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LIBRO DE 5TO bachillerato industrial y perito en mecánica automotriz.

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  1. 1. INSTITUTO TECNOLOGICO MIXTO VOCACIONAL CENTROAMERICANO BILINGÜE PEM Carlos Augusto Vásquez INSTRUCTOR DE MECÁNICA AUTOMOTRIZhttp://mecanicaitcb.ucoz.com/
  2. 2. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. INTRODUCCIÓN: El presente manual es un esfuerzo por presentar a los estudiantes demecánica automotriz un texto orientado a enseñar la teoría y práctica quecorresponde al análisis del funcionamiento, los principios, función yprincipalmente la reparación de cada uno de los componentes que constituyenun vehículo automotriz. Este texto presentara los principios orientados a conocer cuáles son loselementos que componen un motor, los sistemas de alimentación decombustible, electricidad automotriz y algunos sistemas - como el deencendido, motor de arranque y alternador. Todos estos elementos constituyensistemas imprescindibles para el funcionamiento del motor y con ellomovilizar el vehículo automotor. Esperamos que este texto llene las expectativas para lo cual fue hecho, y es,el de preparar técnicos automotrices capaces de utilizar su criterio- en cuanto ala reparación y creación- (que es nuestro deseo e intención) de todo tipo demecanismo automotriz. También, el mejorar el funcionamiento del vehículoy generar una empresa digna en esta rama, no solamente para el desarrollopersonal del futuro mecánico, sino también, para el desarrollo de una pequeñasemilla que generara desarrollo para este país y sus habitantes. Dedico estaobra sencilla y humilde especialmente a YHWH nuestro Creador, Sustentadory Salvador, quien nos ha dado la oportunidad de compartir un poco de lasabiduría que nos ha regalado y el darnos la vida para dedicarnos a la sagradaobra de enseñar. Dedico también esta obra a mi esposa e hijas quienes son mimotivación en esta tierra para hacer lo que hago. Dedico también esta obra atodos mis compañeros maestros con quienes he compartido en diferentescentros educativos quienes han sido un ejemplo a seguir y especialmentededico a usted esta obra, quien me ha dado la confianza y el privilegio detrabajar. Espero que cuando tome esta sencilla obra, la tome con el agrado deaprender y con un espíritu de motivación y servicio.Atentamente, PEM Carlos Augusto Vásquez. 2 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  3. 3. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. ÍNDICE Página 1. Principios de funcionamiento del motor. ………………………………… 5 Definición. Medición. 2. Motor………………………………………………………………………… 15 Partes fundamentales de un motor gasolina. Funcionamiento de un motor gasolina. Tipos de motores. 3. Culatas o Cabezas de cilindros……………………………………………. 41 Mecanismos de Válvulas. Elementos del mecanismo de válvulas. 4. Bloque de cilindros…………………………………………………………. 52 El bloque. Cigüeñal. Cojinetes de bancada. Bielas. Pistón. Anillos. Cadenas de Tiempo 5. Sistema de Enfriamiento…………………………………………………… 68 Tipos de enfriamiento. Clasificación. Tipos de sistemas de refrigeración. Partes principales del sistema de refrigeración. 6. Sistema de Lubricación…………………………………………………….. 80 Componentes del sistema de lubricación. Lubricante. Clasificación de los lubricantes. 7. Sistema de Encendido………………………………………………………. 96 Pistola de Tiempo. Orden de encendido. Bujías o candelas. Funcionamiento Interpretación de códigos de candelas. Maniful de Admisión y Escape. 8. Sistema de Alimentación de Combustibles………………………………. 129 El carburador. Clases de carburador. Inyección Gasolina. Clasificación de los sistemas de inyección. Bibliografía. 3 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  4. 4. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Impreso por PEM Carlos Augusto VásquezSegunda Edición.Instituto Tecnológico Vocacional Centroamericano BilingüeGuatemala, C.A.http://mecanicaitcb.ucoz.com/Año 2,013 http://mecanicaitcb.ucoz.com/ 4 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  5. 5. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. UNIDAD I: PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTORDEFINICIONES: 1. ENERGÍA : Es la capacidad de producir trabajo. La mejor forma de explicar el concepto de energíaes a través de sus diferentes formas o manifestaciones. El factor común a ellas nos definiráel concepto de energía. Los seres humanos percibimos la energía en sus diversas formas pormedio de sus efectos y a través de nuestros sentidos. Ampliemos este concepto. Si toco unobjeto caliente, mis sentidos inmediatamente me advierten de su elevada temperatura. Laenergía de una ola que impacta sobre mi cuerpo me revuelca en la costa. El ventilador queme proyecta aire que es impulsado por un motor, el cual a su vez es movido por energíaeléctrica esta transformando energía de una forma a otra. Ingerimos alimentos que nosproveen de energía para todas las funciones vitales. Un jugador de su equipo preferido letransfiere energía a la pelota cuando la patea, la pelota recibe energía suficiente para volarhasta dentro de la red, y usted gasta energía en saltar y en gritar el gol. ¿Va entendiendoesto de la energía? El combustible de su motor libera al quemarse en la cámara de combustión del cilindroenergía mediante una reacción química, y lo hace en forma de calor (una forma de energía).Ese calor produce la dilatación de los gases presentes y un aumento de la presión dentro delcilindro (otra forma o manifestación de la energía). Dicha presión actúa sobre la cara delpistón y por medio del movimiento del pistón y su vinculación con una biela transformadicha presión en un trabajo mecánico (otra forma de energía). La energía es una magnitud física y consecuentemente se puede medir, las unidades conque la mediremos dependerán del tipo de energía que estemos considerando. Es posiblehablar de diferentes estados o tipos de energía, no es posible en cambio definir la energíacomo una cosa pura o aislada de alguna manifestación. La energía siempre se evidencia através de un cambio en alguna de sus manifestaciones. 2. TRABAJO: Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpoen la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce unatransferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía enmovimiento. Las unidades de trabajo son las mismas que las de energía. Cuando se levantaun objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por ejemplo, se realiza trabajo altener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia abajo; la energía comunicada alcuerpo por este trabajo aumenta su energía potencial. También se realiza trabajo cuandouna fuerza aumenta la velocidad de un cuerpo, como ocurre por ejemplo en la aceleraciónde un vehiculo por el empuje de su motor. La fuerza puede no ser mecánica, como ocurreen el levantamiento de un cuerpo o en la aceleración de un vehiculo de motor; tambiénpuede ser una fuerza electrostática, electrodinámica o de tensión superficial. Por otra parte, 5 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  6. 6. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.si una fuerza constante no produce movimiento, no se realiza trabajo. Por ejemplo, elsostener un libro con el brazo extendido no implica trabajo alguno sobre el libro,independientemente del esfuerzo necesario. El trabajo se mide en función de una distancia y de una fuerza. Si un peso de 5 libras eslevantado del suelo 5 pies, el trabajo efectuado sobre el peso es de 25 libras-pie (ft-lb) o sea5 pies multiplicado por 5 libras (Distancia multiplicada por fuerza es igual al trabajo). En elsistema métrico se mide en kilogrametros (kgm). 3. POTENCIA: Es el trabajo, o transferencia de energía, realizado por unidad de tiempo. El trabajo esigual a la fuerza aplicada para mover un objeto multiplicada por la distancia a la que elobjeto se desplaza en la dirección de la fuerza. La potencia mide la rapidez con que serealiza ese trabajo. 4. CABALLOS DE FUERZA O CABALLOS DE VAPOR INGLES (Horsepower, hp o CV) Un horsepower (hp) es la potencia de un caballo, o una medida de cómo puede trabajar uncaballo. Un motor de 10 hp, por ejemplo, puede efectuar el trabajo de 10 caballos. Un horsepower equivale a un trabajo de 33,000 ft-lb por minuto. Es decir, a levantar33,000 libras a 1 pie de distancia en un minuto. El Caballo de vapor es unidad tradicional para expresar la potencia mecánica, es decir,el trabajo mecánico que puede realizar un motor por unidad de tiempo; suele abreviarse porCV. En el Sistema Internacional de unidades, la unidad de potencia es el vatio; 1 caballo devapor equivale a 736 vatios. Su valor original era, por definición, 75 kilográmetros porsegundo. 