los reguladores se pueden ajustar a la presióndeseada colocando un manómetro a la salida para realizar una lectura continua, a lavez que se regula la presión ajustando la tensión del resorte que actúa sobre lamembrana.

Una falla frecuente en los reguladores de presión es la rotura de su membrana.

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Las precauciones de seguridad se deberán extremar ya que el sistema contiene uncombustible, por lo tanto para realizar cualquier trabajo en alguno de suscomponentes se deberá aislar de la fuente de provisión de gas, ventear la presióndel gas de su interior y drenar los líquidos acumulados, además por ninguna causase deberán realizar trabajos en caliente en cualquier parte de este circuito. Encuanto al ambiente, tendremos cuidado de recolectar todos los drenajes de líquido ytratar que los venteos se recirculen a otros circuitos de tratamiento de gas.

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11. Alimentación de combustible líquido.

El sistema de alimentación de combustible líquido es una instalación que adecua laprovisión de nafta o gasoil a las necesidades y especificaciones del sistema deinyección o del carburador del motor.

Es de vital importancia para el buen funcionamiento del motor, ya que bombea elcombustible cargado en el depósito o tanque de combustible hasta la bomba deinyección propiamente dicha en los motores diesel o hasta los inyectores en lainyección electrónica de gasolina, regula la presión de alimentación y retiene lasimpurezas sólidas que puede arrastrar,.

Este sistema, mediante una bomba ubicada en el interior o en el exterior deldepósito de combustible lo envía con presión regulada, pasando por un filtro queretiene las partículas sólidas que pudiera contener el líquido, hasta otra bomba demayor presión de salida (motores Diesel) o hasta los inyectores propiamente dichos(inyección electrónica de combustible).

Consta de una bomba centrífuga, a engranajes, a diafragma, a leva, émbolo olobular, de un regulador de presión, conducto de circulación, y un filtro.

El sistema toma el combustible líquido desde su depósito y la bomba lo hacecircular, previa regulación de presión, por el conducto que lo introduce en un filtro,el cual retiene las partículas sólidas en suspensión, para luego alimentar otrosistema.

El sistema funciona bien si el suministro de combustible se realiza en forma limpia,sin interrupciones y sin variaciones de presión, lo cual se puede verificar con unmanómetro adecuado colocado en la línea de conducción.

Para mantener en buenas condiciones de funcionamiento este sistema, es necesariodos precauciones fundamentales, una es la de mantener siempre un cierto nivel en el depósito de combustible, evitando que se vacíe completamente, la otra es la derealizar el recambio periódico del filtro, de acuerdo a frecuencia indicada por elfabricante.

La detección de una falla en sistema se determina por medición de la presión en elsistema o visualmente por la ausencia de combustible en el sistema que alimenta.

Si este sistema falla, verificar si el filtro no está tapado, si no hay fugas en losconductos por los que circula y finalmente si funciona la bomba.

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Respecto a las condiciones de seguridad, éstas se deberán extremar, ya que elsistema manipula un combustible, por lo tanto para realizar cualquier trabajo enalguno de sus componentes se deberá purgar todo el combustible, además porninguna razón se deberán realizar trabajos en caliente si no se está seguro que nose han formado gases combustibles, producto de la evaporación del líquido. Encuanto al ambiente, tendremos cuidado de recolectar todos los drenajes decombustible y de disponerlos adecuadamente.

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12. Alimentación de aire.

Motor a combustible carburado y encendido a chispa y motor a combustible líquidoinyectado y encendido por compresión:

Este sistema adecua el suministro de aire necesario para combustión en cuanto a sucalidad.

Es de suma importancia para el funcionamiento y la vida del motor, ya que debesuministrar el aire en cantidad necesaria y además retener partículas sólidas quetiene el aire en suspensión.

Este sistema toma aire del medio ambiente, separa las impurezas en estado sólido ylo conduce hasta el múltiple de admisión o hasta el carburador.

Consta de un filtro que puede ser del tipo seco o húmedo y un conducto; puedeademás tener adosado algún accesorio (sensores) y puede ingresar también en uncompresor o sobrealimentador.

