u.d. 2 elementos constructivos del motor
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2Elementos constructivos del
motor térmico
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2
SUMARIO
• Elementos estructurales y fijos
• Tren alternativo
• Mecanismos y circuitos auxiliares
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3
OBJETIVOS
• Conocer las distintas partes que constituyen el motor
• Comprender los distintos esfuerzos a los que están
sometidas las partes del motor
• Saber la misión de cada elemento constructivo
• Distinguir entre elementos fijos, el tren alternativo y
los mecanismos y circuitos auxiliares del motor
• Concebir una idea general del motor térmico
alternativo
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SELECCIONA EL EPÍGRAFE
1 > Introducción a los motores térmicos
2 > Elementos estructurales o fijos del motor
3 > Tren alternativo
4 > Mecanismos y circuitos auxiliares
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1.-Introducción a los motores
térmicos
La clasificación de los elementos constructivos del motor es la siguiente:
Elementos estructurales o fijos:
» Bloque motor
» Culata
» Tapa de balancines
» Cárter
Elementos motrices
» Pistones
» Segmentos
» Bulones
» Bielas
» Cigüeñal
» Casquillos de bancada
» Casquillos de biela
Mecanismos o circuitos auxiliares
» Distribución
» Circuito de engrase
» Circuito de refrigeración
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1. Introducción a los motores térmicos
2.1. Sección de un moto.
1. Introducción a los motores térmicos
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1.-Introducción a los motores térmicos
De forma general, los ciclos de los motores sedividen en cuatro tiempos:
El tiempo de la admisión
El tiempo de la compresión
El tiempo de expansión
El tiempo de escape
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1.-Introducción a los motores
térmicosLos elementos motrices:
transforman un movimiento lineal alternativo delpistón en uno rotatorio en el cigüeñal
La distribución:
Se encarga de abrir y cerrar los conductos deentrada de gases frescos y salida de quemados
El circuito de engrase:
Se encarga de lubricar el motor para evitar daños ypérdidas energéticas por rozamientos
El circuito de refrigeración:
Se encarga de refrigerar, enfriar, el motor para queno se produzcan daños por excesos detemperaturas.
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2.-Elementos estructurales o fijos del motor
Los elementos estructurales o fijos del motor son piezas que sirven de
alojamientos, soporte y guiado a las partes motrices del motor
Los elementos fijos son:
1. El bloque motor
2. La culata
3. El cárter
4. La tapa de balancines o de culata
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2. Elementos estructurales o fijos del motor
2.2. Elementos estructurales o fijos y motrices.
2. Elementos estructurales o fijos del motor
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2. Elementos estructurales o fijos del motor 2. Elementos estructurales o fijos del motor: 2.1.- Bloque motor
2.3. Bloque motor.
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2.1.-Bloque motor
El bloque motor es la pieza más importante delmotor. Va anclado a la carrocería a través desilentblocks que proporcionan una uniónelástica que se encarga de absorber lasvibraciones del motor para que no se transmitana la carrocería y sus ocupantes.
Posee unos orificios, llamados cilindros, dondese alojan, guían y desplazan los pistones. Loscilindros tienen varias utilidades:
Recipiente para contener la mezcla aire-combustible que se va a quemar
Cámara de expansión de dicha mezcla
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2.1.-Bloque motorParte superior:
Se le practica una cara totalmente
plana sobre la que se asienta la culata
con interposición de la junta de
culata, para conseguir la estanqueidad
entre ambas piezas. La unión de estas
dos piezas a través de tornillos de
culata, debe ser muy resistente debido
a que deben soportar grandes
esfuerzos producidos por la
combustión
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2.1.-Bloque motor
Parte inferior:
En la parte inferior se mecaniza la
bancada, donde se aloja el cigüeñal con
interposición de unos casquillos de
fricción.
La bancada puede ser:
1. De sombreretes independientes
2. De una tapa de bancada o semicárter
(más rígida, usadas mayoritariamente
en bloques de aluminio)
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2.4. Bloque con sombreretes independientes de bancada.