5. PAR O MOMENTO DE TORSIÓN: Momento de una fuerza, en física, medida del efecto de rotación causado por una fuerza.Es igual a la magnitud de la fuerza multiplicada por la distancia al eje de rotación, medidaperpendicularmente a la dirección de la fuerza. En vez de describir la dinámica de rotaciónen función de los momentos de las fuerzas, se puede hacer en función de pares de fuerzas.Un par de fuerzas es un conjunto de dos fuerzas iguales y de sentido contrario aplicadas enpuntos distintos. El momento del par de fuerzas o torque se representa por un vectorperpendicular al plano del par, cuyo módulo es igual al producto de la intensidad común delas fuerzas por la distancia entre sus rectas soporte, y cuyo sentido está ligado al sentido derotación del par por la regla del sacacorchos.6. CALOR: Resulta muy dificultoso definir el calor en sí mismo. Sin embargo frecuentemente todoslo percibimos, ya sea por exceso o por falta de él. Si bien el calor es una de las formas más 6 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  7. 7. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.comunes de energía, se manifiesta en forma indirecta a través de sus efectos, como ser elque nosotros habitualmente percibimos, la temperatura. La forma más común para elevar la temperatura de un cuerpo es entregarle calor, einversamente para enfriarlo debemos quitarle calor. En realidad al aportar calor estamosaportando energía, que se acumula como energía interna en el elemento que es calentado. Silo definimos rigurosamente podemos decir que el calor es una forma de energía detransición ya que resulta imposible acumular el calor como tal. A igualdad de temperaturas, la cantidad de calor que contiene un cuerpo depende de sumasa y de su material, por ejemplo una bañadera llena de agua a 40°C contiene mucho mascalor que un alfiler a esa temperatura. Si al alfiler le aplicamos un encendedor unos segundos se pondrá al rojo (700°C) y elmismo encendedor aplicado a la bañadera prácticamente no producirá ningún efecto.Igualmente la bañadera a 40°C contendrá muchísimo mas calor que el alfiler a 700°C. El concepto de cantidad de calor está asociado también al de masa. Es obvio quenecesitamos mucho mas calor para calentar una cafetera completa a 70°C que para calentarun simple pocillo de café a la misma temperatura. En ambos casos se llega a 70°C, pero contoda la cafetera demora mucho más. Si más café requiere más tiempo de calentamiento en la misma cafetera, ¿que cambió?Cambió la cantidad de calor transferida en cada caso. Calentar la cafetera completa de aguaa 100 ºC requiere más calor (o más energía) que un pocillo de agua elevado a la mismatemperatura. Como para que se convenza, y empleando términos más dramáticos, no es lo mismoquemarse con una gota de aceite hirviendo que con un litro del mismo aceite.Diferenciemos entonces el concepto de calor y el de temperatura, la temperatura es unaconsecuencia del calor. Es un principio universal que espontáneamente el calor solo puedepasar de un cuerpo a mayor temperatura a uno a menor temperatura, y nunca al revés. El calor es en realidad una forma de energía transferida a las moléculas de un cuerpo, quese acumula en forma de vibración de estas, y se transmite de tres formas diferentes: 7 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  8. 8. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. 1 Por conducción cuando la energía se transmite directamente de una molécula a otra en sólidos, líquidos o gases (la bombilla de un mate). 2 Por convección mediante un movimiento natural, debido a cambios en la densidad, de las partículas en líquidos o gases por el cual las que tienen mayor temperatura tienden a subir (la estufa por convección, el termo tanque). 