El filtro de aire mediante una serie de laberintos de papel, metálico y/o líquidoretiene las partículas sólidas contenidas en el aire de ingreso, luego ingresa en unconducto que lo deriva a un sobrealimentador, al múltiple de admisión o a uncarburador.

Este sistema funciona bien si los productos de la combustión presentan unporcentaje típico de gases que indican una buena combustión, es decir con laproporción de aire que corresponde, también la temperatura de los gases de escapees una buena indicación. Se puede determinar la composición de los gases decombustión con un analizador de gases.

Para un buen funcionamiento de este sistema debemos controlar periódicamente elfiltro de aire, la frecuencia de inspección dependerá principalmente de las horas defuncionamiento y del ambiente donde está instalado el motor.

Para determinar si este sistema funciona mal se pueden realizar distintasmediciones, una es el análisis de los gases de escape y otra visualmente observandolos gases de escape. Como la falla más común es la obstrucción del filtro, muchasveces bastará con observar el mismo y verificar su limpieza.

Generalmente los problemas de este sistema se solucionan reemplazando elelemento filtrante.

Manipular elementos de este sistema es de muy bajo riesgo. Solamente hay quetener la precaución de que el motor no este funcionando. En cuanto al medioambiente, solamente habrá que disponer los cartuchos y/o desperdicios del filtro,en lugar adecuado.

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13. Sistema mecánico de inyección de combustible -Motores Diesel.

Este sistema de inyección para combustibles líquidos, utilizado comúnmente en losmotores Diesel, es un sistema de inyección a alta presión (en el orden de los 200Kg/cm2).

Sirve para inyectar, de acuerdo a la secuencia de encendido de un motor, ciertacantidad de combustible a alta presión y finamente pulverizado en el ciclo decompresión del motor, el cual, al ponerse en contacto con el aire muy caliente, semezcla y se enciende produciéndose la combustión.

La función es la de producir la inyección de combustible líquido finamentepulverizado en el momento indicado y en la cantidad justa de acuerdo al régimen defuncionamiento del motor.

Este sistema consta fundamentalmente de una bomba de desplazamiento positivocon capacidad para inyectar cantidades variables de combustible dada por un diseñoespecial de los émbolos y con un émbolo por inyector o cilindro del motor. El otrocomponente importante es el inyector propiamente dicho encargado de la inyeccióndirectamente en la cámara de combustión (inyección directa) o en una cámaraauxiliar (inyección indirecta).

El funcionamiento es el siguiente:

El sistema de alimentación suministra el combustible a una bomba alternativaaccionada por el mismo motor y sincronizada con éste, para inyectar en cadacilindro en el momento preciso, la bomba, mediante unos émbolos de forma ymecanizado particular y accionados por un sistema de levas, bombea el combustiblepor una cañería hasta los inyectores que con el pulso de presión del fluido, abren einyectan el combustible que ingresa en la cámara de combustión del motor,finamente pulverizado. La cantidad de combustible que inyecta cada émbolo de labomba se regula haciendo girar el émbolo por medio de un sistema de piñón ycremallera, con este giro del émbolo, se pone en comunicación la cámara donde seencuentra el combustible ingresado, con una ranura helicoidal mecanizada en elémbolo, dejando salir el excedente de combustible de regreso a su depósitooriginal, limitando así la cantidad inyectada al motor.

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Este sistema funciona correctamente si inyecta la cantidad de combustible correctaen el momento preciso de compresión del cilindro, nuevamente si realizamosanálisis de la composición de los gases de combustión y la temperatura en elescape, tendremos una indicación de cómo se está realizando la combustión,cualitativamente un funcionamiento sereno y sin interrupciones y con gases decombustión saliendo por el escape en cantidad, color, y olor normales, nos indicantambién que no hay problemas en la combustión y por lo tanto en el sistema deinyección. La bomba debe estar perfectamente sincronizada con el funcionamientodel motor para asegurar que se inyecte combustible al cilindro correspondientesegún una secuencia dada de inyección.