2. Elementos estructurales o fijos del motor
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2.1.-Bloque motor
Características de los bloques:
Deben tener las siguientes
características:
1. Alta rigidez o resistencia estructural
2. Gran resistencia al desgaste
3. Buena capacidad de evacuación del
calor
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2.1.-Bloque motor
Tipos de bloques:
Se clasifican atendiendo a la forma de fabricar loscilindros:
1. Bloques con camisas integrales: Las camisasse mecanizan directamente en el bloque
2. Bloques con camisas secas: Las camisas “sonpostizas” y se meten a presión en el bloque. Lascamisas no tienen contacto con el circuito derefrigeración
3. Bloques con camisas húmedas: Las camisas“son postizas”, no van a presión y tienen contactodirecto con el sistema de refrigeración
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2.1.-Bloque motor
Materiales:
Suelen estar fabricados en fundición de
hierro, también llamada fundición gris.
Pueden también ser fabricados en
aleación ligera de aluminio, siendo
estos más ligeros, con mayor
disipación térmica y menos
resistentes.
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2.2.-Culata
La culata es la pieza que hace el cierre
superior del bloque. La culata y el bloque
van unidos por sus superficies
perfectamente planas con interposición de
una junta, llamada junta de culata, de unas
características y tecnologías muy
especiales. Están unidos por unos pernos
roscados que aseguran una estanqueidad
entre culata y bloque.
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2. Elementos estructurales o fijos del motor
2.6. Culata.
2. Elementos estructurales o fijos del motor
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2.2.-Culata
La culata es un elemento muy costoso de fabricar. En su diseño y
fabricación hay que tener en cuenta que su interior se alojan:
• Las cámaras donde se realiza la combustión
• Parte de los colectores de admisión y de los colectores de
escape con sus respectivas
válvulas, balancines, taqués, árboles de levas y demás
elementos de la distribución
• Conductos para el paso del líquido refrigerante y lubricante
• Bujías de encendido o bujías de precalentamiento
• Inyectores
• Orificios para los tornillos de culata y diferentes espárragos
• Varias zonas para el acoplamiento a otros elementos
(p.ej, bomba de agua)
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2.2.-Culata: Tipos de culatas
Existen culatas para motores diesel y motores
gasolina, siempre la principal diferencia
entre ellas la forma que tiene la cámara:
En los MEC o diesel la culata suele ser
plana, quedando la cámara practicada en el
pistón o en una precámara que comunica
con el cilindro a través de un pequeño
orificio
En los motores de gasolina la cámara suele
estar practicada en la culata, existiendo
distintas formas como la bañera, la
cuña, hemisféricas, Herón, etc…
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2.2.-Culata: Materiales
Los materiales utilizados son:
• El hierro fundido
• Las aleaciones de aluminio
Las más usadas son las aleaciones de aluminio
porque disipan mejor el calor
La culata, junto con su junta, son los elementos que
más frecuentemente provocan averías debido a los
esfuerzos que tienen que soportar causados por las
elevadas presiones y temperaturas que soportan
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2.3.- Tapa de culata o balancines:
La tapa de culata o de balancines es la que
se encarga de hacer el cierre estanco de la
parte alta de la culata
Se encarga de estanqueizar el aceite y sus
vapores, condensándolos y volviéndolos
líquidos otra vez para que caigan por
gravedad a través del motor. Para realizar
este cierre estanco suele llevar una
junta, normalmente de goma, llamada junta
de la tapa de balancines
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2. Elementos estructurales o fijos del motor 2. Elementos estructurales o fijos del motor
2.7. Tapa de culata o balancines.
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2.3.- Cárter:
El cárter es la tapa que cierra el bloque
motor por su parte inferior de forma
estanca. Tiene la misión de hacer de
depósito de aceite, refrigerándolo
ligeramente. Alberga el tapón de
vaciado para realizar el cambio de
aceite y puede alojar sensores de
temperatura, nivel de aceite, etc…
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2. Elementos estructurales o fijos del motor 2. Elementos estructurales o fijos del motor
2.8. Cárter mixto.
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2.3.- Cárter:
Para hacer la estanqueidad entre el bloque y
cárter se interpone una junta.
El cárter se puede fabricar con distintos
materiales, como pueden ser:
• Chapa estampada. Se abolla al ser
golpeada sin sufrir pérdidas de aceite
• Aleación de aluminio. Pesa poco y refrigera
más
A veces se recurre a una solución intermedia,
componiéndose el cárter de dos piezas, la
superior de aluminio y la inferior de chapa.
