Trabajo básico del Motor Diésel

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  • 1. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE SEMANA UNOCapítulo 1: Trabajo básico del Motor DieselAPRENDIZ: Diego MartínezNombres: DIEGO SEBASTIAN MARTINEZ DIAZEmail:MARTINEZ184-@HOTMAIL.COM1.CONOCIMIENTOS PREVIOSPara la realización de esta actividad, el aprendiz debe tener conocimientos previossobre los siguientes aspectos:1.1. Los fundamentos del funcionamiento del motor.Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias que transforman la energíaeléctrica en energía mecánica. Debido a sus múltiples ventajas, entre las que cabe citarsu economía, limpieza, comodidad y seguridad de funcionamiento, el motor eléctrico hareemplazado en gran parte a otras fuentes de energía, tanto en la industria como en eltransporte, las minas, el comercio, o el hogar.Los motores eléctricos satisfacen una amplia gama de necesidades de servicio, desdearrancar, acelerar, mover, o frenar, hasta sostener y detener una carga. Estos motoresse fabrican en potencias que varían desde una pequeña fracción de caballo hastavarios miles, y con una amplia variedad de velocidades, que pueden ser fijas, ajustableso variables.Un motor eléctrico contiene un número mucho más pequeño de piezas mecánicas queun motor de combustión interna o uno de una máquina de vapor, por lo que es menospropenso a los fallos.1.2. Los sistemas de alimentación de los motores.sistema de alimentación en motores diesel que es el encargado de suministrar elcombustible necesario para el funcionamiento del motor, pudiéndose diferenciar dosapartados fundamentales:a. Circuito de alta presiónEncargado de impulsar el combustible a una presión determinada para ser introducidoen las cámaras de combustión.
  • 2. B)Circuito de baja presiónEncargado de enviar el combustible desde el depósito en que se encuentra almacenadoa la bomba de inyección. El circuito quedaría formado así:•Depósito de combustible. Bomba de alimentación.•Filtro.•Bomba de inyección.•InyectoresEn los motores diesel la alimentación se realiza introduciendo por separado en elinterior de los cilindros, el aire que en el tiempo de compresión alcanza los 600º C, y elcombustible que se inyecta a alta presión, los cuales se mezclan en el interior de lacámara de combustión, donde se produce la combustión de esta mezcla.1.3. Los componentes básicos del motor.Filtro de aire. Su función es extraer el polvo y otras partículas para limpiar lo másposible el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase alinterior de la cámara de combustión de los cilindros del motor.Carburador. Mezcla el combustible con el aire en una proporción de 1:10000 paraproporcionar al motor la energía necesaria para su funcionamiento.Distribuidor o Delco. Distribuye entre las bujías de todos los cilindros del motor lascargas de alto voltaje o tensión eléctrica provenientes de la bobina de encendido oignición.Bomba de gasolina. Extrae la gasolina del tanque de combustible para enviarla a lacuba del carburador cuando se presiona el “acelerador de pie” de un vehículo automotoro el “acelerador de mano” en un motor estacionario.Bobina de encendido o ignición. Dispositivo eléctrico perteneciente al sistema deencendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensión.Filtro de aceite. Recoge cualquier basura o impureza que pueda contener el aceitelubricante antes de pasar al sistema de lubricación del motor.Bomba de aceite. Envía aceite lubricante a alta presión a los mecanismos del motorcomo son, por ejemplo, los cojinetes de las bielas que se fijan al cigüeñal, los aros delos pistones, el árbol de leva y demás componentes móviles auxiliares, asegurando quetodos reciban la lubricación adecuada para que se puedan mover con suavidad.Cárter. Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor.Aceite lubricante. Su función principal es la de lubricar todas las partes móviles delmotor, con el fin de disminuir el rozamiento y la fricción entre ellas.Toma de aceite. Punto desde donde la bomba de aceite succiona el aceite lubricantedepositado en el cárter.
