Motor del automóvil

Automoción. Mecánica. Características. Ciclo de Beau de Rochas o de cuatro tiempos. Elementos. Distribución. Realización. Sistema de lubricación. Refrigeración. Desmontaje. Montaje

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EL MOTOR

Para el movimiento de un vehículo es necesario obtener una fuerza importante por un medio simple. Este medio es la explosión controlada o combustible.

Hay combustible cuando la velocidad de propagación de la llama es débil, alrededor de 20 m/s.

Esta combustión se realiza mediante una mezcla de aire y gasolina, que crea un gran aumento de presión. Para aprovechar este aumento de presión, la combustión tiene que realizarse dentro del conjunto cilindro-pistón, siendo este ultimo el elemento móvil- que trasmite la fuerza ejercida por la presión.

El pistón a su vez transmite un movimiento lineal a la biela, que en interacción con el cigüeñal este movimiento es transformado en circular consiguiendo un par.

El movimiento del pistón tiene dos posiciones extremas:

-El punto muerto superior(PMS)

-El punto muerto inferior(PMI)

EL CICLO DE 4 TIEMPOS TEÓRICOS O CICLO DE BEAU DE ROCHAS

Para permitir el funcionamiento del motor, su parte superior esta formada por:

-De una bujía, para el encendido de la mezcla

-Una válvula de admisión (A), que autoriza la entrada de la mezcla.

-Una mariposa (G), que controla la cantidad de mezcla admitida.

-Una válvula de escape(E), la cual permite la evacuación de la mezcla quemada.

Esta parte superior, generalmente amovible, se llama culata.

1º TIEMPO: ADMISIÓN

Función:

-Admitir, dentro del cilindro, la mezcla.

Descripción:

-La válvula se abre cuando el pistón esta en el PMS.

-El pistón desciende del PMS al PMI.

-El descenso del pistón crea una depresión que permite llenar el cilindro de mezcla.

-La válvula se cierra al llegar el pistón al PMI.

2º TIEMPO: COMPRESIÓN

Función:

-Comprimir la mezcla gaseosa de aire-gasolina.

Descripción:

-Las válvulas están cerradas.

-El pistón sube del PMI al PMS..

3º TIEMPO: COMBUSTIÓN-EXPANSIÓN. TIEMPO DE TRABAJO.

Función:

-Crear un trabajo a partir de la combustión de la mezcla, es el tiempo motor.

Descripción:

-Las válvulas están cerradas.

-Cuando el pistón esta en el PMS, la chispa eléctrica suministrada por la bujía inflama la mezcla.

-La presión aumenta sobre el pistón y le arrastra hacia abajo.

-El pistón vuelve a descender del PMS al PMI.

4º TIEMPO: EXCAPE.

Función:

-Evaluar los gases quemados fuera del cilindro.

Descripción:

-La válvula de escape se abre cuando el pistón esta en el PMI

-El pistón asciende del PMI al PMS.

-Los gases quemados son barridos por el pistón hacia el exterior.

-La válvula de escape se cierra cuando el pistón esta en el PMS.

LAS CARACTERÍSTICAS.

1.EL DIÁMETRO

Es el diámetro D del cilindro, generalmente se expresa el mm.

Nuestro motor tiene por cilindro un diámetro de 79,96mm.

2.LA CARRERA

Es la distancia c recorrida por el pistón entre el P.M.S y el P.M.I. Generalmente se expresa en mm.

Esta distancia en nuestro caso es de 64.52mm.

3.LA CILINDRADA

La cilindrada unitaria Vu de un cilindro, es el volumen V barrido por su pistón:

Vu = C*R² =C*D²/4

Se expresa generalmente en centímetros cúbicos cm³.

La cilindrada total Vt es la suma de todos los volúmenes unitarios Vu.

Vt=Vu*N

La Vt del motor 1.3l de FORD, tiene realmente 1296c.c

4.RELACIÓN VOLUMÉTRICA(RELACIÓN DE COMPRESIÓN)

Si V es el volumen barrido por el pistón, y V1 el comprendido por encima de aquel cuando se encuentra en P:M:S la relación de compresión, es por definición:

Rc=V+V1/V1

En nuestro caso es de 9.5:1.

Esto tiene una influencia directa sobre dos elementos:

-La presión: Cuanto mayor sea la relación de compresión más comprimido estará el gas aspirado. La presión y la potencia están ligadas al valor de la relación de compresión.

-La combustión: Una relación de compresión elevada aumenta la velocidad de combustión que favorece a su vez el valor de la presión máxima. Pero ella esta limitada algunas veces por los fenómenos de combustión detonante o picado, que genera grandes temperaturas en la zona superior del motor. Siempre trataremos de que la combustión sea deflagrante.

5.EL PAR

Hemos visto que el par motor tiene como valor:

Mo=F*OA

El motor Ford a un par de 10.2 kpm a 3500r.p.m

Pero el valor del par no es constante, varia a cada instante, además solo el tercer tiempo produce un par motor, los otros tiempos producen un par resistente.

