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unidad 2                            2                   unidadElementos constructivos del      motor térmico
unidad 2          SUMARIO• Elementos estructurales y fijos• Tren alternativo• Mecanismos y circuitos auxiliares           ...
unidad 2                OBJETIVOS• Conocer las distintas partes que constituyen el motor• Comprender los distintos esfuerz...
unidad 2SELECCIONA EL EPÍGRAFE1 > Introducción a los motores térmicos2 > Elementos estructurales o fijos del motor3 > Tren...
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unidad 2
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unidad 22.-Elementos estructurales o fijos del motor   Los elementos estructurales o fijos del         motor son piezas qu...
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unidad 2     2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor: 2.1.- Bloque motor                      2. Elementos est...
unidad 22.1.-Bloque motor  El bloque motor es la pieza más importante del    motor. Va anclado a la carrocería a través de...
unidad 22.1.-Bloque motor  Parte superior:   Se le practica una cara totalmente   plana sobre la que se asienta la culata ...
unidad 22.1.-Bloque motor Parte inferior:    En la parte inferior se mecaniza la    bancada, donde se aloja el cigüeñal co...
unidad 2
unidad 2                               2. Elementos estructurales o fijos del motor2.4. Bloque con sombreretes independien...
unidad 22.1.-Bloque motor  Características de los bloques:  Deben        tener       las     siguientes     característica...
unidad 22.1.-Bloque motor Tipos de bloques: Se clasifican atendiendo a la forma de fabricar los    cilindros: 1. Bloques c...
unidad 22.1.-Bloque motor  Materiales:  Suelen estar fabricados en fundición de    hierro, también llamada fundición gris....
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unidad 2      2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor                       2. Elementos estructurales fijos d...
unidad 22.2.-Culata  La culata es un elemento muy costoso de fabricar. En su diseño y     fabricación hay que tener en cue...
unidad 22.2.-Culata: Tipos de culatas   Existen culatas para motores diesel y motores     gasolina, siempre la principal d...
unidad 22.2.-Culata: Tipos de culatas
unidad 22.2.-Culata: Tipos de culatas
unidad 22.2.-Culata: Materiales  Los materiales utilizados son:  • El hierro fundido  • Las aleaciones de aluminio    Las ...
unidad 2            2.3.- Tapa de culata o balancines: La tapa de culata o de balancines es la que  se encarga de hacer el...
unidad 2     2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor                      2. Elementos estructurales fijos del...
unidad 22.3.- Tapa de culata o balancines:
unidad 22.3.- Cárter:El cárter es la tapa que cierra el bloque   motor por su parte inferior de forma  estanca. Tiene la m...
unidad 2      2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor                       2. Elementos estructurales fijos d...
unidad 22.3.- Cárter:  Para hacer la estanqueidad entre el bloque y    cárter se interpone una junta.  El cárter se puede ...
unidad 2    2.3.- Cárter:.
unidad 2      3. Tren alternativo                                   3. Tren alternativo2.9. Tren alternativo del motor.
unidad 2           3.-Tren alternativoLas piezas del tren alternativo son: PistónSegmentosBulónBielaCigüeñalVolante ...
unidad 23.-Tren alternativo
unidad 2          3.-Tren alternativo          3.1.-Pistón o embolo El pistón es el elemento del motor que se       despla...
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unidad 2      3. Tren alternativo Tren alternativo                        3.2.11. Pistón de motor de inyección diésel.
3.-Tren alternativo                                  unidad 2               3.1.-Pistón o embolo: Partes de un pistónUn pi...
3.-Tren alternativo                   unidad 23.1.-Pistón o embolo: Partes de un pistón
3.-Tren alternativo               unidad 2       3.2.- SegmentosLos segmentos son aros elásticos abiertos, situados en caj...
3.-Tren alternativo                   unidad 2             3.2.- SegmentosLa disipación del calor también se produce  grac...
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3.-Tren alternativo                                        unidad 2                   3.2.- Segmentos: Tipos de segmentosL...
unidad 23. Tren alternativo
3.-Tren alternativo             unidad 2         3.2.- Segmentos: MaterialesLos segmentos son de fundición de  hierro alea...
