motorse hace referencia al movimiento, a la acción de moverse, de andar, de

hacer funcionar algo

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Lo mismo puede suceder en la informática. Motor, la palabra motor, se aplica comúnmente en la jerga a términos tales como “motor de búsqueda” o “engine” y siempre se hace referencia a lo mismo: el hecho de generar un “movimiento” que produzca definitivamente una acción. Para el caso de estos “motores de búsqueda”, a partir de una serie de palabras clave, se desencadena el proceso de pesquisa en diferentes direcciones electrónicas en búsqueda de un resultado final. Desde los primeros buscadores, conformados por los robots de la primera mitad de la década de 1990, hasta las modernas tecnologías de las spiders y los metabuscadores, el principio regente ha sido la analogía absoluta con los motores: la producción de un verdadero “movimiento”.Nosotros los amantes de los autos, casi como que ignoramos y dejamos de lado cualquier otra acepción de esta palabra que no haga referencia a uno de los más maravillosos inventos del hombre: el automóvil.¿Qué sería de los autos que amamos y disfrutamos sin el motor? La nada… sólo un bello objeto de diseño y nada más. Sin dudas, el pasaje de la tracción a sangre, mediada por el esfuerzo de caballos, bueyes, burros o mulas significó un salto imponente en términos de rendimiento y calidad en el transporte. Fue en este contexto que los principios que rigen el funcionamiento de un motor fueron enunciados por Beau de Rochas y luego, ya en 1862, fueron llevados a la práctica por el alemán Otto, lo que finalmente derivó en que el ciclo de transformaciones que provoca un fluido en el interior del motor se denomine ciclo Otto.Palabras más, palabras menos, y al margen del marco histórico plagado de numerosas anécdota, lo cierto es que el motor es el verdadero corazón de nuestro amigo, el auto, y el que (en definitiva) nos permite disfrutarlo a pleno.El motor es, en palabras harto simplificadas, una máquina que puede convertir la energía que se encuentre almacenada de diferentes formas en su interior, como pueden ser combustibles, baterías o fuentes de otro tipo, en energía mecánica que finalmente termina realizando “un trabajo”, un “movimiento”. O sea que, básicamente, el motor transforma la energía química (de los combustibles) en energía mecánica que se traduce efectivamente en su eje de salida. Se produce de este modo una fuerza que provoca indefectiblemente movimiento. Esta capacidad de transformación energética tuvo su origen en las primeras máquinas de vapor, en las cuales la energía térmica era convertida en energía mecánica, para llegar a su apoteosis con la conversión decombustibles fósiles en la capacidad de desplazamiento. A partir de entonces, la difusión de los automóviles inició un crecimiento de proporciones exponenciales, desde los tradicionales diseños que comenzaron a

poblar con lentitud las calles de las grandes ciudades en la década de 1930 hasta los formidables prototipos modernos de variados diseños que recorren urbes y caminos en el siglo XXI.

Si tuviésemos que resumirlo en unas pocas palabras, podríamos decir que el funcionamiento del motor trata sobre lo siguiente: entradas y salidas (ver segunda imagen). En el apartado de “entradas” ubicamos al aire y los combustibles con el agregado del aporte hecho por sistemas auxiliares como los lubricantes, los sistemas de refrigeración y la energía eléctrica. Asimismo, dentro del bloque del motor ubicamos como “entrantes” a los diferentes sistemas de distribución, mecanismos pistón-biela-manivela y como resultante (o “salida”) tendríamos a la energía mecánica producida como derivado de todo lo anterior, dejando para lo último todo lo residual como pueden ser los gases de la combustión y el calor producido.Motores los hay de todo tipo: están aquellos que consiguen la energía proveniente de fluidos (motores eólicos, hidráulicos, de aire comprimido, térmicos, etc.). Los hay también la energía de los sólidos y aquellos que terminan consiguiendo la energía de otras formas especiales (por ejemplo los motores eléctricos).Las características generales de los motores se podrían clasificar de la siguiente manera:- El rendimiento: es el cociente entre la potencia útil y la potencia absorbida. Es importante en este punto citar que la potencia no es otra cosa que la energía que se transfiere en función del tiempo de acción; por tradición, suele seguir expresándose en caballos de fuerza, pese a la preferencia mundial con utilizar al vatio como unidad de medición.- Velocidad de giro (o nominal): ésta es la velocidad angular del cigüeñal, vale decir, el número de radianes por segundo a las que gira. Vale recordar que el radián es una medida angular equivalente a unos 57º sexagesimales.- Potencia: es la resultante del trabajo que el motor es capaz de desarrollar a una determinada velocidad de giro en una determinada unidad de tiempo. La relación entre el peso y la potencia de un auto es una de las variables cardinales para definir la capacidad de desplazamiento en velocidad en tramos de extensión reducida. Este principio es el que permite a los autos de Fórmula 1 participar de los certámenes, dado que trasportan muy poco peso en el marco de una potencia muy elevada-- Par motor: es finalmente el momento de rotación que acciona sobre el eje del motor y termina determinando su giro. Generalmente se mide en kilográmetros (kgm) o Newtons-Metro (Nm, también denominados joules en el sistema internacional).

Señoras y señores, con ustedes, el motor.

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Ciclos termodinámicosEs el conjunto de las transformaciones termodinámicas de un fluido, en un sistema que retorna a las condiciones iniciales después de haber realizado un trabajo. En los motores de combustión interna, como en el caso de los automóviles, el trabajo obtenido proviene de la transformación parcial del calor producido por la combustión.Generalmente, el estudio de los ciclos ter-modinámicos se lleva a cabo suponiendo que se trata de un fluido perfecto, que funciona en una máquina igualmente perfecta, es decir, suponiendo que el ciclo está constituido por una serie de transformaciones termodinámicas ideales, como las transformaciones adiabáticas (sin intercambio de calor con el exterior), isobáricas (a presión constante), las isocoras (a volumen constante) e isotérmicas (a temperatura constante).

En realidad, el comportamiento del fluido se aparta notablemente del ciclo teórico por

varias razones, que en el caso de un motor de combustión interna, son las siguientes:- el fluido que actúa en el motor no es perfecto y su alejamiento del comportamiento teórico se hace patente sobre todo a altas temperaturas, es decir en la fase de combustión;- el calor específico aumenta con la temperatura y, por tanto, la energía de combustión conduce a una temperatura final menor;- la llama se propaga a velocidad finita, por lo que, dado que la combustión de la mezcla no es instantánea, resulta necesario hacer saltar la chispa de la bujía algunos grados antes del punto muerto superior del pistón;- la transformación en la que, a volumen constante, se debería ceder a un cuerpo frío el calor no transformado en trabajo, se realiza mediante la substitución de los gases de escape por mezcla fresca;- las fases de compresión y de expansión no son adiabáticas, dado que existen intercambios de calor a través de las paredes del cilindro. Estos intercambios, por otra parte inevitables, son necesarios para el

funcionamiento mecánico, ya que es preciso mantener a temperatura suficientemente baja la superficie de la cámara de los cilindros. El calor cedido al refrigerante no representa la única pérdida de calor, ya que también los gases de escape ceden al ambiente exterior, y- a causa de las pérdidas de carga a través de las válvulas, la presión dentro del cilindro, en la fase de admisión, tiende a ser inferior a la atmosférica, mientras que en la fase de escape es superior. Esto lleva consigo una pérdida de trabajo realizado por el pistón y una reducción de la cantidad de fluido que toma parte en el ciclo. Para remediar estos inconvenientes, las válvulas sean de admisión o de escape, se abren con cierto avance y se cierran con cierto retraso.Todas estas causas de alejamiento del ciclo real (ciclo práctico) respecto del ideal, conducen a una disminución del rendimiento del motor.TiposCiclos termodinámicosSe denomina ciclo termodinámico a cualquier serie de procesos termodinámicos

tales que, al transcurso de todos ellos, el sistema regrese a su estado inicial; esdecir, que la variación de las magnitudes termodinámicas propias del sistema seanula.

El ciclo termodinámico realizado en una máquina térmica consta de variosprocesos, en los que se intercambia energía térmica o energía mecánica o ambos ala vez.En el caso de una máquina térmica motora, los procesos en los que se intercambia energía térmica son: a) De absorción de calor de un foco externo a temperatura elevada denominadofoco caliente.b) De cesión de calor a un foco externo a temperatura más baja denominado focofrío. En una máquina térmica generadora, el intercambio de energía térmica serealiza en el sentido opuesto al descrito anteriormente.

Ciclo de fuerza

Los ciclos de potencia o dispositivos cíclicos generadores de potencia revistende gran importancia en el estudio de la termodinámica ya que varios sistemas ymaquinas se basan en su funcionamiento. Los modernos motores automotrices, camiones, barcos, turbinas de gas sonejemplo de aplicaciones extremadamente útiles de estos procesos.Los motores endotérmicos son maquinas motrices cíclicas en las que la energíainterna que posee un fluido (vapor, gas) se transforma parcialmente en energíamecánica, dicho fluido es el medio al que se le proporciona o sustrae en adecuadospuntos del ciclo operativo.

Ciclo de obtención de trabajo La obtención de trabajo a partir de dos fuentes térmicas a distinta temperatura se emplea para producir movimiento, por ejemplo en los motores o en los alternadores empleados en la generación de energía eléctrica. El rendimiento es el principal parámetro que caracteriza a un ciclo termodinámico, y se define como el trabajo

obtenido dividido por el calor gastado en el proceso, en un mismo tiempode ciclo completo si el proceso es continuo. Este parámetro es diferente según los múltiples tipos de ciclos termodinámicosque existen, pero está limitado por el factor o rendimiento del Ciclo de Carnot. Aporte de trabajo Un ciclo termodinámico inverso busca lo contrario al ciclo termodinámico deobtención de trabajo. Se aporta trabajo externo al ciclo para conseguir que latrasferencia de calor se produzca de la fuente más fría a la más caliente, al revésde como sucedería naturalmente. Esta disposición se emplea en las máquinas deaire acondicionado y en refrigeración.

Ciclo de Otto El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Se caracteriza porque en una

primera aproximación teórica,todo el calor se aporta a volumen constante.

Ciclo de cuatro tiempos (4T) El ciclo consta de seis procesos, dos de los cuales no participan en el ciclotermodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación dela carga del mismo: E-A: admisión a presión constante (renovación de la carga)A-B: compresión isoentrópicaB-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se elevarápidamente antes de comenzar el tiempo útil C-D: fuerza, expansión isoentrópica o parte del ciclo que entrega trabajoD-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constanteA-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante (renovación de lacarga) Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo de Otto, los motores de dostiempos y los motores de cuatro tiempos. Este último, junto con el motor diésel, es

el más utilizado en los automóviles ya que tiene un buen rendimiento y contaminamucho menos que el motor de dos tiempos.

Ciclo de dos tiempos (2T)

1. (Admisión - Compresión).Cuando el pistón alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior) empieza a desplazarse

hasta el PMS (Punto Muerto Superior),creando una diferencia de presión que aspira la mezcla de aire y gasolina por la lumbrera de admisión hacia el cárter de precompresión .(Esto no significa que entre de forma Gaseosa). Cuando el pistón tapa la lumbrera, deja de entrar mezcla, y durante el resto del recorrido

descendente el pistón la comprime en el càrter inferior, hasta que se descubre la lumbrera de transferencia que lo comunica con la cámara de compresión, con lo que la mezcla fresca precomprimida ayuda a expulsa los gases quemados del escape (renovación de la carga).

2. (Expansión - Escape de Gases). Una vez que el pistón ha alcanzado el PMS y la mezcla está comprimida,se la enciende por una chispa entre los dos electrodos de la bujía, liberando energía y alcanzando altas presiones y temperaturas en el cilindro. El pistón se desplaza hacia abajo, realizando trabajo hasta que se descubre la lumbrera de escape. Al estar a altas presiones, los gases quemados salen por ese orificio. El rendimiento de este motor es inferior respecto al motor de 4 tiempos, yaque tiene un rendimiento volumétrico menor y el escape de gases es menos eficaz.También son más contaminantes. Por otro lado, suelen dar más par motor ena unidad de tiempo (potencia) para la misma cilindrada, ya que este hace una

explosión en cada revolución, mientras eel motor de 4 tiempos hace una explosiónpor cada 2 revoluciones, y cuenta con más partes móviles. En el pasado fueronsumamente populares por sus elevadas prestaciones en las motocicletas hasta unacierta cilindrada, ya que al aumentar ésta su consumo era excesivo. Éste tipo de motores se utilizan mayoritariamente en motores de poca cilindrada(ciclomotores, desbrozadora, cortasecos, motosierra ect) ya que es más barato y sencillo de construir, y su emisión de contaminantes elevada es muy baja en valor absoluto.

Eficiencia

La eficiencia o rendimiento térmico de un motor de este tipo depende de la relación de compresión, proporción entre los volúmenes máximo y mínimo de la cámara de combustión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 hasta 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar

proporciones mayores,como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octanos para evitar la detonación. Una relación de compresión baja no requiere combustible con alto numero de octanos para evitar este fenómeno; de la misma manera, una compresión alta requiere un combustible de alto numero de octanos, para evitar los efectos de la detonación, es decir, que se produzca una auto ignición del combustible antes de producirse la chispa en la bujía. El rendimiento medio de un buen motor Otto de 4 tiempos es de un 25 a un 30 %, inferior al rendimiento alcanzado con motores diesel, que llegan a rendimientos del 30 al 45 %, debido precisamente a su mayor relación de compresión.

Ciclos teóricos y ciclos reales

Ciclos teóricos de los motores endotérmicos

Para los ciclos teóricos, las aproximaciones más empleadas en orden de aproximación a la condiciones reales son tres:

ciclo realciclo de aireciclo aire-combustible.A estos ciclos teóricos se comparan en la práctica los ciclos reales. Los ciclos reales se obtienen experimentalmente por medio de los indicadores. El uso de estos idndicadores es el motivo por el qual los ciclos reales también son llamados ciclos indicados.

Los ciclos teóricos no són idénticos a los ciclos reales, pero són una herramienta muy útil para estudiar termodinámicamente los motores de combustión interna. Especialmente para comprender cuanto influyen sobre su utilización las condiciones de funcionamiento y para comparar entre sí diversos tipos de motores.

Suposiciones de los ciclos teóricosLos ciclos teóricos también se pueden llamar ciclos ideales ya que se calcula suponiendo

que las condiciones de operación són ideales tal y como se detalla a continuación.

En los ciclos teóricos (o ciclos ideales) se supone que el fluido operante está constituido por aire y que éste se comporta como un gas perfecto. Por ello, los valores de los calores específicos se consideran constantes e iguales al del aire a las condiciones tipo 15º de temperatura y 1 atmósfera de presión:

Cp = 0.241 Ca/kg ºC ;Cv = 0.172 Ca/kg ºC ;

Donde resulta:

Suponemos, además, que en el ciclo teórico (o ciclo ideal) las fases de introducción y sustracción de calor tienen una duración bien determinada, dependiente del tipo de ciclo (ciclo otto, ciclo diésel, ciclo de sabathé), y que en las otras fases no hay pérdidas de calor.

Es natural, que, con estas hipótesis, los valores máximos de temperatura y presión, así como, en consecuencia, el trabajo y el rendimiento térmico calculados para el ciclo teórico (o ciclo ideal), sean más elevados que los correspondientes a los otros tipos de ciclos.

El ciclo teórico (o ciclo ideal) representa, por tanto, el límite máximo que teóricamente puede alcanzar el motor y permite un fácil estudio matemático basado en las leyes de los gases perfectos. A él nos referimos al emplear a lo largo de este tratado, la expresión “ciclo teórico”.

Ciclo de aireEn el ciclo de aire, el fluido operante es también aire, pero se supone que los calores específicos son variables a lo largo de la gama de temperaturas en que se opera.

Las condiciones de introducción y sustracción del calor son iguales a las del ciclo ideal y tampoco hay pérdidas de calor. Como el cálculo de los calores específicos

medios es complicado, se usan tablas que dan directamente los valores del calor y el trabajo, en términos de energía interna y entalpía para los diversos puntos de las transformaciones isentrópicas del aire. Teniendo en cuenta la variaciones de los calores específicos, se obtienen, para la temperaturas y presiones máximas, valores inferiores a los calculados para el ciclo ideal; por consiguiente, el trabajo y el rendimiento térmico asimismo más bajos, pero, así y todo, son aún mayores que los correspondientes a un ciclo real.

El ciclo aire-combustible es, entre todos los que por lo general se calculan, el más próximo al ciclo real. En el motor de encendido por chispa (ciclo otto), el fluido está compuesto, durante la fase de aspiración, por la mezcla y los gases residuales de la combustión anterior; en el motor de encendido por compresión (ciclo diésel) está formado por aire y los gases residuales. Después de la combustión, el fluido está constituido por productos de la misma, esto es, una mezcla de CO2, CO, H2O,N2. Estos gases tienen un calor específico medio

todavía más alto que el del aire; pero además, se cuenta con un incremento posterior de los calores específicos, a causa de la disociación o descomposición química de las moléculas más ligeras sometidas a la acción de altas temperaturas. El aumento de los calores específicos, así como la disociación que, por ser reacción endotérmica, absorbe una parte del calor de la combustión, producen un posterior descenso de la temperatura y la presión máxima en comparación con las calculadas para el ciclo de aire.

Para el cálculo del ciclo aire-combustible se recurre a tablas que contienen datos obtenidos experimentalmente. Incluso para este ciclo se admite no sólo que el calor es introducido y sustraído de manera instantánea, como en el ciclo ideal, sino que no se producen pérdidas de calor.

Ciclo real de los motores endotérmicosEl ciclo real se obtiene experimentalmente, como ya hemos indicado, por medio de diversos aparatos indicadores, capaces de registrar el diagrama de presiones en función

de los volúmenes, en un cilindro motor en funcionamiento. El diagrama indicada refleja las condiciones reales del ciclo y, por tanto, tiene en cuenta también –además de las variaciones ya enunciadas para el ciclo aire y para el de aire-combustible en la comparación de ciclos ideales- las pérdidas de calor, la duración de combustión, las pérdidas causadas por el rozamiento del fluido, la duración del tiempo de abertura de las válvulas, el tiempo de encendido, así como de inyección y las pérdidas del escape.

Comprensión Definición de compresión 02/11/2010

La compresión o segundo tiempo, dentro del ciclo del motor de cuatro tiempos. Presión alcanzada por la mezcla detonante en la cámara de explosión antes del encendido.

Al llegar al final de la carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la

cámara por el ascenso del pistón. En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

Curvas de motores

Se denominan curvas características de un motor de combustión interna las que expresan gráficamente la potencia, el par motor y el consumo específico en función de la velocidad de rotación del cigüeñal. Dichas curvas se trazan señalando en un diagrama los valores de la potencia (caballos de vapor), del par (kilográmetros) y del consumo (gramos de carburante por caballo de vapor en una hora), que el motor proporciona a cada variación de su régimen de rotación. El motor se coloca en un banco de pruebas y se le hace funcionar en condiciones de alimentación máxima, es decir, con la mariposa del carburador abierta por completo o con la bomba de inyección (motores Diesel o de inyección de gasolina) al caudal máximo. En algunos casos se trazan las curvas o cargas parciales, o sea, con un grado

de alimentación inferior al máximo. Las curvas están incluidas entre un límite mínimo de revoluciones (por debajo del cual el funcionamiento del motor resulta irregular) y un máximo (por encima del cual quedaría perjudicada la duración de los órganos mecánicos). Estos 2 extremos determinan el campo de utilización del motor.La curva de potencia crece en progresión casi constante hasta un valor determinado, que indica el régimen de potencia máxima. Luego decrece rápidamente hasta el límite máximo de utilización. El descenso de potencia más allá de dicho valor es debido a la disminución del rendimiento volumétrico del motor. El punto de potencia máxima corresponde, por tanto, a un régimen de revoluciones del cigüeñal inferior al máximo permitido. En general, cuanto menor curvatura tiene el trozo de línea comprendido entre el límite mínimo de utilización y el régimen de potencia máxima, tanto más elástico es el funcionamiento del motor.Por lo común, la curva del par motor tiene un trazado mucho más llano que la de la potencia. También crece al aumentar las revoluciones del motor, pero su progresión es

mucho menor. Además, el punto de par motor máximo corresponde a un régimen de rotación muy inferior al de potencia máxima. Una vez alcanzado su límite más alto la curvatura decrece, pero menos rápidamente que la de potencia. Puede decirse que un motor es tanto más elástico cuanto más amplio es el intervalo entre el régimen de par máximo y el de potencia máxima.Un desarrollo aproximadamente inverso al de la curva del par es el de la curva del consumo específico. Al aumentar las revoluciones del motor dicha curva decrece, con lentitud, desde el régimen de utilización mínima hasta un cierto límite, que corresponde al punto de consumo mínimo. En general, este límite está comprendido en el intervalo que separa el régimen de par máximo del de la potencia máxima. La curva vuelve luego a subir gradualmente hasta el valor de utilización máxima del motor.

Curvas Características del motor

Curvas de comportamiento del motor

Figura 1. Curvas características del motor

Los índices principales del motor de combustión interna no son constantes para todo su rango de trabajo.

El gráfico de la izquierda (figura 1) representa el comportamiento genérico de alguno de ellos.

Aunque estos índices varían un tanto dependiendo del tipo y naturaleza del motor, en reglas generales en los motores de combustión interna se comportan como se indica en el gráfico de la izquierda.

El eje horizontal representa el crecimiento de la velocidad de rotación, mientras que el vertical, el crecimiento de la potencia, par motor o torque y el consumo específico de combustible.

Se entiende por consumo específico de combustible, la cantidad de combustible que se consume para producir la unidad de

potencia; por ejemplo: gramos/kilowatts-hora.

Veamos el comportamiento de cada uno de los índices.Potencia

La potencia en el motor de combustión interna crece todo el tiempo con el aumento de la velocidad de rotación, hasta un máximo en el valor de la velocidad nominal, a partir de la cual comienza a decrecer drásticamente, especialmente en el motor Diesel.Par motor

Los motores de combustión interna tienen muy bajo torque a bajas y altas velocidades de rotación, según se muestra en la curva azul del gráfico.

Los valores altos del par motor se obtienen a las velocidades medias con un máximo en un punto que depende del tipo y naturaleza del motor, cuando un motor tiene el par máximo a bajas velocidades de rotación, se dice que es un motor elástico, ya que puede adaptarse

mejor a los cambios de carga bajando la velocidad y aumentando el torque; por ejemplo: subiendo una colina.

En forma general este punto de par máximo responde a las reglas generales siguientes:Los motores de gasolina tienen el punto de velocidad de par máximo en un valor mas bajo del rango de trabajo que los motores Diesel.Para el motor de gasolina, el punto de par máximo será mas bajo a medida que aumente la carrera del pistón. Como durante el desarrollo del motor de gasolina, cada vez la carrera se ha ido haciendo mas pequeña, puede decirse que: los modernos motores tienen el par máximo en un punto mas alto que los antiguos.Los motores Diesel de inyección directa, tienen el punto de par máximo a mas alta velocidad de rotación, mientras que los de inyección indirecta y de cámara MAN a mas bajas (son mas elásticos).Consumo específico de combustible

El consumo de combustible para producir la potencia se comporta en el motor de gasolina como se muestra en la curva roja, puede apreciarse que hay un punto con el consumo de combustible mínimo, y un relativo ancho rango donde se mantiene muy próximo al mínimo, cambiando drásticamente al alza, para la bajas velocidades y especialmente para las altas.

De este comportamiento se desprende, que si quiere ahorrarse gasolina, deben evitarse las altas velocidades.

Los motores Diesel tienen su punto de menor consumo específico a velocidades de rotación mas altas, por lo que en este caso, lo más conveniente, es utilizarlo cerca de la potencia máxima.

TEMA 1

EL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

1 Historia del motor

El motor de combustión interna se desarrolla de una evolución de la máquina de vapor.

La diferencia que tienen es que en el motor de combustión interna el trabajo se obtiene

de la mezcla de aire y combustible, mientras que en el motor a vapor se obtiene de la

presión del vapor de agua por una combustión externa.

En mayo de 1876 Nikolaus Otto construye el primer motor de cuatro tiempos.

En 1878, el escoses Dugald Clerk construye el primer motor de dos tiempos.

Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach, en 1882 montan su propia compañía, centrando

sus esfuerzos en la construcción de un motor de poco peso, alto régimen y que funcione

con gasolina, consiguiéndolo en 1886, un coche equipado con ese motor alcanza la

velocidad de 11 Km./h en 1889.La Daimler Motor Company se crea en 1890, alcanzando

sus motores una enorme reputación, que se ve acrecentada cuando en 1894, en la

primera carrera de coches entre París y Rouen, los únicos 15 coches que llegan a la línea

de meta de los 102 que habían 

tomado la salida, están equipados.

En 1883 el ingeniero alemán Karl Benz crea la Benz & Company. En enero de 1886 crea

el que ha sido considerado históricamente como el primer vehículo equipado con motor

de combustión interna; es un triciclo equipado con un motor de 4 tiempos de

construcción propia, según la patente de Otto; en julio del mismo año comienza su

construcción para el público. En 1891 construye su primer automóvil de 4 ruedas.

En Francia, François-René Panhard y Emile Levassor, fundan el 1888 la empresa Panhard

& Levassor, que con motores Daimler, comienza a fabricar los primeros autos franceses

en 1891. Empiezan pues las construcciones colectivas, aunque artesanales de vehículos;

la construcción en serie aún no existe y es el propio inventor el encargado de la

construcción e incluso posterior reparación de los automóviles. 

En 1892, el alemán Rudolfd Diesel inventa un motor que funciona con combustibles

pesadosy no necesita sistema de encendido, que se llamara motor diesel. Despues de 5

años en 1987 se construye el primer de estos motores.

En 1957, el alemán Felix Wankel prueba con éxito el nuevo motor de pistón rotativo, que

es conocido con el nombre de su inventor, motor Wankel. Pero el motor era demasiado

complicado y por esta razón no tuvo éxito en el mercado automotriz.

En todo el mundo, la industria del automóvil empieza a establecerse.

En Estados Unidos, Henry Ford inicia la historia de esta prestigiosa marca a partir de

1893 cuando construye su primer coche en Detroit, para en 1903 fundar la Ford Motor

Company. 

En diciembre de 1898, en Billancourt se inicia la historia de otro grande, Renault, de la

mano de los hermanos Renault: Marcel, Fernand y Louis.

En el mismo año, los hijos de Adam Opel amplían su fábrica de máquinas de coser y de

bicicletas con la fabricación de automóviles.

En 1899, Italia ingresa en el mundo automovilístico al crearse la Fábrica Italiana

Automobili Torino (FIAT), a cargo de Giovanni Agnelli.

En 1908, Ford lanza al mercado el legendario Ford T, que representó la popularización

del automóvil al reducir sensiblemente los costes de fabricación mediante técnicas como

la utilización de la pintura negra (era la que secaba más rápido y permitía reducir el

tiempo de fabricación del coche). Aún así, la producción francesa era superior en

número durante los primeros años del siglo XX.

Con la entrada de General Motors en el mercado, a base de absorber varias fábricas

pequeñas, los Estados Unidos tomarían la cabeza de la producción para no dejarla hasta

nuestros días.

Las dos grandes marcas norteamericanas se instalan en Europa y para esa época la

hegemonía en cuanto a producción es clara: Estados Unidos, Francia, Gran Bretaña,

Alemania e Italia.

A pesar de que Alemania nunca fue el primer productor de automóviles, creó el

considerado por muchos automóvil del siglo XX: el Volkswagen Käffer, o Escarabajo

(1938), diseñado por Ferdinand Porsche bajo petición del mismísimo Adolf Hitler.

Durante la Segunda Guerra Mundial, la producción se detiene; casi todos los

constructores se dedican a la fabricación de material bélico durante esos años.