Debo realizar controles, para asegurar que el filtro de aire y de combustible estén enbuenas condiciones, que ingrese aire al múltiple de admisión y combustible a labomba de inyección respectivamente, en cantidad y calidad necesarias. Para el buenfuncionamiento de bomba es necesario que sus componentes internos semantengan en el rango de ajuste estipulado, si no, ésta pierde su rendimiento y lapresión y cantidad de combustible no será la adecuada. La bomba debe estar biensincronizada con el funcionamiento del motor, para iniciar la inyección en elmomento preciso y en el cilindro correspondiente. También es muy importante lacalibración de los inyectores, para que realicen su apertura a la presióncorrespondiente. Por lo expuesto, la calidad y limpieza del combustible utilizado esel principal factor a tener en cuenta para el buen mantenimiento de la bomba.

Las fallas de este sistema de inyección se pueden detectar con precisión medianteun análisis de los gases de combustión o cualitativamente, visualmente, observandola calidad y cantidad de gases en escape (color, olor, etc.), también localizandopérdidas de combustible. Una falla en la inyección también puede ser detectada porun fuerte ruido, como un golpe, que puede indicar una obstrucción de un inyector o

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un fuerte ruido, como un golpe, que puede indicar una obstrucción de un inyector oun ingreso de aire en el circuito.

La reparación de este sistema, debe hacerse por personal calificado ya que como seha indicado, los componentes de una bomba de inyección y los inyectores son degran precisión. El resto del personal sólo se debe limitar a controlar lasincronización de la bomba, el estado de los inyectores y la calidad de combustibleutilizado.

Aunque no tan inflamable que los combustibles gaseosos y la gasolina misma, lasprecauciones al trabajar con este sistema se basan en no generar puntos calientes ya drenar el combustible de los componentes a intervenir. En cuanto al cuidado delmedio ambiente, hay que elevar las precauciones para evitar derrames quecontaminen el suelo.

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14. Sistemas de encendido.

Este sistema provee la energía eléctrica necesaria para producir el encendido de lamezcla combustible.

Su importancia radica en que su presencia garantiza el inicio de la combustión en losmotores que funcionan bajo el principio del ciclo Otto, produciendo una chispa queenciende la mezcla combustible.

La función principal es la de convertir energía eléctrica de baja tensión en altatensión y distribuirla a cada uno de los cilindros del motor.

Consta básicamente de: un generador de corriente o batería, un arrollamientoprimario, un interruptor mecánico, un condensador, arrollamiento secundario, undistribuidor y bujías.

El funcionamiento es el siguiente: el generador de corriente o una batería suministraenergía eléctrica que circula a través de un interruptor mecánico y un condensador aun circuito primario de una bobina, cuando se abre el interruptor se produce unavariación rápida, ayudada por el condensador, del campo magnético, que produce elpaso de corriente por el arrollamiento primario, lo cual induce en el arrollamientosecundario una tensión muy elevada (14000 o 20000 V), esta tensión se distribuyeal cilindro correspondiente de acuerdo a la secuencia de encendido y provoca en losextremos de una bujía una chispa en el interior del motor, que es la que enciendefinalmente la mezcla combustible.

El funcionamiento de este sistema se puede verificar, si el funcionamiento del motorse produce de manera uniforme y sin interrupciones. Para asegurarnos que cadacomponente funciona bien, se pueden realizar mediciones eléctricas de continuidad,si esta existe no debería haber problemas. El componente más difícil deinspeccionar es la bujía, ya que puede no presentar fallas cuando se la prueba encondiciones que no son las de funcionamiento real.