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3. Tren alternativo3. Tren alternativo
2.9. Tren alternativo del motor.
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3.-Tren alternativo
Las piezas del tren alternativo son:
Pistón
Segmentos
Bulón
Biela
Cigüeñal
Volante motor
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3.-Tren alternativo
3.1.-Pistón o embolo
El pistón es el elemento del motor que se
desplaza dentro del cilindro con
movimiento lineal alternativo, sirviéndole
el cilindro de guía
Sobre la cabeza del pistón se produce la
combustión o fuerza de expansión de gases.
Esta fuerza empuja el pistón hacia abajo en
su carrera descendente y, a su vez, el pistón
transmite el movimiento a la biela a través
del bulón y de la biela al cigüeñal.
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3. Tren alternativo3. Tren alternativo : 3.1.- Pistón o embolo
2.10. Movimiento visto axialmente.
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.1.-Pistón o embolo:
Características
El pistón es una pieza del motor sometida a
condiciones como:
Presiones muy elevadas
Inercias de aceleraciones y desaceleraciones
al pasar de los puntos muertos, lugar donde
la velocidad es cero, al punto central de su
carrera, lugar donde la velocidad es
máxima, y viceversa
Variaciones de temperaturas muy bruscas
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.1.-Pistón o embolo: Características
Por tanto las características deben ser:
• Diseño, materiales y fabricación específicos para
cada tipo de motor
• Resistencia a altos esfuerzos mecánicos y a
elevadas temperaturas
• Alta conductividad térmica y capacidad para disipar
bien el calor hacia el circuito de refrigeración
• Estanqueizar lo mejor posible
• Tener bajo coeficiente de dilatación para tener una
holgura lo más constante posible en el cilindro
• Alta cualidad de deslizamiento, pues sufre
rozamientos muy importantes.
• Ser lo más ligero posible para evitar inercias
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3.-Tren alternativo
3.1.-Pistón o embolo: Materiales
Los materiales más usados en la
fabricación de los pistones son
el aluminio y el silicio.El proceso de fabricación puedes ser por fundición en
coquilla o por forjado por estampación. Después se
mecanizan y son tratados térmica o químicamente
en su parte exterior para aumentar más aún su
resistencia y capacidad de deslizamiento
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3. Tren alternativo3. Tren alternativo
2.11. Pistón de motor de inyección diésel.
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.1.-Pistón o embolo: Partes de un pistón
Un pistón esta compuesto de:
Cabeza: Debe tener una conducción térmica muy alta y gran
resistencia mecánica. En los motores diesel de inyección
directa aloja la cámara de combustión o deflectores, que
mejoran la homogeneización de la mezcla y la combustión
Zona de segmentos: Es la parte cajeada que aloja los
segmentos, tres generalmente.
Zona de alojamiento del bulón: Es la zona más robusta y
reforzada de este, pues aquí es donde se transmite el
movimiento al pie de biela
La falda del pistón: Es la parte inferior del mismo y sirve para
hacer el guiado del pistón y evitar que cabecee. La falda suele
ser más larga en la zonas transversales al bulón
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.1.-Pistón o embolo: Partes de un pistón
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.2.- Segmentos
Los segmentos son aros elásticos
abiertos, situados en cajeados del
pistón, que hacen la estanqueidad
entre el cilindro y el pistón. Son los
encargados de transmitir la mayor
parte del calor de la combustión
recibido por el pistón y cederla al
cilindro donde lo disipa el sistema
de refrigeración
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.2.- Segmentos
La disipación del calor también se produce
gracias al aceite que queda impregnado en
el cilindro y que los segmentos rascan y lo
hacen caer por el interior del pistón hacia el
cárter. El hecho de recoger el aceite evita
que pase a la cámara de combustión y que
se queme, evitando así un consumo
excesivo de aceite y logrando menor
contaminación.
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.2.- Segmentos: Tipos de segmentos
Lo más habitual es encontrar pistones de 3 segmentos, aunque podemos
encontrarlos con 4 y con 2. En el caso de que haya tres, sus nombres
son:
Segmentos de fuego:
Va alojado en la parte superior del pistón. Es un segmento de
compresión. Soporta la combustión directamente y es el que disipa
más calor
Segmento intermedio o de compresión:
Situado en la mitad, su misión es ayudar a los otros dos segmentos.