La irregularidad del par provoca un funcionamiento irregular del motor, para remediarlo se toman dos soluciones:

  • El volante-motor: Es una masa de inercia que permite un movimiento regular. El almacena una parte de energía mecánica durante el tiempo motor para restituirla en los tiempos resistentes.

  • La multiplicidad de los cilindros : El numero de cilindros es importante:

-Más regular será el par

-Más elevado será el par medio

-Mas ligero será el volante

Nuestro motor es un 4 cilindros en línea.

Para mejorar la regularidad del funcionamiento, es preciso repartir los tiempos motor sobre los 720° del ciclo. Para nuestro motor será el siguiente:

4cilindros: 720°/4=180°

Además, en el caso de un motor de 4 cilindros en línea, para equilibrar mejor el conjunto biela-manivela, el cigüeñal debe ser simétrico con relación a su centro.

Siendo el orden de encendido del motor Ford de 1-3-4-2.

6.LA POTENCIA

Por definición potencia es:

P=W/T=F.Med*2rn/60 P=M*2N/60

Donde:

2 R= circunferencia descrita por sus muñequillas.

F.Med= Fuerza media sobre el pistón

N= Régimen de rotación en vueltas/minuto

M= Par

LOS PRINCIPALES ELEMENTOS DEL MOTOR

Estos elementos están distribuidos en dos partes o zonas:

Culata:

- Tapa de culata

- Bujía

- Válvula de admisión

- Válvula de escape

- Circuito de engrase

Bloque motor:

-Biela

-Cárter inferior

-Cigüeñal

-Circuito refrigeración

-Circuito de engrase

-Pistón

-Cámara de combustión

Entre la culata y el bloque se pondrá la junta de culata.

LA DISTRIBUCIÓN

En el ciclo de 4 tiempos es preciso, en ciertos momentos, admitir una mezcla gaseosa por un orificio y evacuar por otro los gases quemados.

La obturación de estos orificios es realizada por las válvulas. Veamos la posición teórica de las válvulas en los diferentes tiempos del ciclo.

ADMISIÓN

COMPRENSIÓN

EXPANSIÓN

ESCAPE

VALVULA DE ADMISIÓN

ABIERTA

CERRADA

CERRADA

CERRADA

VÁLVULA DE ESCAPE

CERRADA

CERRADA

CERRADA

ABIERTA

Para imponer el momento de la apertura, la amplitud y la duración del movimiento de las válvulas, contamos con la distribución.

Sus elementos son:

-El balancín: Invierte el movimiento y puede ocasionalmente desmultiplicarlo.

-Eje del balancín: Permite bascular al balancín y asegura su engrase.

-El muelle: Asegura la función de la válvula.

-La válvula: Obtura o no el orificio de llegada y retorno de gases.

-Varilla de balancín: une y transmite el movimiento del taque al balancín.

-El taque. Transmite el movimiento de la leva ala varilla.

-La leva: Asegura el mando de la válvula.

-Árbol de levas: Sincroniza el movimiento de las levas con el del cigüeñal.

Nuestro motor tiene el árbol de levas en cabeza, por ello carece de la varilla y el taque.

Cada leva es mandada por una leva. Se abre y se cierra una vez por ciclo. Su tiempo de apertura es de media vuelta del cigüeñal y este de dos vueltas por una del árbol de levas.

Para mejorar el rendimiento del motor, se debe modificar la apertura y cierre de las válvulas y el avance al encendido.

De esta manera logramos el Diagrama real:

-El avance a la apertura de la admisión: AAA

Permite beneficiarse de la inercia de los gases aspirados y evita el frenado de la vena gaseosa.

-El retardo al cierre de la admisión: RCA

Su objetivo es aumentar el llenado aprovechando la inercia dela vena gaseosa(velocidad 60 a 80m/s) y evitar el golpe de ariete.

-Avance a la apertura del escape: AAE

Tiene por objetivo obtener mas rápidamente el equilibrio entre las presiones exterior e interior del cilindro y evitar contra-presión al subir el pistón.

-Retardo al cierre del escape: RCE

Su objetivo es facilitar la evacuación de los gases quemados y evitar el golpe de ariete.

-El avance al encendido. AE

Hace saltar la chispa antes de que el pistón llegue al PMS para tener en cuenta la duración de la combustión y hacer que el trabajo producido por la expansión de los gases sea máximo.

Recuerda:

La apertura y cierre de las válvulas son determinados con relación al PMS y PMI.

Los avances y retrasos de las válvulas son evaluados, en mm de la carrera del pistón (reglaje lineal) o en grados del volante donde se ha marcado la posición de PMS y PMI(reglaje angular)

LOS ELEMENTOS DE LA DISTRIBUCIÓN

LAS VÁLVULAS

Permiten la entrada y salida de los gases del cilindro. Se utilizan 3 soluciones:

    • 2 válvulas por cilindro, 1admisión, 1 escape. La de admisión mayor que la de escape.

    • 3 válvulas por cilindro, 2 admisión y 1 escape. La de escape mayor que la de admisión.

    • 4valvulas por cilindro, 2 admisión y 2escape.La de admisión mayor que la de escape.

Estas válvulas están sometidas a 3 tipos de limitaciones.