La mejor manera de controlar si el sistema funciona es la de comprobar la llegadade energía eléctrica de alto voltaje hasta la bujía, debiéndose verificar esta últimapor separado y con dispositivos especiales para ese fin. También controlar elsuministro de energía eléctrica de baja tensión (batería o generador)

Las fallas más frecuentes, son la rotura o pérdida de aislamiento de una bujía, y semanifiesta por un funcionamiento desparejo (rateo) a un régimen o en todo régimende marcha del motor. Si huera una discontinuidad eléctrica de algún arrollamiento odel cable de bujía, la falla sería total, no produciendo el encendido de la mezcla enel cilindro en cuestión. La fuente de energía eléctrica inicial también puede fallar,cuando ello sucede, no se registra voltaje en sus bornes de salida.

La reparación del sistema se limita al reemplazo del componente dañado.

Las condiciones de seguridad son las mismas requeridas para las instalacioneseléctricas, especialmente en el circuito de alto voltaje. El cuidado del medioambiente se limita a disponer adecuadamente los elementos reemplazados.

Funcionamiento de un sistema de encendido por magneto :

Este sistema de encendido de descarga capacitiva, se caracteriza porque es muy

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compacto , tiene el generador de energía eléctrica y el distribuidor incorporado.

Su importancia radica en que además de cumplir la función del sistema deencendido convencional, puede ser utilizado en lugares donde no se cuenta con unafuente de energía eléctrica externa (batería), ya que el mismo genera la energíanecesaria para su funcionamiento.

La función principal, como en el encendido convencional, es la de convertir energíaeléctrica de baja tensión en alta tensión y distribuirla a cada uno de los cilindros delmotor, con la ventaja de que se provee a sí mismo de la energía eléctrica quenecesita para el funcionamiento.

Consta básicamente de: un generador de corriente alterna incorporado, un circuitorectificador de la corriente generada, un capacitor que almacena la energíaproducida, un circuito que genera la señal de disparo de corriente a cadaarrollamiento primario, una llave electrónica de disparo, un arrollamiento primario,un arrollamiento secundario y bujías.

El funcionamiento es el siguiente: el alternador genera energía eléctrica a partir dela energía mecánica suministrada por el mismo motor, ésta se rectifica por medio deun circuito electrónico, y se almacena en un capacitor, cuando se genera la señal dedisparo que es provista por un circuito eléctrico de bobinas captoras y según lasecuencia de encendido del motor, la llave electrónica dispara la carga del capacitorsobre un arrollamiento primario cuya variación del campo magnético induce unacorriente de alto voltaje en un arrollamiento secundario, la cual se conduce hasta labujía correspondiente del cilindro del motor, que enciende la mezcla combustible.

El funcionamiento de este sistema se puede verificar, si el funcionamiento del motor

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se produce de manera uniforme y sin interrupciones. Para asegurarnos que estesistema funciona bien, se pueden realizar mediciones eléctricas para verificar que ala salida del dispositivo generador y sincronizador la corriente de baja tensiónproducida es la estipulada por el fabricante y se detecta en la secuencia requeridapor el motor. El componente más difícil de inspeccionar es la bujía, ya que puede nopresentar fallas cuando se la prueba en condiciones que no son las defuncionamiento real.

La mejor manera de controlar si el sistema funciona es la de comprobar la llegadade energía eléctrica de alto voltaje hasta la bujía, debiéndose verificar esta últimapor separado y con dispositivos especiales para ese fin.

Las fallas más frecuentes, son la rotura o pérdida de aislamiento de una bujía, y semanifiesta por un funcionamiento desparejo (rateo) a un régimen o en todo régimende marcha del motor. Si huera una discontinuidad eléctrica de algún arrollamiento odel cable de bujía, la falla sería total, no produciendo el encendido de la mezcla enel cilindro en cuestión. Los circuitos electrónicos componentes también sonsusceptibles de falla y deben ser inspeccionados por personal idóneo.

La reparación del sistema al igual que en los sistemas convencionales, se limitan ala verificación del sincronismo del encendido y al reemplazo de los componentesdañados, ya que todas las reparaciones deben ser realizadas por personal idóneo enelectricidad y electrónica y con instrumental de taller.

Las condiciones de seguridad son las mismas requeridas para las instalacioneseléctricas, especialmente en el circuito de alto voltaje, tener en cuenta además queen este sistema también hay elementos en movimiento. El cuidado del medioambiente se limita a disponer adecuadamente los elementos reemplazados.