Concluida la guerra, Ford y General Motors aprovecharon el panorama, ampliamente

favorable, para absorber algunos pequeños fabricantes. Los años de la post-guerra se

caracterizaron por las desapariciones de legendarias marcas, fusiones y

reagrupamientos estratégicos; estas fusiones y absorciones continúan hasta el día de

hoy.

En la década del los 80, el mercado oriental, y principalmente el japonés, adquirió tal

importancia que el mercado norteamericano especialmente, pero también el europeo,

vieron peligrar su hegemonía, y debieron de aprender y adoptar técnicas orientales para

continuar en cabeza del mercado. Así aparecen conceptos como la producción just-in-

time (producción en masa), o los principios Kaizen, hoy en día aplicados universalmente

en el mercado automovilístico.

La última lucha parece centrada en los vehículos híbridos, con motores eléctrico y de

explosión a la vez, lucha encabezada de momento por el mercado oriental. 

Pero esta historia no acaba aquí; los motores eléctricos cada día son mejores y más

fiables; ya se habla de automóviles sin necesidad de conductor, de motores de

hidrógeno, y de infinidad de ideas para un futuro, en algunos casos más próximo de lo

que pensamos. Y la historia no acaba aquí; el automóvil es un invento muy joven dentro

de la historia de la humanidad, pero promete continuar durante muchos años más,

puede que con características muy diferentes a las actuales, pero seguirá siendo un

auto-móvil.

2 El motor térmico de combustión interna

El motor térmico de combustión interna (Otto), transforma la energía calorífica

(explosión) en energía mecánica. Esta combustión se produce dentro de la propia

cámara por ello se le denomina motor de combustión.

Hay que tener en cuenta que los motores térmicos de combustión interna deben reunir

una serie de cualidades:

- Buen rendimiento, es decir que se transforme en trabajo la mayor parte posible de la

energía que produce la combustión.

- Bajo consumo en relación a su potencia, es decir que nos consuma la menos cantidad

de combustible, pero que esta sea aprovechada en su mayor cantidad posible.

- Gases de escape poco contaminantes, esta normativa se la está aplicando en la gran

mayoría de coches, para evitar las emisiones de CO2 al medio ambiente.

- Fiabilidad y durabilidad.

- Bajo coste de fabricación y mantenimiento.

3 Clasificación de los motores de combustión interna

Los motores de combustión interna se pueden clasificar atendiendo a diferentes

aspectos:

Por la forma de iniciar la combustión:

· Motores OTTO.

· Motores DIESEL.

Por el ciclo de trabajo:

· Motores de 2 tiempos.

· Motores de 4 tiempos.

Por el movimiento del pistón.

· Motores de pistón alternativo.

· Motores de pistón rotativo.

Motor Otto

 

El motor convencional del tipo Otto es de cuatro tiempos, o también llamado motor de

explosión o motor de encendido provocado (MEP). La eficiencia de los motores Otto

modernos se ve limitada por varios factores, entre otros la pérdida de energía por la

fricción y la refrigeración.

En general, la eficiencia de un motor de este tipo depende del grado de compresión.

Esta proporción suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos.

Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia

del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de

octano.

Consiguen su potencia máxima entre las 5.000 y 7.000 rpm.

La eficiencia media de un buen motor Otto es de un 20 a un 25%: sólo la cuarta parte de

la energía calorífica se transforma en energía mecánica.

Motor diesel

 

En teoría, el ciclo diesel difiere del ciclo Otto en que la combustión tiene lugar en este

último a volumen constante en lugar de producirse a una presión constante. La mayoría

de los motores diesel tienen también cuatro tiempos, si bien las fases son diferentes de

las de los motores de gasolina.

En la primera fase se absorbe aire hacia la cámara de combustión. En la segunda fase, la

fase de compresión, el aire se comprime a una fracción de su volumen original, lo cual

hace que se caliente hasta unos 440 ºC. Al final de la fase de compresión se inyecta el

combustible vaporizado dentro de la cámara de combustión, produciéndose el

encendido a causa de la alta temperatura del aire. En la tercera fase, la fase de

potencia, la combustión empuja el pistón hacia atrás, trasmitiendo la energía al

cigüeñal. La cuarta fase es, al igual que en los motores Otto, la fase de expulsión.

Algunos motores diesel utilizan un sistema auxiliar de ignición para encender el

combustible para arrancar el motor y mientras alcanza la temperatura adecuada.

La eficiencia de los motores diesel depende, en general, de los mismos factores que los

motores Otto, y es mayor que en los motores de gasolina, llegando a superar el 40%.

Este valor se logra con un grado de compresión de 14 a 1, siendo necesaria una mayor

robustez, y los motores diesel son, por lo general, más pesados que los motores Otto.

Esta desventaja se compensa con una mayor eficiencia y el hecho de utilizar

combustibles más baratos.

Los motores diesel suelen ser motores lentos con velocidades de cigüeñal de 100 a 750

revoluciones por minuto (rpm o r/min), mientras que los motores Otto trabajan de 2.500

a 5.000 rpm. No obstante, en la actualidad, algunos tipos de motores diesel trabajan a

velocidades similares que los motores de gasolina, pero por lo general con mayores

cilindradas debido al bajo rendimiento del gasoil respecto a la gasolina.

Motor de cuatro tiempos

El funcionamiento básico de este motor a explosión son los mismos pasos que el motor

de 2 tiempos pero con más piezas y más movimientos.

------------------

Admisión

Compresión

Explosión

Escape

------------------

Nota: Nota: en el diseño a la izquierda visto de perfil falta una válvula para hacer más

claro el dibujo, Siempre son 2 válvulas, escape y admisión-.

Paso 1: El pistón baja mientras se abre la válvula de admisión y entra aire y

combustible Paso 2: El Pistón sube mientras se cierran las válvulas y comprime la

mezcla. Paso 3: Se produce la explosión y los gases ejercen presión sobre el

pistón. Paso 4: El pistón sube a la cima y se abre laválvula de escape para dejar salir

los gases. Como veréis el cilindro no tiene ninguna tobera ya que el escape lo

permite una válvula y la admisión otra válvula. El ciclo de apertura y cierre de

las válvulas está marcado por los giros del cigüeñal que a su vez mueve con

la cadena de distribución el árbol de levas que a su vez presiona el balancín que

presiona la válvula para abrirla (por defecto debido al resorte siempre está cerrada en

reposoPaso 1: El pistón baja mientras se abre la válvula de admisión y entra aire y

combustible Paso 2: El Pistón sube mientras se cierran las válvulas y comprime la

mezcla. Paso 3: Se produce la explosión y los gases ejercen presión sobre el pistón. Paso

4: El pistón sube a la cima y se abre la válvula de escape para dejar salir los gases.

Como veréis el cilindro no tiene ninguna tobera ya que el escape lo permite una válvula

y la admisión otra válvula. El ciclo de apertura y cierre de las válvulas está marcado por

los giros del cigüeñal que a su vez mueve con la cadena de distribución el árbol de levas

que a su vez presiona el balancín que presiona la válvula para abrirla (por defecto

debido al resorte siempre está cerrada en reposo). · El árbol de levas puede estar arriba

o abajo en los motores (cabeza o culata). · En los autos el cigüeñal mueve mediante una

correa dentada (que está fuera del motor generalmente) al árbol de levas más el

ventilador que enfría el agua, más el alternador que suministra la carga a la batería. 

Motor de dos tiempos

 

Con un diseño adecuado puede conseguirse que un motor Otto o diesel func ione a dos

tiempos, con un tiempo de potencia cada dos fases en lugar de cada cuatro fases. La

eficiencia de este tipo de motores es menor que la de los motores de cuatro tiempos,

pero al necesitar sólo dos tiempos para realizar un ciclo completo, producen más

potencia que un motor cuatro tiempos del mismo tamaño.

El principio general del motor de dos tiempos es la reducción de la duración de los

periodos de absorción de combustible y de expulsión de gases a una parte mínima de

uno de los tiempos, en lugar de que cada operación requiera un tiempo completo. El

diseño más simple de motor de dos tiempos utiliza, en lugar de válvulas de cabezal, las

válvulas deslizantes u orificios (que quedan expuestos al desplazarse el pistón hacia

atrás). En los motores de dos tiempos la mezcla de combustible y aire entra en el

cilindro a través del orificio de aspiración cuando el pistón está en la posición más

alejada del cabezal del cilindro. La primera fase es la compresión, en la que se enciende

la carga de mezcla cuando el pistón llega al final de la fase. A continuación, el pistón se

desplaza hacia atrás en la fase de explosión, abriendo el orificio de expulsión y

permitiendo que los gases salgan de la cámara.

Motor de pistón alternativo

 

La característica principal de un motor de alternativo es que transforma la energía

térmica en energía mecánica.

Partes de un motor alternativo de combustión interna

La parte estructural fundamental del motor la forman la bancada y el bloque sobre los

que van montados los demás elementos del motor.

El pistón va en el cilindro y va unido a la biela mediante un bulón. La biela transmite el

movimiento del pistón a la manivela del cigüeñal, el cual está soportado por cojinetes

sobre la bancada, transformando el movimiento lineal en rotativo. En la parte superior

va la culata y el espacio que queda entre el pistón y la culata es la cámara de

combustión. La entrada del fluido (gasolina o gasoil) y la salida de los gases se realizan a

través de válvulas que se encuentran en la parte superior de la culata y están

sincronizadas mecánicamente.

Principio de funcionamiento

El motor realiza un ciclo operativo. Este puede ser de cuatro tiempos o dos tiempos.

El ciclo de cuatro tiempos completo se realiza en cuatro carreras del pistón.

· Primer tiempo admisión: El pistón desciende desde el punto muerto superior (PMS)

haciendo que entre aire y combustible por la válvula de admisión.

· Segundo tiempo compresión: la válvula de admisión se cierra cuando el pistón llega

al punto muerto inferior (PMI), comienza a subir de nuevo comprimiendo la carga.

· Tercer tiempo expansión: Antes de que finalice la carrera de compresión se produce

la inflamación y proyecta el pistón hacia abajo, produciéndose trabajo.

· Cuarto tiempo escape: Una vez llega al Pise abre la válvula de escape, el pistón

asciende expulsando los gases de la combustión.

· 

De los cuatro tiempos anteriores el único que realiza trabajo es el tercer tiempo

mediante un mecanismo llamado volante de inercia.

El ciclo de dos tiempos completo se realiza en dos carreras de pistón.

· Primer tiempo: Cuando el pistón está en el PMS se produce la inflamación,

empujando el pistón y abriendo la lumbrera de escape. A medida que el pistón baja

empuja los gases de combustión hacia la lumbrera de escape.

· Segundo tiempo: El pistón comienza a subir desde el PMI entrando la mezcla de aire

y combustible y luego cierra las lumbreras de escape. Al subir comprime el fluido.

Existen dos subgrupos de motores, los de encendido por chispa (Ech) y los motores de

encendido por compresión (EC).

En los motores de encendido por chispa el combustible se mezcla generalmente con el

aire antes de entrar en el cilindro. Anteriormente se solía hacer en un carburador pero

últimamente se hace con sistemas de inyección. El encendido de la mezcla se produce

por una bujía. El combustible es la gasolina.

En los motores de encendido por compresión solo entra aire y es comprimido

fuertemente ya que al inyectar el combustible (cerca del PMS) se debe inflamar

directamente. El combustible es el gasoil.

A los dos tipos de motores se les puede sobrealimentar introduciéndoles más aire y

combustible del que admiten normalmente.

En el estudio teórico de los motores se realizan análisis termodinámicos elementales y

se suele simplificar. Los procesos termodinámicos que tienen lugar según el diagrama

son los siguientes. El encendido por chispa se utiliza un ciclo termodinámico

llamado ciclo Otto. 

· Tramo 1-2. Se realiza la compresión adiabática del fluido de trabajo.

· Tramo 2-3. Absorción instantánea de calor en el momento de la explosión

· Tramo 3-4. Expansión adiabática del pistón

· Tramo 4-1. Extracción instantánea del calor

El ciclo teórico para el motor de encendido por compresiones el ciclo diesel.

· Tramo 1-2. Compresión adiabática, es decir, sin introducción ni extracción de calor.

· Tramo 2-3. Absorción de calor que se realiza manteniendo la presión constante.

· Tramo 3-4. Expansión adiabática.

· Tramo 4-1. Cesión de calor manteniendo el volumen constante.

Motor de pistón rotativo

En la década de 1950, el ingeniero alemán Félix Wankel completó el desarrollo de un

motor de combustión interna con un diseño revolucionario, actualmente conocido como

Motor Wankel. Utiliza un rotor triangular-lobular dentro de una cámara ovalada, en lugar

de un pistón y un cilindro.

La mezcla de combustible y aire es absorbida a través de un orificio de aspiración y

queda atrapada entre una de las caras del rotor y la pared de la cámara. La rotación del

rotor comprime la mezcla, que se enciende con una bujía. Los gases se expulsan a

través de un orificio de expulsión con el movimiento del rotor. El ciclo tiene lugar una

vez en cada una de las caras del rotor, produciendo tres fases de potencia en cada giro.

El motor de Wankel es compacto y ligero en comparación con los motores de pistones,

por lo que ganó importancia durante la crisis del petróleo en las décadas de 1970 y

1980. Además, funciona casi sin vibraciones y su sencillez mecánica permite una

fabricación barata. No requiere mucha refrigeración, y su centro de gravedad bajo

aumenta la seguridad en la conducción. No obstante salvo algunos ejemplos prácticos

como algunos vehículos Mazda, ha tenido problemas de durabilidad.

TEMA 2

EL MOTOR OTTO DE CUATRO TIEMPOS

1 Características del motor Otto.

El motor Otto de cuatro tiempos pertenece al grupo de motores térmicos de combustión

interna, consume una mezcla de aire combustible que ha sido previamente preparada.

Su ciclo d funcionamiento se realiza en cuatro tiempos:

· ADMISION

· COMPRESION

· EXPANSION

· ESCAPE

A continuación les detallamos sobre dichos ciclos de trabajo.

En la fase de admisión, la válvula de admisión se abre y el pistón se desplaza hacia

abajo en el cilindro, aspirando la mezcla de combustible y aire. La válvula de admisión

se cierra cerca del final de la carrera de admisión y el pistón se mueve hacia arriba del

cilindro, comprimiendo la mezcla. Al aproximarse el pistón a la parte superior del cilindro

en la carrera de compresión, se enciende la bujía y la mezcla se inflama. Los gases de la

combustión se calientan y expansionan con gran rapidez, lo que aumenta la presión en

el cilindro, forzando al pistón de nuevo a bajar en lo que se denomina carrera de

expansión o motriz. La válvula de escape se abre y forzados los gases por la subida del

pistón pasan a través de ella para salir al exterior del cilindro.

CARACTERISTICAS MECANICAS, TERMICAS Y VOLUMETRICAS

Las características esenciales que definen a los motores de explosión de combustión

interna son:

a) FORMA DE REALIZAR LA CARBURACION: El llenado de los cilindros se realiza con la

mezcla aire-combustible, la cual se prepara en el exterior de los cilindros por medio del

carburador, o los sistemas de inyección, para después ser comprimida en el interior de

los mismos. Debido a esta forma de carburación los motores necesitan consumir

combustibles ligeros y fácilmente vaporizables, para que la mezcla se realice en

perfectas condiciones de carburación y para obtener así una rápida combustión.

b) RELACION DE COMPRESION Y POTENCIA: Debido a los combustibles utilizados, la

relación de compresión en estos motores no puede ser elevada, ya que está limitada por

la temperatura alcanzada por la mezcla durante la compresión en el interior del cilindro,

la cual no puede ser superior a la temperatura de inflamación de la mezcla. Estas

relaciones de compresión limitan la potencia de estos motores. Sin embargo, la

preparación de la mezcla fuera del cilindro, con tiempo suficiente durante la aspiración y

compresión para obtener una buena carburación de la misma, permite una rápida

combustión, con lo que se puede obtener un elevado número de revoluciones en el

motor.

c) FORMA DE REALIZAR LA COMBUSTION: Otra de las características esenciales de estos

motores es la forma de realizar su combustión (volumen constante). Esta se produce

cuando el embolo se encuentra en el punto de máxima compresión y se realiza de una

forma rápida, por capas como si fuera una explosión, pero sin que los gases puedan

expansionarse o sea, aumentar su volumen. Esto hace que la presión y la temperatura

interna se eleven extraordinariamente al final de la combustión y se alcancen presiones

considerables (40 a 70 kgf/cm2) que ejerce un empuje notable sobre el pistón,

desplazándolo para realizar el trabajo motriz.

d) FORMA DE ENCENDIDO: Estos motores se caracterizan por la forma de encendido, el

cual se produce por ignición de la mezcla a través de una chispa eléctrica, que hace

expansionar los gases una vez iniciada la combustión.

DEFINICION DE TERMINOS

 

· PUNTO MUERTO SUPERIOR: Se define el punto muerto superior (P.M.S.) como la

posición que tiene el pistón con respecto al eje central del cigüeñal. Se dice que está en

el P.M.S. cuando se encuentra a la máxima distancia del eje de giro del cigüeñal, esta es

la posición de desplazamiento máximo, en el sentido ascendente, que puede alcanzar el

pistón.

· PUNTO MUERTO INFERIOR: Se dice que el pistón esta en el punto muerto inferior

(P.M.I.) cuando en su desplazamiento, se encuentra a la mínima distancia del eje de giro

del cigüeñal. En este caso, es la posición de desplazamiento mínimo que puede alcanzar

el pistón.

· CARRERA: Se define como carrera del pistón a la distancia recorrida entre el PMS y el

PMI, o viceversa, ya que ambos recorridos son iguales.

· CICLO: Se define ciclo como la sucesión de hechos que se repiten de una forma regular.

El ciclo del motor alude a una sucesión de hechos repetitivos. (Ciclo de Otto)

· MEZCLA: Se llama mezcla a una carga o masa aire-combustible, que se introduce en el

cilindro del motor, y que está preparada para la combustión.

· CILINDRADA: El recorrido (L) que efectúa el embolo entre el PMS y el PMI se denomina

carrera, que multiplicada por la superficie (S) del pistón, en función de su diámetro

denominado calibre, determina el volumen o cilindrada unitaria (Vu), que corresponde al

volumen de la mezcla aspirada durante la admisión:

Vu = ð.D² / 4 . L

Siendo D = diámetro interior del cilindro, Vu = Volumen unitario y L = Carrera

· RELACION DE COMPRESION: La presión final alcanzada por la mezcla en la cámara de

combustión está en función de la relación de compresión del motor (Rc), la cual viene

determinada por la relación existente entre el volumen total (Vu) alcanzado por la

mezcla en el cilindro y el volumen de la cámara de combustión (Vc), es decir:

Rc = (Vu + Vc) / Vc

La relación de compresión es uno de los factores más característicos del motor pues,

hasta cierto punto, determina la potencia que es capaz de suministrar.

2 CONSTITUCION DEL MOTOR OTTO

ELEMENTOS COMUNES:

Dentro de los elementos comunes a los dos tipos de motores podemos clasificarlos como

elementos fijos o soporte y elementos móviles o dinámicos.

ELEMENTOS FIJOS:

-BLOQUE MOTOR: Es el elemento que constituye el soporte estructural de todo el motor.

Es el elemento más voluminoso y pesado del motor en el cual van alojados o acoplados

el resto de la gran parte de elementos que componen el motor.

Formado por una serie de orificios los cuales constituyen los denominados cilindros en

los cuales se alojaran los pistones. Dependiendo de la forma, disposición y

características del bloque así podremos disponer de motores con cilindros en Línea,

Horizontales opuestos y en “V”. La disposición en línea es la más clásica y común para la

mayoría de los motores actuales. Ya que son motores de cilindradas relativamente

medianas-bajas. No ocupan demasiado espacio debido a su pequeña cilindrada. El

problema se plantea cuando tratamos de construir motores de elevadas cilindradas y un

número elevado de cilindros. En estos casos se nos plantean varios problemas,

básicamente constructivos; el primero es que si tratamos de construir un motor con un

número de cilindros superior a 4 ó 5, el bloque motor adquiere unas dimensiones

exageradamente grandes, dificultando su posterior montaje en el vehículo y la limitación

en cuanto al diseño del mismo. 

El segundo problema radica en la construcción de un cigüeñal excesivamente largo lo

cual nos produce una disminución en la resistencia del material y el consecuente

aumento de las probabilidades de rotura o deformación del mismo.

Un cigüeñal tan grande en movimiento almacena una energía cinética excesiva que

podría repercutir en el resto de elementos del motor.

En la figura podemos observar un bloque con sus correspondientes camisas.

Para evitar este tipo de inconvenientes se disponen los motores en “V”. Como su propio

nombre indica la disposición de los cilindros se realiza en dos mitades dispuestas en uve

repartiendo de esta manera los cilindros y el resto de los elementos del motor

consiguiendo una optimización de las dimensiones del mismo. 

Otro tipo de motores según la disposición de los cilindros son los motores horizontales-

opuestos; este tipo de motores es el menos utilizado pero se caracteriza por tener una

disposición de los cilindros igual a la de los motores en “V” pero con un desfase de 180º.

El bloque motor debido a los cilindros y una serie de cavidades Internas, se encuentra

prácticamente hueco. Por tales cavidades circula el agua del circuito de refrigeración.

También posee otra serie de orificios roscados los cuales sirven para la fijación del resto

de elementos que van acoplados al bloque; y no debemos olvidar que en el interior del

bloque se encuentra un circuito de engrase que comunica con todas las zonas donde

apoyan elementos móviles para su perfecta lubricación.

El material empleado para la construcción del bloque es la fundición gris aleada con

metales como el níquel y cromo. Este material le proporciona al bloque una elevada

resistencia al calor y al desgaste así como una espléndida conductividad térmica.

Dependiendo del tipo de refrigeración utilizada en el motor, podremos clasificar los

bloques en; 

· Bloques refrigerados por agua

· Bloques refrigerados por aire

BLOQUES REFRIGERADOS POR AIRE

Este tipo de bloques es el menos utilizado debido a su baja eficacia a la hora de

refrigerar. 

Aunque posee la gran ventaja de ser muy económico. 

Este tipo de bloques está constituido por una serie de láminas o nervios practicados en

la parte exterior del bloque los cuales poseen una gran superficie de contacto con el aire

del exterior; el cual, al ir el vehículo en marcha la corriente de aire que se establece en

el motor, enfriando las paredes del bloque y por tanto evacua parte del calor generado. 

Este tipo de bloques se emplea básicamente en motores de dos tiempos.

BLOQUES REFRIGERADOS POR AGUA

A diferencia de los anteriores en este tipo de bloques; el calor generado en la

combustión y debido al rozamiento de los distintos elementos; es evacuado por una

corriente de agua que circula por el interior del bloque la cual va conectada al circuito de

refrigeración. Este sistema es el más utilizado debido a su excelente eficacia. 

En ocasiones los cilindros donde van alojados los pistones no se practican directamente

sobre el mismo bloque sino que se emplean forros o camisas las cuales van insertadas

en el propio bloque. Este sistema plantea la enorme ventaja de que en el caso de existir

un excesivo desgaste en las paredes del cilindro, la reparación es menos costosa, ya que

tendremos que cambiar solamente la camisa y sustituirla por otra nueva. En el caso de

ser un bloque sin camisas , el único modo de solventar el problema es rectificando los

cilindros y por consiguiente variando las cotas esenciales de los cilindros.

Dentro de la utilización de camisas podremos distinguir dos tipos;

· CAMISAS SECAS: Este tipo de camisas se montan a presión en el interior del cilindro

mecanizado en el bloque. Se encuentran en perfecto contacto con la pared del bloque,

para que el calor interno pueda transmitirse al circuito de refrigeración.

· CAMISAS HÚMEDAS: El bloque en este caso es totalmente hueco y es la camisa postiza

la que forma y cierra la cámara de agua del circuito de refrigeración, el cual queda en

contacto directo con la camisa

CULATA

Es la pieza que sirve, entre otras cosas, de cierre a los cilindros por su parte superior. En

ella van alojadas, en la mayoría de los casos, las válvulas de admisión y escape.

También conforma la cámara de combustión en aquellos motores en los que no posean

pistones con cámara incorporada. Sirve como soporte y alojamiento, para los distintos

elementos de encendido o inyección según el tipo de motor que se trate.

En motores con árbol de levas en cabeza es decir, con dicho árbol situado en la parte

superior de la culata, la culata dispone de una serie de apoyos para albergar al árbol de

levas. EN caso de que el motor tenga árbol de levas lateral o en bloque, en la culata s

albergará el eje de balancines.

Al igual que el bloque la culata posee una serie de orificios por los cuales circula el agua

del circuito de refrigeración y que están comunicados a su vez con los orificios del

bloque.

Debido a las condiciones de trabajo que soportan, tienen que ser resistentes a las altas

temperaturas y ser buenas conductoras del calor. Para ello se fabrican de aleación

ligera; antiguamente se fabricaban del mismo material que el bloque para evitar

dificultades en la sujeción debido al coeficiente de dilatación de los materiales.

En culatas con cámara de combustión, éstas pueden ser de diferentes formas según la

disposición y forma de los distintos elementos; eligiendo la forma que mejor se adapte al

tipo de motor. Así pues podremos diferenciar los siguientes tipos:

· Cámara alargada: Se emplea en motores con válvulas laterales. Presenta una gran

superficie interior con zonas separadas del punto de ignición, formando rincones que

dan lugar a depósitos de carbonilla que da lugar al autoencendido. Pero tienen la gran

ventaja de ser de construcción económica.

· Cámara de bañera y en cuña: Se emplea en culatas con bujías laterales. Posee la gran

ventaja de que el recorrido de la chispa es muy corto y limita el exceso de turbulencias

en el gas.

· Cámara cilíndrica: Una de las más utilizadas en la actualidad debido a su sencillez de

diseño y fácil realización.

· Cámara hemisférica: Es de todas, la que más se aproxima a la forma ideal. Las válvulas

se disponen una a cada lado de la cámara y la bujía en el centro. Tiene la enorme

desventaja de que necesita doble sistema de distribución, un árbol de levas por cada fila

de válvulas.

Para motores diesel existen dos tipos de cámaras; las cuales se clasifican según el tipo

de inyección empleada (inyección directa o inyección indirecta).

· Cámara de inyección indirecta o pre cámara de combustión: Este tipo de cámaras se

divide en dos partes; una que es la cámara propiamente dicha que la conforma la culata

o bien en el propio cilindro, y una cámara de pre combustión alojada en la misma culata.

Estas dos cámaras están comunicadas entre sí por medio de unos orificios denominados

difusores. Cuando la válvula de admisión se abre parte del aire aspirado entra dentro de

la precámara en la cual cuando se comprime lo suficiente se abre el inyector que debido

a la elevada temperatura y presión del aire, ésta comienza a combustiones, siguiendo

dicha combustión hasta la cámara de combustión principal, donde termina de

combustionar por completo toda la mezcla.

Este tipo de cámaras poseen la ventaja de ser más silenciosas y conseguir una

combustión más suave y progresiva castigando menos a los elementos como el pistón.

Aunque también posee el inconveniente del arranque en frío ya que la cámara debe

alcanzar una temperatura de entre 500 y 1000 ºC para poder combustionar la mezcla.

Para evitar este problema se emplean resistencias eléctricas denominadas

“calentadores” que a la hora de poner el motor en marcha calienta la precámara,

permitiendo un óptimo arranque. Existen, en cuanto a tipos de cámaras, una serie de

variantes cuyo funcionamiento y disposición es prácticamente el mismo que el citado

anteriormente, como por ejemplo; Cámara de turbulencia y Cámara de reserva de aire.

Cámara de inyección directa: Este tipo de cámaras son la base de casi todos los motores

diesel que se fabrican en la actualidad. Consta de una única cámara de combustión en la

cual se inyecta el combustible a alta presión por medio del inyector el cual, a diferencia

de los inyectores utilizados en el otro tipo de inyección, posee varios orificios de salida

de combustible. Este sistema posee la ventaja de tener un mejor arranque en frío, y un

menor consumo de combustible aportando para características constructivas iguales

una mayor potencia. El inconveniente de este tipo de motores es su excesivo ruido. En la

actualidad este tipo de motores gracias a las nuevas tecnologías y al descubrimiento de

nuevos materiales más resistentes y ligeros, han conseguido suprimir parte de sus

inconvenientes; como por ejemplo el elevado ruido, el tiempo de respuesta (reprise),

etc...