  • Mecánica: La válvula debe resistir el martilleo de su funcionamiento y la presión de la combustión.

  • Química: Deben resistir la corrosión engendrada por la combustión.

  • Térmica: Deben resistir la temperatura, en la válvula de admisión de 400 y en la de escape 700.

PARTES DE LA VÁLVULA:

-Chavetero: Es el conjunto de elementos que sujeta la válvula. Formado de una copela que sirve de apoyos al resorte y asegurada con 2 chavetas.

-Cola o varilla: Buena resistente a la fatiga y al desgaste. Buena conductividad térmica y propiedades de deslizamiento.

-Reten de válvula: Mantiene estanco el cilindro y evitar el paso del aceite a la cámara de comprensión.

-Resorte: Asegura la misión de la válvula y mantener la plana sobre su asiento. Puede ser fijo o no y de paso variable. Puede ser simple o doble.

-Guía: Debe permitir un buen deslizamiento de la válvula. Generalmente el material es de bronce o de fundición. Enmangado a presión en la culata. Las guías de reparación son de diámetro mayor para asegurar una buena fijación.

-Asiento: Su ángulo puede ser de 90 o 120.El material es de stellita y esta rectificado, generalmente. La rectificación esta comprendida entre 1 y 2,5 mm. Si la rectificación es demasiado grande, esta produce puntos calientes y estos producirían deformaciones y fugas. Y si es demasiado débil, produciría martilleo y este fugas.

-Cabeza: La de escape tiene buena resistencia térmica y buena dureza. La de admisión tiene los mismos problemas pero en menor cantidad. La de admisión tiene mayor diámetro y así mejora el llenado. Alzado del orden de 8 a 9 mm. En nuestro caso sale de medidas, ya que es de 5.79mm.

EL ARBOL DE LEVAS

Lo podemos encontrar en 3 posiciones:

-En el bloque motor

-En el bloque motor a nivel de la junta de culata.

-En cabeza o culata

Descripción: Unos apoyos soportan los esfuerzos importantes de apertura y cierre. Estos están muy bien engrasados mediante canalizaciones que proceden de la rampa de engrase. En nuestro caso son 5 apoyos.

Las levas están formadas por:

-Circuito primitivo: Es el diámetro de la parte cilíndrica de la leva. Su diámetro es 3 o 4 veces el alzado

-Circuito de recuperación de juego: Determina el punto donde la leva comienza a atacar el taque.

-La altura de la cima de la leva determina el alzado de la válvula.

-El ángulo de acción de la leva determina los puntos precisos a partir de los cuales son mandados los movimientos de la válvula. Estos ángulos variaran según el motor que sea.

-La longitud de nuestras levas es de 38.305 para la de admisión y 37.289 la de escape.

LOS TAQUES

Van entre las levas y las varillas de los volancines. Transmite el pisado de la leva y absorben las reacciones laterales.

Descripción: Tiene forma de pistón, su altura es dos veces el diámetro. Soporta grandes esfuerzos y son muy duros. Se deslizan sobre una guía de bronce o de fundición dulce. Existen diferentes tipos y algunos son regables.

LAS VARILLAS DE LOS BALANCINES

Colocadas entre los balancines y los taques. Transmiten a los balancines el movimiento originado por las levas.

Descripción: Son macizas o huecas, en acero o aleación ligera. Sus dimensiones se reducen para evitar inercias y deformaciones. El lado taque tiene forma esférica y el lado balancín tiene forma cóncava para recibir al tornillo de reglaje.

LOS BALANCINES

Oscilan alrededor de un eje colocado entre las válvulas y las varillas de los balancines o en el caso del árbol de levas en cabeza, es entre las válvulas y las levas.

Invierten el sentido del movimiento, mandan el cierre y apertura de las válvulas. Según su tamaño puede desmultiplicar el movimiento.

Son generalmente de acero. Oscilan sobre un eje hueco por el cual circula aceite a presión. Tiene unos taladros para permitir la lubricación del balancín, patín y leva.

EL REGLAE DEL JUEGO DE LAS VÁLVULAS

Debe existir un juego en el mando de las válvulas, el cual es necesario al ser la dilatación de las válvulas superior ala del bloque. El juego depende del sistema de distribución y de los metales utilizados. El juego es mayor en las válvulas de escape ya que soporta temperaturas mas elevadas.

TIPOS DE DISTRIBUCIÓN

Para un buen rendimiento del motor es preciso una cara de combustión compacta, alimentación y escapes directo.

La solución utilizada hoy día es la de válvulas por encima. Con el árbol de levas en el bloque se llama distribución por válvulas encabeza y con al árbol en culata se llama distribución de árbol de levas en cabeza. Este ultimo es el más utilizado, pudiendo tener uno o dos árboles y permitiendo mayores regímenes de rotación.

LOS MODOS DE MANDO

El mando de la distribución puede realizarse:

-Por piñón que es muy ruidoso y poco utilizado

-Por cadena que puede ser simple, doble o triple. El engrase mediante proyección de aceite y el tensado se realiza mecánica o hidráulicamente.