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15. Torque y Potencia - Medición de la potencia.

Hay dos conceptos de la mecánica que las personas tienden a confundir, el primeroes el de torque que por definición es el producto de una fuerza por la distanciadonde se aplica dicha fuerza, esto también se denomina momento, par o trabajomecánico. Otra definición de lo mismo es: torque es el trabajo que puede realizar unmotor, su unidad es Kg m, Libras pie, etc. El otro concepto es el de potencia que esel trabajo que se puede desarrollar por unidad de tiempo, es decir es la velocidadcon que se puede realizar un trabajo, su unidad es CV, KW, HP, etc. Por ejemplo,puedo subir una cuesta en una moto de 2 HP o una de 20 HP, pero la velocidad a laque puedo realizarlo con cada una, van a ser diferentes, de hecho con la de 20 HP lavoy a subir más rápido.

Teniendo en cuenta estos conceptos y su relación, analizaremos los primerosmétodos para medir la potencia utilizaban un dispositivo llamado dinamómetro, queaunque actualmente no se usa, es muy útil para aclarar conceptos. El mismoconsistía de un freno y una balanza. El ensayo se debe realizar a distintasrevoluciones del motor para definir la curva de potencia versus rpm, por lo tanto semantenían determinadas revoluciones del motor a medida que se iba frenando elmismo. El freno se conectaba mediante una palanca de longitud conocida al plato dela balanza que medía la fuerza que se ejercía en ella. Como se ha dicho el productode la fuerza por la distancia donde se aplica es el torque del motor (fuerza medidapor la balanza por el largo de la palanca) como la potencia es el torque por unidadde tiempo, se puede determinar la potencia desarrollada por este motor,relacionando el torque con las rpm del motor, ordenando las unidades y haciendoconversiones se puede obtener la potencia por ejemplo en CV o KW. Por ejemplo sidel ensayo obtenemos un torque de 19 Kg m a 2300 rpm la potenciacorrespondiente será: P= (19 (Kg m) x 2300 (rpm))/716,20 = 61 HP. Repitiendoestas operaciones para distintos regímenes de rpm, obtendremos la curva depotencia a distintas revoluciones del motor.

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16. Sistema de refrigeración.

Este sistema elimina el exceso de calor generado en el motor.

Es de suma importancia ya que si fallara puede poner en riesgo la integridad delmotor.

Su función es la de extraer el calor generado en el motor para mantenerlo con unatemperatura de funcionamiento constante, ya que el motor por debajo o por encimade la temperatura de funcionamiento, tendría fallas pudiendo hasta no funcionarpor completo.

Consta de una bomba de circulación (hay sistemas que no la utilizan), un fluidorefrigerante, por lo general agua o agua más producto químico para cambiar ciertaspropiedades del agua pura, uno o más termostatos, un radiador o intercambiador decalor según el motor, un ventilador o u otro medio de circulación de aire yconductos rígidos y flexibles para efectuar las conexiones de los componentes.

En la mayoría de los sistemas de refrigeración, la bomba de circulación toma elrefrigerante (fluido activo) del radiador, que repone su nivel del depósito auxiliar, ylo impulsa al interior del motor refrigerando todas aquellas partes más expuestas alcalor, puede incluir refrigerar el múltiple de admisión, camisas, culatas o tapa decilindro, radiador de aceite, etc., pasa a través de uno o varios termostatos y regresaal radiador donde se enfría al circular por tubos pequeños de gran superficie dedisipación, el intercambio de calor generalmente se realiza con el aire circundante elcual es forzado a través del radiador utilizando un ventilador que generalmente esaccionado por el mismo motor. Existen sistemas de refrigeración donde el fluido

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activo es el aire circundante, el cual es forzado por las partes del motor que sequieren refrigerar, cilindros, tapas de cilindros, radiador de aceite, etc,. Estossistemas generalmente utilizan también un circuito auxiliar con otro fluido activo,por ejemplo el aceite del motor, el cual consta de otro radiador que intercambiacalor con el aire exterior y refrigera sobre todo aquellas partes internas del motordonde es difícil o imposible que pueda alcanzar otro fluido refrigerante (agua o aire).