Al de arriba reforzándolo para retener la compresión y al de abajo
rascando el aceite que este recogerá
Segmento de engrase o rascador:
Situado en la parte inferior, rasca la mayor parte del aceite, lo recoge
para que no pase a la cámara de combustión y lo hace pasar, por
unos orificios que se practican en su cajeado, a la parte interior del
pistón para refrigerarlo. El segmento de engrase suele estar
constituido por varias piezas, entre ellas un muelle que asegura el
buen contacto con el cilindro
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.2.- Segmentos: Materiales
Los segmentos son de fundición de
hierro aleado con otros materiales.
Los segmentos de fuego (colocados en
la parte superior del pistón) suelen
llevar un baño electrolítico cromado
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.3.- Bulón
El bulón es el eje a través del
cual se unen el pistón y el
pie de biela. Por él se
transmite toda la fuerza de la
combustión. Se trata de una
pieza hueca sometida a
esfuerzos de flexión
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3. Tren alternativo3. Tren alternativo
2.13. Detalle de la robustez de un bulón.
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3.-Tren alternativo
3.3.- BulónLa unión entre el bulón y el pie de biela puede
ser:
De bulón flotante:
Permite cierta oscilación de la biela y hay
que interponer entre ellos un casquillo de
bronce y hacerle llegar lubricación
De bulón fijo:
Se fija el bulón al pie de biela por
interferencia o prieto. En este caso, el bulón
es ligeramente mayor que el del pie de
biela, así se consigue su fijación
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3.-Tren alternativo
3.3.- Bulón: MaterialesEl bulón se suele fabricar de acero
aleado. Posteriormente se añade un
tratamiento superficial de nitruración o
cementación (endurecimiento)
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.4.-Bielas
La biela es la pieza que transmite la
fuerza del pistón al cigüeñal y es
clave en la transformación del
movimiento lineal alternativo del
pistón en un movimiento de rotación
del cigüeñal
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3. Tren alternativo3. Tren alternativo
2.14. Bielas con pie trapezoidal.
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.4.-Bielas: Características
1. Está constituida por un cuerpo con sección en
forma de H o doble T
2. En su extremo superior aloja el pie de biela (orificio
donde se introduce el bulón)
3. En el extremo inferior esta la cabeza de
biela, generalmente con una pieza
independiente, llamada sombrerete de biela.
4. La unión del sombrerete de biela a la biela suele
hacerse con pernos de gran calidad
5. La cabeza de biela lleva alojados los cojinetes de
fricción para evitar el rozamiento directo de la biela
con el cigüeñal
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.4.-Bielas: Características
6. El cuerpo de la biela va aumentando de sección
desde la inserción del pie de biela hasta la
inserción de la cabeza de forma progresiva
7. La biela puede llevar un orificio que comunica la
cabeza de biela con el pie de biela para hacer
llegar aceite a presión, procedente del
cigüeñal, hacia el bulón flotante
8. En motores pequeños, como motocicletas, las
bielas tienen la cabeza en una sola pieza porque el
cigüeñal es desmontable y entre medias se coloca
un rodamiento de agujas en vez de casquillos de
fricción
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.4.-Bielas: Características de las
bielas
La biela debe ser robusta pero lo más
ligera posible para reducir sus inercias
y soportar los esfuerzos mecánicos a
los que esta sometida, que son:
Esfuerzos de tracción: Al admitir la
mezcla
Esfuerzos de compresión y flexión: Al
transmitir la fuerza de combustión al
hacer la compresión
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3. Tren alternativo3. Tren alternativo:
3.5.- El Cigüeñal:
2.15. Cigüeñal.
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.5.- Cigüeñal
El cigüeñal es una árbol
motriz, donde se albergan
tantos codos como cilindros
tenga el motor, recibe la fuerza
de la combustión a través de las
bielas y se convierte en un par
que hace girar el cigüeñal
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.5.- Cigüeñal: Características
La forma del cigüeñal depende de:
1. Nº de cilindros
2. Tipo de motor
3. Orden de encendido
4. Nº de apoyos en la bancada
5. Etc…
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.5.- Cigüeñal: Características
Las principales partes son:
1. Muñequillas de bancada o puntos de giro:
Son puntos alineados en un mismo eje sobre los que gira el
cigüeñal apoyado en la bancada
2. Muñequillas de biela o puntos de giro de las cabezas de la
biela:
Suelen ir desalineadas entre sí
3. Contrapesos para equilibrar el conjunto y evitar vibraciones
4. El plato de amarre:
En uno de sus extremos donde se amarra, el volante motor o
de inercia
5. El chavetero:
Al lado opuesto de la anterior, sirve para fijar el piñón de la
distribución y la polea para los accesorios.