  • 3. Cables de alta tensión de las bujías. Son los cables que conducen la carga de altatensión o voltaje desde el distribuidor hasta cada bujía para que la chispa se produzcaen el momento adecuado.Bujía. Electrodo recubierto con un material aislante de cerámica.Balancín. En los motores del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata), elbalancín constituye un mecanismo semejante a una palanca que bascula sobre unpunto fijo, que en el caso del motor se halla situado normalmente encima de la culata.Muelle de válvula. Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las válvulasde admisión y escape.Válvula de escape. Pieza metálica en forma de clavo grande con una gran cabeza,cuya misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape que segeneran dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustibleen durante el tiempo de explosión.Válvula de admisión. Válvula idéntica a la de escape, que normalmente se encuentrajunto a aquella.Múltiple o lumbrera de admisión. Vía o conducto por donde le llega a la cámara decombustión del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para darinicio al tiempo de admisión.Cámara de combustión. Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior ocabeza del pistón, donde se efectúa la combustión de la mezcla aire-combustible quellega del carburador.Varilla empujadora. Varilla metálica encargada de mover los balancines en un motordel tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata).Árbol de levas. Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor,compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor.Aros del pistón. Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranurasque posee el pistón.Pistón. El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en lamayoría de los casos, vaciado interiormente.Biela. Es una pieza metálica de forma alargada que une el pistón con el cigüeñal paraconvertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio en elsegundo.Bulón. Es una pieza de acero que articula la biela con el pistón. Es la pieza que másesfuerzo tiene que soportar dentro del motor.Cigüeñal. Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan enuna bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después porel propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad.Múltiple de escape. Conducto por donde se liberan a la atmósfera los gases de escapeproducidos por la combustión.Refrigeración del motor. Sólo entre el 20 y el 30 por ciento de la energía liberada porel combustible durante el tiempo de explosión en un motor se convierte en energía útil;el otro 70 u 80 por ciento restante de la energía liberada se pierde en forma de calor.Varilla medidora del nivel de aceite. Es una varilla metálica que se encuentraintroducida normalmente en un tubo que entra en el cárter y sirve para medir el nivel delaceite lubricante existente dentro del mismo.Motor de arranque. Constituye un motor eléctrico especial, que a pesar de su pequeñotamaño comparado con el tamaño del motor térmico que debe mover, desarrolla
  • 4. momentáneamente una gran potencia para poder ponerlo en marcha.Volante. En un motor de gasolina de cuatro tiempos, el cigüeñal gira solamente mediavuelta por cada explosión que se produce en la cámara de combustión de cada pistón;es decir, que por cada explosión que se produce en un cilindro, el cigüeñal debecompletar por su propio impulso una vuelta y media más, correspondientes a los trestiempos restantes.2. “Trabajo básico del Motor Diesel”investigar en la web sobre motores diesel y motores de combustión interna con elobjetivo de caracterizar los siguientes aspectos:-Combustible usado por cada motor observado-Descripción general de su funcionamiento-Bondades o ventajas de cada motor observado-Características de las bombas empleadas-El motor Diesel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual elencendido del combustible se logra por la temperatura elevada que producela compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo del diesel.-El ciclo del motor diésel lento (en contraposición al ciclo rápido, más aproximado a larealidad) ideal de cuatro tiempos es una idealización del diagrama del indicador de unmotor Diesel, en el que se omiten las fases de renovación de la carga., y se asume queel fluido termodinámico que evoluciona es un gas perfecto, en general aire. Además, seacepta que todos los procesos son ideales y reversibles, y que se realizan sobre elmismo fluido.El gasóleo, también denominado gasoil o diésel, es un líquido de color blanco overdoso y de densidad sobre 832 kg/m³ (0,832 g/cm³),1compuesto fundamentalmentepor parafinas y utilizado principalmente como combustible en calefacción y en motoresdiésel.Fases:-Compresión-Combustión-Explosión/Expansión-Última etapaEl motor diésel fue inventado en el año 1893, por el ingeniero Rudolf Diesel. De origenfrancés, aunque de familia alemana, fue empleado de la firma MAN, que por aquellosaños ya estaba en la producción de motores y vehículos de carga.