3.-Tren alternativo        unidad 2       3.3.- BulónEl bulón es el eje a través del   cual se unen el pistón y el     pie...
unidad 2      3. Tren alternativo Tren alternativo                        3.2.13. Detalle de la robustez de un bulón.
unidad 23.-Tren alternativo3.3.- Bulón La unión entre el bulón y el pie de biela puede   ser: De bulón flotante:       Per...
unidad 23.-Tren alternativo3.3.- Bulón: Materiales El bulón se suele fabricar de acero   aleado. Posteriormente se añade u...
3.-Tren alternativo            unidad 2         3.4.-BielasLa biela es la pieza que transmite la  fuerza del pistón al cig...
unidad 2      3. Tren alternativo Tren alternativo                        3.2.14. Bielas con pie trapezoidal.
3.-Tren alternativo                            unidad 2             3.4.-Bielas: Características1. Está constituida por un...
3.-Tren alternativo                         unidad 2             3.4.-Bielas: Características6. El cuerpo de la biela va a...
3.-Tren alternativo            unidad 23.4.-Bielas: Características
3.-Tren alternativo                   unidad 2          3.4.-Bielas: Características de las          bielasLa biela debe s...
unidad 2     3. Tren alternativo Tren alternativo:                       3.                          3.5.- El Cigüeñal:2.1...
3.-Tren alternativo           unidad 2      3.5.- Cigüeñal    El cigüeñal es una árbol   motriz, donde se albergan  tantos...
3.-Tren alternativo           unidad 2          3.5.- Cigüeñal: CaracterísticasLa forma del cigüeñal depende de:1. Nº de c...
3.-Tren alternativo                                   unidad 2                3.5.- Cigüeñal: CaracterísticasLas principal...
3.-Tren alternativo                     unidad 2           3.5.- Cigüeñal: Características• Cada vez que el cigüeñal recib...
3.-Tren alternativo                  unidad 2           3.5.- Cigüeñal: Materiales   Los cigüeñales se fabrican en fundici...
3. Tren alternativo:                            unidad 23. Tren alternativo3.6.- Casquillos de fricción o semicojinetes:Lo...
3. Tren alternativo:                            unidad 2     3. Tren alternativo3.6.- Casquillos de fricción o semicojinet...
3.-Tren alternativo                      unidad 2             3.6.-Casquillos de fricción: Características    Las caracter...
3.-Tren alternativo                       unidad 2           3.6.-Casquillos de fricción: Materiales   Están fabricados de...
3.-Tren alternativo                           unidad 2             3.7.- Volante motor  El volante motor es la pieza encar...
unidad 2                                 3. Tren alternativo2.17. Volante motor bimasa y antivibrador.
4.- Mecanismos y circuitos auxiliares   unidad 2  Entre los mecanismos ycircuitos auxiliares, tenemos:• La distribución• E...
4.- Mecanismos y circuitos auxiliares:   unidad 2       4.1. Mecanismo de distribución       El mecanismo de la  distribuc...
4.- Mecanismos y circuitos auxiliares:   unidad 2          4.1. Mecanismo de distribución  Este mecanismo consta de un árb...
4.- Mecanismos y circuitos auxiliares:               unidad 2               4.1. Mecanismo de distribución    La disposici...
4. Mecanismos y circuitos auxiliares                   unidad 2                      4.1. Mecanismo de la distribución2.18...
4.- Mecanismos y circuitos auxiliares:unidad 2      4.1. Mecanismo de distribución: Componentes  Los mecanismos que interv...
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4.- Mecanismos y circuitos auxiliares:   unidad 24.2. Circuito de refrigeraciónBloque motor, refrigerado por aire
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4.- Mecanismos y circuitos auxiliares:               unidad 2              4.2. Circuito de refrigeración: Refrigeración p...