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.5.- Cigüeñal: Características
• Cada vez que el cigüeñal recibe de la biela
la fuerza de la combustión, sufre grandes
esfuerzos de torsión y de flexión, por lo que
debe de tener una cierta flexibilidad y soportar
también vibraciones e inercias importantes
• Debido a las fricciones que soporta el
cigüeñal se encuentra engrasado a presión.
Recibe la presión de aceite primeramente por
los apoyos de la bancada y de ahí se pasa
también a presión a las muñequillas de biela a
través, de unos orificios que se realizan una
vez fabricado el cigüeñal
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.5.- Cigüeñal: Materiales
Los cigüeñales se fabrican en fundición de
hierro aleados con otros materiales. Los más
comunes son los forjados por estampación de
acero aleado. Posteriormente se les da un
tratamiento superficial que puede ser
nitruración, cementación, temple o revenido.
u n i d a d 2
3. Tren alternativo
3. Tren alternativo:
3.6.- Casquillos de fricción o semicojinetes:
Los casquillos de fricción o semicojinetes son
elementos que se interponen entre las
muñequillas de bancada del cigüeñal y la
bancada propiamente dicha y entre las
muñequillas de biela del cigüeñal y las bielas.
Su misión es reducir el coeficiente de fricción
entre las piezas y, por consiguiente, eliminar
temperaturas elevadas y desgastes
También tenemos los denominados “casquillos axiales” que se
intercalan entre el cigüeñal y la bancada para eliminar el juego
axial de este. Algunas veces van incluidos directamente en los
casquillos de bancada centrales
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3. Tren alternativo
3. Tren alternativo:
3.6.- Casquillos de fricción o semicojinetes:
2.16. Semicojinetes.
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.6.-Casquillos de fricción: Características
Las características:
• Alta resistencia a la compresión
• Evitar el gripaje, la fatiga y el desgaste
• Tener una alta conductividad térmica
• Permitir la incrustación de partículas sólidas
del aceite sin dañar al cigüeñal
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.6.-Casquillos de fricción: Materiales
Están fabricados de un material especial
para soportar la presión. Apoyándose en el
sistema de engrase, que rellena con una fina
capa de aceite a presión la holgura entre
casquillo y muñequilla.
Están construidos por pletina de acero
convenientemente curvada al radio
necesitado, formando un
semicírculo, recubierta interiormente, donde se
realiza la fricción, de distintas capas de
aleaciones como el estaño, cobre, plomo y
aluminio. La pletina tiene unas pestañas de
posicionado para que queden bien alojados y
no se giren
u n i d a d 23.-Tren alternativo
3.7.- Volante motor
El volante motor es la pieza encargada de
almacenar energía cinética de las carreras
de trabajo o motrices y cederla en las
carreras no motrices. Para ello tiene que
tener una masa importante
En su perímetro exterior tiene alojada:
• Una corona colocada por interferencia que sirve
para que engrane el piñón del motor de arranque
• También suele llevar otra corona de dientes
almenados para el sensor de revoluciones de motor
Sobre el volante de motor se atornilla el conjunto del
embrague.
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3. Tren alternativo
2.17. Volante motor bimasa y antivibrador.
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares
Entre los mecanismos y
circuitos auxiliares, tenemos:
• La distribución
• El circuito de engrase
• El circuito de refrigeración
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución
El mecanismo de la
distribución se encarga de
abrir y cerrar las válvulas de
forma sincronizada para poder
realizar los tiempos de un
ciclo del motor
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución
Este mecanismo consta de un árbol de
levas (gira a mitad de revoluciones que
el cigüeñal) accionado por el cigüeñal.
El árbol de levas se encarga de abrir y
cerrar las válvulas de admisión y escape
de forma sincronizada, para ello utiliza
otros elementos como
taqués, varillas, balancines, ejes de
balancines, etc….
