motores diesel (wiki)

Upload: cristian-ac

Post on 10-Feb-2018

264 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    1/45

    Fundamentos de operacinde motor a diesel.

    Fuente: entrenamiento para Mantenimiento de Motores Cummins

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    2/45

    El origen del motor diesel guarda relacin

    con el seor Rudolf Diesel, quien

    en el ao 1892, invent y luego patent este motor. Su primera

    aparicin fue en la Feria Internacional de Pars en 1900,y fue presentado

    como el primer motor para biocombustibles;

    fue diseado para la combustin

    de aceite de palma con un 100% de pureza.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    3/45

    Teora Bsica en Motores deCombustin Interna

    Un motorTrmico esuna maquinaqueconvierte laenergatrmica , enenergamecnica.

    Es un tipo demaquina que

    obtiene energamecnicadirectamentede la energaqumicaproducida porun combustibleque arde dentrode una cmarade combustin,la parteprincipal de unmotor.

    Los motores de combustin internasegn su funcionamiento pueden ser:

    Rotativos

    AlternativosReaccin

    Motores de

    Combustin Interna

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/4-Stroke-Engine.gif
  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    4/45

    Tipos de Motores

    Motor Otto: Es el mas empleado en la actualidad y realiza latransformacin de energa calorfica en mecnica fcilmente

    utilizable en cuatro fases.

    Motor Diesel: En teora, el ciclo Diesel difiere del ciclo Otto en que lacombustin tiene lugar a volumen constante en lugar de producirsea presin constante.

    Motor Wanquel: Este utiliza un rotor triangular lobular dentro de unacmara ovalada, en lugar de un pistn y un cilindro

    Motor de 4 tiemposMotor Wanquel

    Motor Radial

    http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Radial_engine.gifhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/4-Stroke-Engine.gifhttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Wankel_Cycle_anim_en.gif
  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    5/45

    Diagramas de motores de combustin interna

    Ciclo ideal de Otto

    Ciclo ideal del Diesel

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    6/45

    Motor Wanquel

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    7/45

    Es necesario conocer la terminologauniversalmente usada hoy para indicaralgunas dimensiones y valoresfundamentales:

    Punto muerto superior (P.M.S.)Punto Muerto Inferior (P.M.I.)

    Dimetro (en ingles Bore)

    Carrera (en ingles Stroke)

    Volumen Total del cilindro (V1)

    Volumen de la cmara de combustin (V2)

    Volumen desalojado por el pistn ocilindrada (V1-V2)

    Relacin Volumtrica de compresin l =V1/V2

    P.M.I.

    P.M.S.

    CarreraV1

    V2

    D

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    8/45

    Principio de funcionamientode un Motor Diesel

    Un motor diesel funciona mediante la ignicin del combustible alser inyectado en una cmara de combustin que contiene aire a unatemperatura superior a la temperatura de autocombustin, seproduce la combustin sin necesidad de chispa.

    La temperatura que inicia la combustin procede de la elevacin dela presin que se produce en el segundo tiempo motor, lacompresin.

    El combustible se inyecta en la parte superior de la cmara decompresin a gran presin, de forma que se atomiza y se mezcla conel aire a alta temperatura y presin. Como resultado, la mezcla se

    quema muy rpidamente. Esta combustin ocasiona que el gascontenido en la cmara se expanda, impulsando el pistn haciaabajo.

    La biela transmite este movimiento al cigeal, al que hace girar,transformando el movimiento lineal del pistn en un movimiento derotacin.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    9/45

    Tiempos de unmotor a Diesel

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/4-Stroke-Engine.gif
  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    10/45

    Admisin

    Primer Tiempo: AdmisinEn este primer tiempo

    el pistn efecta su primeracarrera desde el P.M.S. al

    P.M.I., aspirando aire de laatmsfera debidamentepurificado a travsdel filtro

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    11/45

    Del Mltiple de admisin

    Al Mltiple deAdmisin

    al Post-enfriador

    Escape

    Del Filtrode aire

    El Sistema de Admisin

    Unacombustincompleta

    depende dela cantidadde oxigeno

    Eficiencia Volumtrica

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    12/45

    Vlvulas de

    Admisin

    Vlvulas de

    Escape

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    13/45

    Compresin

    Segundo Tiempo:Compresin

    En este segundotiempo y con las dos

    vlvulas completamentecerradas el pistncomprime el aire a granpresin, quedando solo

    aire alojado en la cmarade combustin.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    14/45

    Sellado de la combustin

    Pelicula

    lubricante

    Anillos

    Proceso del Sistema de Compresin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    15/45

    Tiempo de compresin / inyeccin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    16/45

    Presin x rea =Fuerza

    Presin

    rea

    Fuerza

    Tercer Tiempo: Trabajo,explosin o combustin

    Al final de la compresincon el pistn en el PMS se

    inyecta el combustible en elinterior del cilindro, en unacantidad que es reguladapor la bomba de inyeccin.

