El aire ambiental de trabajo de los tractores es generalmente rico en polvo, el cual está compuesto de partículas de piedra, arcillas, materia orgánica y compuestos químicos.

Al entrar en el motor rallan y deterioran sus partes internas, que se mueven con poca holgura.

Se adhiere al aceite de engrase, creando una pasta esmeril que desgasta los cilindros y pistones: Fuga de gases, pérdida de compresión y potencia.

Desgasta los cojinetes de la biela, del cigüeñal y del árbol de levas.

Al motor entran de 12.000 a 13.000 l de aire por cada l de gasoil.

Si el motor consume 8 l de gas-oil / hora de trabajo: En un día de 8 horas aspirará de 96.000 a 104.000 l de aire.

El aire debe entrar limpio para lo que se usa un FILTRO.

Análisis químico de polvo (SAE 1966)Composición Proporción (% en peso)

SiO2 67 a 69

Fe2O3 3 a 5

Al2O3 15 a 17

CaO 2 a 4

MgO 0.5 a 1.5

Álcalis total 3 a 5

Pérdida de ignición 2 a 3

Tamaño m Finos SAE Gruesos SAE Tormenta de arena en Kansas a 15 m

Rango m Suelo arenoso Suelo Franco

0 -5 39 + 2 12 + 2

0 – 10 26.0 29.3

5 – 10 18 + 3 12 + 3

10- 20 16 + 3 14 + 3 10 – 20 5.0 6.1

20 – 40 18 + 3 23 + 3

20 – 50 29.7 43.7

40 – 80 9 + 3 30 + 3

50 – 100 37.3 19.5

80 - 200 … 9 + 3

100 - 250 2.0 1.4

Proporción de tamaño de partículas en polvo normalizado y en campo

Húmedo con baño de aceite. El elemento filtrante esta formado por una malla sumergida en aceite, provoca una baja restricción al flujo de aire

Tipo seco. El elemento filtrante esta formado por papel o tela, el cual se desecha una vez que esta saturado

De dos etapas. Se tiene una combinación de ambos tipos para mejorar la limpieza del aire y reducir la restricción al flujo de aire

Tipos de filtros de aire

En algunos filtros hay un prefiltro de vortice para que las partículas más pesadas se decanten en un vaso.

1. En la taza el aire cambia bruscamente de dirección, disminuyendo la velocidad y dejando las partículas adheridas al aceite.

2. Luego el aire con polvo más fino y partículas de polvo pasan por una malla metálica y se adhieren al aceite de la malla.

3. Luego el aire limpio fluye a los cilindros.

MANTENIMIENTO:

1. Vaciar el vaso decantador del prefiltro cuando esté lleno, lo cual impide su funcionamiento.

2. El nivel de aceite debe ser el indicado, cercano al ducto de descenso del aire. Si es bajo, pasan partículas sin chocar con el aceite. Si es muy alto, el motor hace mas succión y puede chupar aceite y suciedad.

3. El aceite debe estar siempre limpio. Se cambia cada 10 horas de trabajo si es en terreno muy polvoriento. O cuando el aceite esté muy sucio.

4. La unión entre el filtro y el colector de admisión del motor deben ser herméticas.

5. Debe limpiarse todo el conjunto 2 veces al año.

1.- Conducto de entrada

2.- Centrifugación

3.- Receptor de partículas gruesas

4.- Filtro de papel

5.- Presóstato

6.- Indicador

7.- Salida de aire

El cuerpo del filtro lleva una taza inferior sujetada por un mecanismo que le permita vaciar el polvo.

El filtro de papel se encaja en dos cilindros porosos y una tapa sólida que impide el paso de aire.

El indicador muestra cuando el filtro está lleno: Por la dificultad de pasar el aire por el filtro se crea un vacio en el colector de admisión y hace mover una membrana del indicador.

MANTENIMIENTO

1. Vaciar el prefiltro cuando el polvo llegue a la marca. Limpiar con trapos.

2. Golpear contra una superficie suave el filtro de papel para no dañarlo.

3. Limpiar cuidadosamente con aire a presión de adentro a afuera.

4. El filtro de papel no debe estar roto. Evaluar con una linterna de mano.

5. Se debe cambiar una vez al año o cuando después de limpiarlo se active el indicador de limpieza. Los microporos están llenos.

Eficiencias y restricciones de los filtros de aceite y de papel para condiciones de flujo estable.

Tipo Carga equivalente del

motor

Eficiencia con partículas

estandarizadas (%)

Restricción

inicial

(cm agua)

Fino Grueso

Baño de

aceite A

Completa 92.8 98.5 13.5

Media 91.1 97.4 9.6

Baño de

aceite B

Completa 95.3 99.5 19.3

Media 91.3 98.6 9.1

Papel A-3 Completa 99.2 99.7 5.1

Media 99.4 99.7 3.8

Los motores de los tractores actuales son muy revolucionados y por lo tanto requieren la entrada de mucho aire.

Sin embargo los cilindros no se llenan completamente de aire.