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U.d. 2 elementos constructivos del motor

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  1. 1. unidad 2 2 unidadElementos constructivos del motor térmico
  2. 2. unidad 2 SUMARIO• Elementos estructurales y fijos• Tren alternativo• Mecanismos y circuitos auxiliares 2
  3. 3. unidad 2 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 3
  4. 4. unidad 2SELECCIONA EL EPÍGRAFE1 > Introducción a los motores térmicos2 > Elementos estructurales o fijos del motor3 > Tren alternativo4 > Mecanismos y circuitos auxiliares
  5. 5. unidad 2 1.-Introducción a los motores térmicosLa clasificación de los elementos constructivos del motor es la siguiente:Elementos estructurales o fijos: » Bloque motor » Culata » Tapa de balancines » CárterElementos motrices » Pistones » Segmentos » Bulones » Bielas » Cigüeñal » Casquillos de bancada » Casquillos de bielaMecanismos o circuitos auxiliares » Distribución » Circuito de engrase » Circuito de refrigeración
  6. 6. unidad 2 1. Introducción a los motoresatérmicos térmicos 1. Introducción los motores2.1. Sección de un moto.
  7. 7. unidad 2 1.-Introducción a los motores térmicosDe forma general, los ciclos de los motores se dividen en cuatro tiempos:El tiempo de la admisiónEl tiempo de la compresiónEl tiempo de expansiónEl tiempo de escape
  8. 8. unidad 2
  9. 9. unidad 2 1.-Introducción a los motores térmicosLos elementos motrices: transforman un movimiento lineal alternativo del pistón en uno rotatorio en el cigüeñalLa distribución: Se encarga de abrir y cerrar los conductos de entrada de gases frescos y salida de quemadosEl circuito de engrase: Se encarga de lubricar el motor para evitar daños y pérdidas energéticas por rozamientosEl circuito de refrigeración: Se encarga de refrigerar, enfriar, el motor para que no se produzcan daños por excesos de temperaturas.
  10. 10. unidad 22.-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 motorLos elementos fijos son:1. El bloque motor2. La culata3. El cárter4. La tapa de balancines o de culata
  11. 11. unidad 2 2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor 2. Elementos estructurales fijos del2.2. Elementos estructurales o fijos y motrices.
  12. 12. unidad 2 2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor: 2.1.- Bloque motor 2. Elementos estructurales fijos del2.3. Bloque motor.
  13. 13. unidad 22.1.-Bloque motor El bloque motor es la pieza más importante del motor. Va anclado a la carrocería a través de silentblocks que proporcionan una unión elástica que se encarga de absorber las vibraciones del motor para que no se transmitan a la carrocería y sus ocupantes. Posee unos orificios, llamados cilindros, donde se alojan, guían y desplazan los pistones. Los cilindros tienen varias utilidades: Recipiente para contener la mezcla aire- combustible que se va a quemar Cámara de expansión de dicha mezcla
  14. 14. unidad 22.1.-Bloque motor Parte 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
  15. 15. unidad 22.1.-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)
  16. 16. unidad 2
  17. 17. unidad 2 2. Elementos estructurales o fijos del motor2.4. Bloque con sombreretes independientes de bancada.
  18. 18. unidad 22.1.-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
  19. 19. unidad 22.1.-Bloque motor Tipos de bloques: Se clasifican atendiendo a la forma de fabricar los cilindros: 1. Bloques con camisas integrales: Las camisas se mecanizan directamente en el bloque 2. Bloques con camisas secas: Las camisas “son postizas” y se meten a presión en el bloque. Las camisas no tienen contacto con el circuito de refrigeración 3. Bloques con camisas húmedas: Las camisas “son postizas”, no van a presión y tienen contacto directo con el sistema de refrigeración
  20. 20. unidad 22.1.-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.
  21. 21. unidad 2 2.2.-Culata La culata es la pieza que hace el cierre superior del bloque. La culata y el bloque van unidos por sus superficiesperfectamente planas con interposición deuna junta, llamada junta de culata, de unas características y tecnologías muyespeciales. Están unidos por unos pernosroscados que aseguran una estanqueidad entre culata y bloque.
  22. 22. unidad 2 2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor 2. Elementos estructurales fijos del2.6. Culata.
  23. 23. unidad 22.2.-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)
  24. 24. unidad 22.2.-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…
  25. 25. unidad 22.2.-Culata: Tipos de culatas
  26. 26. unidad 22.2.-Culata: Tipos de culatas
  27. 27. unidad 22.2.-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
  28. 28. unidad 2 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 culataSe 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
  29. 29. unidad 2 2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor 2. Elementos estructurales fijos del2.7. Tapa de culata o balancines.
  30. 30. unidad 22.3.- Tapa de culata o balancines:
  31. 31. unidad 22.3.- 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…
  32. 32. unidad 2 2. Elementos estructurales o fijos delo motor motor 2. Elementos estructurales fijos del2.8. Cárter mixto.
