Mecánica

1. Orden de montaje y desmontaje del motor.

DESMONTAJE: distribuidor, bujías, filtro de aceite, bomba de combustible, generador, carburador, tapa de válvulas, colector de admisión, colector de escape, culata (válvulas, balancines, muelles...), Hélice, polea del cigüeñal, tapa de la distribución, correa de la distribución, rueda de la distribución, bandeja de aceite, bomba de aceite, árbol de levas, pistón, bielas.

MONTAJE: Orden inverso.

2. Determinar nombre, situación y misión de cada elemento componente.

CULATA:

• Válvula de admisión. Regula el gas carburante que llega a los cilindros de un motor de combustión.

• Válvula de escape. Regula la salida de los gases que se forman en los cilindros.

• Inyector. Dispositivo para pulverizar el combustible e introducirlo en las cámaras de combustión de los motores Diesel.

• Árbol de levas. Transforma un movimiento circular en uno rectilíneo alternativo.

• Colector de admisión. Tubo que conduce la mezcla carburada al cilindro de un motor de combustión.

• Colector de escape. Tubo que conduce los gases quemados hasta el silenciador del tubo de escape.

• Bujías. Dispositivo que produce la chispa eléctrica que inflama el combustible en la cámara de los motores de expansión.

• Carburador. Aparato que produce automáticamente la pulverización del carburante y su mezcla con el aire en la proporción conveniente.

• Balancín. Intermediario en la transformación de movimientos rectilíneos alternados en circulares, o viceversa.

• Taqué. Vástagos que transmiten la acción del árbol de levas a las válvulas de admisión y de escape.

• Muelle de válvulas. Transmite el movimiento rectilíneo alternativo a las válvulas de escape y de admisión.

BLOQUE

• Distribuidor. Conmutador rotativo que distribuye la corriente secundaria de la bobina a las bujías.

• Filtro de aceite. Despejar el aceite de lubricación de un motor de carbonilla y limaduras metálicas.

• Bomba de combustible. Impulsar y transportar el combustible.

• Generador. Dispositivo que produce energía eléctrica.

• Hélice. Elemento giratorio de propulsión accionado por un motor.

• Polea del cigüeñal. Máquina simple constituida por una rueda dentada que sirve para transmitir el movimiento del cigüeñal.

• Cilindro. Pieza hueca, interiormente cilíndrica, por donde se desplaza el pistón.

• Pistón. Pieza maciza que se mueve en el interior del cilindro para comprimir un fluido o recibir movimiento de él.

• Volante. Rueda grande y pesada de un motor que transmite movimiento al resto de los elementos componentes del mismo.

• Biela. Pieza longitudinal que junto con una manivela sirve para transformar el movimiento circular en alternativo, o viceversa.

• Correa de la distribución. Transmitir el movimiento de la distribución.

• Correa de periféricos. Transmitir el movimiento de la polea del cigüeñal a la hélice y al generador.

CÁRTER

• Bandeja de aceite. Sirve para recoger el aceite de lubricación.

• Bomba de aceite. Sirve para impulsar el aceite de lubricación por todo su recorrido.

3. Incidencias en el proceso

4. Tendencias y estructura de los motores

Las diferentes tendencias mecánicas han influido en la evolución de cada uno de los motores industriales, pero incluso así varias características se han mantenido igual en todos ellos. Cada tipo de motor con sus propias particularidades representadas en:

• Diferentes estructuras mecánicas para el alojamiento del motor.

• Variantes térmicas, de consumo, de rendimiento y potencia según su finalidad.

En la estructura interna se ha ido buscando trasladar de modo uniforme las fuerzas de compresión, aplicadas a la superficie superior de los tornillos, logrando así una distribución constante de presión en la junta de culata. La estructura tiene una buena eficacia de refrigeración alrededor de los inyectores, situados éstos en los cilindros y montados en camisas de cobre.

La estructura externa es básicamente:

• Culata: es una de las partes que más han evolucionado con respecto a los primeros motores.

• Bloque: aleación de hierro fundido. El cigüeñal es de acero estampado.

• Cárter: chapa de acero estampada y soldada.

5. Movimientos y estructura de la cámara de compresión

A medida que el pistón sube, aumenta la presión y la temperatura de los gases, lo cual contribuye a que se combinen mejor y puedan quemarse completamente antes de que el pistón finalice su recorrido ascendente.