3 Por radiación cuando la energía se transporta de un cuerpo a otro mediante ondas electromagnéticas sin que haya movimiento de material (la radiación infrarroja cuando estamos expuestos al sol o a una estufa de cuarzo).Mencionemos algunos de los diferentes tipos de energía:Energía Química (se manifiesta a través de transformaciones químicas, generalmentetransformándose en Calor) por ejemplo la combustión de la nafta, el gasoil, el gas y elcarbón del asado, explosivos, pilas eléctricas y baterías, Etc.Energía Potencial: Depende de la posición del objeto. La altura de la maceta sobre sucabeza, el resorte, la presión dentro de un recipiente o una tubería, un dique con agua.Energía Cinética: Propia de los cuerpos en movimiento. La que abolla el guardabarros, laque conforma una pieza forjada, el golpe de karate.Energía Eléctrica: Convivimos con ella diariamente en múltiples manifestaciones. Seaplica para generar movimiento (motores), calor (resistencias) Cuando se consume energía, esta no se destruye, evoluciona a otras formas, y nunca esaprovechada totalmente. Siempre existirá una parte que sin destruirse, no se transformaraen una forma utilizable. Las máquinas nunca pueden tener rendimientos del 100% ni esposible el movimiento perpetuo. Como ejemplo: Un motor de nafta utiliza en el mejor delos casos el 35% de la energía del combustible para generar impulsión, el resto lo gasta encalentar el sistema de enfriamiento, los gases de escape y a sí mismo. Para el caso de undiesel este valor llega al 40%. 7. INERCIA. Inercia es la propiedad de la materia que hace que ésta se resista a cualquier cambio ensu movimiento, ya sea de dirección o de velocidad. Esta propiedad se describe conprecisión en la primera ley del movimiento del científico británico Isaac Newton: un objetoen reposo tiende a permanecer en reposo, y un objeto en movimiento tiende a continuarmoviéndose en línea recta, a no ser que actúe sobre ellos una fuerza externa. Por ejemplo,los pasajeros de un automóvil que acelera sienten contra la espalda la fuerza del asiento,que vence su inercia y aumenta su velocidad. Cuando éste frena, los pasajeros tienden aseguir moviéndose y salen despedidos hacia delante. Si realiza un giro, un paquete situadosobre el asiento se desplazará lateralmente, porque la inercia del paquete hace que tienda aseguir moviéndose en línea recta. 8 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  9. 9. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. Cualquier cuerpo que gira alrededor de un eje presenta inercia a la rotación, es decir, unaresistencia a cambiar su velocidad de rotación y la dirección de su eje de giro. La inercia deun objeto a la rotación está determinada por su momento de inercia. Para cambiar lavelocidad de giro de un objeto con elevado momento de inercia se necesita una fuerzamayor que si el objeto tiene bajo momento de inercia. El volante situado en el cigüeñal delos motores de automóvil tiene un gran momento de inercia. El motor suministra potencia agolpes; la elevada inercia del volante amortigua esos golpes y hace que la potencia setransmita a las llantas con suavidad. 8. ROZAMIENTO O FRICCION:Rozamiento o fricción es la resistencia que se opone al movimiento relativo entre doscuerpos en contacto mutuo.En todos los sólidos, las moléculas presentan rozamiento interno. El rozamiento interno enlos líquidos y gases se denomina viscosidad.El rozamiento externo puede ser de dos clases: de deslizamiento o de rodadura. En elrozamiento de deslizamiento, la resistencia es causada por la interferencia deirregularidades en las superficies de ambos cuerpos. En el rozamiento de rodadura, laresistencia es provocada por la interferencia de pequeñas deformaciones o hendidurasformadas al rodar una superficie sobre otra. En ambas formas de rozamiento, la atracciónmolecular entre las dos superficies produce cierta resistencia.Existen 3 tipos de rozamiento: rozamiento seco, rozamiento graso y rozamiento viscoso. 9. VELOCIDAD: Cuando interviene el recorrido y el tiempo para efectuar ese recorrido, hablamos develocidad. Es decir que si un determinado recorrido lo efectúo en menor tiempo, lo estoyhaciendo a más velocidad, y viceversa. La velocidad debe estar caracterizada por el puntoen que se considera, por su magnitud y su dirección. 10. ACELERACION: Mide cómo varía la velocidad en el tiempo. Si la velocidad aumenta a medida quetranscurre el tiempo existe una aceleración positiva y viceversa. 11. FUERZA:Fuerza, en física, cualquier acción o influencia que modifica el estado de reposo o demovimiento de un objeto. La fuerza que actúa sobre un objeto de masa m es igual a lavariación del momento lineal (o cantidad de movimiento) de dicho objeto respecto deltiempo. Si se considera la masa constante, para una fuerza también constante aplicada a unobjeto, su masa y la aceleración producida por la fuerza son inversamente proporcionales.Por tanto, si una fuerza igual actúa sobre dos objetos de diferente masa, el objeto con mayormasa resultará menos acelerado. 