    Explosin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    17/45

    Fuerza

    Calor Generado por la compresin

    Reaccin Qumica

    Accin

    Mecnica

    TermodinmicaCalor - Combustin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    18/45

    Escape

    Cuarto Tiempo: EscapeDurante este cuarto

    tiempo se abreinstantneamente la vlvula

    de escape, el pistn durantesu recorrido ascendente,expulsa a la atmosfera losgases remanentes

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    19/45

    Traslape Valvular

    La carrera de escape comienza

    poco antes de qu el pistn llegue

    al PMI, en ese instante las vlvulas

    de escape abren, esto para asegurar

    qu los gases de la combustinsern expulsados por completo y

    eficazmente.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    20/45

    Principio de funcionamiento de unMotor Diesel

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/4-Stroke-Engine.gif
  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    21/45

    Principales Sistemasde un motor a Diesel.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    22/45

    Sistemas de un motor

    Un motor diesel tiene cuatro sistemas queson necesarios para sostener el movimientorotatorio y la vida til del motor estos son:

    Sistema de Aire

    Sistema de Combustible

    Sistema de Refrigeracin

    Sistema de Lubricacin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    23/45

    Sistemas de Aire

    Las funciones son

    suministrar el oxgeno a los

    cilindros para que el

    combustible pueda quemarse

    y sacar los gases gastados

    dejados por la combustin.

    El aire seco es compuestode nitrgeno

    aproximadamente del 78% y

    de oxgeno del 21 % sobre el

    volumen. El nitrgeno es un

    elemento inactivo y no sirveningn propsito til pero este

    hace calentar la compresin

    con el oxgeno.

    El sistema de aire tiene un

    filtro por lo general se

    localiza donde el aire entra ela tubera y debe ser revisado

    de vez en cuando para

    mantener la restriccin a un

    mnimo, quitar el polvo y

    otras partculas .

    Filtro de aire: Retiene

    impurezas del aire deadmisin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    24/45

    Sistemas de Aire: Componentes

    Objetivos de un

    turbocompresor son

    (1) Llenar de ms aire el

    cilindro entonces ms

    combustible puede ser

    quemado as aumenta la

    potencia

    (2) para compensar la presin

    de aire en altitudes mayoresas el motor no pierde

    energa. El turbocompresor

    aumenta considerablemente

    la eficiencia volumtrica.

    TurbocargadorAprovecha laenerga de los

    gases de

    escape

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    25/45

    Sistemas de Combustible

    1.- Suministro de combustible limpio al resto del sistema dondeser regulado.

    2.- Medicin de la cantidad de combustible exacta que serinyectado en toda las condiciones de velocidad y carga

    3.- La sincronizacin de la inyeccin de combustible para que elcombustible sea quemado en el perodo ptimo del ciclo.

    4.- Inyectar, atomizar, y distribuir el combustible en la cmara decombustin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    26/45

    Sistemas de Inyeccin en motores Diesel y

    su regulacin

    Componentes mecnicos principales de un Sistema de Inyeccin:

    - Filtro de combustible.

    - Bomba de alimentacin de combustible.

    - Bomba de inyeccin.

    - Inyector.

    - Porta-inyector.

    - Regulador.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    27/45

    Sistemas de Combustible:Componentes

    En el sistema de

    combustible en la mayor

    parte de sistemas de

    gasoil, el combustible es

    suministrado por una

    bomba de tipo engranaje

    de desplazamiento

    positiva.

    El periodo del

    tiempo de inyeccin

    esta determinado por la

    configuracin de la

    excntrica del lbulo

    de inyeccin en el

    rbol de levas.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    28/45

    Sistemas de Combustible

    Algunos motores usan el sistema de bomba mltiple. En este

    sistema, combustible es suministrado a un alojamiento que

    incorpora un grupo de bombas de presin altas. En este sistema,

    el inyector no es manejado por el rbol de levas de motor. Las

    funciones de medir, sincronizar, y controlar son realizadas dentrodel alojamiento de la bomba

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    29/45

    Diagrama de flujo Cummins PT

    Inyectores

    Inyector: Atomiza elcombustible que entraa la cmara decombustin.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    30/45

    Sistemas de Combustible

    1/3 de la energa calorficas del combustible es

    aprovechada para hacer el trabajo sobre los pistones. El resto

    del calor que es generado sale al sistema de escape o

    transferido a un lquido o el medio de aire y luego a laatmsfera.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    31/45

    Sistemas de Refrigeracin

    Absorber el exceso de

    calor del motor y

    disiparlo a la atmsfera

    es el trabajo del sistema

    de refrigeracin.El quitar del calor impide

    1.- La interrupcin de la pelcula de

    aceite lubricante que separa partes

    que rozan

    2.-Que se debilite el metal por el

    calor

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    32/45

    La mayora de los motoresutiliza lquido de enfriamiento y

    tiene el molde de pasos de

    refrigerante en el bloque, cabezas, y

    algunas veces colectores de escapes.