  33. 33. unidad 22.3.- 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.
  34. 34. unidad 2 2.3.- Cárter:.
  35. 35. unidad 2 3. Tren alternativo 3. Tren alternativo2.9. Tren alternativo del motor.
  36. 36. unidad 2 3.-Tren alternativoLas piezas del tren alternativo son: PistónSegmentosBulónBielaCigüeñalVolante motor
  37. 37. unidad 23.-Tren alternativo
  38. 38. unidad 2 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 guíaSobre 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.
  39. 39. unidad 2 3. Tren alternativo Tren alternativo : 3.1.- Pistón o embolo 3.2.10. Movimiento visto axialmente.
  40. 40. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.1.-Pistón o embolo: CaracterísticasEl pistón es una pieza del motor sometida a condiciones como:Presiones muy elevadasInercias 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 viceversaVariaciones de temperaturas muy bruscas
  41. 41. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.1.-Pistón o embolo: CaracterísticasPor 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
  42. 42. unidad 2 3.-Tren alternativo 3.1.-Pistón o embolo: MaterialesLos 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
  43. 43. unidad 2 3. Tren alternativo Tren alternativo 3.2.11. Pistón de motor de inyección diésel.
  44. 44. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.1.-Pistón o embolo: Partes de un pistónUn 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 combustiónZona 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 bielaLa 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
  45. 45. 3.-Tren alternativo unidad 23.1.-Pistón o embolo: Partes de un pistón
  46. 46. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.2.- SegmentosLos segmentos son aros elásticos abiertos, situados en cajeados del pistón, que hacen la estanqueidadentre 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
  47. 47. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.2.- SegmentosLa 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.
  48. 48. 3.-Tren alternativo unidad 23.2.- Segmentos
  49. 49. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.2.- Segmentos: Tipos de segmentosLo 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 calorSegmento 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 recogeráSegmento 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
  50. 50. unidad 23. Tren alternativo
  51. 51. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.2.- Segmentos: MaterialesLos 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
  52. 52. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.3.- BulónEl 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
  53. 53. unidad 2 3. Tren alternativo Tren alternativo 3.2.13. Detalle de la robustez de un bulón.
  54. 54. unidad 23.-Tren alternativo3.3.- Bulón La 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
  55. 55. unidad 23.-Tren alternativo3.3.- Bulón: Materiales El bulón se suele fabricar de acero aleado. Posteriormente se añade un tratamiento superficial de nitruración o cementación (endurecimiento)
  56. 56. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.4.-BielasLa biela es la pieza que transmite la fuerza del pistón al cigüeñal y es clave en la transformación del movimiento lineal alternativo delpistón en un movimiento de rotación del cigüeñal
  57. 57. unidad 2 3. Tren alternativo Tren alternativo 3.2.14. Bielas con pie trapezoidal.
  58. 58. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.4.-Bielas: Características1. Está constituida por un cuerpo con sección en forma de H o doble T2. 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 calidad5. La cabeza de biela lleva alojados los cojinetes de fricción para evitar el rozamiento directo de la biela con el cigüeñal
  59. 59. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.4.-Bielas: Características6. El cuerpo de la biela va aumentando de sección desde la inserción del pie de biela hasta la inserción de la cabeza de forma progresiva7. 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 flotante8. 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
  60. 60. 3.-Tren alternativo unidad 23.4.-Bielas: Características
  61. 61. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.4.-Bielas: Características de las bielasLa 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 mezclaEsfuerzos de compresión y flexión: Al transmitir la fuerza de combustión al hacer la compresión
  62. 62. unidad 2 3. Tren alternativo Tren alternativo: 3. 3.5.- El Cigüeñal:2.15. Cigüeñal.