Un principio este tipo de motores no utilizaba calentadores, pero en la actualidad se

incorporan para mejorar el arranque en frío, haciéndose éste casi perfecto.

JUNTA DE LA CULATA

Tanto la culata como el bloque motor van separados entre sí por medio de una junta

denominada Junta de la Culata la cual permite una perfecta unión entre ambos

elementos y una estanqueidad casi perfecta entre las cavidades de los dos elementos.

Construida a base de amianto y metal que la hacen resistente a la temperatura y a los

esfuerzos mecánicos.

TAPA DE BALANCINES Y CARTER

Son los dos elementos que cierran al motor uno por la parte de arriba y el otro por la

parte de abajo.

- CARTER

Es la pieza que cierra al motor por la parte posterior. Cumple varias misiones; una de

ellas es la de proteger a los elementos móviles (cigüeñal), también sirve de recipiente

para el aceite de engrase y cumple el cometido de refrigerar dicho aceite. Se construye

de chapa embutida y en su parte más baja lleva practicado un orificio de vaciado del

aceite de engrase. Existen modelos en los cuales se les practica una serie de orejas o

laminaciones que sirven para la mejor refrigeración del aceite del engrase.

Unido al bloque por medio de unos tornillos y una junta de corcho para evitar fugas de

aceite.

- TAPA DE BALANCINES

Al igual que el cárter esta tapa sirve de cierre al motor por su parte superior. Construida

de chapa embutida cuya misión es la de proteger a los elementos móviles. Unida a la

culata por medio de unos tornillos que roscan en unos agujeros ciegos practicados en la

culata y una junta de corcho que evita pérdidas de aceite.

COLECTORES DE ADMISIÓN Y ESCAPE:

- COLECTOR DE ADMISIÓN

Es el elemento encargado de hacer llegar lo mejor posible la mezcla aire-gasolina para

motores Otto, y el aire para motores diesel y gasolina de inyección directa, al interior de

los cilindros. Suele estar construido de aluminio ya que es un elemento que no está

sometido a grandes temperaturas ya que los gases que entran son gases frescos. El

número de orificios del colector dependerá del número de cilindros del motor, así pues si

el motor tiene 4 cilindros, el colector tendrá cuatro orificios.

- COLECTOR DE ESCAPE

Sirve de camino de salida de los gases quemados en la combustión hacia el exterior.

Soportan grandes temperaturas por ello que se fabriquen de hierro fundido con

estructura perlítica para darle una buena resistencia a las altas temperaturas.

Existen varios tipos de colectores como los de tubos múltiples los cuales se utilizan en

motores rápidos. 

En ocasiones se disponen los colectores de admisión y escape entrelazados entre sí.

Este sistema hace que el motor cuando está frío nos caliente los gases de admisión y

evite una excesiva condensación en el arranque en frío.

Ambos colectores van unidos a la culata por medio de un sistema de espárrago y tuerca.

Y en medio de los dos se coloca una junta de papel parafinado para el colector de

admisión y otra de amianto para el de escape.

ELEMENTOS MOVILES O MOTRICES:

Son los elementos encargados de transformar la energía térmica producida en la

combustión en energía mecánica, a través de un sistema de biela - manivela que

transforma el movimiento alternativo del pistón en un movimiento giratorio del cigüeñal.

Entre los principales elementos móviles que constituyen el motor de cuatro tiempos

podremos hablar de;

· PISTÓN O ÉMBOLO

Es el elemento móvil que se desplaza en el interior de cilindro el cual recibe

directamente sobre él el impacto de la combustión de la mezcla. Se divide en dos partes

fundamentales; lo que se denomina cabeza del pistón y la otra llamada falda del pistón.

- Cabeza del pistón

Es la parte superior del pistón que se encuentra en contacto directo con la cámara de

combustión y que por lo tanto es la parte que se encuentra sometida a un mayor castigo

mecánico, térmico y químico. Es esta parte del pistón se encuentran mecanizadas unas

ranuras o gargantas las cuales sirven de alojamiento a los segmentos (elementos que

estudiaremos posteriormente). 

La cabeza del pistón puede llegar a tener varias formas dependiendo del tipo de motor,

bien sea por su disposición o por su principio de funcionamiento. Así pues existen

pistones con la cabeza plana, los cuales son de uso frecuente en motores con cámara de

combustión en culata. Cámara de combustión en pistón; a este tipo de pistones se les

practica un alojamiento con unas formas determinadas que sirven de cámara de

combustión, lo que nos permite montar culatas completamente planas. Cabeza con

deflector; este tipo de pistones se utilizan en motores de dos tiempos para conducir los

gases.

- Falda del pistón

Es la parte baja del pistón y la cual posee la misión de servir de guía en su movimiento

alternativo Es de dimensiones ligeramente mayores que las de la cabeza del pistón lo

cual evita su cabeceo y por lo tanto un desgaste descompensado en el cilindro y en el

pistón.

En esta parte se mecaniza un alojamiento para el bulón de unión entre la biela y el

pistón. En ocasiones, en esta parte (la falda), se practican unas ranuras en forma de T o

de U, las cuales sirven de compensadores térmicos que evitan el aumento de

dimensiones del pistón cuando alcanza altas temperaturas.

Debido a las condiciones de trabajo a las que están sometidos los pistones han de

construirse de tal manera que sean; Robustos, ligeros, resistentes a las altas

temperaturas, resistentes al desgaste, bajo coeficiente de dilatación y gran

conductividad térmica. Para conseguir todas estas propiedades se construyen de

aleación ligera a base de aluminio - silicio con ligeros contenidos de cobre, magnesio y

níquel.

- SEGMENTOS

Como hemos mencionado al estudiar el pistón, estos elementos van alojados en los

pistones y se componen por unos anillos elásticos que se encuentran en contacto con las

paredes del cilindro. Su misión es la de separar herméticamente el recinto volumétrico

generado por el pistón en su desplazamiento; lubricar las pares del cilindro y transmitir

el calor que le comunica el pistón a las paredes del cilindro.

El número de segmentos por pistón varía según los motores pero oscilan entre 3 y 6. 

Al primer grupo de segmentos se les denomina; segmentos de compresión y son los

encargados de realizar un cierre hermético con la parte superior del cilindro. Al primero

de estos segmentos se le denomina de fuego.

Posteriormente tenemos los denominados segmentos de engrase, los cuales, como su

propio nombre indica, sirven para engrasar las paredes del cilindro. Suelen tener unos

orificios por los cuales circula el aceite y que comunican con el interior del pistón.

Al igual que los pistones y debido a sus condiciones de funcionamientos deben de

cumplir una serie de condiciones mecánicas y térmicas como por ejemplo; ser buen

conductor térmico, resistente a las altas temperaturas y sobre todo, resistente al

desgaste.

- BIELA

Es el elemento que sirve de unión entre el pistón y el cigüeñal y por lo tanto, es el que

transmite todo el esfuerzo del pistón a las muñequillas del cigüeñal. 

La biela se divide en; cabeza, cuerpo y pie.

- La cabeza es la parte de la biela que va acoplada a la muñequilla del cigüeñal. Esta

unión se realiza a través de un elemento llamado sombrerete el cual va unido a la

cabeza de la biela por medio de dos fijaciones roscadas. Entre medias se colocan unos

casquillos antifricción los cuales sirven para evitar el desgaste prematuro entre las

superficies en contacto. Estos elementos se denominan sema casquillos de biela o semi

cojinetes de biela. 

- El cuerpo de la biela es la parte que une el pie con la cabeza y por lo tanto la que

transmite el esfuerzo. Sometida a esfuerzos de flexión y compresión posee una sección

transversal que varía de formas pero que suelen ser en forma de H la cual proporciona a

la biela la suficiente resistencia mecánica para soportar tales esfuerzos.

- El pie de biela en la parte que une se al bulón y que a su vez lo hace con el pistón.

CIGÜEÑAL

Es el elemento que junto con la biela y el pistón realiza la transformación del

movimiento alternativo en movimiento rotativo. Transmite también el giro y fuerza

motriz a los demás órganos de transmisión.

Constituido por un árbol acodado el cual posee unas muñequillas de apoyo o moyús que

descansan sobre los apoyos del bloque motor. El cigüeñal va fijado en sus apoyos, al

igual que la cabeza de biela, por unos sombreretes, denominados sombreretes de

bancada. Entre medias se colocan unos casquillos denominados semi casquillos de

bancada o semi cojinetes de bancada, los cuales tienen la misión de reducir el

rozamiento al máximo y evitar el desgaste prematuro entre las piezas en contacto. El

número de apoyos de un cigüeñal suele ser, el número de cilindros menos uno.

También posee unos muñones o muñequillas de biela, sobre los que se acoplan las

bielas por medio de la cabeza de biela. Siendo el numero de muñones igual al de

cilindros.

En los apoyos situados en los extremos del motor, se montan unos retenes que eviten

las pérdidas de aceite hacia el exterior, tanto en el lado de la distribución como en el

lado del volante.

Posee unos orificios que comunican entre sí y que sirven como conductos para la

circulación del aceite de engrase. Estos orificios se encuentran en los apoyos y en los

muñones para que lubriquen las piezas que se encuentran sometidas a mayor desgaste.

VOLANTE DE INERCIA

Es el elemento de gran masa que se acopla al cigüeñal y que tiene la misión de

almacenar energía cinética para regular el giro del cigüeñal y transmitir esa energía en

los puntos muertos (del ciclo).

DISTRIBUCIÓN

La comprenden el conjunto de elementos auxiliares necesarios para el perfecto

funcionamiento de los motores. Tiene por misión la de abrir y cerrar las válvulas de

admisión y escape en el momento adecuado para el llenado y evacuado perfecto de los

gases de admisión y escape.

La distribución está constituida por los siguientes elementos;

- CONJUNTO DE VÁLVULA

Son un conjunto de elementos que abren y cierran la entrada y salida de gases a la

cámara de compresión.

- VALVULA

Son el elemento principal de este conjunto. Situadas en el interior de la cámara de

combustión son las encargadas de abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de

gases.

Constituidas por una cabeza de válvula la cual hace el cierre hermético con el orificio de

la culata. Suelen estar mecanizadas con un ángulo de inclinación para evitar fugas y

permitir un mejor cierre. Esta parte de la válvula apoya en la culata sobre un elemento

llamado asiento de válvula. 

Unida a la cabeza se encuentra el vástago o cuerpo de válvula cuya misión es la de

servir de guía a la válvula en su desplazamiento. Al final del vástago posee unas

hendiduras las cuales sirven para fijar el resto de elementos que van acoplados a la

válvula. 

- MUELLES DE LA VÁLVULA

Es el elemento encargado de mantener la válvula siempre cerrada. Este tipo de muelles

se suelen fabricar con carga elástica de tensión gradual, es decir, que su constante de

proporcionalidad varía a lo largo de su longitud; el objetivo de este tipo de construcción

es el de evitar el rebote del propio muelle y por lo tanto de la válvula, debido al continuo

movimiento alternativo. Otra forma de evitar este efecto es colocando dos muelles con

distinto sentido de arrollamiento en la espira del muelle.

- ELEMENTOS DE FIJACIÓN

Con objeto de mantener el muelle unido a la válvula se emplean unos elementos de

fijación como las cazoletas y los Semiconos. Estos elementos quedan fijados a la válvula

gracias a la propia presión que realiza el muelle sobre ellos.

- GUIA DE VÁLVULA

- Es el elemento sobre el cual se desliza el cuerpo de la válvula y el cual se encuentra

fijo en la culata. Su misión, como su propio nombre indica, es la de guiar y hacer más

suave el movimiento de la válvula.

- ÁRBOL DE LEVAS Y ELEMENTOS DE MANDO

El árbol de levas es el elemento encargado de vencer la fuerza que ejercen los muelles

sobre las válvulas a través de los mecanismos de mando para poder abrirlas y cerrarlas

en el momento adecuado.

Constituido por un árbol al cual se le han mecanizado una serie de elementos

excéntricos denominados levas, que son los encargados de mandar el empuje a través

de los elementos de mando hacia las válvulas. Al igual que el cigüeñal posee una serie

de apoyos o moyús, los cuales pueden ir alojados o bien el bloque (árbol de levas en

bloque), o bien en la culata (árbol de levas en cabeza o en culata), dependiendo del tipo

de distribución que tenga el motor. En ocasiones llevan mecanizados uno o dos piñones

dentados los cuales sirven para dar movimiento a la bomba de aceite y al distribuidor o

delco respectivamente. En motores con bomba de gasolina mecánica, se mecanizaba

una leva adicional al árbol de levas la cual accionaba dicha bomba. En la actualidad está

en desuso debido a la utilización de bombas eléctricas.

La apertura y cierre de las válvulas debe de estar perfectamente sincronizada con la

posición de los pistones. Debido a esto el árbol de levas recibe el movimiento del

cigüeñal el cual debe estar perfectamente sincronizado en su movimiento con el del

árbol de levas. 

Cuando el árbol de levas se encuentra en el bloque, el accionamiento sobre las válvulas

se realiza a través de unos elementos de mando constituidos por;

- BARILLA EMPUJADORA

Tiene la misión de transmitir el empuje de la leva hasta el balancín, salvando la distancia

que hay entre ellos.

- TAQUÉS

Dependiendo del tipo de distribución, los taqués irán situados o bien en el bloque o en la

culata. 

Taqués en bloque: Van situados entre la leva y la varilla empujadora.

Taqués en culata: Se colocan cuando el árbol de levas va montado sobre la culata y el

acci

onamiento sobre las válvulas es directo (no necesita varilla empujadora). Este tipo se

coloca encima de la misma válvula. En la actualidad, en este tipo de montaje, se

emplean taqués hidráulicos los cuales poseen la ventaja de mantener en todo momento

las cotas de funcionamiento evitando de este modo realizar el llamado reglaje de

taqués. 

- BALANCINES

Es la palanca que transmite directa o indirectamente el movimiento de la leva a la

válvula. Existen dos tipos de balancines;

- BALANCINES BASCULANTES: Empleados en motores que usan varillas empujadoras. Por

un extremo recibe el 

empuje y por el otro lo transmite, basculando en la parte central. 

- BALANCINES OSCILANTES: Este tipo de balancines se emplea en motores con árbol de

levas en cabeza. A diferencia del anterior, en este caso, el movimiento lo recibe

directamente el balancín en su zona central, basculando en un extremo y transmitiendo

el movimiento en el otro.

Los balancines poseen un mecanismo de regulación constituido por un espárrago

roscado y una tuerca blocante, el cual sirve para que exista una pequeña holgura entre

la válvula y el balancín. Esta cota es necesaria para que en condiciones de

funcionamiento normales, al dilatar los materiales por el efecto térmico, no queden

excesivamente juntas estas dos piezas y provoquen en estado de reposo de la válvula

(cerrada) una ligera apertura de la misma. A este fenómeno se le denomina válvula

pisada. 

Los balancines oscilan sobre un eje denominado eje de balancines el cual se encuentra

situado en la culata. Posee una serie de orificios interiores que sirven para engrasar la

zona de basculación del balancín. 

- ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN

La transmisión del movimiento entre el cigüeñal y el árbol de levas puede realizarse de

tres formas distintas;

- POR RUEDA DENTADA: Consiste en comunicar el movimiento a través de unos piñones

o ruedas dentadas. En principio se acopla una rueda dentada al cigüeñal y otra al árbol

de levas las cuales engranan entre sí transmitiendo el movimiento. En caso de existir

una distancia considerable entre ambas se intercala otra rueda dentada entre medias.

Este sistema se encuentra en desuso debido al elevado ruido que produce y al gran peso

de los piñones que disminuyen la eficacia del motor.

-POR CADENA: Consiste en realizar la transmisión del movimiento a través de una

cadena que engrana en dos piñones situados en el cigüeñal y en el árbol de levas. Este

sistema, más empleado que el anterior, también ha quedado prácticamente en desuso,

ya que es muy ruidoso. Aunque plantea la ventaja de no necesitar mantenimiento.

-POR CORREA DENTADA: Es el sistema más empleado en la actualidad ya que evita los

inconvenientes de los otros sistemas, reduciendo considerablemente el ruido y el

excesivo peso. Consta de una correa dentada la cual se encarga de transmitir el

movimiento. Construida a base de caucho y poliamida con un entramado metálico en su

interior. Plantea el inconveniente que hay que sustituirla a un determinado número de

kilómetros. Por lo tanto el riesgo de rotura es mayor que en los dos casos anteriores.

ELEMENTOS AUXILIARES DE LOS MOTORES:

Todos los motores están constituidos básicamente por todos los elementos descritos

hasta ahora, pero existen otros elementos acoplados al motor y que aunque no afecten

directamente al ciclo fundamental de funcionamiento sin ellos sería imposible el

funcionamiento del motor. 

· CIRCUITO DE ENGRASE

Es el encargado de mantener perfectamente engrasadas todas y cada una de las piezas

que se encuentran en contacto con otras y que están sometidas a movimiento. Sus

objetivos son;

- Reducir al máximo el rozamiento entre las piezas en contacto para evitar que se

calienten y puedan llegar a fundirse provocando el denominado gripaje.

- Refrigerar las piezas del motor.

Constituido principalmente por;

Bomba de aceite

Filtro de aceite

Circuito de engrase

- CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN

Tiene la misión de mantener la temperatura del motor dentro de un rango de

temperaturas idóneo para el perfecto funcionamiento del mismo. Consta de los

siguientes elementos;

Radiador

Termostato

Circuito

Ventilador

Termocontacto

Baso de expansión

- CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN

Este circuito varía fundamentalmente dependiendo del tipo de motor. De este modo

podemos clasificar el circuito de alimentación para un motor Otto y un circuito de

alimentación para un motor Diesel. Debido al principio de funcionamiento de ambos

motores se emplean sistemas de alimentación completamente diferentes. Aunque en la

actualidad y debido al enorme avance tecnológico cada vez estos sistemas se asemejan

cada vez más.

Su misión es la de preparar la mezcla necesaria de aire - combustible para el posterior

llenado de los cilindros en cada régimen del motor.

PRINCIPALES DIFERENCIAS CONTRUCTIVAS ENTRE LOS MOTORES DIESELY OTTO

Como hemos podido observar en el estudio de sus ciclos teóricos, los motores Diesel y

Otto poseen diferencias elementales de funcionamiento, por lo tanto, a la hora de

diseñar estos motores existirán diferencias constructivas destacables.

Las principales diferencias se plantean desde el punto de vista de la alimentación del

motor. 

CONSTITUCIÓN DEL MOTOR OTTO: 

Posee un circuito de encendido, el cual se encarga de generar la corriente eléctrica

necesaria para transmitírsela a la bujía y que se produzca en ésta la chispa necesaria

que haga inflamar la mezcla aire - gasolina.

Existen distintos tipos de circuitos de encendido;

- Circuito de encendido por rúptor o platinos (primera generación).

- Circuito de encendido transistorizado (segunda generación).

- Circuito de encendido electrónico (tercera generación).

- En la actualidad el más utilizado es el de tercera generación.

Constan básicamente de;

- Generador de impulsos (varía en función del tipo de encendido)

- Distribuidor o delco

- Bobina de encendido

- Cables de alta

- Bujías

Este sistema consiste en generar una variación eléctrica de baja intensidad (generador

de impulsos), que transmitida a un transformador (bobina de alta), nos induzca una

corriente de alta intensidad la cual transmitida a la bujía en el momento adecuado

(distribuidor o delco), nos provoque el salto de chispa que nos haga explosionar la

mezcla.

GENERADOR DE IMPULSOS

Es el elemento encargado de generar la variación de corriente necesaria que induzca en

la bobina una alta tensión. Existen distintos tipos de generadores de impulsos;

Platinos: Utilizados en los encendidos de primera generación, constituido por un sistema

completamente mecánico. Formado por un ruptor o platinos los cuales realizan un

movimiento de apertura y cierre continuos que provocan tal variación de la señal

eléctrica. Situados en el distribuidor reciben el movimiento a través de una leva situada

en el eje del delco. 

Este sistema debido a su composición mecánica, requiere la instalación de un

condensador el cual tiene la misión de evitar que en los contactos de los platinos se

produzcan arcos voltaicos que a la larga nos estropearía dichos contactos.

Generador de efecto Alternador: Este sistema es más eficaz y moderno que el anterior.

Consiste en incorporar en el distribuidor un pequeño generador de corriente alterna.

Cuando el distribuidor gira, este generador de corriente alterna (señal analógica), manda

dicha corriente a un módulo electrónico el cuál realiza la misión de tratar esa señal y

actuando sobre un transistor de potencia, mande la variación necesaria a la bobina de

alta. Como se puede observar, de este modo se elimina cualquier tipo de desgaste

mecánico.

Generador de efecto Hall: Sistema muy parecido al anterior, pero en este caso en el

distribuidor va montado un generador de impulsos de efecto Hall, el cual emite una

señal digital que es recibida por un módulo electrónico. En este caso también

eliminamos el desgaste mecánico de piezas.

Captador de punto muerto superior: El sistema más utilizado en la actualidad es el que

incorporan los encendidos de tercera generación o electrónicos, que consiste en un

captador electromagnético el cual genera una señal eléctrica por inducción. Dicha

inducción es provocada por una corona dentada acoplada al volante de inercia del motor

la cual informa en todo momento de la posición de los pistones y en que ciclo se

encuentran. De este modo la distribución de la chispa se hace más exacta y precisa que

en el resto de sistemas.

DISTRIBUIDOR O DELCO

Es el elemento encargado de distribuir la alta tensión que recibe de la bobina, hacia las

bujías en el momento preciso.

Constituido por un eje central que recibe el movimiento (generalmente) del árbol de

levas, el cual en su extremo posee un dedo que distribuye la alta tensión hacia las

bujías. 

Debido al ciclo teórico, cuanto mayor es el número de revoluciones, mayor es el ángulo

de avance al encendido. Por este motivo se incorpora en el distribuidor dos sistemas de

avance al encendido (mecánicos);

Avance centrífugo: Consiste en unos contrapesos acoplados al generador de impulsos

los cuales al aumentar el número de revoluciones se desplazan por efecto de la fuerza

centrífuga provocando un avance en la señal del generador y por lo tanto un avance en

el salto de la chispa.

Avance por depresión: Consiste en una membrana dividida internamente en dos mitades

y unida a la base del generador de impulsos. Una de las mitades comunica con el

colector de admisión en el cual se produce una depresión la cual aumenta conforme

aumentan las revoluciones del motor haciendo variar la presión entre las dos cámaras

de la membrana llegando a desplazarlas. Obteniendo el mismo efecto que en caso

anterior.

Estos dos sistemas solo son utilizados en encendidos de primera y segunda generación.

En los de tercera los avances se consiguen de manera electrónica.

Consta también de una tapa superior la cual sirve de cierre del conjunto y como

elemento de unión con los cables de alta.

BOBINA DE ENCENDIDO

Consiste en un transformador eléctrico; el cual transforma la baja tensión generada por

el generador de impulsos en alta tensión que pueda provocar la chispa en la bujía.

Consta de dos arroyamientos o bobinas denominadas primario y secundario las cuales

se inducen una sobre la otra la corriente.

BUJÍAS Y CABLES DE ALTA

Los cables de alta se encargan de transmitir la corriente de alta 

La bujía él la encargada de hacer saltar la chispa en el interior de la cámara de

combustión para que se inflame la mezcla.

Constituida por dos electrodos sobre los que se formará el arco voltaico (chispa). Uno de

ellos es conectado a masa a través de la rosca que acopla a la bujía en la culata del

motor y la otra se encuentra aislada eléctricamente y es la que se encuentra conectada

al cable de alta procedente del delco. El cuerpo de la bujía está fabricado de un material

cerámico para que pueda soportar las elevadas temperaturas a las que está sometida.

3 CICLO TEORICO DEL MOTOR OTTO DE CUATRO TIEMPOS

En la figura 1 vemos el ciclo teórico de un motor Otto en un diagrama p-V. El motor se

caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (típicamente gasolina dispersa en

aire). El motor Otto es un motor alternativo. Esto quiere decir de que se trata de un

sistema pistón-cilindro con válvulas de admisión y válvulas de escape. 

En los próximos párrafos describiremos el ciclo Otto de 4 tiempos. El ciclo que

describiremos inicialmente es el ciclo teóricoEn los próximos párrafos describiremos el

ciclo Otto de 4 tiempos. El ciclo que describiremos inicialmente es el ciclo teórico.

Posteriormente veremos las diferencias que existen en un ciclo real. Las diferentes

evoluciones que componen el ciclo son: 

Admisión: evolución 0-1. El pistón se desplaza desde el PMS (punto muerto superior) Al

PMI (punto muerto inferior). La válvula de admisión, VA se encuentra abierta. El pistón

realiza Una carrera completa. El cilindro se llena con mezcla aire/combustible. Al final de

la admisión (en el PMI) Se cierra la VA. El llenado del cilindro requiere un trabajo

negativo. Compresión: evolución 1-2. Con las dos válvulas cerradas (VA y válvula de

escape, VE), el pistón se Desplaza desde el PMI al PMS. Se realiza una carrera completa.

Se comprime la mezcla aire/combustible. En principio esta compresión es adiabática. La

compresión requiere trabajo negativo. Encendido: en teoría este es un instante

(evolución 2-3). Cuando el pistón llega al PMS, se enciende la chispa en la bujía y se

quema la mezcla en la cámara de combustión, aumentando la presión de 2 a 3. 

Este punto es un punto clave en el comportamiento real del ciclo, lo cual lo veremos más

adelante. 

Trabajo: evolución 3-4. Con las dos válvulas cerradas el pistón se desplaza desde

el PMS al PMI. Se realiza una carrera completa. En principio esta evolución

es adiabática. La evolución genera trabajo positivo. De hecho es la única evolución del

total del ciclo en que se genera trabajo positivo al exterior. 

· Ap. Válvula de Escape: evolución 4-1. En teoría esta caída de presión de 4 a 1 es

instantánea y ocurre cuando se abre la válvula de escape. 

· Escape: evolución 1-0. El pistón se desplaza desde el PMI al PMS. Se realiza una

carrera completa (la VE está abierta y la VA se encuentra cerrada). En principio la

presión dentro del cilindro es igual a la atmosférica, por lo cual el trabajo requerido es

cero. 

Cada carrera completa corresponde a media vuelta del cigüeñal. Por lo tanto para

realizar el ciclo completo se requieren dos revoluciones completas en el motor de

cuatro tiempos

4 CICLO PRÁCTICO DEL MOTOR OTTO DE CUATRO TIEMPOS

El ciclo de cuatro tiempos descrito anteriormente, llamado teórico, en la práctica no se

realiza exactamente como se ha indicado, en cuanto a los momentos de apertura y

cierre de las válvulas, existiendo en la realidad un desfase con respecto a los momentos

en que el pistón alcanza los puntos muertos. Con este desfase se consigue no solamente

un mejor llenado del cilindro y mejor vaciado de los gases quemados, sino que se mejora

la potencia y el rendimiento del motor.

El ciclo del motor de cuatro tiempos, en el que la apertura y cierre de las válvulas no

coincide con los puntos muertos del pistón, se denomina “Ciclo Práctico” o reglado.

Vamos a ver en qué momento se abren y cierran, en el ciclo práctico, las válvulas de

admisión y escape en relación con el momento en que el pistón se encuentra en sus

puntos muertos.

Válvula de admisión 

En el ciclo teórico se abría en el momento en que el pistón iniciaba, durante el primer

tiempo, su descenso desde el P.M.S. al P.M.I.

En el práctico, lo hace un momento antes de alcanzar el P.M.S; existe pues un avance de

apertura a la admisión (A.A.A) para aprovechar la inercia que tienen los gases en el

colector de admisión y que son aspirados en el cilindro más próximo y que se lanzarán

hacia el cilindro interesado.