Para verificar que el sistema funciona bien, los motores disponen de uno o variostermómetros que indican en cada instante la temperatura del refrigerante en laparte del motor que se desea medir. La temperatura medida por los termómetrosdeben encontrarse en el rango de temperatura aceptado por el fabricante para lascondiciones de funcionamiento del motor. Temperaturas anormales pueden indicardos cosas: a)Hay una falla en el sistema de refrigeración, por ejemplo falta de fluidorefrigerante o b)Hay una falla o defecto en una parte o en todo el motor.

Para que este sistema funcione es primordial controlar periódicamente el correctonivel del fluido refrigerante; controlar que los termostatos abran a la temperaturaindicada por el fabricante; que el radiador esté libre de incrustaciones que obturenlos canales de circulación de fluido y del aire por el exterior; que el fluidorefrigerante tenga la proporción correcta de anticongelante acorde al clima de lazona; que el accionamiento de la bomba de circulación esté en buen estado y estéfuncionando correctamente.

Las fallas se detectan precozmente si observamos los indicadores de temperatura,estando atentos a incrementos inusuales de la misma; por eso es aconsejableinstalar protecciones y/o alarmas que paren el motor por alta temperatura. Sihubiera indicadores de nivel de refrigerante sería otro parámetro para prevenirfallas del sistema.

Los cuidados pueden abarcar desde un buen mantenimiento, rellenar fluidorefrigerante y limpieza externa del radiador hasta reparaciones con el reemplazo decomponentes dañados como bomba de agua, termostatos, radiador, mangueras,conexiones, etc.

Las precauciones de seguridad se basan fundamentalmente en trabajar con el motordetenido y frío para evitar incidentes con objetos en movimiento y quemaduras.Para cuidar el medio ambiente debe disponerse adecuadamente el fluidorefrigerante cuando se reemplaza evitando derrames.

Los fluidos refrigerantes actuales son a base de alcoholes especialmente losglicoles, que mezclados con agua en distintas proporciones protegen al sistema derefrigeración y al motor de daños por congelamiento cuando funciona en regionescon muy bajas temperaturas. Según la proporción de fluido anticongelante en elagua, variará el punto de congelamiento de la mezcla, debiéndose adecuar la mismaa cada región de trabajo.

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17. Transmisión de la potencia. Tomas de fuerza.

Este sistema es el intermediario entre el motor y la máquina o aplicación a accionar.-

Sirve para acoplar y desacoplar el movimiento de rotación del motor a la máquina oaplicación que acciona.

Su función es la de tomar el movimiento de rotación del volante inercial ytransmitirla a través de discos dentados giratorios y platos o discos fijos a un eje desalida donde se acopla finalmente la máquina o carga.

Consta básicamente de una corona dentada (de encastre) fija en el volante inercial,unos discos dentados intercambiables de fibra y metal (ferrodos), acoplados a lacorona de arrastre, discos o platos metálicos fijos y deslizantes, un dispositivo deempuje con su accionamiento y un eje de salida montado sobre rodamientos en unacarcaza metálica.

El principio de operación se basa fundamentalmente en la acción de freno oembrague que ejercen los discos o ferrodos en movimiento sobre los platos o discosfijos y deslizantes cuando éstos se juntan entre sí accionados por un sistema depalancas y resortes que mantienen una determinada presión entre sí, evitando eldeslizamiento, y finalmente transmiten el movimiento al eje de salida solidario conlos discos deslizantes, y de éste a la máquina o dispositivo conducido.

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El sistema funciona correctamente si la transmisión de potencia se realiza en formapareja y sin interrupciones y su accionamiento se realiza en forma suave, aplicandola fuerza correcta especificada por el fabricante.