  63. 63. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.5.- Cigüeñal El cigüeñal es una árbol motriz, donde se albergan tantos codos como cilindros tenga el motor, recibe la fuerzade la combustión a través de las bielas y se convierte en un par que hace girar el cigüeñal
  64. 64. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.5.- Cigüeñal: CaracterísticasLa forma del cigüeñal depende de:1. Nº de cilindros2. Tipo de motor3. Orden de encendido4. Nº de apoyos en la bancada5. Etc…
  65. 65. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.5.- Cigüeñal: CaracterísticasLas 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 bancada2. Muñequillas de biela o puntos de giro de las cabezas de la biela: Suelen ir desalineadas entre sí3. Contrapesos para equilibrar el conjunto y evitar vibraciones4. El plato de amarre: En uno de sus extremos donde se amarra, el volante motor o de inercia5. El chavetero: Al lado opuesto de la anterior, sirve para fijar el piñón de la distribución y la polea para los accesorios.
  66. 66. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.5.- Cigüeñal: Características• Cada vez que el cigüeñal recibe de la bielala fuerza de la combustión, sufre grandesesfuerzos de torsión y de flexión, por lo quedebe de tener una cierta flexibilidad y soportartambién vibraciones e inercias importantes• Debido a las fricciones que soporta elcigüeñal se encuentra engrasado a presión.Recibe la presión de aceite primeramente porlos apoyos de la bancada y de ahí se pasatambién a presión a las muñequillas de biela através, de unos orificios que se realizan unavez fabricado el cigüeñal
  67. 67. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.5.- Cigüeñal: Materiales Los cigüeñales se fabrican en fundición dehierro aleados con otros materiales. Los máscomunes son los forjados por estampación deacero aleado. Posteriormente se les da untratamiento superficial que puede sernitruración, cementación, temple o revenido.
  68. 68. 3. Tren alternativo: unidad 23. Tren alternativo3.6.- 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 lasmuñequillas de biela del cigüeñal y las bielas.Su misión es reducir el coeficiente de fricciónentre las piezas y, por consiguiente, eliminar temperaturas elevadas y desgastesTambién tenemos los denominados “casquillos axiales” que seintercalan entre el cigüeñal y la bancada para eliminar el juegoaxial de este. Algunas veces van incluidos directamente en los casquillos de bancada centrales
  69. 69. 3. Tren alternativo: unidad 2 3. Tren alternativo3.6.- Casquillos de fricción o semicojinetes:2.16. Semicojinetes.
  70. 70. 3.-Tren alternativo unidad 2 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
  71. 71. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.6.-Casquillos de fricción: Materiales Están fabricados de un material especialpara soportar la presión. Apoyándose en elsistema de engrase, que rellena con una finacapa de aceite a presión la holgura entrecasquillo y muñequilla. Están construidos por pletina de aceroconvenientemente curvada al radionecesitado, formando unsemicírculo, recubierta interiormente, donde serealiza la fricción, de distintas capas dealeaciones como el estaño, cobre, plomo yaluminio. La pletina tiene unas pestañas deposicionado para que queden bien alojados yno se giren
  72. 72. 3.-Tren alternativo unidad 2 3.7.- Volante motor El volante motor es la pieza encargada dealmacenar energía cinética de las carrerasde trabajo o motrices y cederla en lascarreras no motrices. Para ello tiene quetener una masa importante En su perímetro exterior tiene alojada:• Una corona colocada por interferencia que sirvepara que engrane el piñón del motor de arranque• También suele llevar otra corona de dientesalmenados para el sensor de revoluciones de motor Sobre el volante de motor se atornilla el conjunto delembrague.
  73. 73. unidad 2 3. Tren alternativo2.17. Volante motor bimasa y antivibrador.
  74. 74. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares unidad 2 Entre los mecanismos ycircuitos auxiliares, tenemos:• La distribución• El circuito de engrase• El circuito de refrigeración
  75. 75. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución El mecanismo de la distribución se encarga de abrir y cerrar las válvulas deforma sincronizada para poder realizar los tiempos de un ciclo del motor
  76. 76. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución Este mecanismo consta de un árbol delevas (gira a mitad de revoluciones queel cigüeñal) accionado por el cigüeñal. El árbol de levas se encarga de abrir ycerrar las válvulas de admisión y escapede forma sincronizada, para ello utilizaotros elementos comotaqués, varillas, balancines, ejes debalancines, etc….