    Sistemas de Refrigeracin

    Los pistones transfieren un poco

    del calor de combustin a paredes

    de cilindro y un poco de ello al

    aceite lubricante. El refrigeranteque se circula en las chaquetas de

    agua absorbe la mayor parte de este

    calor y lo lleva de distancia al

    radiador donde este es transferido a

    la atmsfera.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    33/45

    Ventilador deenfriamiento:Aumenta flujo yvelocidad del aireque pasa a travsdel radiador

    Radiador: Dispersa el

    calor del refrigerante

    Sistemas de Refrigeracin

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    34/45

    Sistemas de Refrigeracin

    La mayora de los

    motores diesel usan un

    enfriador de aceite especial

    para reducir la temperatura

    del aceite lubricante. El

    enfriador del aceite es un

    transformador de calor de

    tipo de tubo- y- cscara con

    el refrigerante que pasa atravs de los tubos y recoger

    el calor del aceite que pasa

    por la cscara.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    35/45

    Sistemas de Refrigeracin

    El refrigerante circula

    todas partes del sistema

    por la bomba de agua que

    trabaja por la fuerza

    centrfuga. La bombaconsigue su poder del

    cigeal de motor y puede

    ser engranaje conducido

    por una banda.

    La pureza delrefrigerante es un factor

    muy importante para el

    enfriamiento eficiente del

    motor, El agua es elprincipal componente del

    refrigerante y usualmente

    lleva a la formacin de

    escalas e impurezas

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    36/45

    Sistemas de Lubricacin

    El aceite lubricante

    es bombeado a travs

    de pasajes internos

    en el bloque por la

    bomba de aceite deengranaje. El trabajo que debe

    realizar el aceite es permitir

    el deslizamiento entre

    superficies de metal, para

    ello debe poseer

    propiedades para soportartemperaturas extremas y

    cargas sin fracturarse.

    El sistema desempea

    bsicamentecuatro funciones:

    Lubricar, Sellar,

    Limpiar, Enfriar

    partes en

    movimiento.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    37/45

    La pelcula de

    aceite entre los aros

    del pistn y la pareddel cilindro debe ser

    lo suficiente delgada

    y mantener la

    viscosidad paraproveer el sellado,

    as el pistn se

    desplaza con mnimo

    de friccin del fluido

    Sistemas de Lubricacin

    Para cumplir la

    funcin de limpieza el

    aceite debe ser capaz

    de mantener las

    partculas slidas en

    suspensin, y as el

    filtro de aceite pueda

    retenerlas por ms

    tiempo

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    38/45

    Aunque los sistemas estn separados se afectan unos con otroscuando realizan sus funciones. Considere por ejemplo, una fuga

    en el sistema de admisin de aire, suficientes partculas de sucio

    pueden entrar al cilindro eventualmente y hacer pequeas rayas en

    la pared del cilindro. As se rompe el sellado de la combustin y

    vapores de agua se mezclan con el aceite formando cidos

    corrosivos, adems que afecta la perdida de presin en el cilindro

    incrementando el consumo de combustible. Como una

    consecuencia adicional, los gases de escape ms caliente

    sobrecargan el sistema de enfriamiento.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    39/45

    Principales componentes

    de un motor a Diesel.

    Para facilitar la comprensin de este tema hemos

    distribuido los principales componentes de motor en 5grupos diferentes.

    1) Grupo del Block.

    2) Grupo de la Cabeza de Cilindros.

    3) Grupo de las Cubiertas

    4) Grupo del Carter.

    5) Grupo de los Accesorios.

    Fundamentos de Operacin delMotor a Diesel.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    40/45

    1) Grupo del Block.

    Monoblock del motorCamisas de cilindros

    Pistones y anillos

    Bielas de pistn

    Cigeal

    rbol de levas

    Seguidores de levas

    Fundamentos de Operacin delMotor a Diesel.

    2) Grupo de la Cabeza de Cilindros.

    Cabeza de cilindrosVlvulas

    Los inyectores

    Ensamble de la carcaza

    de balancines.

    Cubierta de la carcaza

    de balancines.

    Multiples de admisin y

    escape

    Pares de cada Grupo.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    41/45

    3) Grupo de las cubiertasCubierta frontal de engranes.Amortiguador de vibraciones.Carcasa del volanteCubierta trasera

    Volante

    Fundamentos de Operacin delMotor a Diesel.

    4) Grupo del Carter.CarterEnsamble de la tuberade succinEmpaques

    5) Grupo de los accesorios.Bomba. De Agua.Ventilador.

    Bomba de AceiteEnsamble del filtro enfriador de aceiteCompresor de AireBomba se CombustibleFrenos de MotorTurbocargador

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    42/45

    Partes y piezasFundamentales

    Cigeal Amortiguador devibraciones o Dmper:Absorbe vibraciones

    torsionales del cigeal.

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    43/45

    Tipos de accionamiento devlvulas

    (1)Regulacin por varilla de empuje, (2)Regulacin por ciclo oscilante,

    (3)Regulacin por balancn, (4) regulacin por empujadores planos

    Vlvularbol de Levas

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    44/45

    Bandas: Medio detransmisin demovimientos porpoleas

    Soporte del motor:

    Soporta y absorbevibraciones del motor

  • 7/22/2019 Motores Diesel (Wiki)

    45/45

    Muchas racias