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Sistemas Auxiliares Motor de Combustión Interna
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Sistemas Auxiliares Motor de Combustión Interna

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Sistemas Auxiliares Motor de Combustión Interna Sistemas Auxiliares Motor de Combustión Interna Presentation Transcript

  • Sistemas Auxiliares del motor• Sistema de lubricación• Sistema de enfriamiento• Sistema de arranque• Sistema de encendido Maquinas de desplazamiento positivo
  • Sistema de lubricaciónEl uso de la lubricación en un motor haceparte del buen funcionamiento del mismo, lafunción principal de este sistema es evitar eldesgaste excesivo de los componentesmóviles.Los cuales se encuentran en constantecontacto y movimiento. En algunos casos lafricción es una ventaja (fricción delembrague y fricción del frenado).
  • Este sistema esta diseñado parasuministrar aceite a todas las partesmóviles en un intento de separar sussuperficies, reducir la fricción y actuar comorefrigerante y detergente.
  • Partes del sistema de lubricación• Charola de aceite• Bomba de aceite• Válvula de alivio de presión• Enfriador de aceite• Filtros de aceite
  • Charola de aceiteLa charola de aceite es de plástico o de metal. Estáformada para adecuarse a la parte inferior delbloque de cilindros. Una junta entre la charola y elbloque sella la unión e impide fugas de aceite. Laparte inferior del bloque más la charola de aceiteforman el cárter y encierran el cigüeñal.La mayor parte de las charolas de aceite tienenuna capacidad de 4 a 9 cuartos de galón [3 a 8litros de aceite] depende del motor. Una bomba deaceite envía el aceite de la charola a las partesmóviles del motor.
  • Una charola de aceite laminada que utilizaplacas de plástico para absorber el ruido y la vibración del motor. (Chrysler Corporation).
  • Bomba de aceiteExisten dos tipos de bombas de aceite utilizadasen motores de automóvil: engranes y de rotor.La bomba de tipo de engranes tiene un par deengranes acoplados. Conforme los engranes sedesacoplan, los espacios entre los dientes sellenan con aceite de la entrada de la bomba. Losengranes se acoplan, empujando el aceite por lasalida de la bomba.
  • La bomba de tipo de rotor utiliza un rotorinterior y un rotor exterior. El rotor interior esimpulsado e impulsa a su vez al rotorexterior.Conforme los rotores giran, los espaciosentre los lóbulos se llenan de aceite ycuando los lóbulos del rotor interior semueven en los espacios del rotor exterior, elaceite es empujado a la fuerza hacia afueraa través de la salida de la bomba.
  • Válvula de alivio de presiónConsiste en una bola o émbolo comprime alresorte y se abre un puerto a través del cualel aceite fluye de regreso a la charola deaceite, inclusive fluye más allá de la válvulade alivio el suficiente aceite para impedir unapresión excesiva.La bomba de aceite normalmente puedeentregar mucho más aceite de lo querequiere el motor.
  • Válvula de alivio de presión
  • Enfriador de aceiteAlgunos motores utilizan un enfriador deaceite que evita que el aceite se calientedemasiado. En el enfriador de aceite, elrefrigerante del motor fluye al lado de lostubos que transportan el aceite caliente. Elrefrigerante absorbe el calor excedente y lotransporta de regreso al radiador del motor.El aire exterior, que pasa a través delradiador, se lleva el calor.
  • Otro arreglo que transfiere calor alrefrigerante de! motor. Una manguera delfiltro de aceite transporta el aceite del motora un tubo enfriador de aceite, que está en eldepósito lateral del radiador. Conforme elaceite fluye hacia abajo, dentro del tubo, elaceite pierde calor dándoselo al refrigerante.El aceite frío entonces fluye de regreso alfiltro de aceite y al motor.Flujo de aceite entre el motor y el tubo del enfriadorde aceite en el depósito del radiador.(Cadillac Diuision of General Motors Corporation)
  • Filtros de aceiteTodos los sistemas de lubricación de motorde automóvil tienen un filtro de aceite. Elaceite de la bomba fluye a través del filtro,antes de llegar a los cojinetes del motor.El filtro tiene un elemento filtrante de papelplisado que permite que el aceite pase através y al mismo tiempo atrapa laspartículas de suciedad y de carbón.