-Por correa dentada es el sistema mas silencioso, pero la correa tiene que estar bien tensada. Este es el sistema que usa nuestro motor.

Es necesario concordar el cigüeñal con el árbol de levas, al montar el sistema de mando. Es decir poner el motor en sus marcas.

LA REALIZACIÓN

EL BLOQUE MOTOR

Cualidades: -Servir de soporte a los órganos principales y órganos anexos.

-Ser rígido para soportar los esfuerzos de la combustión.

-Permitir evacuar, por conducción, parte del calor.

-Resistirla corrosión del liquido refrigerante.

Materiales:-La fundición tiene buena rigidez. Es el caso de nuestro motor

- Aleación de aluminio tiene buena conducción y peso inferior.

LAS CAMISAS

Cualidades :Resistente a los rozamientos, desgastes y a los choques térmicos. Se producen débiles deformaciones.

Materiales: Realizadas en fundición gris o fosforosa centrifugada.

TIPOS:

-Sin camisas: Es el sistema de nuestro Ford . Lleva los elementos de refrigeración, esto complica su fundición. Debe ser de buena calidad, fundición cromo níquel. Los bloques de aluminio no han dado buenos resultados. Para reparar los daños, es preciso rectificar el bloque.

-Camisas secas: Estos llevan enmanganados en el bloque y soporta los elementos de refrigeración. Existen dos tipos, bloque de fundición y bloque de aluminio.

-Camisas húmedas: Los cilindros son amovibles y están en contacto con el liquido refrigerante.

LOS PISTONES

Cualidades: Deben tener buena resistencia mecánica y térmica, buen coeficiente de rozamiento con relación a las camisas, debe tener una buena conductividad térmica y ser ligeros para reducir inercias.

Materiales: Son de aleación de magnesio o de aluminio y en particular de alpax.

Realización: Tiene dos partes principales, la cabeza, donde lleva las gargantas de los segmentos. Su forma depende de la cámara de combustión, relación volumétrica, recorrido de las válvulas, etc..

La falda sirve de guía al pistón, lleva salientes para el paso del bulón y su altura varia según su guiado engrase y velocidad.

LOS SEGMENTOS

Cualidades: Deben asegurar la estanqueidad evitando el paso del aceite, facilitar la transmisión de calor y deben guiar al pistón, resistir el desgaste, la corrosión y soportar vibraciones.

Realización y materiales: Hay 3 tipos:

Segmento de fuego :asegura la estanqueidad soportando altas temperaturas, falta de lubricación, grandes presiones y corrosión. Esta realizado en fundición endurecida y cromo.

Segmento de compresión: También asegura la estanqueidad y evita consumos de aceite. Es generalmente cónico y de fundición gris.

Segmento rascador: Rasca el aceite permitiendo pasar una pequeña capa. Realizado en fundición gris.

El corte de los segmentos de nuestro motor es de tipo derecho y su separación para los dos primeros es de 0.3 a 0.5 y para el rascador de 0.4 a 1.4.Se colocaran a 120 uno de otro.

EL BULON

Asegura la unión de la biela y el pistón. Realizado en acero tratado y rectificado. Tenemos 3 tipos:

-Tipo 1: Bulón libre en la biela y fijo en el pistón.

-Tipo2: Bulón libre en la biela y libre en el pistón.

-Tipo3: Bulón fijo en la biela y libre en el pistón.

LAS BIELAS

Cualidades: Deben ser regidas para no deformarse con los esfuerzos y tener un peso idéntico todas las bielas en un mismo motor.

Materiales: Generalmente son de acero al cromo níquel. En competición suelen ser de titanio.

Realización:

-El pie une la biela y el pistón. En el caso del bulón apretado a la biela, esta taladrado y rectificado. En el caso de Bulón libre esta rectificado y taladrado para ser lubricado.

-El cuerpo asegura la rigidez de la pieza mediante una sección en forma de H.

-La cabeza tiene dos piezas el sombrerete y el cuerpo que sirven de unión con el cigüeñal. Permite el giro sobre este, mediante rodamientos o como en nuestro caso con cojinetes de fricción.

EL CIGÜEÑAL

Función: Recibe el esfuerzo del conjunto pistón-biela y lo convierte en un movimiento circular. Otra función secundaria es la de arrastrar el árbol de levas, bomba de aceite, alternador, distribuidor, etc.

Cualidades: Debe ser muy regido para resistir la flexión y la torsión, estando equilibrado estática y dinámicamente.

Materiales: Será forjado en acero semi-duro o moldeado en fundición.

Realización: En un motor policilindrico el cigüeñal es una serie de manivelas, sujeto al bloque mediante unos apoyos. Estos apoyos se unen al bloque mediante sombreretes y dos semi-cojinetes.

Los muñones: Soportan el eje del cigüeñal en el bloque. En nuestro caso hay 5 muñones:

-Las muñequillas son los puntos de unión con las bielas. Nuestro motor tiene 4, con una repartición angular de 180.

-Los contrapesos son las masas de equilibrado estático y dinámico.

-Juego axial, este juego lo determinan las arandelas de empuje. En nuestro caso son de 2.301 a 2.351 mm. Y el juego axial de nuestra biela es de 0.09 a 0.3 mm.