En cuanto a su cierre, ocurre lo contrario; se retrasa. El cierre se produce cuando el

pistón ya ha iniciado la compresión (segundo tiempo); pasado el P.M.I. existe un retraso

al cierre de la admisión (R.C.A). Con ello se consigue aumentar el llenado, aprovechando

la inercia de los gases.

Válvula de escape 

Los desfases de su apertura y cierre, con respecto a los puntos muertos del pistón, son

aproximadamente iguales que en las válvulas de admisión.

La apertura de la válvula de escape se produce un momento antes de alcanzar el pistón

el P.M.I. después de la explosión, (tercer tiempo); por lo que existe un avance a su

apertura (A.A.E). Se consigue obtener más rápidamente el equilibrio entre presiones

exterior e interior del cilindro.

Evita las contra-presiones en la subida del pistón.

El cierre se produce un momento después de pasar el pistón por el P.M.S, ya iniciada la

admisión (primer tiempo) del ciclo siguiente. Existe pues un retraso en su cierre (R.C.E).

Se consigue eliminar completamente los gases quemados, aprovechando así mismo la

inercia de los gases en su salida.

Cruce de válvulas o solapo 

Como la válvula de admisión se abre antes y la de escape se cierra después del P.M.S.

debido al A.A.A y al R.C.E, resulta que ambas válvulas están abiertas a la vez durante un

cierto tiempo o giro cigüeñal, llamado CRUCE DE VÁLVULA O SOLAPO.

Los gases quemados a su salida por el conducto de escape y debido a la inercia que

llevan, ayudan a entrar a los gases frescos y no se mezclarán debido a que las

densidades de los gases frescos y la de los gases quemados son diferentes.

Un motor revolucionado tendrá más ángulo de solapo que otro menos revolucionado.

Momento de inflamación de la mezcla (A.E)

También existe un avance al encendido (A.E) o a la inyección en los diesel. Esta cota de

avance al encendido, indica los grados que le faltan al volante en su giro, para que el

pistón llegue al P.M.S y salte la chispa en la bujía teniendo en cuenta la duración de la

combustión. La combustión se realiza de una forma progresiva, ya que la mezcla arde

por capas en los motores de explosión y por otra parte, existe un retardo a la ignición de

la combustión en los motores Diesel. El valor de este ángulo, dependerá de las

revoluciones de cada motor y en cada momento. Estos ángulos de reglaje son fijados por

el fabricante para conseguir el máximo rendimiento.

Estos desfases en la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape, en relación

con los puntos muertos del pistón, se conocen con el nombre de “Cotas de Reglaje”, que

son fijadas por los fabricantes para cada tipo de motor.

En la , se representa el diagrama de distribución con cotas de reglaje.

Motor de dos tiempos

En los motores de dos tiempos, el ciclo completo se realiza en dos carreras del pistón,

correspondientes a una vuelta del cigüeñal.

El motor dispone generalmente de lumbreras, aunque puede tener válvulas.

Estos motores carecen de sistema de distribución.

El engrase se realiza por mezcla de gasolina y aceite en la proporción de un cinco por

ciento, aproximadamente.

La refrigeración es por aire sobre todo en los motores de pequeña cilindrada, aunque

también la puede ser por líquido.

Los principales inconvenientes de estos motores son:

o Menos rendimiento térmico. Menos potencia en igualdad de cilindrada.

o Lubricación y refrigeración irregular.

o Más ruidos.

o Más posibilidad de gripaje.

o Mayor consumo específico.

o Fácil creación de carbonilla. 

TEMA 3

EL MOTOR DIESEL DE CUATRO TIEMPOS

1 Características del motor diesel de cuatro tiempos

El motor Diesel funciona por el principio del autoencendido o autoignición, en el que la

mezcla aire-combustible arde por la gran temperatura alcanzada en la cámara de

compresión, por lo que no es necesaria la chispa como en los motores de explosión. A

continuación se explica el proceso.

En cuanto el combustible frio contacta con el aire que se encuentra a gran temperatura,

comienza a elevarse su temperatura, formándose vapor alrededor de cada una de las

gotas. El aire circundante se enfría y toma calor de la masa de aire comprimido,

transmitiéndolo nuevamente a la gota de combustible que vuelve a calentarse hasta

alcanzar su temperatura de inflamación. Cuando esto ocurre, comienza la combustión y

el calor producido se pasa a toda la masa de aire y combustible restante, produciéndose

su inflamación.

El tiempo que transcurre entre la entrada de las primeras gotas y el inicio de la

combustión se llama retardo a la inflamación, el cual representa el tiempo de giro del

cigüeñal que transcurre entre el comienzo de la inyección y la inflamación del

combustible.

Durante este periodo se está inyectando combustible de forma contínua.

Este fenómeno produce un picado particular, parecido a la detonación en los motores de

gasolina, que aumenta a medida que lo hace el retardo a la inflamación.

Para reducir este fenómeno es necesario que la combustión se inicie con el menor

intervalo de tiempo respecto a la inyección, por lo que se usa un combustible con un alto

grado de cetano así como una buena pulverización del mismo, con relaciones de

compresión elevadas y cámaras de alta turbulencia.

Existen dos tipos de cámaras: de inyección directa e inyección indirecta.

a). Cámaras de inyección directa.

La inyección se realiza directamente en el cilindro, con alojamientos especiales en la

cabeza del pistón que varían en su forma, para actuar como cámara de turbulencia y

ayudar a la vaporización del combustible. La más usual es la de forma toroidal, que es

una cavidad circular normalmente simétrica en el centro de la cabeza del pistón, con un

pequeño cono en centro y apuntando hacia arriba.

Cualquiera que sea el tipo de cavidad, debe estar adaptada al inyector presente, que se

monta en posición vertical o ligeramente inclinada sobre la culata, formando un ángulo

preciso.

Dicho inyector contará con varios orificios de vertido del combustible, estando adaptado

también al diseño de la cámara de combustión.

Dado que el grado de turbulencia es bajo, las relaciones de compresión son muy

elevadas, del orden de 15:1 a 20:1, con lo que se consiguen grandes presiones y

temperaturas y que hacen necesaria también una gran presión de la inyección.

Es un motor con poca pérdida de calor a través de las paredes, con lo que los arranques

en frio se ven mejorados.

b). Cámaras de inyección indirecta.

En esta disposición la combustión se desarrolla en dos cámaras, una de ellas la de

turbulencia que normalmente es esférica, y que desemboca en la principal, que está

constituída por el espacio comprendido entre el pistón y la culata.

La cámara de turbulencia representa los dos tercios del volumen total de la cámara de

combustión.

En estas cámaras la presión de inyección es menos elevada, ya que la turbulencia

creada en la precámara ayuda a la pulverización del combustible.

Esto se traduce en un funcionamiento del motor más suave y con menos sufrimiento

para los distintos órganos que lo forman, ya que el paso de la combustión de una

cámara a otra hace que la fuerza sobre el pistón se aplique de una forma más

progresiva.

Dadas las elevadas compresiones que se alcanzan en estos motores y el gran calor que

desarrollan, los componentes que los forman están más reforzados y son más pesados

que sus equivalentes de un motor de gasolina, por lo que estos motores son menos

revolucionados, pero con una mayor disponibilidad de par motor a pocas revoluciones.

Sus sistemas de refrigeración están más estudiados y cuidados que otros motores.

2 Constitución del motor diesel

Sistema de alimentación en los motores Diesel.

Es el encargado de suministrar el combustible necesario para el funcionamiento del

motor, pudiéndose diferenciar dos apartados fundamentales:

a). Circuito de alta presión, encargado de impulsar el combustible a una presión

determinada para ser introducido en las cámaras de combustión.

b). Circuito de baja presión, encargado de enviar el combustible desde el depósito en

que se encuentra almacenado a la bomba de inyección.

El circuito quedaría formado así:

- Depósito de combustible.

- Bomba de alimentación.

- Filtro.

- Bomba de inyección.

- Inyectores.

Este sería el funcionamiento de dicho circuito:

La bomba de aspiración succiona combustible del depósito a través de una rejilla

filtrante, que se encuentra en el extremo del tubo de aspiración. Este combustible llega

a través de un primer filtro que elimina las impurezas más gruesas que lleva en

suspensión el gasóleo. Después la bomba lo mandaría al filtro del combustible y de ahí

pasaría a la bomba de inyección, que lo mandaría a los inyectores.

La bomba de alimentación normalmente trabaja con presiones entorno a 1 o 2 Kg/cm2. y

en cantidad suficiente, siendo una válvula de descarga la que regula dichas presiones,

teniendo una canalización de retorno para el combustible sobrante que va de vuelta al

depósito.

Esta bomba suele contar con una pequeña bomba manual de cebado, que usa el mismo

circuito y que sirve para purgar y llenar las canalizaciones de combustible.

Si la bomba de inyección es de elementos en línea, la bomba de alimentación

normalmente irá acoplada a ella, recibiendo el movimiento del árbol de levas de la

propia bomba de inyección.

En este caso la bomba normalmente sería del tipo de pistón con muelle antagonista y

rodillo, alojados en un cilindro. 

También contaría con válvulas de entrada y salida del combustible.

Si la bomba de inyección fuese rotativa ya incorporaría su propia bomba de

alimentación.

La bomba de inyección suministra el combustible necesario a presión a los distintos

cilindros, a los que pasa a través de los inyectores, que lo pulverizan. 

Desde ellos, el sobrante que no entra en los cilindros se hace retornar por los conductos

de rebose.

En el circuito de alta presión, los tubos entre la bomba de inyección y los inyectores se

fabrican siempre de acero, a causa de las altas presiones que alcanza el combustible

durante el funcionamiento del motor. 

Para asegurar el ajuste correcto de cada cilindro y una capacidad de inyección uniforme

para todos ellos, los tubos deben tener la misma longitud entre sí, ya que el cambio de

longitud altera el punto de inyección de un cilindro respecto a los demás. 

El filtrado del combustible.

El petróleo bruto contiene una gran cantidad de impurezas que no se eliminan por

completo en el proceso de destilación. Dichas impurezas suelen estar constituidas

principalmente por azufre, asfaltos y silicatos, que se presentan en forma de partículas

muy duras y cuya densidad les permite mantenerse en el líquido durante cierto tiempo. 

Por otra parte, y debido al uso y al paso del tiempo, el depósito de combustible puede

almacenar polvo, arenas o partículas metálicas.

Por ello es esencial eliminar dichas suciedades, ya que al pasar por los diversos órganos

del sistema de inyección producen una acción de esmerilado que acelera sobremanera

el desgaste, con lo cual dichos componentes quedan inutilizados.

He aquí la necesidad de una escrupulosa limpieza del combustible hasta conseguir

separar todas las impurezas que lleva consigo, al menos las que sean superiores a una

milésima de milímetro.

Los encargados de cumplir esta misión son los filtros de combustible, que se emplazan

entre la bomba de alimentación y la de inyección. 

El elemento filtrante suele estar constituido por una especie de cartucho de papel

poroso de celulosa especial o fieltro, impregnado de una sustancia que normalmente

suele ser resina fenólica, que tiene la propiedad de absorber el agua que pueda

contener el combustible, procedente de la condensación, que puede atacar a las

superficies metálicas del sistema de inyección, oxidándolas y deteriorándolas.

Dada la gran importancia que tiene el sistema de filtrado en un motor Diesel, se hace

necesaria la reposición de los cartuchos filtrantes periódicamente, cada 15.000 km

aproximadamente.

La disposición del filtro es la siguiente:

El cartucho filtrante se fija a la cabeza del filtro por medio de un tornillo pasante, que se

rosca en la cubeta. Este cartucho queda acoplado por la parte superior e inferior por

sendos anillos de caucho. 

El combustible circula desde la boca de entrada, a través de la materia filtrante, hasta el

fondo de la cubeta, desde la cual sube por el conducto central para salir por el conducto

superior hacia la salida.

En la cubeta hay un tornillo de vaciado para su limpieza de las impurezas depositadas.

Algunos filtros disponen en su cubeta inferior de un sensor capaz de detectar el agua

contenida en ella, que ha sido retenida por la materia filtrante.

Dicho sensor es del tipo de sonda capacitiva, que dispone de dos puntas o electrodos

separados y conectados a través de un circuito electrónico a una lámpara de control.

Ya que el agua tiene una densidad mayor que el gasóleo, cuando se acumula lo hace en

el fondo, por lo que al detectar los electrodos el cambio de densidad se enciende la

lámpara de control

El gasóleo utilizado en los motores de automoción tiene un alto contenido de ceras que

pueden cristalizar cuando la temperatura ambiente desciende de -4º C

aproximadamente. Dichos cristales obstruyen los conductos de paso del combustible del

circuito de alimentación, provocando fallos en el funcionamiento del motor e incluso la

imposibilidad de arrancar al mismo.

Esto hace que existan aditivos que se añaden al combustible en invierno, para evitar

estos depósitos de cera, aunque a temperaturas extremadamente bajas no pueda

evitarse la acumulación de pequeños tapones de cera ( parafinado ).

Por esta razón algunos filtros están dotados de un sistema de caldeo consistente en una

resistencia eléctrica que rodea el cartucho filtrante o una placa sumergida en el propio

filtro y que calienta el combustible cuando pasa.

En algunas ocasiones el filtro incorpora una pequeña bomba de cebado de pistón,

emplazada en la cabeza del filtro, junto a un tornillo de purga situado en el conducto de

salida. En otros casos puede ser del tipo membrana y tener una implantación similar a la

anterior.

Sistema de inyección.

Para realizar la combustión es necesario inyectar una determinada cantidad de

combustible finamente pulverizado en la cámara de combustión, en la cual se encuentra

el aire comprimido y caliente. Dicha misión está encomendada a los inyectores, que

reciben el combustible de la bomba de inyección.

El combustible debe ser inyectado en la cámara de combustión en forma bien definida,

pues el correcto funcionamiento de un motor Diesel depende en gran parte de una

inyección correcta. Las condiciones esenciales son:

· Suministrar a cada cilindro y en cada ciclo la cantidad de combustible justa,

adecuándola a las condiciones de marcha del motor.

· Iniciar la inyección en el momento preciso, de forma que la combustión se realice de

forma correcta y por completo, variando el punto de inyección a medida que el régimen

de giro del motor y las condiciones de carga varían

· Pulverizar el combustible, de forma que se reparta en minúsculas gotas para facilitar su

inflamación.

· Dar a esas gotas la suficiente capacidad de penetración en la cámara donde se

encuentra el aire comprimido.

· Difundir de manera uniforme las partículas de combustible en el aire de la cámara de

combustión.

Los elementos encargados de cumplir estas necesidades son la bomba de inyección, que

se encarga de dar combustible a cada inyector en el momento oportuno y a la presión

requerida, en una cantidad determinada para cada condición de funcionamiento del

motor, y los inyectores, que pulverizan el combustible en el interior de las cámaras de

combustión de forma uniforme sobre el aire comprimido que las llena.

Los tipos de bomba de inyección empleados en el mundo del automóvil se dividen en

dos grupos:

· Bombas de elementos en línea.

· Bombas rotativas.

Bomba de inyección de elementos en línea.

En esta bomba se dispone un elemento de bombeo para cada cilindro, de carrera total

constante y de carrera de trabajo variable.

Los elementos de esta bomba se alojan en una carcasa y reciben movimiento del árbol

de levas de la propia bomba, a través de un impulsor de rodillo.

Dicho árbol de levas gira a la mitad de vueltas que el cigüeñal, para que se produzca

una inyección por cilindro cada dos vueltas del cigüeñal. Cada una de las levas acciona

un taqué, que gracias a un rodillo se aplica contra la leva, obligado por un muelle. El

empujador a su vez acciona el émbolo en el interior del cilindro, que recibe el gasóleo a

través de varias canalizaciones.

Ahora se procederá a explicar cada una de sus partes:

a). Elemento de bombeo: está constituido por un pistón y un cilindro. Cada cilindro está

comunicado con la tubería de admisión por medio de unas lumbreras y con el de salida

por medio de una válvula, que es mantenida por un muelle tarado.

En su parte superior, el pistón tiene un rebaje que comunica con la cara superior por

medio de una rampa helicoidal y una ranura.

El comienzo de la inyección se produce siempre para la misma posición del pistón, pues

a medida que va subiendo la presión crece en el interior del cilindro. Cuando esta

presión excede la fuerza que hace el muelle, se abre la válvula de retención y el

combustible pasa al circuito de inyección.

Mientras el combustible no salga por el inyector, la presión irá subiendo en toda la

canalización a medida que el pistón suba, y llegado el momento en que se produzca la

apertura del inyector la presión en el interior del cilindro caerá bruscamente, cesando el

suministro de combustible.

Con esto se deduce que la cantidad de gasóleo inyectado depende de la carrera del

pistón, por lo que modificando dicha carrera se varía la cantidad de combustible a

inyectar. 

Para modificarla se usa la cremallera de control que al ser movida en un sentido o en

otro varía la carrera del pistón, consiguiendo posiciones de suministro parcial, suministro

nulo y suministro máximo.

En algunas bombas de inyección se montan unos elementos llamados de agujero único,

los cuales disponen en los cilindros de una sola lumbrera, al mismo tiempo que el

émbolo sustituye la ranura vertical por un taladro axial y la rampa helicoidal por una

sesgada y recta. De todos modos, el funcionamiento es similar al sistema anterior.

b). Válvula de retención: es la encargada de abrir el paso del combustible que sale del

cilindro camino del inyector, al presionar sobre su cara inferior.

Tan pronto como la rampa helicoidal del émbolo descubre la lumbrera de comunicación

con la galería de alimentación, desciende la presión en la cámara de impulsión

produciéndose el cierre en la válvula de retención.

De esta forma consigue mantener una cierta presión residual en la canalización que va

al inyector, mejorando una inyección posterior al ser ésta más rápida.

Para cumplir su cometido debe asegurarse una perfecta estanqueidad entre la válvula

de retención y su asiento, disponiéndose para este fin una superficie cónica de apoyo en

la válvula, que es presionada con fuerza por la acción del muelle antagonista y la

presión reinante en la canalización de impulsión hacia el inyector.

c). Cremallera de control: es la encargada de modificar los tiempos de inyección del

combustible. Esta cremallera es movida por el pedal del acelerador a través de una

palanca y su desplazamiento modifica la posición de la rampa helicoidal de los pistones.

Para transmitir este movimiento usa un sector dentado en cada elemento, que es

actuado por la cremallera. La posición que esta toma por la posición del acelerador

puede variar por el mando regulador, como se verá más adelante. Una de ellas es la

posición de paro, que corta el suministro de combustible a los inyectores. 

El recorrido máximo de la cremallera está limitado por un tope ajustable, al que se

conoce como tope de emisión de humos y se dispone en la carcasa de la bomba.

d). Árbol de mando: generalmente fabricado en acero al níquel, dispone de tantas levas

como cilindros el motor. Dichas levas las tiene labradas.

El resalte de cada una de ellas está mecanizado de tal manera que la secuencia de las

inyecciones en los distintos elementos de bombeo se produzca en el orden adecuado.

El árbol de levas se apoya en sus extremos, en dos cojinetes de rodillos o bolas y a él se

acoplan el regulador y el variador de avance en el extremo opuesto. A través de este

mecanismo recibe movimiento del motor, desde los piñones de la distribución

concretamente.

e). Regulador de velocidad: su instalación es necesaria para evitar que el motor

sobrepase un nivel máximo de revoluciones, ya que sería peligroso alcanzar ciertos

regímenes de giro, sobre todo en los motores Diesel.

En las aplicaciones automovilísticas se emplean los reguladores mecánicos de máxima y

de mínima.

La cremallera de control está enlazada a la biela de mando del acelerador por medio de

un sistema de palancas, al que se acopla también el mecanismo regulador, emplazado

sobre el árbol de mando de la bomba. Este regulador está constituido por unos

contrapesos, que debido a la fuerza centrífuga tienden a desplazarse al exterior cuando

giran, contra la oposición de los muelles.

Si el motor gira a ralentí, los contrapesos tienden a separase, venciendo la acción del

muelle exterior, que se comprime un poco. Inmediatamente después entran en acción

los muelles de máxima, que impiden que las masa continúen separándose,

manteniéndose en esta posición hasta que se alcanza la velocidad máxima.

Las pequeñas variaciones hacen que las masas se separen o se junten, variando la

carrera de los elementos la cremallera y variando a su vez el caudal inyectado,

manteniendo un ralentí estable.

La acción de los muelles de velocidad máxima impiden que el giro del motor en ralentí

sea excesivo.

Se deduce que el regulador solo actúa con el fin de conseguir un ralentí estable y no

sobrepasar un máximo de revoluciones.

f). Variador al avance a la inyección: es un sistema que hace que la bomba comience a

inyectar combustible un poco antes del momento indicado, como haría un avance del

encendido en los motores de gasolina.

El dispositivo se monta sobre el árbol de mando y actua adelantando el giro de éste al

del motor.

Consta de un plato con unos contrapesos que se sujetan al susodicho con unos muelles.

Cuando por la velocidad de giro se produce la separación de las masas, se provoca un

desplazamiento angular de la leva de sujeción con respecto al cuerpo del variador. Este

desplazamiento está en función directa del régimen de giro del motor y es transmitido al

eje de levas de la bomba de inyección, en la cual se produce con esta acción un avance

a la inyección.

Al descender la velocidad se vuelven a juntar los contrapesos disminuyendo el avance.

Bomba de inyección rotativa.

Este tipo de bomba comienza a surgir en los años 60, ya que son más adecuadas para

motores de pequeña cilindrada y elevado régimen de giro, como los de los turismos,

quedando las bombas lineales relegadas a los motores de aplicación industrial o

agrícola, o a motores de vehículos pesados.

Este tipo de bomba presenta las siguientes ventajas respecto a la bomba de elementos

en línea convencional:

· Menor peso.

· Caudales inyectados rigurosamente iguales para todos los cilindros.

· Velocidad de rotación elevada.

· Menor precio de costo.

· Menor tamaño.

· Mayor facilidad de acoplamiento al motor.

Estas bombas suelen incluir la bomba de alimentación en su cuerpo.

Bomba rotativa Bosch.

Dispone de un solo elemento de impulsión para todos los cilindros del motor. Se procede

a detallar su estructura:

Sobre el árbol de mando se dispone la bomba de transferencia, que es del tipo de

paletas, que en su giro aspira el combustible desde el depósito, para enviarlo a presión

hasta el variador de avance y al interior del cuerpo de bomba. La presión de impulsión

está regulada por la válvula, que vierte el combustible sobrante al lado de aspiración de

la bomba.

Desde el interior del cuerpo de bomba, el combustible pasa al cuerpo de bombeo a

través del conducto que desemboca por debajo de la electroválvula. En este cuerpo, el

émbolo somete al combustible a una elevada presión, para hacerlo salir en el momento

adecuado hacia el inyector correspondiente, a través de la válvula de retención. 

La válvula electromagnética corta la alimentación de combustible hacia el cuerpo de

bombeo en la parada del motor.

El movimiento de rotación del émbolo de bombeo se logra por medio de un enlace

estriado con el árbol de mando. El desplazamiento del mismo en el interior de la cabeza

hidráulica lo proporcionan las levas o salientes del plato, que gira solidario con el eje de

mando del émbolo, mientras que los rodillos del plato permanecen quietos. 

De esta manera, cada vez que se presenta un saliente al rodillo, es empujado el plato de

levas hacia la derecha, contra la acción del muelle, que tiende a aplicarlo contra el

rodillo. El acoplamiento estriado permite este deslizamiento.

Con esta transmisión de movimiento, el émbolo se desplaza en el interior de la cabeza

hidráulica hacia adelante y hacia atrás, al mismo tiempo que gira en su interior. Con ello

se consigue bombear el gasóleo hacia los inyectores, como se verá posteriormente.

El tope de caudal determina el final de la inyección, poniendo en comunicación la

cámara de bombeo con el cuerpo de bomba al final del recorrido de compresión del

émbolo. Este tope es movido por unas palancas, que son gobernadas por el regulador y

la palanca del acelerador.

El regulador centrífugo dispone de unos contrapesos que en función de su

desplazamiento por la fuerza centrífuga, determinan la posición del manguito

desplazable, que a su vez posiciona la palanca y, con ella, el tope de caudal,

determinando así la duración de la inyección y el caudal inyectado. Este sistema está

accionado por un piñón, que engrana con otro que forma parte del árbol de mando de la

bomba.

El sistema de avance de la inyección es del tipo hidráulico. Dicho avance depende de la

presión a la que es enviado el combustible por la bomba de transferencia, que es

proporcional al régimen de giro del motor.

En la parte superior de la bomba se encuentra el regulador, que en estas bombas es de

tipo centrífugo y que es movido por el piñón del árbol de mando.

El mecanismo regulador actúa por medio de una serie de palancas sobre el tope de

regulación, que determina el final de la inyección en el émbolo por medio del vertido del

caudal. 

Este conjunto se cierra con una tapa, en la que se monta la palanca de mando del

acelerador y el tornillo tope de caudal.

El árbol de mando se acopla al motor por medio de un chavetero en el que se monta un

piñón que es movido por la correa dentada del sistema de distribución, colocándose la

bomba en el bloque motor próxima al sistema. Este acoplamiento se realiza de manera

que la bomba gire al mismo régimen que el árbol de levas del motor.

Bomba rotativa CAV.

En estos modelos de bomba rotativa, el rotor distribuidor está dotado de un elemento de

bombeo único, compuesto por dos émbolos de carrera opuesta. Un conjunto de rodillo-

zapata, movido por el relieve interior de un anillo de levas fijo acciona los émbolos.

El volumen de combustible adecuado a las condiciones de marcha del motor es

distribuido a cada uno de los inyectores en el orden preciso y en el instante deseado, por

medio de un sistema de orificios taladrados en el rotor y el cabezal hidráulico, dosificado

con exactitud a su llegada al dispositivo de bombeo.

La bomba está dotada de un regulador mecánico centrífugo y un variador del inicio de la

inyección, que actúan del modo ya conocido en los otros tipos de bomba rotativa.

En la bomba CAV, el elemento de bombeo está situado dentro de un orificio transversal,

en un eje rotativo central que actúa como distribuidor y que gira dentro de la cabeza

hidráulica.

Los émbolos son accionados por lóbulos situados en el interior de la corona de levas.

La implantación en el motor y el sistema por el que recibe el movimiento del motor es

igual al de las bombas rotativas Bosch.

En estas bombas se suele utilizar un regulador de tipo mecánico, accionado por la fuerza

centrífuga, que actúa sobre la válvula dosificadora para ajustar con precisión el caudal

inyectado.

La fuerza centrífuga actúa sobre los contrapesos, de forma que se separen y desplacen

la palanca de control, que es la que actúa sobre la válvula dosificadora para modificar el

caudal de gasóleo inyectado.

El sistema que varía el avance de la inyección es igual al empleado en las bombas

rotativas Bosch.

Además de estos sistemas, las bombas CAV disponen de otros mecanismos correctores

capaces de adecuar convenientemente los caudales de inyección a las distintas fases de

funcionamiento del motor Diesel. Entre ellos destacan el sistema de sobrecarga y el de

avance con carga ligera.

El primero permite aumentar de forma considerable el caudal en bajas revoluciones del

motor, de forma que los arranques en frío se ven mejorados. Esto se consigue

aumentando el desplazamiento máximo de los elementos de bombeo mediante el

llamado carro de sobrecarga.

El dispositivo de avance con carga ligera tiene por finalidad adecuar el avance a la

inyección a las peculiares condiciones de funcionamiento del motor con cargas ligeras y

regímenes medios. Este dispositivo está integrado en el sistema convencional de avance

y es gobernado por una válvula emplazada en el cabezal hidráulico y activada por la

palanca del acelerador, de manera que en las posiciones de ésta para ralentí o carga

ligera, permite el paso de la presión de transferencia hacia el dispositivo de avance,

activándolo ligeramente para adecuarlo de forma conveniente a estas condiciones de

funcionamiento del motor.