  • El filtro tiene una válvula de derivacióncargada por resorte. Si el filtro se obstruye,la válvula se abre para proteger al motorcontra falta de aceite. Entonces el aceite sinfiltrar se deriva alrededor del filtro pasandodirectamente al motor.
  • Un filtro de aceite externo que se fija en laparte exterior del motor. Algunos motorestienen un filtro de aceite interno que semonta en el interior de la charola y se fijadirectamente a la bomba de aceite. Se tieneacceso al filtro desmontando un tapón dedrenaje grande.
  • Sistema de enfriamientoEl sistema de enfriamiento mantiene el motora su temperatura más eficiente, en todas lasvelocidades y condiciones de operación. Alquemarse el combustible en el motor seproduce calor, parte del cual debe sereliminado antes que dañe las partes delmotor. Esta es una de las tres tareas quelleva a cabo el sistema de enfriamiento.También ayuda a poner al motor a latemperatura de operación normal tan rápidocomo sea posible.
  • La mayor parte de los motores de automóvilson enfriados por líquido. El motor tieneaberturas o espacios conocidos comocamisas de agua, que rodean a los cilindrosy a las cámaras de combustión Estospasajes están fundidos en las cabezas decilindros y en la mayor parte de los bloquesde cilindros.Una bomba de refrigerante impulsada por elmotor, es decir una "bomba de agua" hacecircular el refrigerante líquido (una mezclade agua y de anticongelante) a través de las camisas de agua.
  • El refrigerante absorbe el calor y lo lleva alradiador. El aire que pasa a través delradiador se lleva el calor excedente, lo queimpide que se sobrecaliente el motor.
  • El sistema de enfriamiento incluye cincocomponentes básicos que trabajan juntos demanera continua para controlar latemperatura del motor e impedir elsobrecalentamiento. •Las camisas de agua •La bomba de agua •El termostato •El radiador •El ventilador.
  • Camisas de aguaEl bloque de cilindros y la cabeza decilindros tienen pasajes internos o camisasde agua, que rodean los cilindros y lascámaras de combustión.El refrigerante fluye de la bomba de agua através de las camisas y conforme pasa allado de las partes de metal calientes, partedel calor se transfiere al mismo, que está auna temperatura inferior.
  • Bomba de aguaLas bombas de agua son bombascentrífugas que utilizan un impulsor paramover el refrigerante. La bomba de agua sefija en la parte delantera del motor, y por logeneral es movida por una banda impulsoradesde la polea del cigüeñal.
  • Ventilador del motorA velocidades elevadas del vehículo, el aireexterior empujado a través del radiador porel movimiento hacia adelante del vehículoproduce todo el enfriamiento necesario parael radiador.Cuando el motor está en marcha en vacío oel vehículo se está moviendo lentamente, elradiador pudiera necesitar un flujo de aireexterior adicional a través del mismo, paraimpedir el sobrecalentamiento del motor.
  • El ventilador puede ser un ventiladormecánico o un ventilador eléctrico.
  • Ventilador eléctricoLos motores transversales en los vehículosde tracción delantera por lo general tienen unventilador eléctrico, donde un motor eléctricohace girar a las aspas.Un interruptor termostático enciende elventilador cuando la temperatura delrefrigerante llega a 200°F [93°C]. Cuando latemperatura del refrigerante baja, elinterruptor apaga el ventilador.
  • RadiadorEl radiador es un intercambiador de calorcon dos conjuntos de pasajes. Uno es parael refrigerante, y el otro para el aire exterior.Este arreglo permite que el radiador eliminecalor del refrigerante del motor que pasa através de él. El calor se transfiere delrefrigerante caliente al aire exterior más frío,que también pasa a través del radiador.
  • El radiador esta formado por tres partesprincipales, núcleo del radiador, depósitos deentrada y salida.
  • TermostatoUn termostato es un dispositivo de controlque contiene un elemento sensible a latemperatura que responde de maneraautomática a los cambios de temperatura.
  • Sistema de arranquePara arrancar el motor del automóvil, elcigüeñal debe girar lo suficientemente aprisapara que la mezcla de aire y combustible seintroduzca en los cilindros.Este trabajo lo hace un arrancador eléctricoo motor de arranque. Convierte energíaeléctrica de la batería en energía mecánica,que hace girar al cigüeñal.
  • El sistema de arranque tiene dos circuitosseparados pero relacionados. Uno es elcircuito de control de baja corriente. El otroes el circuito del motor de alta corriente.Ambos operan con el voltaje de la batería.