  • 5. Motor de combustión interna, Un motor de combustión interna, motor a explosión omotor a pistón, es un tipo de máquina que obtiene mecánica directamente de la energíaquímica de un combustible que arde dentro de la cámara de combustión.Clasificación del Motor Diesel El tipo de mezcla: Aire pre calentado y diesel “gasoil”. Por el encendido: Autoencendido Por el modo de trabajo: 2 vueltas del cigüeñal y 4 carreras del pistón= 1 Ciclo. Por el tipo de refrigeración: Agua y Aire Por la disposición de los cilindros: línea, V, pero estos motores son de 6 a 12cilindrosPrincipales tipos de motores-Alternativos:Dos tiempos (2T): efectúan una carrera útil de trabajo en cada giro.Cuatro tiempos (4T): efectúan una carrera útil de trabajo cada dos giros.-El motor de explosión ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lodesarrolló, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina, aunque tambiénse lo conoce como motor de ciclo Beau de Rochas debido al inventor francés que lopatentó en 1862.-El motor diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán nacido en Francia RudolfDiesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo.-La turbina de gas.-El motor rotatorio.EstructuraLos motores Otto y los diésel tienen los mismos elementos principales:(bloque, cigüeñal, biela, pistón, culata, válvulas) y otros específicos de cada uno, comola bomba inyectora de alta presión en los diésel, o antiguamente el carburador en losOtto.
  • 6. En los 4T es muy frecuente designarlos mediante su tipo de distribución: SV, OHV,SOHC, DOHC. Es una referencia a la disposición del (o los) árbol de levas.FuncionamientoCámara de combustiónSistema de alimentaciónSistema de distribuciónEncendidoRefrigeraciónSistema de arranqueMotores:Motor Otto de 2T refrigerado por aire de una moto: azul aire, verde mezclaaire/combustible, gris gases quemados.• Los motores de dos tiempos, son motores de pistón, a diferencia del de cuatrotiempos; las cuatro etapas del ciclo de trabajo se realizan en solo una vuelta delcigüeñal.• Estos motores pueden ser tanto Diesel como de gasolina, siendo este último elmás común.
  • 7. Motor Otto DOHC de 4 tiempos:Se denomina motor de cuatro tiempos al motor de combustión interna alternativotanto de ciclo Otto como ciclo del diésel, que precisa cuatro, o en ocasiones cinco,carreras del pistón o émbolo (dos vueltas completas del cigüeñal) para completar elciclo termodinámico de combustión.Motor diésel 2T, escape y admisión simultáneos.
  • 8. Cuatro tiempos del diésel 4T; pulsar sobre la imagen.Motor Wankel
  • 9. Fue inventado por Félix Wankel, este motor en vez de utilizar pistones utiliza rotoresparticularmente tiene un manera interesante de funcionamiento es de modo suave,silencioso y fiable, gracias a la simplicidad de su diseño.Sus ventajas:Suavidad de marchaMenor velocidad de rotaciónMenores vibracionesMenor pesoDesventajas:EmisionesCostos de mantenimientoConsumoDifícil estanqueidadMantenimientoDiferencias entre el motor Diesel y Otto• Un motor a gasolina aspira una mezcla de gasolina y aire, los comprime yenciende la mezcla con una chispa.• Un motor diesel sólo aspira aire, lo comprime y entonces le inyecta combustibleal aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustibleespontáneamente.• Un motor diesel utiliza mucha más compresión que un motor a gasolina. Unmotor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1.• mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La altacompresión se traduce en mejor eficiencia.• Los motores diesel utilizan inyección de combustible directa, en la cual elcombustible diesel es inyectado directamente al cilindro.• Los motores a gasolina generalmente utilizan carburación en la que el aire y elcombustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyecciónde combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula deaspiración (fuera del cilindro).