Los inyectores.

Para lograr una buena combustión, es necesario que el combustible sea inyectado en el

interior del cilindro muy finamente pulverizado, con el objetivo de lograr una mejor y

más rápida combustión.

El inyector es el elemento que cumple los requisitos necesarios para conseguir la

pulverización del combustible en la medida idónea y distribuirlo uniformemente por la

cámara de combustión. Es por eso que sus características dependen del tipo de cámara

en que esté montado.

El inyector, cualquiera que sea su tipo, se fija a la cámara de combustión por medio del

portainyector, que está formado por un cuerpo al que se acopla el inyector en sí, o como

también se le llama, tobera. Éste último lo compone el cuerpo y la aguja.

Una tuerca es la realizada de fijar la unión.

En el interior del cuerpo se aloja la varilla, aplicada contra la aguja por la acción del

muelle, cuya fuerza es regulable por medio del tornillo y la contratuerca.

Su funcionamiento es el siguiente: el combustible llega al portainyector por una

canalización que llega de la bomba, y pasa al inyector a través de un conducto lateral. El

sobrante de combustible circula alrededor de la varilla empujadora, lubricándola, para

salir por la canalización que lo lleva al depósito de combustible por el circuito de retorno.

En la parte superior del portainyector se encuentra el sistema de reglaje de la presión de

tarado del inyector. Dicha presión puede variarse actuando sobre el tornillo que actúa

contra el muelle.

El sistema se encuentra protegido por un tapón.

Debe comprenderse que las superficies de unión del inyector al portainyector deben

tener un mecanizado perfecto, pues si no fuese así se producirían fugas de combustible,

lo cual reduciría el caudal inyectado y haciendo que el motor funcione de forma

defectuosa.

El inyector en sí está formado por dos partes, aguja y cuerpo. Estas dos piezas están

apareadas y presentan un juego de acoplamiento del orden de 2 a 4 micras. El cuerpo

lleva un taladro en el que se aloja la aguja, que en su parte inferior está provista de dos

superficies cónicas, de las cuales una apoya en un asiento formado en el cuerpo y la

superior, que es la que recibe el empuje del líquido que provoca el levantamiento de la

aguja.

Alrededor del cono se forma una cámara, a la que llega el combustible a presión por un

conducto procedente de la bomba de inyección. La salida del combustible se realiza por

un orificio.

El portainyector se fija al la culata en la cámara de combustión, por medio de una brida,

o bien roscado a ella.

En los dos tipos, el inyector acopla en su alojamiento de la culata con interposición de

unas juntas de estanqueidad con forma de arandela, de las cuales una se sitúa en la

punta de la tobera haciendo asiento en el alojamiento de la culata, y la otra en el

portainyector. 

Ambas juntas de estanqueidad deben ser sustituidas cada vez que se desmonte el

inyector, ya que de no sustituirse podrían no hacer un acople correcto, por estar

deformadas o adaptadas al inyector anterior.

Debido a las diferentes cámaras de combustión utilizadas en los motores Diesel, la

forma, fuerza de penetración, y pulverización del chorro de combustible proporcionado

por el inyector están adaptados a las condiciones específicas del motor. De esta manera,

se distinguen dos tipos esenciales de inyectores: 

· De orificios.

· De tetón o espiga.

El de orificios está desarrollado para motores de inyección directa, mientras que el de

tetón tiene varias versiones, cada una de las cuales está diseñada para una función

concreta, y no funcionará de manera satisfactoria si se emplea en otra aplicación

distinta.

Los inyectores de tetón o espiga se utilizan sobre todo en motores de inyección

indirecta, es decir, en motores con precámara de inyección. En este tipo de tobera, la

aguja está provista en su extremo de un tetón con una forma predeterminada ( cilíndrica

o cónica ), que posibilita la formación de un prechorro, de manera que al comienzo de la

abertura se deja un pequeño espacio en forma de anillo que deja salir muy poco

combustible, haciendo una especie de efecto estrangulador. A medida que se agranda la

abertura, por aumento de la presión de inyección, la sección de paso aumenta, hasta

que hacia el final de la carrera de la aguja se inyecta la dosis principal de combustible.

En la actualidad, y gracias al avance de los distintos materiales, algunas piezas de los

inyectores son realizadas en material plástico, aunque en zonas donde la presión no sea

un peligro para su integridad.

También se siguen fabricando inyectores completamente metálicos.

Dispositivo de ayuda al arranque.

Dadas las características de funcionamiento de un motor Diesel, en donde el gasóleo

inyectado debe inflamarse al contacto con el aire caliente encerrado en la cámara de

combustión, se comprende que en condiciones de motor frío el arranque presente

ciertas dificultades, pues en estas condiciones una parte importante de la temperatura

alcanzada por el aire en la fase de compresión es evacuada por las paredes de la

cámara, empeorando las condiciones para obtener una buena combustión. Por este

motivo se han desarrollado los dispositivos de ayuda para el arranque, que consisten en

dispones unos calentadores o bujías de precalentado en la cámara de combustión, que

se hacen funcionar en condiciones de motor frío.

Las bujías de precalentado se atornillan a la cámara de combustión en alojamientos

adecuados de la culata y proporcionan calor adicional al aire allí encerrado durante la

compresión. 

El elemento calefactor se implanta en la punta del calentador y queda posicionado en su

montaje en la zona más apropiada de la cámara de combustión, que es junto al inyector.

En algunos motores se implantan los calentadores en el colector de admisión,

calentando el aire que se introduce en el cilindro.

Puede haber varios calentadores en un motor, incluso uno solo ( que estaría en el

colector de admisión ), pero la disposición más normal es de uno por cilindro.

Constan de un cuerpo metálico provisto de una rosca, para su acoplamiento a la culata.

En el interior del cuerpo se aloja un elemento térmico, en forma de tubo, en cuyo interior

se sitúa la resistencia eléctrica de caldeo, a la que se hacer llegar la corriente eléctrica a

través de la espiral de conexión, desde el borne de conexión, al que se fija el cable

eléctrico por medio de una tuerca. El paso de la corriente eléctrica por la resistencia

hace que ésta se ponga incandescente calentando la funda metálica que la rodea, la

cual transmita el calor a la cámara de combustión, donde está alojada.

La conexión eléctrica de las bujías de precalentado se realiza a través de una central

temporizada, que suministra la energía eléctrica en intervalos bien determinados.

Cuando se acciona la llave de contacto, la central permite el paso de corriente hasta los

calentadores durante un tiempo aproximado de 30 segundos, antes de efectuarse el

arranque, encendiéndose al mismo tiempo la luz testigo en el tablero de instrumentos,

que advierte al conductor de que se está realizando el calentamiento previo al arranque.

Transcurrido este tiempo, la luz se apaga, indicando al conductor que ya se puede

efectuar el arranque. 

Posteriormente, ya con el motor en marcha, la central electrónica suministra una

corriente pulsatoria a los calentadores, que siguen funcionando todavía a intervalos

durante un cierto tiempo, necesario para lograr un rápido calentamiento del motor.

De esta manera se consigue una importante mejora de la combustión del combustible

con el motor frío.

Esta segunda fase de funcionamiento se prolonga hasta aproximadamente dos minutos

después de haber realizado el arranque del motor.

La caja electrónica de temporización recibe la corriente directamente de la batería, a

través de un borne provisto de un fusible, y recibe la señal de activación a través del

borne de llegada del motor de arranque.

La temporización que establece esta caja electrónica está determinada por su circuito

interno en este caso.

En otras aplicaciones la estrategia de mando de las bujías de precalentado se establece

en función de diversos parámetros, como son la temperatura del motor, la temperatura

ambiente, las condiciones de carga del motor ...

Control electrónico de la inyección Diesel.

La inyección electrónica Diesel puede ser dividida en tres bloques: los sensores, la

unidad de mando y control y los elementos actuadores.

Los sensores registran las condiciones operativas del motor y transforman diversas

magnitudes físicas en señales eléctricas. Un sensor integrado directamente en el

portainyector capta el comienzo de la inyección registrando el movimiento de la aguja,

que reproduce el momento de la inyección. 

La presión en el colector de admisión es detectada por un sensor manométrico, que

envía la correspondiente señal a la unidad de control, al igual que las de los otros

sensores. 

El captador de régimen motor y posición es de tipo inductivo, similar al que se dispone

en los sistemas de inyección electrónica de gasolina, funcionando de la forma ya

conocida. 

Para la medida de la masa de aire aspirado se utiliza un caudalímetro, que incorpora una

sonda de temperatura cuya señal corrige la del caudalímetro adecuándola en función de

la temperatura del aire aspirado. 

La temperatura del motor es medida a través de una termistancia emplazada en el

bloque motor, en contacto con el líquido de refrigeración.

La posición del pedal del acelerador es detectada por un sensor potenciométrico, que

incorpora un interruptor para captar la posición de reposo que sería la que

correspondiese al ralentí.

En la bomba de inyección se incorpora una sonda de temperatura del gasóleo y un

potenciómetro que detecta el recorrido del tope de regulación de caudal.

Todas las señales de los diferentes sensores son enviadas a la UCE, que es la unidad de

control electrónico, estructurada en técnica digital, que contiene varios

microprocesadores y unidades de memoria.

En la unidad de control se procesa la información y se calculas las magnitudes de las

señales de salida de conformidad con las características almacenadas en la memoria.

Dicha UCE suele estar en el habitáculo de los pasajeros para estar más protegida de los

agentes externos. 

En ella hay memorizados diferentes campos característicos que actúan en dependencia

de diversos parámetros, como la carga del motor, el régimen, la temperatura del motor,

caudal de aire...

Los circuitos electrónicos están protegidos contra perturbaciones de la red del vehículo

en forma de picos de tensión o interferencias. Cualquier anomalía de funcionamiento

detectada queda grabada en la memoria y puede ser leída posteriormente a través del

conector de diagnóstico.

En los casos de avería, la UCE establece un funcionamiento en fase degradada del motor

que permite circular con el vehículo hasta el taller más próximo.

Desde la UCE se maneja también la caja de precalentado.

Las señales eléctricas de salida de la UCE son transformadas por los distintos actuadores

en magnitudes mecánicas.

De los diversos actuadores podemos citar por su importancia la válvula de reciclado de

los gases de escape y la válvula reguladora de la presión del turbo, ambas de tipo

electromagnético.

En la bomba de inyección se sitúan la válvula de corte de suministro del combustible y

los dispositivos electromagnéticos de corrección del avance de la inyección y del caudal

de inyección.

Las funciones de regulación de caudal y avance de la inyección pueden ser gobernadas

por medios electrónicos, mediante los cuales se optimiza la cantidad de gasóleo

inyectada, adaptándola exactamente a las necesidades de la marcha del motor. 

La incorporación de estos dispositivos electrónicos a las bombas de inyección de los

motores Diesel conlleva una serie de ventajas fundamentales que permiten reducir

notablemente los consumos de combustible y los niveles de emisión de gases

contaminantes, por cuyas causas se han desarrollado y aplicado masivamente a las

bombas de inyección.

El caudal de combustible inyectado influye notablemente sobre el arranque del motor, la

potencia y el comportamiento de marcha, así como en la emisión de humos. En la UCE

se determina el valor de caudal que debe inyectarse, de acuerdo con los datos

memorizados en campos característicos y los valores reales medidos por los distintos

sensores. De igual manera se determina el punto de inicio de la inyección. 

La precisión del comienzo de la inyección está garantizada por un detector de

movimiento de la aguja del inyector que capta el comienzo exacto de la misma

directamente en el inyector, enviando su señal a la UCE, que la compara con el inicio de

inyección programado en su memoria y genera unos impulsos de control que son

enviados al sistema de variador de avance, que corrige el punto de inyección en función

de las condiciones de marcha del motor.

Bomba rotativa Bosch con gestión electrónica.

Básicamente es igual a uno del tipo convencional, solo que en este modelo se ha

sustituido el grupo regulador mecánico de caudal por un sistema electromecánico que

realiza las mismas funciones.

El tope de regulación de caudal es similar a las bombas convencionales y funciona de la

misma manera, pero ahora está comandado por una unidad electromagnética capaz de

posicionar el tope de regulación adecuadamente en función de la cantidad de

combustible que se vaya a inyectar.

Para la variación del punto de inicio de la inyección se dispone de una electroválvula,

que comandada desde el calculador electrónico regula la presión de transferencia del

combustible que se aplica al variador de avance, mediante el cual se hace variar la

posición del anillo de levas y con ello del avance de la inyección.

Esta electroválvula funciona comandada por impulsos eléctricos, cuya relación tiempo

abierta / tiempo cerrada determina el caudal de paso del combustible y con ello la

presión aplicada al variador de avance.

La unidad de regulación de caudal la constituyen un electroimán fijo y un imán

permanente rotativo unido a un eje que en su extremo inferior forma la rótula excéntrica

acoplada al tope de regulación de caudal.

Por tanto, regulando adecuadamente la frecuencia de los impulsos enviados desde la

UCE, se consigue posicionar convenientemente el tope de caudal para adecuar el

suministro de combustible a las necesidades del motor en cada una de las condiciones

de funcionamiento del mismo.

Bomba rotativa CAV con gestión electrónica.

En las bombas de inyección rotativa CAV, dada la estructura del elemento único de

bombeo, los componentes electrónicos de control presentan una configuración y

funcionamiento diferentes, aunque ejecutan las mismas funciones.

Para la regulación de caudal se disponen dos electroválvulas controladas por el

calculador electrónico y un captador de la posición axial del rotor, cuya señal es enviada

al calculador electrónico, de manera que de acuerdo con ella y otras recibidas de

distintos sensores en el motor determina la activación de las electroválvulas de

regulación del caudal. El sistema variador de avance está gobernado por otra

electroválvula controlada también por el controlador electrónico.

En la misma cámara axial del rotor se ubica el captador de posición del mismo, capaz de

detectar la posición de éste y, en consecuencia, el caudal de inyección.

En el variador de avance se dispone otro captador, que en este caso detecta la posición

de la leva y, consecuentemente, el avance de la inyección. 

En las bombas de inyección CAV se suprime la válvula dosificadora convencional y las

funciones de dosificación y bombeo las realiza el propio cabezal hidráulico, para lo cual

está constituido por una cabeza hidráulica en la que se aloja el rotor distribuidor, que

porta los émbolos de bombeo y las zapatas, las cuales presentan una rampa inclinada,

que a su vez se aloja en las rampas del eje de transmisión.

El conjunto queda ensamblado en el anillo de levas de forma que los rodillos sigan el

perfil de las levas para producir el movimiento de bombeo de los émbolos de manera

similar a las bombas convencionales.

Así pues, la dosificación del caudal de inyección se obtiene por la posición axial del rotor,

que permite ajustar la apertura máxima de los émbolos de bombeo, que en todo

momento está controlada por las electroválvulas de caudal, las cuales reciben impulsos

de control desde la UCE, en función de las condiciones de marcha del motor, detectadas

por los diferentes sensores.

La posición axial del rotor es detectada por un captador magnético, que consiste en un

núcleo unido al rotor que se ubica en el interior de la bobina, modificando la inductancia

de la misma, a través de la cual varía la señal que es enviada a la unidad de control, que

de esta manera reconoce la posición axial del rotor y, en consecuencia, el caudal real de

inyección.

De acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor detectadas por los

diferentes sensores, la UCE determina el caudal a inyectar y activa las electroválvulas

para situar el rotor en la posición axial que corresponda. El captador de posición detecta

esta situación y envía a la Uce la debida información, que la compara con la requerida y,

según la necesidad, aplica una corrección abriendo una de las electroválvulas de caudal

durante un tiempo determinado para obtener el desplazamiento requerido.

En los sistemas de inyección CAV con control electrónico, el dispositivo de avance de la

inyección presenta una estructura similar al de las bombas convencionales, con la

incorporación de una electroválvula de control.

Sensores del sistema.

Para adecuar los caudales y el punto de la inyección a las necesidades de la marcha del

motor se disponen diferentes sensores en el motor, cuyas señales son enviadas al

calculador electrónico, que las procesa para determinar la magnitud de la corriente de

mando del regulador de caudal y la electroválvula de avance de la inyección.

Se utilizan generalmente sensores de posición del pedal del acelerador, régimen motor y

posición del pistón en el cilindro, presión en el colector de la admisión, temperatura del

refrigerante y del aire de la admisión, caudal de aire de admisión y un sensor capaz de

detectar el inicio de la inyección, que se ubica en uno de los inyectores. 

En la UCE hay memorizados diferentes campos característicos que determinan el avance

y el caudal necesarios para cada una de las condiciones de funcionamiento del motor,

dependiendo de diversos parámetros como la carga, el régimen, la temperatura del

motor y el caudal de aire aspirado.

Gestión electrónica del motor Diesel.

En los sistemas de inyección Diesel con control electrónico, las condiciones de

funcionamiento del motor son registradas por sensores, como se ha mencionado

anteriormente, que hacen llegar las correspondientes señales eléctricas a la unidad de

control.

Tanto estos medidores como la propia central electrónica forman el sistema de control.

A los captadores mencionados deben añadirse los detectores de posición y sensores 

incorporados en la propia bomba de inyección y la electroválvula de paro, que también

se conectan a la UCE.

A partir de todas estas señales, la UCE activa los diversos actuadores de la bomba de

inyección, la caja de precalentado, la electroválvula EGR, el relé de corte del

climatizador, la electroválvula de control de la presión de soplado del turbocompresor, si

dispone de ella, ...

La lógica del calculador incluye las funciones de control de la inyección, los

contaminantes emitidos, las estrategias de marcha del motor, el antiarranque codificado

y la autodiagnosis, memorizando algunas posibles averías.

La cantidad de gasóleo inyectado depende de la UCE. Como magnitudes principales para

establecerla se utilizan las señales recibidas del caudalímetro, captador de posición del

acelerador y el régimen de giro del motor, pero también otros datos, como la

temperatura del motor, la del aire de admisión, ..., son susceptibles de modificar el

volumen inyectado.

Todos estos factores son comunicados al dispositivo de mando, que transforma estos

datos en impulsos eléctricos para el gobierno de los diversos actuadores.

Con el fin de optimizar el comportamiento de marcha pueden tenerse en cuenta otros

factores a la hora de dosificar el combustible, como el instante de la aceleración, la

marcha en retención del motor o el corte de inyección a un determinado régimen

máximo.

Las oportunas señales son reconocidas por la unidad de control, que en función de ellas

modifica la señal de mando para el actuador de caudal y el de avance de la inyección.

Si por cualquier causa se detectaran anomalías en el funcionamiento deberían revisarse

los siguientes elementos, de forma preliminar:

· Circuito de arranque en buen estado: batería, cableado y motor de arranque.

· Circuito de precalentamiento y sus cables en buen estado.

· Fusibles correctos.

· Existencia de combustible.

· Calidad del combustible.

· Aceite motor en buen estado y nivel.

· Tuberías de combustible en buen estado, que no tengan roturas que produzcan fugas

ni estén obstruídas.

· Inexistencia de tomas de aire.

· Circuito de alimentación de aire estanco.

· Filtro de aire limpio.

· Sistema de escape estanco, sin tomas de aire ni fugas.

· Motor en buen estado mecánico, con una compresión correcta, juego de válvulas,

calado de la distribución, punto de la inyección, tarado de inyectores, junta de culata ...

Además en todos los casos debe comprobarse que a cada uno de los sensores le llegue

la tensión de mando adecuada.

Después se comprobará que las señales emitidas por la unidad de control electrónico

sean las adecuadas.

En el caso de las sondas de temperatura, la tensión de salida debe corresponderse con

la especificación, y, en cualquier caso, variar en función de la temperatura, lo cual puede

ser comprobado a medida que se calienta el motor.

Sistema bomba-inyector con mando electrónico.

Las mayores exigencias que imponen cada día las normativas sobre emisiones sonoras y

gases de escape en los motores Diesel, hacen necesario el desarrollo de nuevas

técnicas. Por lo que se refiere a los sistemas de inyección directa, una de estas

soluciones la constituye el sistema de inyección de alta presión por medio de un inyector

bomba con mando electrónico, en el que la bomba, el inyector y una válvula

electromagnética constituyen una unidad compacta ubicada en la culata del motor y

accionada mecánicamente por una leva adicional del árbol de levas y eléctricamente por

la unidad de control.

Este sistema es el que emplea el grupo Volkswagen-Audi en sus motores TDI, que tanto

éxito les están reportando.

La implantación de este sistema en el motor se basa en la posición del inyector en la

culata, de forma que queda posicionado en el centro de la cámara de combustión que

forma el pistón.

En este tipo de inyección el inyector está accionado por un balancín que recibe

movimiento de forma directa del árbol de levas.

En el cuerpo del inyector se forma la propia cámara de bombeo, a la cual llega el

combustible por unos conductos labrados en la culata, desde los que pasa a la zona de

alojamiento del inyector saliendo por el conducto de retorno en dirección al depósito.

La estructura de todos los componentes del sistema de mando es especialmente robusta

para poder soportar mejor los esfuerzos a los que estarán sometidos en su

funcionamiento, debido en gran parte a las grandes presiones de trabajo.

El sistema bomba-inyector presenta frente a los sistemas de inyección convencionales

una serie de ventajas, de las cuales destacan:

· Un diseño compacto.

· Una capacidad de alcanzar mayores presiones de trabajo, que en algunos casos

alcanzan los 2.000 bares.

· Disponer de una preinyección separada de la inyección principal.

· Una sonoridad de combustión más reducida.

· Emisiones de gases contaminantes más bajas.

Por el contrario, este sistema también presenta algunos inconvenientes, de los cuales

los más importantes son:

· Un diseño complejo de la culata.

· Mayor exigencia de trabajo para el árbol de levas.

· Correa dentada sometida a mayores cargas de trabajo.

El esquema de este sistema sería así: el combustible es aspirado del depósito por una

bomba de paletas que es arrastrada por el motor, que lo aspira a través de un filtro,

impulsándolo a través de otro filtro hacia la canalización de alimentación de los

inyectores- bomba, que está labrada en la culata.

El sobrante no inyectado retorna por otra canalización de la culata hacia la bomba de

alimentación, o al depósito directamente.

La bomba de alimentación de combustible es del tipo de paletas y generalmente

dispone un lado para la impulsión de combustible y el otro se utiliza como bomba de

vacío para generar la depresión necesaria para la activación del servofreno y otros

dispositivos.

En el interior de la bomba de impulsión del combustible se ubica una válvula limitadora

de presión, tarada normalmente a 7 bares, que es, por tanto, la presión de impulsión del

gasóleo para alimentar a los inyectores bomba.

Dicha válvula limitadora de presión se encuentra inmediatamente después del filtro.

En el circuito de retorno del combustible se dispone otra válvula limitadora de presión,

tarada esta vez a 1 bar y un conducto de by-pass que facilita la purga de aire en caso de

vaciado del circuito.

También en el circuito de retorno se ubican el sensor de temperatura del combustible y

un radiador para enfriarlo, ya que sale caliente de los inyectores, en los cuales llega a

alcanzar temperaturas del orden de 150º C, que se deben reducir a menos de 80º C

antes de verter el combustible nuevamente en el depósito.

El inyector bomba está dividido en tres secciones fundamentales, como son la

electroválvula de mando, el cuerpo de bombeo y la tobera.

El émbolo de bombeo es accionado en cada ciclo por leva y balancín contra la fuerza de

un muelle antagonista que tiende a mantenerlo en su posición de reposo.

En la acción de bombeo se impulse al combustible contenido en la cámara. La tobera es

de diseño análogo al de los inyectores convencionales y se abre por presión, inyectando

el combustible finamente pulverizado en el cilindro. Generalmente dispone de cuatro a

cinco orificios de salida.

La electroválvula está controlada directamente por la central electrónica, que determina

las modalidades de inyección en base a la señal de mando.

Actualmente se emplean inyectores-bomba que efectúan la inyección del combustible

en dos fases, realizando en primer lugar una preinyección de duración controlada y

luego la inyección principal.

En estos inyectores el llenado de la cámara de alta presión se produce cuando el émbolo

se mueve hacia arriba por la fuerza del muelle, aumentando el volumen de esta cámara.

En estas condiciones, la electroválvula no es alimentada en corriente y se encuentra en

posición de reposo, permitiendo el paso de combustible desde el conducto de

alimentación hasta la cámara de alta presión.

Cuando en el giro del motor la leva presenta su saliente al balancín, en émbolo

comienza su movimiento descendente y el combustible que se encuentra en la cámara

de alta presión es empujado al conducto de alimentación en sentido contrario al de

entrada.

En un determinado instante, la UCE activa la electroválvula y su aguja apoya en el

asiento cortando la salida de combustible hacia el conducto de alimentación. A partir de

ese instante aumenta rápidamente la presión en la cámara de impulsión,

transmitiéndose a través del conducto lateral hasta la tobera, cuya aguja que da

sometida al empuje que tiende a levantarla. Cuando la presión alcanza los 180 bares, se

supera la fuerza del muelle de la tobera y comienza la preinyección.

La carrera de levantamiento de la aguja del inyector está limitada en esta fase de

inyección por la formación de un colchón hidráulico. Al alcanzar el émbolo amortiguador

el estrechamiento realizado en el cuerpo de la tobera, se dificulta enormemente la

subida de la aguja y el combustible que está llegando a la tobera no puede ser

desalojado con rapidez.

Como consecuencia de esto, la presión aumenta en la cámara de alta presión y se aplica

al émbolo de evasión situado por encima del muelle del inyector. Alcanzado un

determinado valor de presión, este émbolo se desplaza hacia abajo contra la fuerza del

muelle, desalojando un determinado volumen de la cámara de alta presión, que hace

decaer de manera repentina la presión en la misma, con lo cual se produce el cierre de

la aguja del inyector, finalizando así la preinyección.

Seguidamente se produce la inyección principal, pues el émbolo de bombeo sigue su

carrera descendente impulsado por el balancín y la correspondiente leva. 

Con este desplazamiento se produce nueva mente un aumento de la presión en la

cámara de alta presión y, alcanzados los 300 bares, la aguja del inyector vuelve a

levantarse contra la fuerza del muelle, ahora pretensado debido al descenso del émbolo

de evasión, lo que determina una presión de comienzo de inyección más elevada que la

anterior. 

La presión continúa en aumento durante esta fase de inyección superando los 2.000

bares, debido a que el émbolo de bombeo impulsa una cantidad de combustible mayor

de la que puede salir por los orificios de la tobera. 

El final de la inyección se produce cuando la UCE corta la corriente de alimentación de la

electroválvula y ésta se abre, en cuyo instante el combustible encerrado en la cámara

de alta presión escapa a través de la electroválvula hacia el conducto de la

alimentación.

El consiguiente descenso de la presión en la cámara como consecuencia de la fuga

determina el cierre de la aguja del inyector y el retorno del émbolo de evasión a su

posición de reposo.

Cada una de las electroválvulas de los inyectores-bomba está conectada a la UCE, que

dosifica el combustible en función de la posición del pedal del acelerador, el régimen del

motor y la masa de aire aspirado. La duración de los impulsos para las electroválvulas

determina el caudal de inyección, que puede ser corregido en función de la temperatura

del motor y otros parámetros, para lo cual, la UCE recibe información de diversos

sensores, cuya constitución y funcionamiento son similares a los empleados en los otros

tipos de inyección con control electrónico.

El avance de la inyección se establece fundamentalmente por el régimen de giro del

motor, aunque puede ser corregido en función de la temperatura y condiciones de

marcha del motor.

La regulación de la velocidad máxima y el régimen de ralentí se comandan desde la

unidad de control.

En la fase de arranque en frío, cuando uno de los tres sensores de temperatura registra

una temperatura inferior a 10º C, se activa el módulo de precalentamiento, que alimenta

a los calentadores durante un tiempo, que depende de las condiciones de

funcionamiento del motor, como en otros sistemas de inyección.

Las señales recibidas en la UCE procedentes del interruptor del pedal del embrague y

del freno permiten establecer una ligera reducción del caudal de inyección para evitar

tirones del motor en la marcha.