  • Cualquier tipo de motor de arranque tienedos componentes básicos, una armadura yun ensamble de campo.
  • Impulso del motor de arranqueCuando opera el motor de arranque, laarmadura gira a cerca de 3 000 revoluciones.Esto hace que el cigüeñal tenga un giroaproximado de 200 rpm o más, es decir, losuficientemente rápido para arrancar elmotor.Una vez arrancado el motor, la velocidad delcigüeñal puede incrementarse hasta 3 000rpm o más. Si el piñón se mantuvieraacoplado con el engrane corona, el piñón yla armadura girarían a 45 000 rpm debido ala relación de engranes.
  • La fuerza centrífuga tiraría de las barras deconmutador y de los embobinados fuera dela armadura, destruyendo el motor dearranque y para que no pase esto unembrague de rueda libre evita que laarmadura se sobreacelere.
  • La forma en que el piñón se mueve enacoplamiento con los dientes del engranecorona. El solenoide del motor de arranquetiene un émbolo buzo, que está conectadomediante una palanca de cambio con elembrague de rueda libre.
  • Cuando el conductor hace girar la llave delencendido a ARRANCAR, la corriente fluyeal solenoide lo que crea un campomagnético, qué jala el émbolo hacia dentro.La palanca de cambio conectada gira yempuja al piñón para ponerlo enacoplamiento con los dientes del engranecorona.
  • Al mismo tiempo, el movimiento de piñón mueve laplaca de contacto, que cierra los contactos en elinterruptor del solenoide. Esto conecta al motor dearranque con la batería, por lo que la armadura gira yarranca el motor.
  • Motores de arranque de iman permanenteEn vez de electromagnetos algunos motoresde arranque utilizan de cuatro a seis imanespermanentes para suministrar el campomagnético estacionario.Esto permite que los motores de arranque deimán permanente sean más pequeños y másligeros que los motores de arranquesimilares con bobinas de campo.
  • Sin embargo, la energía eléctrica requerida paraarrancar un motor es la misma para ambos tipos demotor de arranque.
  • Sistema de encendidoLa finalidad del sistema de encendido esencender la mezcla comprimida de aire ycombustible de las cámaras de combustióndel motor.Esto debe ocurrir en momento correcto paraque se inicie la combustión, el sistema deencendido entrega una chispa eléctrica quesalta un espacio en los extremos dé loselectrodos de las bujías, que sobresalendentro de las cámaras de combustión.
  • Operaciones
  • Tipos de sistemas de encendido• Encendido convencional (por ruptor).• Encendido electrónico por descarga decondensador.• El encendido electrónico sin contactos tambiénllamado "encendido transistorizado"• El sistema de encendido DIS (Direct IgnitionSystem)
  • Encendido convencional (por ruptor).Este sistema es el más sencillo de lossistemas de encendido por bobina, en él, secumplen todas las funciones que se le pidena estos dispositivos.Es capaz de generar 20.000 chispas porminuto, es decir, alimentar un motor decuatro tiempos a 10.000 rpm.
  • Esta compuesto por los siguienteselementos: • Bobina de encendido • Resistencia previa • Ruptor • Condensador • Distribuidor de encendido • Variador de avance centrifugo • Variador de avance de vacío • Bujías
  • Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuitoprimario es alimentado por la tensión de batería, el circuito primario estaformado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido y loscontactos del ruptor que cierran el circuito a masa. Con los contactos del ruptorcerrados la corriente eléctrica fluye a masa a través del arrollamiento primariode la bobina.De esta forma se crea en la bobina un campo magnético en el que se acumulala energía de encendido. Cuando se abren los contactos del ruptor la corrientede carga se deriva hacia el condensador que esta conectado en paralelo conlos contactos del ruptor. El condensador se cargara absorbiendo una parte dela corriente eléctrica hasta que los contactos del ruptor estén losuficientemente separados evitando que salte un arco eléctrico que haríaperder parte de la tensión que se acumulaba en el arrollamiento primario de labobina.Debido a que la relación entre el numero de espiras del bobinado primario ysecundario se obtienen tensiones entre los electrodos de las bujías entre 10 y15000 Voltios.Una vez que tenemos la alta tensión en el secundario de la bobina esta esenviada al distribuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina y eldistribuidor. Cuando tenemos la alta tensión en el distribuidor pasa al rotor quegira en su interior y que distribuye la alta tensión a cada una de las bujías.