9 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  10. 10. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Las fuerzas se miden por los efectos que producen, es decir, a partir de las deformaciones ocambios de movimiento que producen sobre los objetos. Un dinamómetro es un muelle oresorte graduado para distintas fuerzas, cuyo módulo viene indicado en una escala. En elSistema Internacional de unidades, la fuerza se mide en newtons: 1 newton (N) es la fuerzaque proporciona a un objeto de 1 Kg. de masa una aceleración de 1 m/s2. 12. MASA: La masa de un cuerpo mide la cantidad de materia que lo compone. Debemos considerartambién las características de cada masa en particular: Dos globos de igual volumen, llenouno de ellos de aire y el otro de agua, tienen masas muy diferentes, pese a tener el mismovolumen. La masa nos lleva a definir la densidad (d) que justamente tiene en cuenta la masa y elvolumen, y que nos define que cantidad de masa tenemos por unidad de volumen. Porejemplo un litro de mercurio tiene una masa catorce veces mayor que un litro de agua,teniendo por lo tanto una densidad catorce veces mayor que el agua. La densidad resultaentonces de dividir la cantidad de masa en cuestión, por el volumen que ocupa dicha masa.La densidad es muy importante en los cálculos para pasar de masa a volumen y viceversa.Por convención se define como 1(una unidad) a la densidad del agua. 13. ACELERACION DE GRAVEDAD:Un cuerpo en caída libre, lo hace movido por su propio peso, aumentando constantementesu velocidad. Ese aumento de velocidad, para cuerpos que caen sobre la tierra, es el mismopara todos los cuerpos. Dijimos que aceleración es un cambio de velocidad en el tiempo.Consecuentemente estamos en presencia de una aceleración, que es constante, llamadaaceleración de la gravedad o "g ", y cuyo valor es de 9,81 m/seg. X seg. O m/seg2, o a uncambio de velocidad de aproximadamente 36 Km. /h por segundo (36 Km/h/seg.) Si todo lo que hemos expresado es correcto, un cuerpo que cae sobre la tierra esta sometidoa una aceleración determinada, a la que llamamos "g ", tiene una masa "M ", y afectado poruna fuerza que sea su propio peso al que llamaremos "P”. Si aceptamos que F = M x Apodemos entonces definir más exactamente el peso de un cuerpo sobre la tierra como: P=MxG 10 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  11. 11. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. 14. PESO: El peso es entonces la fuerza que la atracción de la gravedad ejerce sobre una masa. Sibien la masa de un astronauta es la misma en la tierra o en la Luna, su peso será diferente, einclusive durante buena parte del viaje de una a otra no tendrá peso por la ausencia degravedad, pero si seguirá teniendo masa. El peso es otra manifestación de las leyes deNewton.Peso Específico (r): Es similar a la densidad, pero relaciona el peso con el volumen de unasustancia. P (peso) r (peso específico) = ---------------- V (volumen)MEDICIONES 1. PUNTO MUERTO SUPERIOR DE UN CILINDRO (PMS) o TDC. Es la posición más alta del pistón en el cilindro, cuando este sube y comienza el pistón adescender en su movimiento de trabajo. 2. PUNTO MUERTO INFERIOR (PMI) o BDC. Es la posición más baja del pistón dentro del cilindro, en esta posición el pistón comienza su ascenso para comenzar un nuevo ciclo dentro del pistón. 3. CARRERA: Es la distancia en centímetros o pulgadas que el pistón recorre dentro de un cilindro delPMI al PMS o viceversa. 11 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  12. 12. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. 4. DIAMETRO INTERIOR O CALIBRE El tamaño o medida del cilindro de un motor viene dado por su diámetro interior ycarrera. Siempre se menciona primero en diámetro interior o calibre. Por ejemplo un motorde 4 por 3 ½ pulgadas, el diámetro interior es de 4” y la carrera es de 3 ½”. Estas medidasse utilizan para calibrar la cilindrada o cubicaje. 5. VOLUMEN DE TOTAL ( vt ). Este es el volumen de mezcla aire-combustible que desplaza el pistón, cuando este seencuentra en el punto muerto inferior. 