  77. 77. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución La disposición del árbol de levas puede ser en el bloque o enla culata y el accionamiento de este puede ser desde el cigüeñalpor medio de:• Correa de distribución: Es muy silenciosa (la más actualizada actualmente) requieremucho mantenimiento y que se encuentre perfectamente limpia yprotegida• Cadena de distribución: Más ruidosa que la cadena, necesita engrase con lo que sueleir en un cárter totalmente estanco. Tiene menos mantenimientoque la correa y es más fiable (se esta montando actualmente encoches de alta gama)• Cascada de engranaje: Es el más fiable aunque también el más ruidoso y el que máspotencia absorbe. Requiere muy poco mantenimiento.
  78. 78. 4. Mecanismos y circuitos auxiliares unidad 2 4.1. Mecanismo de la distribución2.18. Accionamiento 2.19. Accionamiento por 2.20. Accionamiento porpor correa de cadena de distribución. cascada de engranajes.distribución.
  79. 79. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares:unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución: Componentes Los mecanismos que intervienenen la distribución son:• Árbol de levas• Válvulas• Taqués• Varillas empujadoras• Balancines• Muelles de válvula
  80. 80. unidad 2 4. Mecanismos y circuitos auxiliares: 4. Mecanismos y 4.1. Mecanismo de distribución circuitos auxiliares2.21. Detalle de una válvula y su alojamiento. 2.22. Accionamiento de una válvula.
  81. 81. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución: El árbol de levas tiene mecanizadas unas levas que, algirar, abren o cierran las válvulas venciendo sus muelles, que vansujetos 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 laslevas del árbol, sino que se suelen interponer unos taqués, y aveces, unos balancines. Si el árbol va en el bloque, al aumentar ladistancia se interponen unas varillas ente los taqués y losbalancines Las válvulas se alojan a presión dentro de unas guías postizasen la culata. A su vez, las válvulas cierran a presión los colectoressobre unos asientos postizos de mayor dureza que el material dela culata.
  82. 82. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución: Características Árbol de levas: Esta sometido a fuerzas de torsión, altas revoluciones y aldesgaste sus apoyos y del flanco de leva. Los apoyos van engrasados a presión. En uno de los extremos del árbol lleva una polea para realizarel arrastre del cigüeñal y en el otro una polea para accionarindirectamente la bomba de vacío, un bomba de alta presión,etc… Válvulas: Deben tener alta resistencia mecánica y alta conductividadtérmica para evacuar el calor a la culata. Las válvulas estánsometidas a:• Elevadas presiones de combustión• Altas temperaturas• Corrosión y desgaste, pues tienen mal engrase• Deformaciones por golpeteo contante al abrir y cerrar
  83. 83. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución: Características Válvulas: Las válvulas están formadas por la cabeza, quehace cierre de los conductos, y un vástago sobre elque se guía su movimiento alternativo. En la cabezalleva mecanizado un asiento con un ángulo de 45º
  84. 84. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.1. Mecanismo de distribución: Materiales Árbol de levas: Fundición de hierro o de acero forjado, seguidode un tratamiento térmico y/o químico Válvulas: De acero. Las de escape llevan distintas aleacionesporque deben ser mucho más resistentes a la temperatura ydisipar mejor el calor. Muelles: Acero al carbono aleados con mucho silicio paraconseguir una alta elasticidad y baja fatiga Guías: Fundición de hierro. Deben tener buena conductibilidadtérmica y alta resistencia al desgaste Asientos de válvulas: Fundición de hierro pero fuertementealeados para que soporten el golpeteo constante y disipen el calor Taqués: Fundición de hierro y llevan tratamiento dedureza, generalmente térmico Balancines: De fundición o estampados en chapa de acero
  85. 85. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.2. Circuito de engrase El circuito de engrase se encarga de reducirlos rozamientos dentro delmotor, disminuyendo así los aumentos detemperatura. La manera de evitar rozamientos en laspiezas móviles es interponiendo una películade lubricante que evita el contacto físico entremetales El circuito de engrase permite producirmenos calor en el motor y garantizar menorespérdidas de energía, consiguiendo así alargarla vida del motor.
  86. 86. unidad 2 4. Mecanismos y circuitos auxiliares 4. Mecanismos y 4.1. Circuito de engrase: Características circuitos auxiliares2.23. Circuito de engrase.