Una importante característica de los sistemas de inyección con control electrónico de los

inyectores-bomba es que permiten una corrección selectiva del caudal por cilindro con la

que se logra un funcionamiento más suave del motor en ralentí. La UCE reconoce el

rendimiento de cada uno de los cilindros a través de la señal de régimen del motor. Tras

cada combustión en cada uno de los cilindros, la UCE registra la aceleración sufrida por

el cigüeñal y, si detecta diferencias entre ellas, corrige el caudal de inyección

convenientemente para igualar el rendimiento de todos los cilindros.

3 Sobrealimentación de un motor Diesel.

En los motores Diesel el sistema más utilizado para realizar su sobrealimentación es el

que utiliza un turbocompresor, ya que es un sistema sencillo, fiable y que mejora las

cualidades de funcionamiento del motor además de sus prestaciones. Su funcionamiento

no difiere al de los usados en los motores de gasolina.

En algunos motores se utilizaron compresores volumétricos, pero fueron desechados por

problemas de desarrollo y su mayor complejidad.

El turbocompresor se compone esencialmente por una turbina y un compresor,

montados en el mismo eje. La turbina recibe el movimiento de los gases de escape, que

se encuentran a elevada temperatura, y que la ponen en rotación. Al mismo tiempo la

rueda del compresor comprime el aire que va a ser introducido en la admisión y

posteriormente en los cilindros.

La cantidad y la presión del aire que entra es proporcional a la velocidad de rotación.

El turbocompresor presenta en su funcionamiento grandes ventajas, de entre las cuales

destacan:

· Incremento notable de la potencia y el par motor, que puede llegar a un 35% más que

el mismo motor en versión atmosférica.

Son motores generalmente más silenciosos, aunque a veces se percibe un silbido,

procedente del turbo, en las aceleraciones.

Su rendimiento volumétrico es mayor, con lo que las combustiones son más completas,

dando como resultado un consumo mucho más bajo a igualdad de potencia.

La combustión es mucho más eficaz y limpia, con lo que se reducen los gases

contaminantes.

En algunos motores, se intercalan intercambiadores de calor entre el turbo y el colector

de admisión, con el fin de reducir la temperatura del aire de admisión.

Dichos intercambiadores pueden ser del tipo aire/aire, si el aire se refrigera por la

circulación de otros aire, o aire/agua, si se refrigera mediante el paso de un líquido.

Para controlar las presiones de trabajo se coloca una válvula limitadora de presión, o

waste-gate, cuya misión es controlar la presión mínima y máxima del turbo, para un

mejor funcionamiento.

Dicha válvula es controlada por la UCE.

4 CICLO TEORICO DEL MOTOR DIESEL

Entre los ciclos real y teórico Diesel existen, igual que en el caso Otto, diferencias en la

forma y en los valores de las presiones y temperaturas. Algunas de estas semejanzas

corresponden a las del ciclo Otto; por ejemplo, las debidas a la variación de los calores

específicos, a la perdida de calor y al tiempo de abertura de la válvula de escape.

Otras difieren en parte y son originadas por la disociación y la perdida por bombeo. Por

último, una es peculiar del motor Diesel, a saber; la referente a la combustión, la cual no

se verifica a presión constante en el caso del ciclo real. 

a) Combustión a presión constante. Como se ve en el diagrama indicado, en la

práctica la combustión se realiza en tales condiciones, que la presión varia durante el

proceso, mientras que en el ciclo teórico habíamos supuesto que se mantenía constante.

En realidad, una parte de la combustión se lleva a cabo a volumen constante, y otra

parte, a presión constante, casi como en el ciclo Otto real. Tan solo en el caso de los

motores muy lentos se desarrolla de forma ligeramente aproximada al proceso teórico.

b) Disociación de los productos de la combustión. En el motor de encendido por

compresión, la disociación no tiene un efecto tan importante como en el motor de

encendido por chispa, por cuanto el exceso de aire y mezcla de los productos de la

combustión son tales, que reducen la temperatura máxima y, en consecuencia, también

la disociación de dichos productos.

c) Perdida por bombeo. Las perdidas por bombeo son inferiores a las que se producen

n ciclo Otto, puesto que no hay estrangulamiento en el aire de aspiración; en los

motores de encendido por compresión no existe la válvula mariposa, característica de

los motores de encendido por chispa, provistos de carburador. Por ello, la superficie

negativa del ciclo Diesel real es menor que la del ciclo Otto.

Todo cuanto llevamos explicando se refiere a los motores de 4 tiempos. En los de 2

tiempos, bastante difundidos entre los de tipo Diesel resultan importantes la perdida por

bombeo y la causada por la interrupción de la expansión antes del P.M.I. para dar lugar

al escape. Comprendido en la pérdida por bombeo se debe considerar también el trabajo

necesario para realizar el barrido del cilindro del cilindro, que a menudo se efectúa por

un compresor. 

5 CICLO PRÁCTICO DEL MOTOR DIESEL

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.

TEMA 4

CARACTERISTICAS DE LOS MOTORES

1 Rendimiento del motor

El motor de combustión interna es una máquina que transforma energía química

mediante un proceso que lo explicamos a continuación:

La energía contenida en el combustible, de origen químico, se transforma en calor

mediante la combustión. De este modo, el consiguiente aumento de presión provoca el

desplazamiento del pistón, obteniéndose así energía mecánica.

En este proceso no toda la energía del combustible es transformada en trabajo útil. Una

buena parte se pierde, por lo que la energía aprovechable que se obtiene es menor a la

inicial.

En balance resultante entre la cantidad de energía aportada y la obtenida en una

maquina se denomina rendimiento (ç ) y se expresa como porcentaje del trabajo que

soporta.

El rendimiento del motor por tanto será mayor, mientras menores sean las perdidas en

la transformación de energía química a mecánica.

PERDIDAS DE ENERGIA

Perdidas de calor

Producidas por el sistema de refrigeración y la radiación de calor existente. Otra perdida

es la cantidad de calor que evacua a través de los gases de escape.

Perdidas mecánicas

Debido al rozamiento entre las piezas en movimiento, y accionamiento de dispositivos

auxiliares, como la bomba de agua, bomba de aceite, etc.

Perdidas químicas

Motivadas por una combustión incompleta.

2 TIPOS DE RENDIMIENTO

En un motor podemos obtener varios tipo de de rendimientos a continuación vamos a

ver los siguientes:

- Rendimiento térmico

- Rendimiento mecánico

- Rendimiento efectivo

- Rendimiento volumétrico

Rendimiento térmico

Es una cifra que nos indica el porcentaje de aprovechamiento que un motor realiza sobre

el combustible que consume. Se obtiene de dividir la energía obtenida a la salida del

cigüeñal de un motor entre la energía que aporta el combustible consumido. Cuanto más

se acerque este valor al 100% mayor es el rendimiento térmico obtenido. Una medición

aproximada del rendimiento térmico es el consumo específico. El máximo rendimiento

térmico se obtiene cerca del régimen de par máximo.

Rendimiento mecánico

El trabajo perdido en la transmisión, desde él embola al arbol motor, se emplea ya en

vencer rozamientos y en mover los órganos accesorios del motor.

Funciones accesorias: El movimiento de los mecanismos que las realizan, absorbe

necesariamente una parte del trabajo producido por el motor. El generador, las bombas

de agua y aceite y el ventilador, restan una potencia al motor nada despreciable.

Sistema de escape: La instalación necesaria para la evaluación al exterior de los gases

quemados, requiere un cuidadoso estudio en cuanto a la longitud y sección de paso se

refiere, para evitar una resonancia acentuada y una perdida de potencia. La tubería de

escape no debe presentar estrechamiento alguno y su sección debe ser suficiente.

Rozamiento: Los rozamientos a vencer son los que más influyen sobre el rendimiento

mecanico. Los segmentos, aplicándose como resortes contra las paredes del cilindro,

ejercen una presión que no puede ser inferior a cierto valor, si se quieren evitar perdidas

de compresión por fugas de gases hacia el cárter entre ellos y las paredes. Se reduce el

rozamiento al mínimo engrasando todas lo posible ambas piezas.

El émbolo roza, asimismo, en el interior del cilindro, contra el cual ejerce una fuerte

presión debido a determinadas posiciones de la biela. La oblicuidad de esta puede

disminuirse en el momento más perjudicial, es decir, durante la carrera de expansión,

descentrando convenientemente el motor, como ya se verá.

Los cojinetes de apoyo del cigüeñal y de las propias bielas, producen un rozamiento

elevado, que puede ser disminuido grandemente engrasando convenientemente estas

uniones.

Rendimiento efectivo

Podemos entender como rendimiento efectivo el balance total de perdidas y el 100% de

la energía contenida en el combustible consumido dan lugar al rendimiento efectivo del

motor.

Rendimiento volumétrico

Es la relación entre la masa de aire que hay en el cilindro en el punto muerto inferior, y

la que podría haber, dado el volumen de la cámara y la presión atmosférica. El

rendimiento volumétrico es del 100 % si ambas masas son iguales; es inferior al 100 %

si hay menos aire del que podría haber a presión atmosférica; es superior al 100 % si

hay más aire del que podría haber a presión atmosférica.

En un motor atmosférico de gasolina, el rendimiento volumétrico es siempre inferior al

100 % cuando el motor no trabaja en carga parcial, porque la mariposa limita la entrada

de aire. Si funciona a plena carga, puede llegar al 100 % en un margen de régimen más

o menos estrechos. Algunos motores atmosféricos pueden superar el 100 % de

rendimiento volumétrico por efecto de la resonancia del aire; es decir, en un cierto

intervalo de régimen, están «sobrealimentados por resonancia».

En un motor atmosférico Diesel, el rendimiento volumétrico se acerca al 100 % en todo

caso, porque, la entrada de aire no está limitada.

En motores sobrealimentados, gasolina o Diesel, el rendimiento volumétrico puede ser

superior al 100 %, porque la presión en el colector de admisión es mayor que la

atmosférica.

3 Características principales de los motores

Las principales características que definen las prestaciones que se obtienen en un motor

son el par motor, la potencia y el consumo especifico de combustible. Estos parámetros

identifican el tipo de moto proporcionando una referencia en cuanto a sus características

de funcionamiento. El fabricante suministra estos datos obtenidos mediante ensayos en

bancos de potencia.

Par motor

En general, cuanto mayor sea la cilindrada del motor mayor será el par del motor. Un

par motor elevado permite una aceleración más fuerte: la sensación de quedarse

adherido al asiento es mayor. Por otro lado, un par motor elevado permite que se

desplace un peso mayor, motivo por el que los vehículos diesel con frecuencia se

emplean para la tracción de caravanas, remolques o cargas grandes.

En los motores diesel, el par motor se obtiene en bajo régimen (entre 1300 y 2400 r.p.m.

dependiendo de los vehículos ya que los motores modernos se aproximan a los 1300

r.p.m.). En ese momento se transmite la mayor fuerza a las ruedas. Un par motor fuerte

comporta una buena recuperación (no siendo necesario retrogradar) y una buena

aceleración.

La fórmula del par motor es una fuerza en función de una distancia. 

El par motor se puede comparar con un levantador de pesas: éste levanta un peso

enorme hasta la altura de su cabeza. Cuanto mayor sea el peso alzado, más fuerza

tendrá el levantador de pesas.

PAR MOTOR=FUERZAxDISTANCIA

Aquí expresamos la fuerza en Newtons y la distancia en metros.

La curva del par motor tiene su máximo en la zona baja del contador de revoluciones y

decrece rápidamente en la zona alta del contador de revoluciones. Otro parámetro toma

entonces su relevo.

La potencia

La potencia es el trabajo efectuado en un cierto tiempo. Por este motivo, ésta depende

del par motor, pero también de la velocidad de rotación del motor. Cuanto más rápido

gire el motor, más aumentará la potencia.hasta un límite que, en los motores diesel

empieza entre 4000 y 4500 r.p.m. La potencia del motor influye en la velocidad del

vehículo.

La potencia puede ser comparada con dos deportistas: el primero levanta 120 kg en 1

minuto. El segundo levanta 120 kg en 30 segundos. En un minuto, el segundo atleta

habrá levantado 240 kg, de tal manera que éste será el más potente.

La potencia se expresa en Watios (W) o en caballos según DIN (CV). El par motor se

encuentra en metros por Newton y la velocidad en radianes por segundo. 

Informativamente, 1 CV DIN = 735.5 W

Consumo especifico de combustible

Es la cantidad de combustible que necesita un motor para suministrar una determinada

unidad de potencia por unidad de tiempo. El consumo específico es una forma de

expresar el rendimiento del motor, en el sentido que relaciona consumo con

prestaciones. Cuanto menor sea el consumo específico de un motor, mejor es su

rendimiento. 

El consumo específico de un motor en distintas condiciones de trabajo se puede ver un

gráfico como el de abajo. En el eje horizontal está el régimen. En el eje vertical se

pueden poner variables distintas, pero relacionadas entre sí, como el par o la presión

media efectiva. En el ejemplo de abajo, en el eje vertical está la presión media efectiva

(en kilopascales, kPa); la presión efectiva máxima en cada régimen se corresponde con

la curva de par. Como se puede ver en el gráfico, el valor mínimo de consumo específico

de este motor es 210 gramos por cada kilovatio hora (g/kWh). En cualquier punto del

área más oscura, el motor alcanza su máximo rendimiento. Fuera de esa área, el

consumo aumenta a 215 g/kW/h, aunque hay zonas dentro del área de 215 en las que el

motor trabaja peor y sube a 220. Cuanto menor es la carga (es decir, cuanto menos pisa

el conductor el acelerador), menos depende el consumo específico del régimen. En

ningún gráfico que hayamos visto hasta ahora el máximo rendimiento del motor se

consigue a plana carga (ni en Diesel ni en gasolina), si no un poco por debajo.

Motor diéselEva María / Ahorro energético / 0 Comments

El motor diésel es un motor térmico de combustión interna cuyo encendido se

logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el

interior del cilindro.

Fue inventado y patentado por Rudolf Dieselen 1895. Se presentó en la feria

internacional de 1900 en París como el primer motor para “biocombustible”,

entendiendo como tal el aceite puro de palma o de coco.

Inicialmente la principal ventaja de los motores diésel, comparados con los

motores a gasolina, estribaba en su menor consumo de combustible (y así, su

menor efecto contaminante puesto que además los niveles de emisión de

dióxido de carbono de estos motores son inferiores a los de los motores de

gasolina). Pero el precio del diésel supera hoy al de la gasolina debido al

aumento de la demanda.

Las desventajas iniciales de estos motores (el precio, los costos de

mantenimiento y las prestaciones) se están reduciendo debido a la

introducción de mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor.

No obstante, la adopción de la precámara, con la que se consiguen

prestaciones semejantes a los motores de gasolina, presenta el inconveniente

de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores

prácticamente desaparece.

Actualmente se está utilizando el sistema “common-rail” en los vehículos

automotores pequeños. Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se

consigue un menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor,

menor ruido (característico de los motores diésel) y una menor emisión de

gases contaminantes.

Conceptos, Características y Tipos: 

Motor Eléctrico: Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos. Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos. Funcionamiento: Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor. Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha. 

Motor Conbustión Externa: Un motor de combustion externa es una máquina que realiza una conversión de energía calorífica en energía mecánica mediante un proceso de combustión que se realiza fuera de la máquina, generalmente para calentar agua que, en forma de vapor, será la que realice el trabajo, en oposición a los motores de combustión interna, en los que la propia combustión, realizada dentro del motor, es la que lleva a cabo el trabajo. Los motores de combustión externa también pueden utilizar gas como fluido de trabajo (aire, H2 y He los más comunes) como en el ciclo termodinámico Stirling. 

 

Motor Conbustión Interna: Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. Se emplean motores de combustión interna de cuatro tipos, explosión, diesel, turbina y rotativo y con 2 clasificaciones para los de explosión y diesel, de 2 y 4 tiempos: Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna 

•El motor de explosión ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica. El motor convencional del tipo Otto es de cuatro tiempos (4T), aunque en fuera borda y vehículos de dos ruedas hasta una cierta cilindrada se utilizó mucho el motor de dos tiempos (2T). El rendimiento térmico de los motores Otto modernos se ve limitado por varios factores, entre otros la pérdida de energía por la fricción y la refrigeración. La termodinámica nos dice que el rendimiento de un motor alternativo depende en primera aproximación del grado de compresión. Esta relación suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octano para evitar el fenómeno de la detonación, que puede producir graves daños en el motor. La eficiencia o rendimiento medio de un buen motor Otto es de un 20 a un 25%: sólo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma en energía mecánica. 

•El motor diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo. En teoría, el ciclo diésel difiere del ciclo Otto en que la combustión tiene lugar en este último a volumen constante en lugar de producirse a una presión constante. La mayoría de los motores diésel son asimismo del ciclo de cuatro tiempos, salvo los de tamaño muy grande, ferroviarios o marinos, que son de dos tiempos. Las fases son diferentes de las de los motores de gasolina. En la primera carrera, la de admisión, el pistón sale hacia fuera, y se absorbe aire hacia la cámara de combustión. En la segunda carrera, la fase de compresión, en que el pistón se acerca. el aire se comprime a una parte de su volumen original, lo cual hace que suba su temperatura hasta unos 850 °C. Al final de la fase de compresión se inyecta el combustible a gran presión mediante la inyección de combustible con lo que se atomiza dentro de la cámara de combustión, produciéndose la inflamación a causa de la alta temperatura del aire. En la tercera fase, la fase de trabajo, la combustión empuja el pistón hacia fuera, trasmitiendo la fuerza longitudinal al cigüeñal a través de la biela, transformándose en fuerza de giro par motor. La cuarta fase es, al igual que en los motores Otto, la fase de escape, cuando vuelve el pistón hacia dentro.Se emplea en instalaciones generadoras de energía eléctrica, en sistemas de propulsión naval, en camiones, autobuses y automóviles. Tanto los motores Otto como los diésel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos. 

El motor rotativo radial con disposición de cilindros en "estrella", fue uno de los primeros tipos de motores de combustión interna en el cual el cigüeñal permanece fijo y gira el motor entero a su alrededor. El diseño fue muy usado en los años anteriores a la Primera Guerra Mundial y durante ésta para propulsar aviones, y también en algunos de los primeros autos y motocicletas. A principios de los años 20 del siglo XX el motor rotativo comenzó a volverse obsoleto, principalmente debido a su bajo torque de salida, consecuencia de la forma en que trabaja el motor. También estaba limitado por su restricción inherente dada por la forma de aspirar la mezcla de aire/combustible a través del cigüeñal y cárter hueco, que afectan

directamente a su rendimiento volumétrico. Sin embargo, en su tiempo fue una solución muy eficiente para los problemas de potencia, peso y confiabilidad. 

El motor rotatorio Wankel en el cual es un cilindro central el que rota, es un motor poco común pero con gran resultado y rendimiento, es un motor que se caracteriza por brindar un amplio rango de revoluciones, esto le permite desarrollos competitivos, para citar un ejemplo, el Mazda Rx viene equipado con este motor y este vehiculo tiene prestaciones fantásticas. En la década de 1950, el ingeniero alemán Félix Wankel completó el desarrollo de un motor de combustión interna con un diseño revolucionario, actualmente conocido como Motor Wankel. Utiliza un rotor triangular-lobular dentro de una cámara ovalada, en lugar de un pistón y un cilindro. La mezcla de combustible y aire es absorbida a través de un orificio de aspiración y queda atrapada entre una de las caras del rotor y la pared de la cámara. La rotación del rotor comprime la mezcla, que se enciende con una bujía. Los gases se expulsan a través de un orificio de expulsión con el movimiento del rotor. El ciclo tiene lugar una vez en cada una de las caras del rotor, produciendo tres fases de potencia en cada giro. El motor de Wankel es compacto y ligero en comparación con los motores de pistones, por lo que ganó importancia durante la crisis del petróleo en las décadas de 1970 y 1980. Además, funciona casi sin vibraciones y su sencillez mecánica permite una fabricación barata. No requiere mucha refrigeración, y su centro de gravedad bajo aumenta la seguridad en la conducción. No obstante salvo algunos ejemplos prácticos como algunos vehículos Mazda, ha tenido problemas de durabilidad. 

 

•La turbina de combustión, utilizada principalmente para la aeronáutica, para la impulsión de aviones, helicópteros y hasta vehículos sub y súper sònicos, estos primeros los Subsónicos son vehiculos que viajan por debajo de la velocidad del sonido y los supersónicos son vehiculos que pasan la barrera del sonido, La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 °C de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite). 

 

Dentro del grupo de los motores a explosión impulsados a gasolina, que son los mas conocidos y los empleados para los automóviles, tanto en los motores nafta o diesel, existen 2 tipos, los de 2 tiempos y los de 4 tiempos, los primeros conocidos principalmente para el uso de motocicletas, herramientas de jardinería, maquinaria liviana, etc. Los segundos son el grupo mas "popular" y el grupo que mayor tipo de motores presenta, dentro de este gran mundo motor podemos

citar los convencionales motores en líneas, que van desde 1 cilindro, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 y hasta 12 cilindros en línea, o sea que la disposición de los cilindros es vertical y perpendicular al cigüeñal, también podemos encontrar a los famosos motores en "V" quien no ha visto, sentido y hasta suspirado con uno de estos, van desde los 2 cilindros con disposición en V respecto de cigüeñal, utilizados principalmente en motocicletas, hasta los 24 cilindros utilizados en automovilismo y náutica. Existen innumerables tipos y convinaciones de motores, no solo la cantidad y disposición de los cilindros es limitante para la construxccion de un motor, existen en la actualidad motores diesel de 2T de 3, 4 y hasta 6 cilindros. 

Motores de 2 tiempos: 

 

1. tiempo, La bujía inicia la explosión de la mezcla de aire y gasolina previamente comprimida. En consecuencia de la presión del gas caliente baja el pistón y realiza trabajo. También cierra el canal de admisión A , comprime la mezcla abajo en el cárter, un poco mas tarde abre el canal U y el canal de Escape E . Bajo la compresión adquirida el gas inflamable fresco fluye del cárter por el canal U hacia la cámara de explosión y empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape. Así el cilindro se llena con mezcla fresca. 2. tiempo, El émbolo vuelve a subir y cierra primero el canal U , después el canal de escape E. Comprime la mezcla, se abre el canal de admisión A y llena el cárter con la mezcla nueva preparada por el carburador. El árbol de manivela convierte el movimiento de vaivén del émbolo en un movimiento de rotación. fuente:http://www.k-wz.de/vmotor/z_omotors.html 

Motores de 4 tiempos: 

 

Un motor de combustión interna es básicamente una máquina que mezcla oxígeno con combustible gasificado. Una vez mezclados íntimamente y confinados en un espacio denominado cámara de combustión, los gases son encendidos para quemarse (combustión). Debido a su diseño, el motor, utiliza el calor generado por la combustión, como energía para producir el movimiento giratorio que conocemos. 1er tiempo: carrera de admisión. Se abre la válvula de admisión, el pistón baja y el cilindro se llena de aire mezclado con combustible. 2do tiempo: carrera de compresión. Se cierra la válvula de admisión, el pistón sube y comprime la mezcla de aire/gasolina. 3er tiempo: carrera de expansión. Se enciende la mezcla comprimida y el calor generado por la combustión expande los gases que ejercen presión sobre el pistón. 4to tiempo: carrera de escape. Se abre la válvula de escape, el pistón se desplaza hacia el punto muerto superior, expulsando los gases quemados. fuente: http://www.todomotores.cl/mecanica/el_motor.htm 

Cilindros en V: 

una cosa de locos….

Sin palabras

Cilindros en W

Cilindros en Estrella: 

 una obra de arte... 

Cilindros Opuestos: 

. GENERALIDADES, DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO.-El carácter histórico del motor Diesel establecía conceptos constructivos fundamentales que los diferenciaba de los demás, considerándose como tal, aquel cuya compresión originaba la temperatura necesaria para efectuar la combustión sin necesidad de la intervención de medios auxiliares. La opinión generalizada entonces optó por encuadrar a los demás motores de combustión interna como motores semi-Diesel. Sin embargo, actualmente la mayor parte de motores Diesel rápidos precisan de un sistema adecuado que pert' e acumular el calor en una determinada combustión, y que sirve como medio auxiliar zona de la cámara de combustión para facilitar el encendido del combustible inyectado. Asimismo, los motores de elevadas velocidades van provistos de dispositivos incandescentes especiales que son necesarios para el arranque del motor, a causa de la pérdida de temperatura que sufre el aire en la cámara adicional como consecuencia de la mayor superficie de absorción de calor, con lo que la temperatura en la cámara, al final de la carrera de compresión, no es tan elevada como sería en un motor cuya cámara de combustión no estuviese dividida. Bajo este punto de vista cabe decir que todos los motores Diesel que utilizan medios especiales para facilitar el arranque podrían prescindir de ellos, practicando la inyección del combustible en el centro de la cámara principal en virtud de la menor pérdida de eficiencia térmica. El motor semi-Diesel se construye bajo una compresión de 10 a 15 kg/cm2, siendo el proceso de trabajo de este tipo de motor igual que el Diesel pero con un valor de compresión menor, motivo por el cual al ser inferior la temperatura alcanzada, por efecto de la compresión,

que la del punto de encendido del combustible que se inyecta, precisa de un bulbo o cabeza de encendido que se mantiene incandescente durante el funcionamiento y el cual tiene que calentarse previamente a fin de poder efectuar el arranque del motor, siendo suficiente el calor desarrollado por las sucesivas combustiones para que se mantenga a la temperatura conveniente. El sistema de trabajo de estos motores es generalmente de dos tiempos, efectúandose el barrido de los gases quemados por medio del aire que se comprime en el cárter. . El combustible se inyecta en la parte más caliente del bulbo, como se aprecia en la figura 206, el inyector está dispuesto de manera lateral y con disposición tal que las partículas combustibles se ven forzadas a chocar contra las paredes incandescentes de la cabeza de encendido.

aquí va un dibujo

CARACTERISTICAS ESENCIALES DE LOS MOTORES SEMI-DIESEL.-El motor semi-Diesel se caracteriza por no precisar la elevada presión de comprensión, propia de los motores Diesel, porque el calor necesario para asegurar el encendido del combustible se toma de la cabeza de encendido previamente calentada antes de iniciar el arranque y que se mantiene incandescente durante el funcionamiento del motor. Estos motores no precisan compresor de soplado porque trabajan con inyección directa, funcionan con el ciclo de dos tiempos utilizando normalmente el cárter como bomba de barrido, de tal manera que el émbolo cumple la doble misión de servir como émbolo motor y émbolo de la bomba de barrido. Son poco sensibles a la calidad de los combustibles, pudiendo quemar combustibles más baratos; además, por su sencillez y bajo grado de compresión, no precisan los ajustes exigibles de los motores Diesel. Con potencias reducidas y cargas constantes funcionan satisfactoriamente, pero no dan resultados con cargas variables, motivo por el cual únicamente tiene aplicación donde la velocidad y la carga son sensiblemente constantes. 161. CICLO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR SEMIDIÉSEL DE DOS TIEMPOS; DIAGRAMAS TEORICO Y PRACTICO.-Como en los motores de dos tiempos de explosión y en los Diesel, el ciclo de funcionamiento de este motor comprende dos embotadas, es decir, una revolución completa del eje motor, realizándose en cada una de ellas una combustión.

Primer tiempo: Se produce durante la carrera descendente del émbolo, constituye la carrera motriz y en ella se verifican las siguientes fases de trabajo: 1.° Combustión y expansión. 2.° Iniciación al escape de los gases quemados. 3.° Suministro de aire puro procedente del cárter y barrido de los gases quemados. Segundo tiempo: Tiene lugar durante la carrera ascendente del émbolo, siendo toda ella resistente, la cual se realiza a expensas de la energía almacenada en el volante. Durante este tiempo se producen en el cilindro las siguientes fases: 4.° Finalización del suministro de aire puro y barrido. 5.° Finalización del escape. 6.° Compresión del aire encerrado en el interior del cilindro. Fases complementarias. Al iniciar el émbolo su movimiento descendente, comprime, por su parte inferior, el aire existente en el cárter que ha penetrado a través de la válvula de aire, en la carrera ascendente anterior. En la figura 207, representamos en corte esquemático el motor semiDiesel de dos tiempos. Siguiendo el procedimiento conocido, hemos situado junto al mismo los ejes rectangulares OV y OP, el primero respresentativo de los volúmenes y el segundo de las presiones. A cada posición ocupada por el émbolo le corresponde un punto representativo del diagrama PV. Así como también hemos-Crazado el diagrama circular de distribucíón.