  • Encendido electrónico por descarga de condensadorEste sistema llamado también "encendidopor tiristor" funciona de una manera distinta atodos los sistemas de encendido (encendidopor bobina) tratados hasta aquí.Su funcionamiento se basa en cargar uncondensador con energía eléctrica paraluego descargarlo provocando en estemomento la alta tensión que hace saltar lachispa en las bujías.
  • Las ventajas esenciales del encendido pordescarga del condensador son:Alta tensión mas elevada y constante en unagama de regímenes de funcionamiento másamplia.Energía máxima en todos los regímenes.Crecimiento de la tensión extremadamenterápida.Como desventaja la duración de las chispasson muy inferiores.Este tipo de encendido se aplica en aquellosvehículos que funcionan a un alto nº derevoluciones como coches de altasprestaciones o de competición.
  • Básicamente cuando damos a la llave decontacto, a parte del motor de arranque sehace pasar la energía a un condensador deforma que almacene la energía hasta que sedescargue a las bujías mediante eldistribuidor.Por su parte será el transformador deencendido el que se encarga de aumentar latensión en el secundarioEl nombre de encendido por tiristor viene delmaterial en que está construido.
  • El encendido electrónico sin contactos también llamado "encendido transistorizado"Su característica principal es la supresión del ruptor por sucarácter mecánico, sistema que se sustituye por la centralitay una amplificador de impulsos (todo un sistemaelectrónico).Al eliminar el sistema mecánico vamos a aumentar lasprestaciones a mayor numero de revoluciones, este es unsistema muy utilizado en automóviles de gama media.Existen diversos tipos, pero podemos dividirlos en dosprincipalmente, el encendido con generador de impulsospor inducción o el encendido con generador de impulsosHall.
  • Un encendido electrónico esta compuestobásicamente por una etapa de potencia con transistorde conmutación y un circuito electrónico yamplificador de impulsos alojados en la centralita deencendido, al que se conecta un generador deimpulsos situado dentro del distribuidor deencendido.El ruptor en el distribuidor es sustituido por undispositivo estático (generador de impulsos), es decirsin partes mecánicas sujetas a desgaste.El elemento sensor detecta el movimiento del eje deldistribuidor generando una señal eléctrica capaz deser utilizada posteriormente para comandar eltransistor que pilota el primario de la bobina.
  • El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System).Se diferencia del sistema de encendido tradicional ensuprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar loselementos mecánicos, siempre propensos a sufrirdesgastes y averías.Como la electrónica avanza, hemos ido sustituyendo todoslos elementos mecánicos con las consecuentes ventajas:•Se gana más tiempo en la generación de la chispa por loque al ser mejor tenemos menos problemas a altasrevoluciones.• Se elimina las interfaces del distribuidor y así acercamoslas bobinas a las bujías pudiendo en algunos casos inclusoeliminar los cables de alta tensión.• Ahora podemos jugar con mayor precisión con el avancedel encendido, ganando más potencia y fiabilidad.
  • En la mayoría de los casos lo que se hace esenviar el impulso o chispa a dos cilindros,uno que va a realizar la combustión y otroque no, de forma que perdemos una de laschispas.Pero de este modo ya no precisamos eldistribuidor, únicamente necesitamos datosque nos aportan los sistemas de control,para saber en que momento se lanza lachispa.
  • Elementos importantesBobina de encendido: (tambiénllamado transformador): su funciónes acumular la energía eléctrica deencendido que después setransmite en forma de impulso dealta tensión a través del distribuidora las bujías.Platino: cierra y abre el circuito deencendido, que acumula energíaeléctrica con los contactos delruptor cerrados que se transformaen impulso de alta tensión cadavez que se abren los contactos.
  • •Condensador: proporcionauna interrupción exacta dela corriente de la bobina yademás minimiza el salto dechispa entre los contactosdel ruptor que lo inutilizaríanen poco tiempo.• Distribuidor deencendido (tambiénllamado delco): distribuye laalta tensión de encendido alas bujías en un ordenpredeterminado.•Variador de avancecentrifugo : regulaautomáticamente elmomento de encendido enfunción de las revolucionesdel motor.
  • •Variador de avance devació: regulaautomáticamente elmomento de encendido enfunción de la carga delmotor.•Bujías: contiene loselectrodos que es dondesalta la chispa cuandorecibe la alta tensión,además la bujía sirve parahermetizar la cámara decombustión con el exterior.