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución
La disposición del árbol de levas puede ser en el bloque o en
la culata y el accionamiento de este puede ser desde el cigüeñal
por medio de:
• Correa de distribución:
Es muy silenciosa (la más actualizada actualmente) requiere
mucho mantenimiento y que se encuentre perfectamente limpia y
protegida
• Cadena de distribución:
Más ruidosa que la cadena, necesita engrase con lo que suele
ir en un cárter totalmente estanco. Tiene menos mantenimiento
que la correa y es más fiable (se esta montando actualmente en
coches de alta gama)
• Cascada de engranaje:
Es el más fiable aunque también el más ruidoso y el que más
potencia absorbe. Requiere muy poco mantenimiento.
u n i d a d 24. Mecanismos y circuitos auxiliares
4.1. Mecanismo de la distribución
2.18. Accionamiento
por correa de
distribución.
2.19. Accionamiento por
cadena de distribución.
2.20. Accionamiento por
cascada de engranajes.
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución: Componentes
Los mecanismos que intervienen
en la distribución son:
• Árbol de levas
• Válvulas
• Taqués
• Varillas empujadoras
• Balancines
• Muelles de válvula
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4. Mecanismos y circuitos auxiliares
4. Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución
2.21. Detalle de una válvula y su alojamiento. 2.22. Accionamiento de una válvula.
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución:
El árbol de levas tiene mecanizadas unas levas que, al
girar, abren o cierran las válvulas venciendo sus muelles, que van
sujetos mediante unos platillos y chavetas:
El cierre de las válvulas se produce al desaparecer la leva
La apertura de las válvulas no se hace directamente desde las
levas del árbol, sino que se suelen interponer unos taqués, y a
veces, unos balancines. Si el árbol va en el bloque, al aumentar la
distancia se interponen unas varillas ente los taqués y los
balancines
Las válvulas se alojan a presión dentro de unas guías postizas
en la culata. A su vez, las válvulas cierran a presión los colectores
sobre unos asientos postizos de mayor dureza que el material de
la culata.
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución: Características
Árbol de levas:
Esta sometido a fuerzas de torsión, altas revoluciones y al
desgaste sus apoyos y del flanco de leva.
Los apoyos van engrasados a presión.
En uno de los extremos del árbol lleva una polea para realizar
el arrastre del cigüeñal y en el otro una polea para accionar
indirectamente la bomba de vacío, un bomba de alta presión,
etc…
Válvulas:
Deben tener alta resistencia mecánica y alta conductividad
térmica para evacuar el calor a la culata. Las válvulas están
sometidas a:
• Elevadas presiones de combustión
• Altas temperaturas
• Corrosión y desgaste, pues tienen mal engrase
• Deformaciones por golpeteo contante al abrir y cerrar
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución: Características
Válvulas:
Las válvulas están formadas por la cabeza, que
hace cierre de los conductos, y un vástago sobre el
que se guía su movimiento alternativo. En la cabeza
lleva mecanizado un asiento con un ángulo de 45º
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.1. Mecanismo de distribución: Materiales
Árbol de levas: Fundición de hierro o de acero forjado, seguido
de un tratamiento térmico y/o químico
Válvulas: De acero. Las de escape llevan distintas aleaciones
porque deben ser mucho más resistentes a la temperatura y
disipar mejor el calor.
Muelles: Acero al carbono aleados con mucho silicio para
conseguir una alta elasticidad y baja fatiga
Guías: Fundición de hierro. Deben tener buena conductibilidad
térmica y alta resistencia al desgaste
Asientos de válvulas: Fundición de hierro pero fuertemente
aleados para que soporten el golpeteo constante y disipen el calor
Taqués: Fundición de hierro y llevan tratamiento de
dureza, generalmente térmico
Balancines: De fundición o estampados en chapa de acero
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.2. Circuito de engrase
El circuito de engrase se encarga de reducir
los rozamientos dentro del
motor, disminuyendo así los aumentos de
temperatura.
La manera de evitar rozamientos en las
piezas móviles es interponiendo una película
de lubricante que evita el contacto físico entre
metales
El circuito de engrase permite producir
menos calor en el motor y garantizar menores
pérdidas de energía, consiguiendo así alargar
la vida del motor.
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4. Mecanismos y circuitos auxiliares
4. Mecanismos y circuitos auxiliares
4.1. Circuito de engrase: Características
2.23. Circuito de engrase.
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.2. Circuito de engrase: Características
El circuito de engrase consta de:
• Un depósito o cárter, generalmente en la parte baja del
motor, sirve para almacenar el aceite y como elemento disipación
de calor del mismo
• Bomba, accionada mecánicamente por el cigüeñal, se
encarga de suministrar lubricante a todo el sistema de engrase
con presión y caudal adecuados según las necesidades de uso.