Aquí va un dibujo

Primer tiempo. Combustión y expansión. Iniciación al escape de los gases quemados. Suministro de aire puro y barrido. Supuesto el émbolo en el punto muerto alto y comprimido el aire encerrado en la cámara esférica, se inyecta el combustible finamente pulverizado, el cual, bajo la acción del calor por efecto de la compresión del a're y del que posee la cabeza de encendido contra cuya,superficie chocan las partículas combustibles, se inflaman según una verdadera explosión, representada por la transformación a volumen constante CD, seguida de una combustión gradual a presión constante representada por la línea DE. En el diagrama circular vendrá representada la combustión por el ángulo COE. La enorme cantidad de gases producidos durante la combustión se expansionan empujando el émbolo hacia el punto muerto bajo. Admitiendo que la expansión se realiza sin intercambio de calor, vendrá representada por la curva EF, y en el diagrama circular por el ángulo de giro EOF.

Antes de llegar el émbolo al punto muerto bajo descubre las galerías de escape; la presión, a consecuencia de la descarga rápida de los gases de escape, desciende instantáneamente hasta igualarse con la presión atmosférica, quedando representada esta caída de presión por la línea FF1 del diagrama teórico. Al descubrir el émbolo las galerías de barr'do, el aire que ha sido comprimido en el cárter por el mismo émbolo, penetra en el cilindro con dirección ascendente, orientado por la disposición inclinada de las galerías, y desalojan los gases restantes. Admitiendo que la presión en el cilindro se mantiene a la misma presión atmosférica, vendrá representada en el diagrama teórico por la línea F1 HB. Segundo tiempo. Finalización del suministro de aire puro y barrido. Finalización del escape. Compresión. Durante la carrera ascendente, el émbolo, siguiendo el orden de sucesión, cierra primeramente las galerías de barrido y a continuación las de escape. La presión en el interior del cilindro se admite que sigue siendo la atmosférica, porque el aire que entra, de presión ligeramente superior a la atmosférica, queda compensado con el vacío que producen la salida rápida de los gases de escape. Su representación viene dada por la línea BHF1 del diagrama. Una vez cerradas las galerías de escape, el aire que queda encerrado en el cilindro es comprimido hasta reducir su volumen al de la cámara esférica, alcanzando una presión comprendida entre los 10 y 15 kg/cm2 y una temperatura aproximada de 300°C. El vacío que se produce en el cárter con el movimiento ascendente del émbolo, es llenado con el aire atmosférico que entra a través de la válvula automática cargada con un débil resorte. La compresión viene representada en el diagrama de trabajo por la curva F1C, que es una adiabática perfecta, ya que admitimos que se realiza sin intercambio de calor entre las paredes del cilindro y el aire que se comprime; y en el diagrama circular por el ángulo F1OC. Quedando con ello cerrado el cilo de trabajo teórico. DIAGRAMA PRACTICO. El diagrama práctico difiere del teórico debido a que las evoluciones que se han venido considerando son irrealizables. En primer lugar, figura 208, la primera fase de la combustión no puede ser realizada de manera instantánea, toda vez que es imposible evitar un pequefio desplazamiento del émbolo en su movimiento descendente, lo cual lleva consigo un incremento de volumen de la cámara de combustión. La presión constante admitida durante la segunda fase de la combustión es de menor duración, siendo preciso, para evitar que la combustión se realice con retraso, darle un cierto adelanto a la inyección del combustible, puesto que las primeras partículas inyectadas precisan un cierto tiempo para tomar temperatura e iniciar su combustión. La fase de combustión en el ciclo práctico viene representada por los puntos 1-2 de los diagramas de trabajo y circular.

La expansión 2-3 presenta una caída de presión más rápida debido a que en la práctica la expansión deja de ser adiabática. Al terminar la expansión en el punto 3, la caída de presión no es instantánea como se había supuesto en el diagrama teórico, sino que su descenso se hace de manera más paulatina, alcanzando la presión atmosférica después de haber abierto el émbolo en su carrera descendente, las galerías de barrido 4 y estar en las cercanías del punto muerto bajo. En la carrera ascendente y hasta el momento en que se produce el cierre de las galerías de escape en 6, la presión del aire del está por debajo de la presión atmosférica, motivo por el cual la compresión es de menor presión, no solamente por contener el cilindro menor cantidad de aire puro, sino también por no realizarse adiabáticamente como se supuso en el diagrama teórico. Todas estas conclusiones evidencian que la superficie del diagrama práctico es inferior al correspondiente teórico, decreciendo en igual cantidad la potencia desarrollada por el motor. En la figura 209, se ha representado de forma sencilla el desarrollo del ciclo de trabajo del motor que nos ocupa.

refrigeracion

Se entiende por refrigeración a aquel proceso mediante el cual se busca bajar o reducir la temperatura del ambiente, de un objeto o de un espacio cerrado a partir del enfriamiento de las partículas. Este proceso de refrigeración es por lo general artificial aunque sus principios se basan en la refrigeración natural que se da en el medio ambiente. Hay diversos tipos de refrigeración que son utilizados en diferentes situaciones, pero por lo general el más común es aquel que se realiza en el ambiente doméstico a través de aparatos como heladeras, refrigeradores y freezers.

El proceso de refrigeración que se puede aplicar sobre un ambiente u objeto se basa en la noción de que si se le extrae o quita energía a ese ambiente u objeto, su temperatura bajará. Al retirar energía a partir del uso de una máquina refrigerante (como puede ser por ejemplo una heladera) el objeto progresivamente pierde su temperatura y se enfría.

A partir del proceso de refrigeración o enfriamiento, se obtienen diferentes resultados. Si el proceso es aplicado sobre un ambiente o espacio cerrado, con el pasar de los minutos el mismo se volverá más fresco y agradable si antes permanecía demasiado caluroso. En el caso de que hablemos de refrigeración aplicada sobre objetos o alimentos, los mismos se enfriarán y podrán mantenerse así en mejor estado por mucho más tiempo. Este es el principio a través del cual se desarrollaron aparatos en los cuales se guardan los alimentos y que son indispensables hoy en día para la supervivencia humana (ya que sin ellos los alimentos y productos comestibles durarían mucho menos tiempo).La presencia de aparatos de refrigeración en la vida cotidiana es un fenómeno que se dio especialmente desde la segunda mitad del siglo XX a partir del desarrollo de diferentes técnicas y aparatos de refrigeración. Así, la misma sirve no sólo para conservar alimentos si no para refrescar ambientes, conservar medicamentos, etc.

Desde Definicion ABC: http://www.definicionabc.com/tecnologia/refrigeracion.php#ixzz2zLAX0Z6h

Refrigeración[editar]Artículo principal: Refrigeración en motores de combustión internaDado que la combustión produce calor, todos los motores deben disponer de algún tipo de sistema de refrigeración. Algunos motores estacionarios de automóviles y de aviones, y los motores fueraborda, se refrigeran con aire. Los cilindros de los motores que utilizan este sistema cuentan en el exterior con un conjunto de láminas de metal que emiten el calor producido dentro del cilindro. En otros motores se utiliza refrigeración por agua, lo que implica que los cilindros se encuentran dentro de una carcasa llena de agua que en los automóviles se hace circular mediante una bomba. El agua se refrigera al pasar por las láminas de un radiador. Es importante que el líquido que se usa para enfriar el motor no sea agua común y corriente porque los motores de combustión trabajan regularmente a temperaturas más altas que la temperatura de ebullición del agua. Esto provoca una alta presión en el sistema de enfriamiento dando lugar a fallas en los empaques y sellos de agua, así como en el radiador; se usa un refrigerante, pues no hierve a la misma temperatura que el agua, sino a más alta temperatura, y que tampoco se congela a temperaturas muy bajas.

Otra razón por la cual se debe usar un refrigerante es que éste no produce sarro ni sedimentos que se adhieran a las paredes del motor y del radiador formando una capa aislante que disminuiría la capacidad de enfriamiento del sistema. En los motores navales se utiliza agua del mar para la refrigeración.

Tipos de refrigeracion

Tipos de refrigeración del motorEnero 1, 2007 por RCscooter Archivado en Artículos técnicos4 ComentariosEn este artículo aprenderás a saber que tipos de refrigeración tienen las motos en la actualidad y su funcionamiento.Aunque las mas extendidas son las refrigeraciones por aire y por agua existen mas tipos:Refrigeración por aireAire (aire de marcha)Aire forzado (con ventilador k mueve el aire hasta el cilindro y la culata)Refrigeración por aguaCircuito abierto (motores fueraborda y motos de agua)Circuito cerrado (intraborda, y resto aplicaciones terrestres)Doble circuito (un circuito abierto y otro cerrado, usado en grandes motores marinos)Refrigeración mixtaAire-Aceite (bloque refrigerado por aire y culata refrigerada por aceite)Bien, centremonos solo en las de aire (tb valdria aire forzado k es el sistema k montan las scooter) y el de agua (en circuito cerrado)En cuanto a fiabilidad mecanica gana aquel sistema/mecanismo que necesite menos componentes, por lo cual en este aspecto ganaria la refrigeracion por aire, ya k no necesita mas k del aire de marcha para refrigerar al motorEn segundo lugar estaria el aire forzado que depende de un ventilador k gira solidario al motor y de una carcasa que cubre al cilindro y la culataY en tercer lugar (centrandonos como ya dije antes en los 3 tipos usados en los scooter o motos de marchas) estaria la refrigeracion por agua, ya que necesita una bomba de agua, conductos para el agua y un radiador, ademas de una valvula termostatica y en algunos casos un vaso expansor, ademas del propio aire de marcha o el producido por un electroventilador o ventilador solidario al motor (solo en algunos casos)En el montaje y ajuste de piezas existe un condicionante que es el juego de montajeEl juego de montaje es una holgura existente entre 2 piezas estando estas en frioBien, teniendo en cuenta esto y tambien las temperaturas a las que trabajan los sistemas de refrigeracion citados tengo k explicar lo siguiente:

Generalmente la temperatura de funcionamiento de un motor de 2 tiempos de gasolina viene a situarse sobre 60º, 4 tiempos gasolina en 80º y 4 tiempos diesel sobre unos 90-95º aproxCuando se habla de temperatura de funcionamiento se esta hablando de la temperatura a la que el motor trabaja en condiciones normales.Eso es la teoria, pero de la teoria a la practica casi siempre suele haber un buen trecho, y como todo esto no se libraUna cosa es la temperatura de funcionamiento teorica (la k dije antes) y otra es la practicaEn un motor refrigerado por aire, es mas dificil controlar la temperatura, por lo que hay mas juego de montaje entre piston y cilindro, dado que un motor refrigerado por aire puede trabajar perfectamente a 120, 150, 180 o incluso 200º sin riesgo de gripaje (dependiendo de la aleacion del cilindro y de otros factores)En uno de agua es mas facil controlar la temperatura, ya que es un sistema mas efectivo (a la par que mas complejo) que el de aire o aire forzado, por lo cual el juego de montaje es menor y se pueden conseguir motores mas “ajustados”, lo cual los hace ideales para soportar mas bien los cambios de temperatura y a su vez mantener la temperatura mas constante (si uno de agua pasa de 120º generalmente gripa porque la holgura existente en frio desaparece)Si se hiciesen 2 cilindros exactamente iguales (en cuanto a distribucion) en aire y en agua, los 2 deberian rendir lo mismo, solo que el refrigerado por agua al tener menos juego de montaje alcanzaria su rendimiento antes que el de aire (que necesitaria calentarse el doble o el triple para rendir igual)En frio es mas facil gripar uno de aire que uno de agua debido al juego de montaje, pero en caliente es mas facil gripar uno de agua que uno de aireEl tipo de refrigeracion va intimamente ligado al tipo de motorPara motores muy revolucionados o motores sometidos a grandes esfuerzos durante largos periodos de tiempo esta claro que la refrigeracion mas efectiva es la refrigeracion por aguaDos ejemplos de lo anterior: motos deportivas y maquinaria de construccion entre otros muchos casosPara motores tranquilos o de pequeña cilindrada no es necesario un sistema tan complejo por lo que se puede usar la refrigeracion por aire de marcha o por aire forzadoAlgunos ejemplos: Motos de paseo, Custom, Chopper…, pequeños motores de 4 tiempos, motores de ciclomotores de 2 tiempos, algunos coches antiguos (2Cv, VW 1300, 1500 o mas conocido como escarabajo) y no tan antiguos como el Porsche 993En cuanto a rendimiento suelen rendir mas las refrigeradas por agua debido a que los cilindros k se fabrican para las de agua vienen mas “apretados” (exprimidos, cañeros pa k t entiendas) k los de aire, pero ya te digo, si los cilindros tuviesen la misma distribucion y relacion de compresion rendirian lo mismo siempre y cuando los 2 alcanzasen el juego optimoEn cuanto a resistencia, uno de aire suele resistir muxo mas k uno de agua, debido a que como tienen menos juego de montaje pueden trabajar a mas temperatura (casi el doble del limite al que trabajan los de agua)Y otra cosa que os obsesiona mucho:La velocidad punta no depende del tipo de refrigeracion, depende de la preparacion k la moto lleve, y lo mas importante, del ajuste entre todas las piezas qu componen la preparacionFuente: TheRunnerEnthusiast

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Características

Durante el funcionamiento del motor, la temperatura alcanzada en el interior de los cilindros es muy elevada, superando los 2000 ºC en el momento de la combustión. Esta temperatura, al estar por encima del punto de fusión de los metales empleados en la construcción del motor, podría causar la destrucción de los mismos.

Aunque esta temperatura sea instantánea, pues baja durante la expansión y escape de los gases, aun así la temperatura media es muy elevada, y si no se dispusiera de un buen sistema de refrigeración, para evacuar gran parte del calor producido en la explosión, la dilatación de los materiales seria tan grande que produciría en ellos agarrotamientos y deformaciones.Por lo tanto el sistema de refrigeración tendrá que evacuar el calor producido durante la combustión hasta unos limites donde se obtenga el máximo rendimiento del motor, pero que no perjudiquen la resistencia mecánica de las piezas ni el poder lubricante de los aceites de engrase.

Sistemas de refrigeración Los sistemas actualmente empleados para la refrigeración de los motores, tanto de gasolina como Diesel, son los siguientes:

Refrigeración por aire

Refrigeración por agua o mixtos

Refrigeración por aireEste sistema consiste en evacuar directamente el calor del motor a la atmósfera a través del aire que lo rodea. Para mejorar la conductibilidad térmica o la manera en que el motor transmite el calor a la atmósfera, estos motores se fabrican de aleación ligera y disponen sobre la carcasa exterior de unas aletas que permiten aumentar la superficie radiante de calor. La longitud de estas aletas es proporcional a la temperatura alcanzada en las diferentes zonas del cilindro, siendo, por tanto, de mayor longitud las que están mas próximas a la cámara de combustión.La refrigeración por aire a su vez puede ser:

DirectaForzadaRefrigeración directaSe emplea este sistema en motocicletas, donde el motor va situado expuesto completamente al aire, efectuandose la refrigeración por el aire que hace impacto sobre las aletas durante la marcha del vehículo, siendo por tanto mas eficaz la refrigeración cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento. En la figura inferior se puede ver un motor de motocicleta de la marca BMW, con dos cilindros horizontales refrigerados por aire.

Refrigeración forzadaEl sistema de refrigeración forzada por aire es utilizado en vehículos donde el motor va encerrado en la carrocería y, por tanto, con menor contacto con el aire durante su desplazamiento. Consiste en un potente ventilador movido por el propio motor, el cual crea una fuerte corriente de aire que canalizada convenientemente hacia los cilindros para obtener una eficaz refrigeración aun cuando el vehículo se desplace a marcha lenta. Este sistema de refrigeración fue utilizado por la marca Volkswagen en su mítico escarabajo, también lo utilizo Citroën en su no menos mítico 2CV y GSA.

Ventajas de este sistema:

La sencillez del sistema. Se obtiene un menor peso muerto del motor al eliminar los elementos de refrigeraciónMenor entretenimiento del sistema. Se consigue al eliminar posibles averías en los elementos auxiliares de refrigeración.El motor ocupa menor espacio. Factor importante, a tener en cuenta en vehículos pequeños y sobre todo en motocicletas, donde el espacio destinado al motor es reducido.No esta sometido a temperaturas criticas del elemento refrigerante, como ocurre en los motores que emplean el sistema de refrigeración por agua, en el que se puede producir la ebullición o congelación del agua. En este sistema se puede dimensionar las aletas o canalizar el aire convenientemente para que el caudal de aire, que atraviesa el motor, asegure una eficaz refrigeración y mantenga una temperatura optima en el motor.Disminuye las pérdidas de calor por refrigeración. Estas perdidas suelen ser un 18% menores que en la refrigeración por agua, obteniendose, por tanto, un mayor rendimiento térmico.Inconvenientes:

Los motores refrigerados por aire son más ruidosos que los refrigerados por agua. Esto es debido a que el paso del aire por las aletas de refrigeración origina un pequeño amplificador sonoro. En los refrigerados por agua, la capa líquida que circunda las camisas hace de amortiguador de los ruidos internos.La refrigeración es irregular. Esto es debido a la influencia de la temperatura ambiente que produce un mayor calentamiento al ralentí, cuando el vehículo no se mueve o circula muy lento. Están sometidos, por lo tanto, a un mayor peligro de gripaje lo que obliga a un mayor juego de montaje entre sus elementos.Debido a la mayor temperatura en los cilindros, la mezcla o aire aspirado se dilata. Con esto se reduce el llenado y, por tanto, la potencia útil del motor en un 6% aproximadamente.

Refrigeración por aguaEste sistema consiste en un circuito de agua, en contacto directo con las paredes de las camisas y cámaras de combustión del motor, que absorbe el calor radiado y lo transporta a un depósito refrigerante donde el líquido se enfría y vuelve al circuito para cumplir nuevamente su misión refrigerante donde el líquido se enfría y vuelve al circuito para cumplir su misión refrigerante. El circuito se establece por el interior del bloque y culata, para lo cual estas piezas se fabrican huecas, de forma que el líquido refrigerante circunde las camisas y cámaras de combustión circulando alrededor de ellas.La circulación del agua por el circuito de refrigeración puede realizarse por "termosifón" (apenas se ha utilizado) o con circulación forzada por bomba centrífuga.

Circulación del agua por termosifónEste sistema como se ha dicho antes, no se utiliza desde hace muchos años. El sistema esta basado en la diferencia de peso entre el agua fría y caliente, de forma que el agua caliente en contacto con los

cilindros y cámaras de combustión pesa menos que el agua fría del radiador, con lo cual se establece una circulación de agua del motor al radiador.

FuncionamientoEl agua caliente entra por la parte alta del radiador donde se enfría a su paso por los tubos y aletas refrigerantes en contacto con el aire de desplazamiento. El agua fría, por el aumento de peso, baja al depósito inferior del radiador y entra en el bosque, donde al irse calentando va ascendiendo por el circuito interno para salir otra vez al radiador.La circulación del agua en el sistema es autorregulable, ya que al aumentar la temperatura del motor, aumenta también la velocidad de circulación por su circuito interno, independientemente de la velocidad de régimen del motor.

Inconvenientes del sistemaEl sistema es sencillo y económico, pero, debido a la pequeña velocidad del agua en el circuito, se requiere un gran caudal, un gran volumen de líquido y mucha superficie radiante en el radiador. Esto hace que el sistema requiera piezas muy voluminosos, que ocupan gran espacio muerto en el motor, solución que no es posible en los automóviles actuales.

Circulación de agua por bombaEste es el sistema mayormente utilizado desde hace muchos años, ofrece una refrigeración más eficaz con menor volumen de agua, ya que, debido a las grandes revoluciones que alcanzan hoy día los motores, necesitan una evacuación más rápida de calor, lo cual se consigue forzando la circulación de agua por el interior de los mismos.

Constitución y funcionamiento del sistemaEste sistema tiene una bomba centrífuga intercalada en el circuito de refrigeración y accionada por el propio motor. La bomba centrífuga activa la circulación del agua en su recorrido con una velocidad proporcional a la marcha del motor. En su funcionamiento, la bomba aspira el agua refrigerada de la parte baja del radiador y la impulsa al interior del bloque a través de los huecos que rodean las camisas y cámaras de combustión. El refrigerante sale por la parte superior de la culata y se dirige otra vez al radiador por su parte alta, donde es enfriada nuevamente a su paso por los paneles de refrigeración. Con esta circulación forzada, el agua se mantiene en el circuito a una temperatura de 80 a 85 ºC, con una diferencia entre la entrada y la salida de 8 a 10 ºC, controlada por medio de una válvula de paso (termostato) que mantiene la temperatura ideal de funcionamiento sin grandes cambios bruscos en el interior de los cilindros, que podría dar lugar a dilataciones y contracciones de los materiales.El sistema de refrigeración del motor se aprovecha también para la calefacción interna del habitáculo del vehículo. Para ello, se intercala en serie, a la salida del agua caliente de la culata, un intercambiador de calor que trabaja como radiador, calentado el aire del vehículo.

Como se puede apreciar en los esquemas anteriores se dispone también de un ventilador, en este caso movido por el propio motor térmico. Este ventilador, ademas de forzar el paso del aire a través del radiador para obtener una refrigeración mas eficaz del agua sobre todo a marcha lenta, también suministra una corriente de aire al motor para refrigerar los elementos externos adosados al mismo, como son: el alternador, bujías, colectores de escape, etc.Debido a la utilización del agua y del aire para refrigerar el motor, se le denomina también a este sistema como una refrigeración "mixta".

Estudio de los elementos que componen el circuito de refrigeraciónEl circuito de refrigeración de los motores esta formado principalmente por los siguientes elementos:

RadiadorBomba centrífuga de aguaVálvula reguladora de temperatura (termostato)Ventilador.

RadiadorEl radiador sirve para enfriar el liquido de refrigeración. El liquido se enfría por medio del aire que choca contra la superficie metálica del radidor.El radiador esta formado por dos depósitos, uno superior y otro inferior, también pueden estar en los laterales. Ambos están unidos entre si por una serie de tubos finos rodeados por numerosas aletas de refrigeración, o por una serie de paneles en forma de nidos de abeja que aumentan la superficie radiante de calor. Tanto los tubos y aletas como los paneles se fabrican en aleación ligera (actualmente

sobre todo de aluminio), facilitando, con su mayor conductibilidad térmica, la rápida evacuación de color a la atmósfera.

El depósito superior lleva una boca de entrada que se comunica por medio de un manguito de goma con la salida caliente de agua de la culata del motor. En el depósito inferior va instalada la boca de salida del agua refrigerante, unida por otro manguito de goma a la entrada de la bomba.

Circuito de refrigeración abierto y cerrado Debido a los cambios de temperatura que se producen en el circuito de refrigeración, sobre todo en el radiador, se necesita de un sistema que pueda adaptarse a estos cambios, para que no afecten sobre el buen funcionamiento del sistema. Cuando aumenta la temperatura del motor también aumenta la temperatura del liquido refrigerante, por lo que se genera una presión dentro del radiador. Esto es debido a que por efecto del aumento de temperatura, el agua se va evaporando, este vapor de agua queda concentrado en la parte superior del radiador, creando una sobrepresión en el mismo que si llegase a unos limites críticos, haría saltar el tapón de llenado o reventaría el radiador.Otro problema ocurre cuando el motor una vez que ha estado en funcionamiento se para y se enfría rápidamente, se produce entonces, en el interior del radiador una condensación del vapor acumulado, creando un vacío interno que dificultará la perfecta circulación del agua en el circuito.Para evitar estos problemas se disponen unas válvulas en el tapón de llenado que comunican con la atmósfera y eliminan la sobrepresión y el efecto del vacío cuando existen.

Existen dos tipos de circuitos de refrigeración:

Abiertos: cuando el circuito de refrigeración se comunica a través de las válvulas de paso (del tapón de llenado) con la atmósfera, se denomina circuito abierto, produciendose la evacuación del vapor interno a la atmósfera y retornando aire al interior del depósito cuando se produce la condensación.Este sistema tiene el inconveniente de que con la evaporación y evacuación se va perdiendo liquido en el circuito, con lo que el conductor tiene que rellenar frecuentemente el circuito (sobre todo en verano) para restablecer el volumen del mismo, lo que origina un mayor mantenimiento del sistema.El tapón de llenado del radiador esta constituido (figura inferior) por dos válvulas, una de las cuales, P, puede abrirse hacia arriba y poner en comunicación el radiador con la atmósfera (C) cuando hay una sobrepresión por aumento de temperatura; la otra válvula (R) se abra hacia abajo y también pone en comunicación el radiador con la atmósfera (C), cuando hay una bajada brusca de temperatura y provoca una depresión. Estas válvulas se mantienen cerradas por medio de sendos muelles, y estando las dos

cerradas no hay comunicación entre el radiador y la atmósfera. La fuerza de los muelles esta calculada para que las válvulas se abran con una presión determinada. Con ello se consigue aumentar la temperatura de ebullición del agua hasta unos 120ºC

Cerrados: actualmente los mas utilizados en todos los vehículos. El radiador no lleva tapón de llenado y se comunica mediante un tubo con un pequeño depósito auxiliar llamado "depósito de expansión". El depósito de expansión contiene liquido refrigerante y recibe a través del tubo de unión con el radiador, los gases procedentes de la evaporación, los cuales al contacto con el liquido se licúan. Cuando se produce el vacío interno, el liquido procedente del depósito de expansión pasa al radiador, con lo cual se restablece el circuito sin perdida de liquido en el mismo por condensación. El depósito de expansión cuenta con un tapón, que tiene unas válvulas, que como en el caso anterior, sirven para eliminar la sobrepresión y la depresión que se produce en el radiador y que se transmiten al depósito de expansión.

Bomba de aguaLa bomba de agua se intercala en el circuito de refrigeración del motor, y tiene la misión de hacer circular el agua en el circuito de refrigeración del motor, y tiene la misión de hacer circular el agua en el circuito para que el transporte y evacuación de calor sea más rápido. Cuanto más deprisa gire el motor,

mayor será la temperatura alcanzada en el mismo, pero como la bomba funciona sincronizada con él, mayor será la velocidad con que circula el agua por su interior y, por tanto, la evacuación de calor.Las bombas utilizadas en automoción son de funcionamiento centrífugo, y están formadas por una carcasa de aleación ligera, unida al bloque motor con interposición de una junta unión. En el interior de la misma se mueve una turbina de aletas unida al árbol de mando de bomba, el cual se apoya sobre la carcasa por medio de uno o dos cojinetes de bolas, con un retén acoplado al árbol para evitar fugas de agua a través del mismo. En el otro extremo del árbol va montado un cubo al cual se une la polea de mando.

Estas bombas están calculadas para proporcionar el suficiente caudal de agua al circuito en función de la potencia del motor y la temperatura a evacuar, la cual difiere esencialmente de unos motores a otros y, sobre todo, entre los Diesel y los de gasolina.