EL VOLANTE

El volante restituye durante los tiempos resistentes el par del tiempo motor. Va fijado al cigüeñal por tornillos descentrados para posicionarlo correctamente.

LAS VÁLVULAS

Tenemos dos tipos. La de admisión, generalmente monometalica maciza y de acero semi-duro al cromo. La de escape que puede ser monometalica maciza, monometalica hueca y bimetalica maciza.

LA CULATA

Descripción: Esta fijada al bloque por una serie de tornillos y comporta:

-Los orificios de admisión y de escape, la distribución, las válvulas, las bujías, los elementos de refrigeración y la cámara de combustión.

Cualidades: Debe resistir la presión de los gases, debe tener buena conductividad térmica, resistir la corrosión, tener un coeficiente de dilatación compatible con el del bloque, no presentar irregularidades en la cámara de combustión y los conductos de admisión y de escape.

Además la culata debe tener un buen planificado y estar construida en un material homogéneo. Generalmente se puede rectificar unas décimas. Por ultimo se debe controlar el par y el orden de apriete, que se hará en cruz o en caracol.

Forma de la cámara de combustión: Para favorecer la velocidad de combustión, la forma de la cámara debe crear una turbulencia. Esta forma condiciona también las perdidas de calor y la distancia a recorrer por el frente de la llama. Tenemos tres formas principales: Culata en cuña, culata hemisférica y bihemisferica.

JUNTA DE CULATA

Asegura la estanqueidad entre culata y bloque. Generalmente es metalo-plastica.

CARTER INFERIOR

Sirve de deposito para el aceite. Puede ser de aluminio y tabicado para evitar oleajes. También en ocasiones se usa el cárter seco, que consiste en almacenar el aceite en un deposito aparte.

EL SISTEMA DE LUBRICACION

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

Los motores modernos son lubricados ya sea mediante un sistema de circulación alimentado a presión o mediante una combinación de alimentación a presión y salpicadura. En un sistema completamente a presión, el aceite se pasa por un filtro antes de pasar a la bomba del aceite que es movida por el árbol de levas. El aceite proveniente de la bomba se divide en dos o más flujos; uno de ellos entra al filtro y regresa al deposito de aceite, un segundo flujo va hasta los cojinetes principales y mediante conductos taladros a graves de los brazos del cigüeñal hacia los cojinetes de las balas, un tercer flujo continua hasta los cojinetes del cigüeñal; puede llegar un cuarto flujo a una flecha hueca que soporta a los balancines y él levanta válvulas. El aceite que escurre por él levanta válvulas lubrica las punterías y las levas. Las paredes del cilindro reciben suficiente aceite de los sobrantes por exceso provenientes de los cojinetes de las bielas. Por esto, un cojinete de biela flojo puede sobrecargar a los anillos que controlan el aceite, como para que surja una falla en la bujía.

En vista de que es costoso el barrenado del cigüeñal y de las bielas, se pueden colocar debajo de cada biela, artesas que se mantendrán llenas de aceite proveniente de la bomba. Una saliente en el extremo de la biela, se sumerge en la artesana y forma un rocío de aceite para lubricar el cojinete de la biela, las paredes del cilindro y el pasador del embolo.

SISTEMAS DE REFRIGERACION

1.- INTRODUCCIÓN.

Durante la explosión se liberan grandes temperaturas que pueden

llegar a los 2000° , sobre todo en la expulsión. Esto produce un

agarrotamiento de las piezas por la dilatación de las mismas, lo que

produce el denominado gripaje, por lo tanto, se necesita crear un

sistema llamado refrigeración.

2.- TIPOS DE REFRIGERACIÓN.

El más empleado es el de agua pero también esta el de aire para

motocicletas y motores de un cilindro.

2.1.- REFRIGERACIÓN POR AIRE.

La culata y los laterales del cilindro son las partes que más se

calientan. Luego, para refrigerar, se exponen a la corriente de aire

producida por la marcha del vehículo.

Consta de unas estrías o aletas de metal en dichas partes, lo que

hace que el aire frío pase a través de las aletas absorbiendo el

calor que se conduce por estas. La función de las aletas es aumentar

la superficie de las piezas que más se calientan para un mayor y

rápido enfriamiento gracias al aire.

2.1.1.- VENTAJAS:

- Pocas averías

- Sencillez

- Poco peso del motor

- Mayor rendimiento de la gasolina gracias a la mayor temperatura de

funcionamiento

2.1.2.- INCONVENIENTES:

- Más ruido del motor

- El enfriamiento es irregular, debido a que depende de la

temperatura ambiente

2.2.- REFRIGERACIÓN POR AGUA.

Por unas oquedades hechas en el bloque del motor, entorno a los

cilindros, a la culata, a la cámara de explosión y a las válvulas de

escape circula una corriente de agua.

El agua es la encargada de absorber el calor. Todo esto recibe el

nombre de cámara de agua o camisa de agua.

2.2.1.- PARTES DEL CIRCUITO Y SUS FUNCIONAMIENTOS.