Hay pérdidas de potencia por la altura sobre el nivel del mar. (1% cada 100 m)

Turbocompresor: Es una maquina que aprovecha la energía de los

gases de escape de un motor y la usa para comprimir el aire fresco del conducto de admisión:

Turbina: Accionada por los gases de escape

Compresor: Comprime los gases del conducto de admisión.

Ambos están unidos por un eje que los hace girar solidarios.

Tratamiento de gases en sobrealimentación

Los gases de escape de salida del motor atraviesan una turbina , entrando por su zona radial y abandonándola por su zona axial.

Estos gases se expanden en los alabes de la turbina, acelerando su velocidad, la cual se transmite al rodete por el cambio de dirección que este les proporciona. Así ceden la energía térmica transformándose en energía cinética, haciendo girar al rodete de la turbina.

El rodete de la turbina está unido por un eje a otro rodete, que es un compresor que aspira aire por la zona central y lo descarga por la zona radial y se mandan al colector.

El eje puede girar hasta a 80.000 o 100.000 rpm. Además está a alta temperatura (600 °c)

Al encender el tractor se deja calentar para que se lubrique el eje.

Al terminar la labor se deja encendido el tractor para que se enfríe el turbo.

SOBREALIMENTACIÓN

Cuando el motor de combustión interna realiza la carrerade admisión puede hacer la aspiración de dos formas:

• Aspiración natural donde la propia succión natural del pistón sirve para llenar el cilindro.

• Aspiración forzada donde la succión del pistón es asistida por un compresor.

Esta aspiración forzada se conoce como sobrealimentación.

Efectos de la sobrealimentación

• La presión al terminar la carrera de admisión es mayor que la presión atmosférica.

• La presión final del ciclo de compresión es también mayor.

• El trabajo del motor crece con el aumento de la presión final de la compresión.

• Logra un aumento notable de la potencia entregada por el motor.

Consideraciones a tomar en cuenta con la Sobrealimentación

• Cargas sobre las piezas: la carga sobre pistones, bielas y cigüeñal se incrementan. Este incremento de carga afecta la durabilidad.

• Consumo del compresor. la energía consumida por un compresor depende del flujo de aire y la presión a que lo hace. A partir de cierto grado las ventajas en eficiencia energética serán consumidas por el propio compresor .

Mecanismos de sobrealimentación

• Compresor helicoidal accionadomecánicamente desde el motor.

• Turbo-compresores accionados porlos gases de escape del motor.

Compresor Helicoidal

• Son accionados desde el motor a través de correas o por medio de engranajes.

• Están constituidos por dos rotores lobulados que giran sincronizados a través de un engranaje interno.

Turbo-compresores

• Dispositivo aprovecha la energía de los gases de escape para mover una turbina en cuyo eje está acoplado un compresor de hélice.

• Las altas temperaturas de los gases de escape y las altas velocidades de rotación de estos aparatos hacen que los turbo-compresores sean dispositivos caros y sensibles

Esquema Turbocompresor

Válvula limitadora de la velocidad de giro

(Wastegate)

• Válvula del tipo de diafragma recibe la presióndesde la admisión, si la presión del compresoraumenta mueve el diafragma y levanta unaválvula que deriva parte de los gases de escape ala salida sin pasar por la turbina.

• Mantiene la presión en el conducto de admisiónal valor máximo óptimo y se impide que lavelocidad de giro llegue a valores peligrosos parael turbo-compresor.

Esquema Válvula Limitadora de Velocidad

Geometría VariableMecanismo que aumenta o disminuye la fuerza que hacen los gases de escape sobre la turbina.Solo se utiliza en motores de ciclo diesel.

Ventajas e inconveniente del turbo

Ventajas

• No consume energía en su accionamiento• Fácil localización , sin accionamiento directo del eje del motor • Reducido volumen , en relación a su caudal proporcionado. • Gran capacidad de comprimir a altos regímenes y altos caudales

Inconvenientes

• Mala capacidad de respuesta en bajas cargas por el poco volumen de gases • Retraso en su actuación , por la inercia de la masa móvil y su aceleración mediante gases • Alta temperatura de funcionamiento al accionarse con gases de escape • Mayores cuidados de uso y mantenimiento

Enfriado del aire proveniente del Turboalimentador:

El aire comprimido eleva su temperatura a cerca de 140° c, se disminuye la densidad del aire que entra al cilindro.

Los tractores de gran potencia usan un enfriador de aire: Cooler o Intercooling

Se inyecta más aire, más gasóleo y mayor potencia en el motor.

POR CADA 10° C QUE DESCIENTE LA TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISIÓN, SE AUMENTA CERCA DEL 3% LA POTENCIA DEL MOTOR.

El radiador se ubica a la salida del Turbo.

Enfriado por Agua: Son tubos largos y finos en los que circula agua derivada del circuito de refrigeración. La temperatura del agua debe ser menor que 95°. El aire no llega a menos de 90 °C.

Enfriado por Aire: El aire proviene de un ventilador accionado por otra turbina accionada por una derivación del Turboalimentador (10%). Al tomar aire ambiente a 30°Cdesciende la Temperatura del aire interior a 70°C.

Se suele usar un regulador de presión del aire que entra a la turbina