Para que funcione correctamente hay que mantener la separación de los discos unadistancia preestablecida, para que a su vez los resortes tengan la tensión deseparación adecuada a la fuerza que se debe ejercer en el accionamiento, además esimportante el correcto montaje de los rodamientos donde se apoya el eje de salida,los cuales deben recibir una lubricación apropiada. Los ferrodos

Las fallas en este sistema se producen por el desgaste que sufren los ferrodos porla fricción del acople y desacople, que hace que resbalen los discos y ferrodos entresí aumentando el desgaste de estos últimos hasta su rotura. La falta de lubricaciónproduce la falla de los rodamientos. Sobretensiones de las correas de accionamientoo grandes desalineaciones del eje de salida, afectan la duración de los rodamientos.

Las reparaciones van desde un simple ajuste de la tuerca que registra la tensión delos resortes y con esto la distancia entre platos fijos y móviles y los ferrodos, elengrase de los rodamientos y partes móviles hasta el reemplazo de los ferrodos condesgaste, el juego completo, o el reemplazo de partes componentes dañadas para locual hay que desarmar totalmente el sistema.

Las precauciones de seguridad para con este sistema es la de trabajar con motordetenido ya que hay partes mecánicas en movimiento y el cuidado del medioambiente se debe tener en cuenta cuando se manipulan y se realizan tareas dondeintervienen lubricantes y la disposición final de los repuestos reemplazados.

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18. Sistema de inyección electrónica de combustible.

Este es un sistema que reemplaza el carburador en los motores a gasolina, suintroducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de controldel medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.

Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburador para dosificar elcombustible y crear un mezcla aire / combustible, muy próxima a la estequiométrica(14,7:1 para la gasolina), lo que garantiza una muy buena combustión conreducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera. La relaciónestequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible que garantiza unacombustión completa de todo el combustible.

La función es la de tomar aire del medio ambiente, medirlo e introducirlo al motor,luego de acuerdo a esta medición y conforme al régimen de funcionamiento delmotor, inyectar la cantidad de combustible necesaria para que la combustión sea lomás completa posible.

Consta de fundamentalmente de sensores, una unidad electrónica de control yactuadores o accionadores.

El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros de funcionamientodel motor, como son: el caudal de aire, la temperatura del aire y del refrigerante, elestado de carga (sensor PAM), cantidad de oxígeno en los gases de escape (sensorEGO o Lambda), revoluciones del motor, etc., estás señales son procesadas por launidad de control, dando como resultado señales que se transmiten a losaccionadores (inyectores) que controlan la inyección de combustible y a otras partesdel motor para obtener una combustión mejorada.

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El sensor PAM (Presión absoluta del Múltiple) indica la presión absoluta del múltiplede admisión y el sensor EGO (Exhaust Gas Oxigen) la cantidad de oxígeno presenteen los gases de combustión.

Este sistema funciona bien si a régimen de funcionamiento constante se mantiene larelación aire / combustible cercana a la estequiométrica, esto se puede comprobarcon un análisis de los gases de combustión, pero al igual que los sistemas acarburador, debe proveer un funcionamiento suave y sin interrupciones en losdistintos regímenes de marcha.

Estos sistemas tienen incorporado un sistema de autocontrol o autodiagnóstico queavisa cuando algo anda mal, además existe la posibilidad de realizar un diagnósticoexterno por medio de scanners electrónicos que se conectan a la unidad de controlde inyección y revisan todos los parámetros, indicando aquellos valores que estén fuera de rango.

La detección de fallas debe realizarla personal especializado en estos sistemas ydeben contar con herramientas electrónicas de diagnóstico también especiales paracada tipo de sistema de inyección.

La reparación de estos sistemas se limita al reemplazo de los componentes fallados,generalmente los que el diagnóstico electrónico da como defectuosos.

Los sistemas de inyección electrónicos no difieren de los demás, respecto a lasnormas de seguridad ya que manipula combustible y/o mezclas explosivas. Lomismo para el cuidado del medio ambiente, se debe manipular con la precaución deno producir derrames de combustible.

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motores combustion interna 6689 completo

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