TermostatoHay que tener en cuenta que la temperatura interna del motor debe mantenerse dentro de unos limites establecidos (alrededor de 85ºC) para obtener un perfecto funcionamiento y un rendimiento máximo, debiendo mantener esa temperatura tanto en verano como en invierno. La temperatura de funcionamiento en el motor incide directamente sobre la lubricación y la alimentación ya que, si está frío, el aceite se hace más denso dificultando el movimiento de sus órganos con perdida de potencia en el motor.Por otra parte, a bajas temperaturas la mezcla de combustible se realiza en peores condiciones, no obteniendo toda su potencia calorífica en la combustión, con un mayor consumo para una potencia dada.Si la temperatura, por el contrario, es elevada, el aceite se hace más fluido, perdiendo parte de sus propiedades lubricantes, con lo cual las partes móviles del motor pueden sufrir dilataciones y agarrotamientos, dificultando el movimiento se sus órganos móviles y absorbiendo una mayor potencia que reduce el rendimiento útil del motor.El termostato se utilizara para mantener la temperatura de funcionamiento del motor entre unos limites preestablecidos. El termostato va situado frecuentemente en la boca de salida de la culata del motor. Cuando la temperatura del agua es inferior a la prevista, el termostato cierra la válvula de paso impidiendo la salida del agua hacia el radiador, con lo cual la circulación se establece directamente desde la bomba, que al aspirar el agua caliente y mandarla al circuito interno sin refrigerar, hace que el agua ya caliente alcance pronto mayor temperatura. Cuando el agua ha alcanzado la temperatura adecuada, el termostato abre la válvula dejando libre la circulación hacia el radiador, con lo cual se establece el funcionamiento normal del circuito de refrigeración.

Existen varios tipos de termostatos. Hay termostatos denominados de "fuelle" y los mas utilizados actualmente, los termostatos de "cera".

Termostato de ceraEl funcionamiento del termostato se basa en el considerable cambio del volumen de la cera a una temperatura predeterminada. Al llegar a esta temperatura, la cera (1) se expande en la cápsula (2) y empuja la membrana de goma (4) unida a la varilla (3); como ésta es solidaria al puente fijo (7), no puede moverse y, en consecuencia, la cápsula (2) se desplaza hacia abajo, venciendo la resistencia del muelle (5). El movimiento de la cápsula abre la válvula (6), que se apoya en el asiento (8), y el agua penetra a través del paso abierto.

Cuando la cera recupera su temperatura inicial, su volumen se reduce y la cápsula asciende de nuevo, ayudada por la reacción del muelle; al final de la ascensión, la válvula cierra el paso del agua de refrigeración. El termostato regula así el flujo del líquido refrigerante y permite que el circuito de refrigeración mantenga en el motor la temperatura idónea de la marcha.

VentiladorEl ventilador sirve para impulsar el aire a través del radiador para obtener una mejor y más eficaz refrigeración, pero ello no siempre es imprescindible cuando la velocidad del vehículo es suficiente para producir la refrigeración por el simple desplazamiento rápido del mismo. En estos casos se puede desconectar el ventilador consiguiendo así una marcha mas silenciosa del automóvil y un menor consumo de combustible.

El ventilador puede ser accionado por:

el motor térmico,un motor eléctrico, especifico para este cometido.El accionamiento del ventilador por el motor térmico puede ser de forma directa o mediante una correa de accionamiento. En este caso el ventilador se moverá continuamente mientras lo haga el motor térmico.Para poder conectar y desconectar el giro del ventilador cuando es accionado por el motor térmico, necesitamos de un sistema que pueda acoplar y desacoplar el ventilador, teniendo en cuenta la temperatura del motor. Existen varios sistemas de acoplamiento del ventilador al motor térmico.

Acoplamiento mediante electroimánEl sistema consiste en acoplar sobre la polea (1) que mueve la bomba de agua, un electroimán (2) que recibe corriente a través de un anillo rozante (3) y un termocontacto (4) situado en el circuito de agua de la culata. En las paletas del ventilador (5), que gira libre e independiente de la bomba y que va montado sobre el mismo árbol (8) por medio de un rodamiento (9), va acoplada una armadura (7) sujeta al ventilador por medio de un sistema elástico (6).Cuando la temperatura del agua baja a los 75 ºC el termostato (4) se abre, interrumpiendo la corriente al electroimán, con lo cual el ventilador queda fuera de servicio. Cuando la temperatura del liquido refrigerante llega a los 85 ºC se cierra nuevamente el circuito eléctrico del electroimán, atrayendo a la armadura y haciendo solidario el ventilador a la polea de mando, con lo cual éste permanece en funcionamiento.

Accionamiento del ventilador mediante motor eléctrico, en este caso el movimiento del ventilador es independiente del motor térmico. El ventilador se conecta y desconecta automáticamente mediante un interruptor térmico (termocontacto), tarado para la conexión entre 90 y 98 ºC y la desconexión 82 a 90 ºC.

El circuito eléctrico se compone de un termocontacto, un relé y el propio motor eléctrico. El termocontacto consta de un elemento bimetalico que al calentarse cierra un contacto eléctrico que alimenta el motor eléctrico. El termocontacto va instalado en la salida del radiador.El tamaño del ventilador y la potencia del motor eléctrico depende de si el motor es Diesel o gasolina. También depende de si el automóvil monta o no aire acondicionado

Se pueden montar uno o dos ventiladores, a su vez cada ventilador puede ser de una o dos velocidades. En los automóviles con aire acondicionado el "condensador" va situado junto con el radiador, con esto se consigue que ambos elementos se refrigeren con el aire que choca con la parte delantera del vehículo cuando este se mueve. El ventilador o los ventiladores ademas de refrigerar el "radiador" también lo hacen con el "condensador". Por esta razón es necesario de unos ventiladores mas potentes o el uso de dos ventiladores cuando el vehículo monta aire acondionado.

Líquidos refrigerantes y anticongelantesComo líquido refrigerante se emplea generalmente el agua por ser el líquido más estable y económico, pero se sabe que tiene grandes inconvenientes, ya que a temperaturas de ebullición el agua es muy oxidante y ataca a las partes metálicas en contacto con ella. Por otra parte, y debido a la dureza de las aguas (mucha cal) precipita gran cantidad de sales calcáreas que pueden obstruir las canalizaciones y el radiador. Otro de los inconvenientes del agua es que a temperaturas por debajo de 0 ºC se solidifica, aumentado de volumen, lo cual podría reventar los conductos por los que circula.Para evitar estos inconvenientes del agua se emplean los anticongelantes, que son unos productos químicos preparados para mezclar con el agua de refrigeración de los motores y conseguir los siguientes fines:

Disminuir el punto de congelación del líquido refrigerante, el cual, en proporciones adecuadas, hace descender el punto de congelación entre 5 y 35 ºC; por tanto, la proporción de mezcla estará en función de las condiciones climatológicas de la zona o país donde circule el vehículo.Aumentar la temperatura de ebullición del agua, para evitar perdidas en los circuitos que trabajen por encima de los 100 ºC.Evitar la corrosión de las partes metálicas por donde circula el agua.El principal aditivo del anticongelante es el compuesto por glicerina o alcohol, el producto más utilizado es "etilenglicol". El punto de congelación se determina según el porcentaje de este elemento. El anticongelante puro se mezcla, a poder ser, con agua destilada en distintas proporciones, que determinaran un punto de congelación mas bajo.

LOS SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN EN LOS MOTORES DIESELEn los motores diesel la alimentación se realiza introduciendo por separado, en el interior de los cilindros, el aire que en el tiempo de compresión alcanza los 600º C, y el combustible que se inyecta a alta presión, los cuales se mezclan en el interior de la cámara de combustión, donde se produce la combustión de esta mezcla.

Generalmente, en el colector de admisión, no hay válvula de mariposa que regule la cantidad de aire en la admisión.Mediante el pedal del acelerador que activa la bomba de inyección se dosifica la cantidad de combustible que se inyecta en el tercer tiempo, momento en el cual se inflama la mezcla, produciéndose trabajo.Los factores que influyen sobre la combustión son los siguientes: Los factores que influyen sobre la combustión son los siguientes: Un buen llenado de aire. Buena pulverización del combustible. Buen reparto del combustible en el aire. Control de la presión. Duración de la combustión.

IntroducciónLa siguiente investigación se refiere al tema del sistema de alimentación en motoresdiesel que es el encargado de suministrar el combustible necesario para elfuncionamiento del motor, pudiéndose diferenciar dos apartados fundamentales:A).Circuito de alta presión, encargado de impulsar el combustible a una presióndeterminada para ser introducido en las cámaras de combustión.B) Circuito de baja presión, encargado de enviar el combustible desde el depósitoen que se encuentra almacenado a la bomba de inyecciónEl circuito quedaría formado así:•Depósito de combustible. Bomba de alimentaciónFiltro.•Bomba de inyección.•InyectoresEn los motores diesel la alimentación se realiza introduciendo por separado, en elinterior de los cilindros, el aire que en el tiempo de compresión alcanza los 600º C, y elcombustible que se inyecta a alta presión, los cuales se mezclan en el interior de lacámara de combustión, donde se produce la combustión de esta mezcla. Generalmente, en el colector de admisión, no hay válvula de mariposa que regule lacantidad de aire en la admisión.Mediante el pedal del acelerador que activa la bomba de inyección se dosifica lacantidad de combustible que se inyecta en el tercer tiempo, momento en el cual seinflama la mezcla, produciéndose trabajo. Los factores que influyen sobre la combustión son los siguientes: Un buen llenado de aire. Buena pulverización del combustible.

Buen reparto del combustible en el aire. Control de la presión. Duración de la combustión.

EL SISTEMA DE LUBRICACIÓNDentro de un motor, hay muchas piezas que giran y rozan. Estas hacen un contacto directo de metal con metal, y causan una pérdida de energía y el agarrotamiento por la fricción.

Los sistemas de lubricación surten de aceite a estas partes con fricción y producen una capa delgada que evita el contacto directo entre las partes metálicas. El sistema de lubricación tiene la función de: Enviar el aceite bajo presión, de filtrar, enfriar, circular y ajustar la presión del aceite. En esta sección, se verán las funciones de circulación y ajuste de la presión del aceite. En comparación con

los motores de gasolina, los métodos de combustión del motor diesel son diferentes y las cargas aplicadas sobre cada parte son mayores.

Por lo tanto, el aceite se ensucia fácilmente y las temperaturas son más altas, lo cual significa que, por lo general, el método de filtración es del tipo combinado, y hay un enfriador del aceite. Para motores pequeños,el método de filtración es del tipo de flujo completo y puede ser que no haya un enfriador de aceite.

En el tipo combinado, como se muestra en la imagen, la circulación se da de la siguiente manera:

Primero, la bomba de aceite envía el aceite en el cárter a través del colador de aceite, en donde se remueve las partículas relativamente grandes.Se envía la mayor parte del aceite presurizado al enfriador de aceite, en donde se enfría. Se envía una parte al filtro de desvío, para filtrado, y luego se devuelve al cárter.Se filtra de nuevo el aceite del enfriador mediante el filtro de flujo completo, y de allí se envía a la galería de aceite en el bloque de cilindros. Desde este lugar, se distribuye cada sección de lubricación.El aceite enviado a través de los cojinetes de las muñoneras pasa por el conducto del aceite dentro del cigüeñal para entrar en contacto con los codos del cigüeñal, lubricar los cojinetes de las bielas, y a la vez, lubricar las camisas de los cilindros y los pistones. Además, el chorro de enfriamiento del pistón, que está ubicado debajo de la parte inferior de la camisa, enfría el pistón mediante la atomización del aceite.El aceite que ha lubricado los cojinetes del árbol de levas, pasa por el conducto de aceite en el bloque de cilindros y la culata del cilindro, y entra al eje de los balancines para lubricar las superficies de contacto de los balancines, los vástagos de las válvulas y las varillas de empuje.Se utiliza el aceite que se envía al piñón de enlace de sincronización, para lubricar los cojinetes y los engranajes de sincronización.Se lubrica la bomba de inyección y el compresor de aire con el aceite en la galería de aceite.El aceite que circula a cada sección de lubricación se devuelve al cárter de aceite.

LA BOMBA DE ACEITE

La bomba de aceite está montada en el bloque de cilindros, conectada mediante un tubo de aceite al filtro de aceite y succiona el aceite del cárter de aceite para enviarlo bajo presión a las secciones de lubricación.

La bomba del tipo engranaje, se monta en la parte delantera inferior del bloque de cilindros y está impulsada directamente por el cigüeñal.

Se utiliza este tipo de bomba de aceite con una válvula de seguridad para evitar una carga anormal al sistema impulsor, debido al aumento anormal en la presión del aceite en el clima frío. La presión de apertura de la válvula de seguridad es de 8 Kg./cm.2 (113,8 lb./pulg.2)].

El engranaje impulsor y el engranaje impulsado están montados en el eje impulsor de la bomba aceite por presión, y no se pueden remover.

Sistema de Lubricación en motores diésel

El aceite lubricante en el motor tiene como finalidad lubricarlas distintas partes que requieren esta acción por razónde su trabajo. En general las piezas que tienen movimiento y contactoconotras necesitan la acción lubricante de los aceites.Los filtros hacen parte del sistema de lubricación. Son elementosencargados de retener las partículas extrañas del aceite lubricantecuando este pasa a través de el.Las partículas resultan del desgaste producido entre las piezasque se rozan dentro del motor y de los residuos que van quedandode la combustión.Después de pasar el aceite a través del filtro sale de él, librede partículas extrañas para seguir su ruta y volver a recircularpor todo el sistema cumpliendo la función lubricante.Descargue los siguientes documentos y apropiese del conocimientoque en ellos se encuentra.1. Presentacion en clase sistema de LUBRICACION 2. Glosario del sistema de lubricación 3. Lubricantes para motores diesel 4. Video lubricacion 1 5. Video lubricacion 2 E DE CONTENIDO 1.- CLASIFICACION DE LOS TIPOS DE ACEITES SEGÚN NORMAS APISEGÚN NORMAS SAE 2.- CLASIFICACION DE LAS TECNICAS DE ANALISIS DE ACEITES a PARA IDENTIFICAR EL CONTENIDO DE PARTICULAS DEDESGASTE EN EL MOTOR: ESPECTROMETRIA Y FERROGRAFIA b.-PARA CUANTIFICAR LA CONTAMINACION DEL ACEITE:DILUCION CON COMBUSTIBLE, CON AGUA, CONTENIDO DEMATERIAS CARBONOSAS c.-PARA DETERMINAR LA DEGRADACION DEL ACEITE VISCOSIDAD, BASICIDAD, DETERGENCIA 3.- RECOMENDACIONES DE USO DE ACEITES LUBRICANTES ENMOTORES DIESEL DE 2 Y 4 TIEMPOSUSOAÑO DE FABRICACION

VISCOSIDAD, BASICIDAD, DETERGENCIA3.- RECOMENDACIONES DE USO DE ACEITES LUBRICANTES ENMOTORES DIESEL DE 2 Y 4 TIEMPOSUSOAÑO DE FABRICACIONBIBLIOGRAFIA 1.- CLASIFICACION DE LOS TIPOS DE ACEITES SEGÚN NORMAS APISEGÚN NORMAS SAE En general, los aceites lubricantes han sido clasificados bajo dos criterios:-según la calidad que proporciona el balance de sus aditivos. -según su viscosidad SEGÚN NORMAS API Para establecer un sistema de clasificación según la calidad, la API (American Petroleum Institute) ha diseñado una nomenclatura según el tipo de motor al que se le va a aplicar el lubricanteEL 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. 'El Motor Diesel'

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.

'El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel'

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.

'El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel''El Motor Diesel'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

HERRAMIENTAS Y CARACTERISTICAS

LAMPARA ESTROBOSCO´PICA DIESEL Y BENCNERA

CARACTERISTICAS

Easily operates on most 12V and 24V diesel engines and 12V petrol engines.

• Excellent performance at all speeds through maximum 8000RPM petrol or 2000RPM diesel.

• Bright bulb provides concentrated light for high visibility of timing mark.

• LED diagnostic indicator shows accurate engine RPM, Dwell Angle,Volt and Advance Degree.

• Detachable clamp-on inductive pick-up testing cable and diesel sensor for easy and safe use.

• Replaceable xenon flash tube

Marca/ origen JTC/TAIWAN codigo 3640001.precio con iva $ 288.050

EXTRACTOR BUJÍA INCANDESCENTE 10mm MERCEDES

CARACTERISTICASFits all Mercedes 10mm glow plugs, engine codes 611-612-613 etc

Marca/origen JTC/TAIWAN

Codigo 3700166

Precio con iva $ 34.650

EXTRACTOR BUJIAS INCANDESCENTES

CARACTERISTICAS5pcs outside holder jaw size：φ2.7x 1, φ3.6 x1, φ5x 2, φ6x 1 pcs inside holder jaw size：φ5.5 Marca/origen JTC/TAIWAN Codigo 3700185 Precio con iva $ 109.000

EXTRACTOR INJECTORES COMMON RAIL MERCEDES

CARACTERISTICAS ‧Applicable: BENZ CDI 611,612,613,646,647,648 etc diesel engines.• Contents : 3 adapters M17x1.0, M27x1.0 (Bosch), M12x1.75

Marca/origen JTC/TAIWAN

Codigo 3700169

Precio con iva Agotado

EXTRACTOR INJECTORES MERCEDES CDI

CARACTERISTICAS‧Suitable for Mercedes CDI engine OM 668 e.g. A-Class

Marca/origen JTC/TAIWAN

Codig 3700175

Precio con iva $ 196.250

EXTRACTOR INJECTORES MERCEDES CDI

CARACTERISTICAS‧Mercedes CDI engines (German Utility Model)•Suitable for Mercedes CDI engines OM 611, 612, 613, etc

Marca /origen JTC/TAIWAN

Codigo 3700176

Precio con iva $ 428.600

EXTRACTOR INJECTORES CITROEN/PEUGEOT

CARACTERISTICASfor removing PSA HDI BOSCH and SIEMENS injectorsEngines:PSA 2.0 (110, 135 PS) HDI DW10 and DW12 engines.Application: Citroen/Peugeot 2.0/2.2 HDi (110,135 bhp) Maraca/origen JTC/TAIWAN Codigo 3700186 Precio con iva $ 105.300

EXTRACTOR INJECTORES KIA/HYUNDAI

CARACTERISTICAS

for ‧Remove injector form most of KOREAN vehicles‧Applicable vehicle：KIA：CARNIVAL, RIO, CAREENS,CERATO, OPTIMA, PICANTO, SORENTO, SPORTAGE, GRAND CARNIVAL.

‧Corresponding vehicle：HYUNDAI：STAREX, LAVITA, MATRIX, TRAJET, TERRACN, SANTA FE (SM), LIBERO, AVANTE XD, GRANDEUR XD GETZ, TUCSON, NF SONATA,06 ' ACCENT

Marca/origen JTC/TAIWANCodigo 3700187Precio con iva $ 500.350

EXTRACTOR INJECTORES DIESEL VW/AUDI MOTORES FSI

CARACTERISTICAS‧Applicable: VW, AUDI FSI engineMarca/origen JTC/TAIWANCodigo 3700167Precio con iva $ 71.800

EXTRACTOR INJECTORES DIESEL VW/AUDI MOTORES TDI

CARACTERISTICAS‧Applicable: VW, AUDI TDI engine

Marca/origen JTC/TAIWAN

Codigo 3700168

Precio con iva $ 41.950

JUEGO PUESTA A PUNTO BOMBAS DIESEL

CARACTERISTICASAlfa Romeo, Audi, BMW, Fiat, Ford, Isuzu, Iveco, Lancia, Land Rover, MazdaMitsibishi, Nissan, Renault, Rover, and VW. EtcMarca/origen JTC/TAIWANCodigo 3700109Precio con iva $ 93.000

Los tipos de aceite y su importancia para el auto (lubricación)

La función del aceite es lubricar y proteger el motor, generando una película separadora de las partes móviles y disminuyendo así el desgaste. Conozca los tipos de aceite para ver cuál le conviene más.

Para un buen funcionamiento del motor de tu automóvil, uno de los elementos más importantes es el aceite. Te contaré con detalle la variedad de aceites que puedes encontrar en el mercado y su especificación, y la idea es que logres elegir el más adecuado para tu vehículo

El aceite cumple una labor vital para el correcto funcionamiento del auto.

En el interior del motor hay muchos componentes que están en permanente movimiento y roce. El exceso de este último provoca mayor desgaste de piezas y con el tiempo un deterioro del motor. La función del aceite es lubricarlo y protegerlo, generando una película separadora de las partes móviles y disminuyendo así el desgaste y el calentamiento excesivo, que puede provocar una falta de eficacia en el funcionamiento interno del motor y agarrotamiento a corto plazo.

Este aceite debe ser renovado periódicamente, ya que, con los cambios de temperatura y el desgaste propio de las mismas piezas, va perdiendo sus propiedades como lubricante. Al mismo tiempo debemos reemplazar el filtro de aceite que cumple un papel muy importante en la limpieza del lubricador.

Existen diversos tipos de aceite para el motor, así como diversos grados y composiciones. Encontrarás dos categorías, Multigrados y Monogrados.

Multigrados

En la categoría de los multigrados se encuentran los Sintéticos, Semi-Sintéticos (tecnología sintética), y Minerales.

5w30 – 5w40 – 5w50, son aceites sintéticos que rinden sobre 10 mil kilómetros y son recomendados para vehículos nuevos o con poco uso. Están diseñados para trabajar en un rango de temperatura de invierno entre -30ºC y 30, 40 o 50ºC temperatura ambiente, respectivamente.

10w40 se encuentra en versiones semi-sintético o de tecnología sintética, es recomendado para 7 mil kilómetros. Este aceite es el más utilizado por los vehículos nuevos. Su rango de trabajo está entre -20ºC y 40ºC.

15w40, aceite mineral que sirve en ambos casos, para vehículos diesel y bencineros, y con un rango entre -10ºC y 40ºC. Recomendado para no más de 5 mil kilómetros.

20w50, aceite mineral formulado para vehículos con mayor desgaste, su rendimiento es recomendado para 5 mil kilómetros. El rango está entre -10ºC a 40ºC. Este aceite es especial para temperaturas de verano que sobrepasan los 30ºC. A su vez, el 25w60 es un grado mayor, ideal para el verano, pero también para motores que presentan algún problema interno de consumo de aceite o juego de metales.

Monogrados

En la categoría de los aceites monogrados, distinguidos por la sigla SAE (Society of Automotive Engineers, por su sigla en inglés), o en español “Sociedad de Ingenieros del Automóvil”, especifican que son aceites de una sola viscosidad de trabajo, es decir, el SAE 40 y SAE 50. El rango de temperatura parte en una escala más alta: en frío comienzan desde los 10ºC y 20ºC hacia arriba respectivamente. Este aceite es utilizado en muchas ocasiones como aceite de relleno.

Una recomendación para evitar problemas con el aceite es ir chequeando periodicamente su nivel.

Todos estos aceites están probados por el Instituto Americano del Petróleo, distinguidos por la sigla API que se encuentra en el frontis o en el reverso del envase. También encontraras una letra “S” que indicara que el aceite es para motores a gasolina y una letra “C”, para motores diesel. El número que le acompaña indica la evolución de cada norma.

Los motores han ido evolucionando con el tiempo y así también los lubricantes, la norma API SM entró en vigencia en el año 2004 y la API CJ el año 2006. Estas vienen especificadas de acuerdo a la tecnología actual de nuestros motores.

Sistemas anticontaminantes para motores diésel

El sistema de filtro de partículas de Citröen-Peugeot:

El Sistema de Filtro de Partículas (FAP), permite al motor 2.2 HDi del Citröen C5, reducir en más de un 95% las emisiones de partículas Diesel.

Este filtro retiene las partículas no quemadas rechazadas por el motor, y asegura su combustión. El nivel de emisiones de particulas del motor HDi, ya de por sí particularmente bajo, debido a la inyección directa common rail, alcanza el límite de lo medible y va mucho más allá de las futuras normas medioambientales de la Unión Europea. El sistema FAP refuerza así los logros del motor Diesel en materia de protección medioambiental.

El sistema FAP, desarrollado por el grupo PSA Peugeot Citröen, se puso en marcha gracias al common rail del motor HDi que, por su propio principio de funcionamiento, permite controlar las diferentes fases de la combustión. Vía el control motor, la flexibilidad del common rail permite, ajustando la temperatura de los gases de escape gracias a una postcombustión, dirigir la regeneración del filtro. Hasta el momento, la regeneración del filtro, por combustión de partículas filtradas, constituía el mayor obstáculo al desarrollo del FAP para el automóvil.

La solución técnica adoptada permite una regeneración eficaz, imperceptible para el conductor, que no repercute en absoluto en la conducción.

Descripción del sistema FAP

El filtro de partículas es una estructura porosa, de carburo de silicio, que captura las partículas de los gases de escape. Se caracteriza por una gran eficacia de filtración y una gran capacidad de retención de partículas.

Se compone de:

un soporte filtrante asociado a un precatalizador situado más arriba y de captores de control de la temperatura y de la presión.

un programa evolucionado de mandos y controles del motor HDi “common rail” que dirige la regeneración del filtro y el auto-diagnóstico: es el corazón del sistema.

un aditivo incorporado de carburante y ya integrado en el vehículo.

El principio de regeneración del filtro de partículas.

La regeneración consiste en quemar periódicamente las partículas acumuladas en el filtro. Siempre que haya oxigeno la combustión se efectúa cuando la temperatura de los gases de escape es superior a 550ºC.

La regeneración del filtro está dirigida por el sistema de inyección “common rail” que permite activar las inyecciones múltiples a fin de llevar la temperatura inicial de gas (del orden de 150ºC en circulación urbana) a 450ºC a la salida del colector de escape.

Esta operación de aumento de la temperatura se efectúa en dos etapas:

1. Una postinyección de carburante en fase de expansión produce una postcombustión en el cilindro y conlleva un aumento de la temperatura de 200ºC a 250ºC.2. Una postcombustión complementaria, generada por un catalizador de oxidación situado sobre el filtro, transforma los hidrocarburos no quemados consecuentes de la postinyección. La temperatura puede aumentar 100ºC más. Para alcanzar la regeneración, el carburante incorpora Eolys (una composición a base de cerina), fabricado por la sociedad Rhodia, baja la temperatura natural de la combustión de las partículas a 450ºC.

La filtración de los gases de escape se realiza constantemente. Según el estado de obstrucción del filtro, la regeneración interviene cada 400 o 500 Km.

Para asegurar su eficacia, el filtro se limpia con agua bajo presión hasta los 80.000 km. en los concesionarios con el propósito de eliminar los depósitos de cerina.

Un balance medioambiental

El sistema FAP se inscribe dentro de la estrategia de reducción de emisiones contaminantes que persigue la marca Citröen y el grupo PSA Peugeot Citröen. El sistema FAP proporciona al motor Diesel HDi una ventaja ecológica determinante completando eficazmente sus resultados intrínsecos para la eliminación de partículas y de humos.

Puesta apunto

Por puesta a punto de motores se entiende encontrar el punto de sincronización de los diversos dispositivos fundamentales gracias a los cuales el motor puede funcionar. En el motor de explosión hay tres zonas en las que tenemos que actuar para la correcta puesta a punto: de una parte, en la puesta a punto del encendido, es decir, conseguir que la chispa salte en el momento exacto necesario con la relación a la carrera del émbolo. Otra puesta a punto ha de llevarse a cabo con la carburación para conseguir que la dosificación de mezcla se corresponda con la cantidad de aire aspirado y la necesidades del motor. Por último también hay que poner a punto la distribución, es decir, el momento que las válvulas de admisión y de escape han de abrirse con relación a la posición del émbolo en su carrera. Coordinar todos estos movimientos es lo que se entiende por poner a punto un motor.En el caso de motores diésel ya hemos dicho que la función del encendido y de la carburación está encomendada a un solo circuito, que en este caso es el de inyección, de modo que la puesta a punto debe entenderse solamente desde dos puntos de vista compuesto por las siguientes partes:

Puesta a punto de la inyección.Puesta a punto de la distribución.

TRIBOLOGIA

La tribología (del griego tribos, “frotar o rozar”) es la ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación que tiene lugar durante el contacto entre superficies solidas en movimientos.Para entender la tribología se requieren conocimientos de física, química y de tecnología de materiales. Las tareas del especialista en tribología (tribologo) son las de reducir la fricción y desgaste para conservar y reducir energía, lograr movimientos más rápidos y precisos, incrementar la productividad y reducir el mantenimiento.