Radiador: Es donde se enfría el agua y hace deposito de ella. Hay

tres estructuras o tipos de radiador:

- Laminas de agua

- Panal

- Tubular

Sus funciones son las mismas: Extender al máximo la superficie por

la que circula el agua.

- Ventilador: Produce una corriente de aire que pasa a través del

radiador y enfría el agua.

- Cámaras del agua: Son las oquedades del bloque y la culata, a

través de las cuales pasa el agua.

- Bomba de agua: Es la encargada de bombear el agua y hacerla

circular por los conductos. La bomba más utilizada es la bomba de

paletas, las cuales giran empujando el agua hasta las camisas u

oquedades del bloque y culata.

-El ventilador y la bomba del agua pueden estar unidos por un mismo

eje, aprovechando la energía del motor o ser el ventilador

independiente utilizando la energía de un motor eléctrico alimentado

por la batería del vehículo.

- Manguitos: Son conductos de goma. Unen el bloque del motor con el

radiador. La flexibilidad que presentan es para evitar que se

comuniquen las vibraciones del motor al radiador.

- Termostato: Es un controlador de la temperatura del motor, para

hacer al agua circular por el radiador o no, según la temperatura

del motor.

La temperatura ideal para el funcionamiento adecuado es de 85°. Su

finalidad es el de regular automáticamente la temperatura del motor.

Esta situado entre el bloque y la parte superior del radiador. Es

una válvula que consta de un resorte (muelle) lleno de un líquido

volátil dependiendo de la temperatura del agua, el liquido expandirá

o contraerá el resorte que esta unido a la válvula.

- Tapón del radiador: Es una pequeña válvula que deja salir el vapor

del agua al exterior al alcanzar una temperatura determinada, que

por medio de un resorte abre o cierra la válvula.

El muelle mantiene la válvula cerrada realizando una cierta presión

sobre ella. Si el vapor de agua supera la presión del muelle, la

válvula se abre y lo deja salir. Cuando la presión disminuye se

cierra.

.

COMPARACIÓN DE LOS MOTORES DE CUATRO TIEMPOS CON LOS DE DOS TIEMPOS.

En igualdad de circunstancias y para una misma cilindrada podemos establecer la siguiente comparación entre los motores de dos y de cuatro tiempos, haciendo notar las ventajas e inconvenientes prácticos del motor de gasolina de dos tiempos.

  • Inconvenientes del motor de dos tiempos.

  • 1.º Las explosiones del gas son de menor magnitud que las de los motores de cuatro tiempos. Por consiguiente, su potencia no es doble, sino aproximadamente 1,3

    veces mayor.

    2.º El motor de dos tiempos exige una lubricación realizada a base de una mezcla de aceite y gasolina en proporción conveniente y determinada, que en la práctica resulta difícil de conseguir, por lo cual la lubricación no suele realizarse correctamente.

  • Ventajas prácticas del motor de dos tiempos.

  • 1.º La marcha del motor de dos tiempos es teóricamente más regular que la del motor de cuatro tiempos, ya que en éste se produce una explosión por cada dos vueltas del cigüeñal, mientras que en el de dos tiempos tiene lugar una explosión por cada vuelta del mismo.

    2.º El motor de dos tiempos es más útil para determinadas

    aplicaciones por no tener que ir equipado con un complejo mecanismo de distribución.

    3.º La construcción del motor de dos tiempos es más fácil y

    económica que la de los motores de cuatro tiempos.

    EL PROCEDIMIENTO DE DESMONTAJE Y MONTAJE DEL MOTOR

    En primer lugar identificamos cuál es el motor que vamos a desmontar y cogemos el manual que le corresponde. Una vez que tengamos el manual, seguimos el orden de desmontaje que nos indica.

    Lo primero en hacer sería soltar todos los componentes externos del mismo: bobina, delco, alternador, motor de arranque, caja de cambios, embrague, volante motor, bomba de gasolina, colector de admisión con el carburador (todo en uno), y el colector de escape. Después de realizar el desmontaje de estas piezas, lo que nos queda es lo siguiente: la tapa de balancines, la culata, el bloque y el cárter. Todavía la distribución está montada.

    Llegados a éste punto o bien al principio vaciamos el aceite del motor y retiramos el filtro del aceite.

    Soltamos la tapa de distribución, aflojamos el tensor de la correa de distribución y retiramos la correa. Siempre que se vaya a hacer ésta operación, aunque no tenga mucha importancia de que si está en marcas o no, es conveniente coger como costumbre realizar esto poniéndolo antes en sus marcas.

    Luego soltamos los tornillos que sujetan tanto a la polea de distribución del árbol de levas como a la polea de distribución del cigüeñal. En nuestro caso el motor está agarrotado y no gira pero como norma siempre es necesario bloquear las poleas para poder soltarlas; tendremos mucho cuidado con las chavetas en no perderlas(las poleas tienen un único sentido de montaje).