  87. 87. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.2. Circuito de engrase: Características El circuito de engrase consta de:• Un depósito o cárter, generalmente en la parte baja delmotor, sirve para almacenar el aceite y como elemento disipaciónde calor del mismo• Bomba, accionada mecánicamente por el cigüeñal, seencarga de suministrar lubricante a todo el sistema de engrasecon presión y caudal adecuados según las necesidades de uso.Es “el corazón del sistema”. Esta sumergida en el cárter. Tieneuna válvula de sobrepresión, para evitar un aumento de la presióndel sistema y una válvula de retención o “anti-retorno”.• Galería principal de engrase, es una canalización labrada enel bloque que distribuye el aceite por el motor. Primeramente a loscasquillos de bancada y de ahí a los de biela; también de ellasalen unos inyectores que proyectan aceite a presión a la partebaja de los pistones y este escurre por los cilindros
  88. 88. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.2. Circuito de engrase: Características El circuito de engrase consta de:• Un depósito o cárter, generalmente en la parte baja del motor, sirvepara almacenar el aceite y como elemento disipación de calor del mismo• Bomba, accionada mecánicamente por el cigüeñal, se encarga desuministrar lubricante a todo el sistema de engrase con presión y caudaladecuados según las necesidades de uso. Es “el corazón del sistema”.Esta sumergida en el cárter. Tiene una válvula de sobrepresión, paraevitar un aumento de la presión del sistema y una válvula de retención o“anti-retorno”.• Galería principal de engrase, es una canalización labrada en elbloque que distribuye el aceite por el motor. Primeramente a loscasquillos de bancada y de ahí a los de biela; también de ella salen unosinyectores que proyectan aceite a presión a la parte baja de los pistonesy este escurre por los cilindros De esta tubería sube una canalizaciónhacia los apoyos del árbol de levas, el eje de balancines y los taquéshidráulicos. Todo el aceite retorna al cárter• Filtro, generalmente es un cartucho de papel. Tiene un by-pass desobrepresión para evitar, si se presenta un obstrucción por estar estemuy sucio.
  89. 89. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.2. Circuito de refrigeración Las combustiones que se producen en los cilindros parael funcionamiento del motor, hacen que se pueda alcanzarunos 2.000ºC. Parte de este calor se transforma en trabajo en el tiempode expansión. El calor restante tiene que ser disipado através del escape y del circuito de refrigeración. Si un motor no tuviera sistema de refrigeración podríaocurrir:• Que los materiales tuvieran muchas dilataciones• Que se produjeran fricciones elevadas• Que hubiera deformaciones e incluso fusiones demateriales El circuito de refrigeración consigue que el motor trabajea la temperatura óptima de funcionamiento, entre 90 y100ºC
  90. 90. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.2. Circuito de refrigeración Existen dos tipos de refrigeración:• Refrigeración por aire: El calor se disipa a través de unas aletas. El motores más difícil de mantener a una temperatura estable ysuelen trabajar a mayor temperatura, a unos 120ºC.Se usa en motores de dos tiempos y motorespequeños, aunque también podemos ver en algunosmotores industriales• Refrigeración por liquido: La disipación del calor del motor se hace primero aun liquido refrigerante y de este a la atmósfera a travésde un radiador, que también tiene muchas aletas paraaumentar la superficie de contacto. Mantienefácilmente una temperatura estable entre 90 y 100ºC
  91. 91. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 24.2. Circuito de refrigeraciónBloque motor, refrigerado por aire
  92. 92. unidad 2 4. Mecanismos y circuitos auxiliares: 4.3. Circuitos de refrigeración: Refrigeración por líquido2.24. Circuito de refrigeración.
  93. 93. 4.- Mecanismos y circuitos auxiliares: unidad 2 4.2. Circuito de refrigeración: Refrigeración por líquido Un circuito de refrigeración por líquido consta de:• Radiador, refrigera con el aire ambiente el refrigerante olíquido que previamente ha absorbido el calor del motor• Termostato, no permite que el refrigerante circule por elradiador cuando el motor esta frío. Cuando este esta caliente sipermite la circulación de líquido refrigerante• Bomba, de accionamiento mecánico, generalmente porcorrea, que en todo momento impulsa el refrigerante por elcircuito• Ventilador, controlado por un termocontacto, fuerza ladisipación del calor a la atmósfera si fuera necesario• Radiador de la calefacción, para intercambiar calor,calentarlo, con el interior del habitáculo
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