6. Tipos de inyección

7. Emisiones del escape

• Carbonilla: no es nociva, pero actúa como condensador de sustancias más perjudiciales. Los motores que producen humos con gran cantidad de carbonilla son molestos y polucionantes y dificultan la visibilidad.

• Hidrocarburos: (HC) combustibles incompletamente mayor parte no son nocivos, pero algunos de ellos huelen mal e irritan los ojos y mucosas. Una elevada temperatura reduce el contenido de HC. Las emisiones de hidrocarburos contribuyen a la formación de la niebla fotoquímica.

• Óxidos de nitrógeno: (NO) aparecen en los gases de escape de motores diesel. Son principalmente el NO, incoloro e inodoro, y el NO2, de color rojizo y de olor picante e irritante. El NO2 ocasiona daños en los pulmones y se combina fácilmente con la hemoglobina de la sangre e impide que ésta transporte el oxígeno. Existen posibilidades de eliminarlos, pero debe ser a base de construcciones de motor más caras y consumos de combustible mayores.

• Monóxido de carbono: (CO) es incoloro e inodoro. Es nocivo debido a que se combina muy fácilmente con la hemoglobina de la sangre e impide que transporte el oxígeno. La consecuencia última es la asfixia.

8. Estudio de la carburación. Necesidad y elementos.

Preparar la mezcla combustible. Pulverización o vaporización y mezcla consiguiente de la gasolina con el aire aspirado por los pistones. En los motores de combustión interna, la carburación tiene lugar en el carburador.

El carburador se ve solicitado en 4 circunstancias:

• Arranque del motor en frío.

• Marcha lenta o ralentí.

• Marcha normal.

• Marcha a gran velocidad.

9. Estudio del circuito de engrase.

Elementos por orden de circulación del aceite:

10. Estudio de la combustión.

El combustible en el cilindro es lanzado con uno o varios chorros con una gran fuerza. Los chorros de combustible se dividen en gotas de diferente tamaño. Las mayores se esparcen rápidamente; mayor facilidad de inflamación.

Después de la primera ignición empieza el periodo de combustión, en el cual se quema la mayor parte del combustible que se inyecta antes y después de la ignición.

Hay lugares en que sólo hay combustible y otros en que sólo hay aire. En el centro de la niebla y en otros puntos con mezcla de aire insuficiente, las reacciones de combustible son detenidas, formándose entonces otros productos intermediarios.

Para evitar una paralización demasiado grande, el motor diesel funciona con un exceso de aire superior al 25%.

11. Características de los pistones. Misiones, partes.

Misiones:

• Comprimir.

• Mantener cerrado el cilindro a partir del PMI a fin de evitar fugas de aire.

• Cerrar el paso al aceite desde el cárter y la cámara de compresión.

Partes:

• Cabeza.

• Cuerpo.

• Cubo para el bulón.

• Ranuras para los aros.

12. Estudio de la relación de compresión. Características, fórmula.

• El pistón ascenderá desde el PMI hasta el PMS.

• La válvula de admisión se ha cerrado.

• La de escape permanece cerrada.

• El pistón en su carrera ascendente comprimirá el aire a gran presión.

• La temperatura es superior a los 800 ºC.

Fórmula:

Relación de compresión = (Volumen unitario Volumen cámara)/ Volumen cámara.

13. Ciclos teórico y práctico.

TEÓRICO:

PRÁCTICO:

14. Características técnicas de los motores.

• Cilindrada: volumen que ha ocupado el aire en el cilindro. Fórmula = pi x Diámetro 2 x Carrera/ 4

• Características de los cilindros según sus magnitudes:

• Cuadrado. El diámetro del cilindro es igual a la carrera.

• Supercuadrado. El diámetro del cilindro es mayor que la carrera.

• Llano. El diámetro del cilindro es inferor a la carrera.

• Relación de compresión: Rc = (Volumen unitario Volumen cámara)/ Volumen cámara.

• Par motor: el pistón y la biela realizan un esfuerzo sobre el cigüeñal cuando se produce la explosión de los gases. El producto de este esfuerzo expresado en kilos será igual al Par Motor.

• Disposición de los cilindros:

• Pueden estar dispuestos en línea, con válvulas en su cabeza.

• Disposición en línea y en V (contrapuestos) a 45º ó 60º.

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