    Ahora soltamos la tapa de balancines, luego los sombreretes del árbol de levas teniendo en cuenta que soltaremos progresivamente y desde el centro hacia el exterior(en forma de caracol).Luego retiramos los taques hidráulicos, se tendrá en cuenta la posición de origen de los sombreretes y taques para el montaje que si fuese necesario deberían de marcarse. Así podremos retirar el árbol de levas con mucho cuidado ya que sólo tiene una posición de salida y entrada (si nos fijamos en el árbol de levas vemos a simple vista que varía su anchura).

    Continuamos soltando y tenemos que soltar la culata; para esto tenemos que soltar los tornillos de la culata de dentro hacia fuera y de forma progresiva. Así, una vez soltados los tornillos retiramos la culata con especial cuidado para que no rompamos la junta culata.

    Le damos la vuelta al conjunto que nos queda que son el bloque y el cárter, para poder soltar los tornillos del cárter. Quitamos el cárter y nos queda a la vista el prefiltro de aceite que va con dos tornillos; así que lo soltamos. Después soltamos la bomba de aceite que está situado en el lado de la distribución. Tendremos especial cuidado al soltarlo lleva pues un retén que hace de cierre entre el cigüeñal y el bloque. En el otro lado también soltamos una tapa que hace de cierre con el cigüeñal mediante otro retén.

    Soltamos los sombreretes de biela que van marcadas y numeradas para saber luego como se deben de montar y en que cilindro cada uno; tendremos cuidado con los casquillos para que no se mezclen ya que éstos también deben de respetar el sitio de origen en el montaje. Sacaremos los conjuntos de pistones y bielas y las pondremos según la posición que les corresponde en los cilindros aunque estén numeradas. Después les quitaremos los segmentos; tres a cada pistón.

    Es muy importante no mezclar los segmentos de un pistón con los de otro, pero tampoco se han los del mismo ya que cada uno tiene su función y ubicación. Despues de sacar los segmentos en cada pistón , el de fuego, el de estanqueidad y el de rascador de aceite los limpiamos y montamos en su sitio, previa limpieza de las gargantas con un util apropiado o un segmento partido.

    Luego soltaremos los sombreretes del cigüeñal que van marcadas con una flecha y numeradas para saber donde habrá que montarlas luego. Para soltar el cigüeñal los tornillos de los sombreretes desde dentro hacia afuera o en forma de caracol y progresivamente; tendremos cuidado de no mezclar los casquillos que lleva.

    Ya que tenemos todo desmontado habrá que limpiar todas las piezas bien con la pistola a presión bien en la lavadora; las piezas que no se van a limpiar son las siguientes: alternador, motor de arranque, embrague, caja de cambios, delco y colector de admisión con su carburador. Todo lo demás lo limpiamos.

    Una vez limpiados los aclaramos con agua caliente a presión y los secamos con la ayuda de aire a presión y con papel o un trapo. Más tarde lubricaremos con aceite todos los componentes que se hayan limpiado para evitar así su oxidación.

    Ahora proseguiremos con la medición de los componente que se nos indica en la hoja de trabajo que se nos ha facilitado. Estos componentes son los que sufren desgastes por eso su medición es muy importante ya que una anomalía de estas piezas influye en el mal funcionamiento del motor.

    1. Los cilindros: En primer lugar, examinaremos los cilindros visualmente comprobando que no presente ningún desgaste anormal, es decir que no se aprecie rayas o señales de agarrotamiento. Posteriormente efectuaremos la medición, con un calibre provisto de un comparador en tres alturas distintas dentro de la carrera en los sentidos longitudinal y transversal.

    2. Juego de cilindro-pistón: Metemos cada pistón en su correspondiente cilindro sin segmentos y con la ayuda de las galgas medimos la holgura.

    3. Control del cigüeñal: Con la ayuda de un micrómetro, medimos el espesor de los semicasquillos axiales que son dos. Luego, cuando el cigüeñal se encuentre debidamente montado con un reloj comparador medimos el valor del juego axial. También se deben de medir los apoyos de bancada con un micrómetro. También las muñequillas de biela; los dos con micrómetro y su diámetro máximo y mínimo para ver su conicidad.

    4. Control de juego entre puntos de segmento: Cogemos los segmentos de uno en uno y los vamos introduciendo cada uno en su cilindro y con unas galgas comprobamos la abertura que les queda en frío porque en caliente debería de ser cero.

    5. Control del árbol de levas: colocamos el árbol de levas en unos apoyos de tal forma que pueda girar libremente, y luego con la ayuda de un reloj comparador, medimos la alzada de la leva.

    6. Control de ovalamiento de los apoyos del árbol de levas con la ayuda de un micrómetro, medimos en los dos extremos para saber su diámetro máximo y mínimo y así sacar el ovalamiento.

    7. También realizaremos un control visual sobre el árbol de levas, el cigüeñal y la culata. Nos aseguraremos que no presenten grietas ni golpes y también que estén excéntricas y la culata esté plana. También realizaremos un control sobre las demás piezas.

    Una vez hecho todos los controles realizaremos juntas que nos puedan hacer falta como las juntas de la bomba de aceite, junta del cárter...- Después de haber hecho todas las juntas empezaremos con el montaje del motor con su correspondiente manual que nos servirá de guía para el montaje y sobre todo y lo más importante para poder saber los pares de apriete que deben llevar las piezas a montar.