Es “el corazón del sistema”. Esta sumergida en el cárter. Tiene
una válvula de sobrepresión, para evitar un aumento de la presión
del sistema y una válvula de retención o “anti-retorno”.
• Galería principal de engrase, es una canalización labrada en
el bloque que distribuye el aceite por el motor. Primeramente a los
casquillos de bancada y de ahí a los de biela; también de ella
salen unos inyectores que proyectan aceite a presión a la parte
baja de los pistones y este escurre por los cilindros
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.2. Circuito de engrase: Características
El circuito de engrase consta de:
• Un depósito o cárter, generalmente en la parte baja del motor, sirve
para almacenar el aceite y como elemento disipación de calor del mismo
• Bomba, accionada mecánicamente por el cigüeñal, se encarga de
suministrar lubricante a todo el sistema de engrase con presión y caudal
adecuados según las necesidades de uso. Es “el corazón del sistema”.
Esta sumergida en el cárter. Tiene una válvula de sobrepresión, para
evitar un aumento de la presión del sistema y una válvula de retención o
“anti-retorno”.
• Galería principal de engrase, es una canalización labrada en el
bloque que distribuye el aceite por el motor. Primeramente a los
casquillos de bancada y de ahí a los de biela; también de ella salen unos
inyectores que proyectan aceite a presión a la parte baja de los pistones
y este escurre por los cilindros De esta tubería sube una canalización
hacia los apoyos del árbol de levas, el eje de balancines y los taqués
hidráulicos. Todo el aceite retorna al cárter
• Filtro, generalmente es un cartucho de papel. Tiene un by-pass de
sobrepresión para evitar, si se presenta un obstrucción por estar este
muy sucio.
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4.2. Circuito de refrigeración
Las combustiones que se producen en los cilindros para
el funcionamiento del motor, hacen que se pueda alcanzar
unos 2.000ºC.
Parte de este calor se transforma en trabajo en el tiempo
de expansión. El calor restante tiene que ser disipado a
través del escape y del circuito de refrigeración.
Si un motor no tuviera sistema de refrigeración podría
ocurrir:
• Que los materiales tuvieran muchas dilataciones
• Que se produjeran fricciones elevadas
• Que hubiera deformaciones e incluso fusiones de
materiales
El circuito de refrigeración consigue que el motor trabaje
a la temperatura óptima de funcionamiento, entre 90 y
100ºC
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.2. Circuito de refrigeración
Existen dos tipos de refrigeración:
• Refrigeración por aire:
El calor se disipa a través de unas aletas. El motor
es más difícil de mantener a una temperatura estable y
suelen trabajar a mayor temperatura, a unos 120ºC.
Se usa en motores de dos tiempos y motores
pequeños, aunque también podemos ver en algunos
motores industriales
• Refrigeración por liquido:
La disipación del calor del motor se hace primero a
un liquido refrigerante y de este a la atmósfera a través
de un radiador, que también tiene muchas aletas para
aumentar la superficie de contacto. Mantiene
fácilmente una temperatura estable entre 90 y 100ºC
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.2. Circuito de refrigeración
Bloque motor, refrigerado por aire
u n i d a d 24. Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.3. Circuitos de refrigeración: Refrigeración por líquido
2.24. Circuito de refrigeración.
u n i d a d 24.- Mecanismos y circuitos auxiliares:
4.2. Circuito de refrigeración: Refrigeración por líquido
Un circuito de refrigeración por líquido consta de:
• Radiador, refrigera con el aire ambiente el refrigerante o
líquido que previamente ha absorbido el calor del motor
• Termostato, no permite que el refrigerante circule por el
radiador cuando el motor esta frío. Cuando este esta caliente si
permite la circulación de líquido refrigerante
• Bomba, de accionamiento mecánico, generalmente por
correa, que en todo momento impulsa el refrigerante por el
circuito
• Ventilador, controlado por un termocontacto, fuerza la
disipación del calor a la atmósfera si fuera necesario
• Radiador de la calefacción, para intercambiar calor,
calentarlo, con el interior del habitáculo