    Para empezar le damos la vuelta al bloque motor y le echamos aceite en los apoyos del cigüeñal, colocamos el cigüeñal en su posición con los semicasquillos axiales, y luego colocamos sus correspondientes sombreretes en el lugar que les corresponden que vienen marcados. Luego atamos los sombreretes desde el centro hacia fuera en forma de caracol y progresivamente con su par de apriete.

    Mientras vamos atando comprobamos que el cigüeñal puede girar y lo lubricamos con aceite.

    Luego metemos los conjuntos pistón y biela con sus correspondientes segmentos que se han montado anteriormente con las aberturas de los segmentos a 120 grados una de otra dentro de los cilindros con la ayuda del zuncho. Antes de meter los pistones los lubricamos de aceite y también las paredes del cilindro. Cuando las bielas con sus casquillos (que se han lubricado antes) apoyen en el cigüeñal, le echarnos aceite a los sombreretes de. biela y lo atamos cada uno en su correspondiente sitio, con sus pares de apriete y volvemos a girar el cigüeñal mientras le echamos aceite comprobando que gira correctamente, sin dificultades ya que antes no giraba.

    Después colocamos las tapas del bloque con sus juntas y pasta de sellado que hacen de cierre gracias a los retenes que lleva en el cigüeñal. Una de estas tapas que es la del lado de distribución, lleva incorporado la bomba de aceite.

    Ataremos el prefiltro de aceite que hemos soltado antes para poder así atar el cárter mediante la pasta de juntas y la junta que hemos hecho, con su correspondiente par de apriete.

    Le damos la vuelta al motor y limpiamos la parte superior del bloque y ponemos la junta de la culata con cuidado de ponerlo bien ya que puede adquirir más de una posición y sólo una es la que le corresponde. Luego moveremos los pistones para que ninguno esté en el punto muerto superior y así no pueda dañar a ninguna válvula. Colocamos la culata en su sitio, y le ponemos los tornillos lubricados anteriormente para atarlos con su correspondiente par de apriete, desde dentro hacia fuera en forma de caracol.

    Hay que decir que utilizamos aparte de la llave dinamométrica también el goniómetro. Luego alojamos los taqués hidráulicos en su correspondiente alojamiento cada uno con mucho aceite. Después colocamos el árbol de levas con cuidado de meterlo en la culata en su posición única de montaje; sin forzarlo ya que sino se podría romper. Ahora ponemos los sombreretes sobre los taqués y los atamos con su par de apriete en forma de caracol. Colocamos las poleas de distribución con sus chavetas y les damos el par de apriete que dice el manual. Luego ponemos las poleas en marcas ayudándonos para esto con una llave para girarlas. Ya en marcas, colocamos la correa de distribución, de tal manera que al tensarlo el motor quede en marcas. Tensamos la correa y le damos dos vueltas, mediante una llave giramos desde el cigüeñal, para asegurarnos que la correa está bien tensada y el motor sigue en marcas.

    Miramos que el cilindro numero uno está en compresión y así sabemos cuál va a ser el primer cilindro que deberá de recibir la primera chispa al realizar la puesta a punto del encendido.

    Ahora podemos colocar la tapa de balancines con su correspondiente junta mediante la pasta de sellado y ataremos al par prescrito por el fabricante. Colocamos la tapa de distribución ya que sabemos que la correa está bien tensada y el motor en marcas.

    Lo siguiente será ir atando todos los componentes exteriores que hemos desmontado al principio del trabajo (alternador, motor de arranque, colector de escape, colector de admisión y carburador, bobina, delco ... ) no nos vamos a olvidar del filtro de aceite que tenemos que poner antes de rellenar de aceite el motor hasta un nivel prudente. Lo único que nos falta para hacer arrancar el motor es la puesta a punto del encendido que en nuestro caso es del tipo inductivo.

    Haremos girar el cigüeñal así el árbol de levas gira y éste último hace girar al distribuidor. Pondremos un polimetro en los dos, cables que salen y haremos girar el motor en su giro normal y llega un punto en el que nos da tensión entonces le hacemos un poco para atrás gusto un poco antes de que nos da la tensión) y miramos hacia donde está la pipa. Así pondremos el cable que está mirando a la bujía del cilindro numero uno y teniendo en cuenta el orden de encendido y el sentido de giro del distribuidor, pondremos los demás cables de alta tensión. Por ejemplo nuestro motor es 1-3-4-2 así que el segundo cable al cilindro número 3 luego 4 y al final al 2.

    Por último lo ideal sería colocar la masa de la batería al bloque, el borne positivo gordo a 30 de motor de arranque, un positivo de alimentación a 15 de la bobina, otro positivo a la electroválvula de ralentí del carburador, echar gasolina (un chorro) al carburador, poner gasolina en un bote para que la bomba de gasolina pueda chupar gasolina y alimentar al carburador y al final darle positivo al borne 50 del motor de arranque; Lo ideal sería que el motor empieza a girar y arranque, ya que esto quiere decir que no se ha cometido ningún error grande a la hora de realizar el montaje.

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