12 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  13. 13. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. 6. VOLUMEN DE FRANQUEO ( vf ): Este es el volumen de mezcla aire-combustible que queda cuando el pistón se hadesplazado del PMI al PMS, y queda en la parte superior de la cabeza del pistón. Estevolumen es el que queda en la denominada cámara de combustión. 7. CILINDRADAEl cubicaje o cilindrada es el volumen que desplaza el pistón cuando se mueve desde elPMI al MPS. El cubicaje de un cilindro de 4 por 3 1/2 “es de:   D2  L 3.1416  4 2  3.5 Cilindrada = = = 43.98 IN 3 4 4 Si el motor es de 8 cilindros, la cilindrada total se obtiene multiplicando 43.98 por 8, osea 351.84 pulgadas cúbicas ( IN 3 ). 13 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  14. 14. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. En el sistema métrico, la cilindrada viene dada en centímetros cúbicos ( cm 3 o cc.). Asíuna cilindrada de 200 pulgadas cúbicas en medidas métricas seria de 3,280 cc. Y como1,000 cc. Equivalen a 1 litro ( l ), 3,280 son 3.28 litros. Una pulgada cúbica es igual 16.39cm 3 . 8. RELACION DE COMPRESION.La relación de compresión de un motor es una medida de la compresión a que estasometida la mezcla de aire-combustible en los cilindros. Se calcula dividiendo el volumende aire existente en un cilindro estando el pistón en el PMI por el volumen de aire estandoel pistón en el PMS. 9. RENDIMIENTO VOLUMETRICO: El rendimiento volumétrico es la relación existente entre la cantidad de mezcla de aire-combustible que efectivamente puede entrar al cilindro y la cantidad que tendría posibilidadde entrar. En muchos motores el cilindro puede tener una capacidad determinada deespacio para la mezcla, pero las velocidades del motor o el espacio de entrada puedenrestringir el llenado del cilindro. Existen motores que pueden tener un 80 por ciento dellenado en el cilindro (buen rendimiento volumétrico) pero a altas velocidades esteporcentaje puede bajar hasta el 50 %. Para mejorar este rendimiento se utilizan válvulasadicionales de admisión, válvulas de admisión más anchas y carreras de apertura deválvulas más grande (elevando el lóbulo de la leva de comando de la válvula). También sepuede mejorar este rendimiento utilizando brazos de ingreso del múltiple de admisión másanchos, cortos y rectos. 10. CICLO:Se define ciclo como la sucesión de hechos que se repiten de una forma regular. El ciclo delmotor alude a una sucesión de hechos repetitivos. (Ciclo de Otto) 14 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  15. 15. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. 11. MEZCLA:Se llama mezcla a una carga o masa aire-combustible, que se introduce en el cilindro delmotor, y que está preparada para la combustión. MOTORDefinición genérica de motor:Aparato que transforma en trabajo mecánico cualquier otra forma de energía. Los motorespueden clasificarse en motores de combustión interna y motores de combustión externa.El motor gasolina, el cual trabajaremos en esta área esta categorizado entre los motores decombustión interna.Nociones sobre el motor: Entrando en materia, decir que de entre las diferentes clases de motores que existen, nosocuparemos de los térmicos y dentro de éstos, de los de dos y cuatro tiempos que utilizancomo combustible gasolina (motores de explosión) o gas-oil (motores de combustión). Estos motores basan su funcionamiento en la expansión, repentina, de una mezcla decombustible y aire en un recinto reducido y cerrado. Esta expansión, puede ser explosión ocombustión según se trate de un motor de gasolina o diesel. Para que se logre, debemezclarse el carburante con aire, antes de entrar en los cilindros en los motores de gasolinao una vez dentro en los de gas-oil, en una proporción, aproximada, de 10.000 litros de airepor 1 de carburante.En la combustión, la mezcla, arde progresivamente, mientras que en la explosión, lo hace,muy rápido. Los gases procedentes de la combustión, al ocupar mayor volumen que lamezcla, producen una fuerza que actúa directamente sobre la cabeza del pistón y hace queésta se mueva, véase figura 1. Este movimiento producido es recogido por la biela, que está unida al pistón por su piede biela y a éste, por medio de un bulón. En la unión de la biela y el pistón, para atenuar elrozamiento, se interponen unos casquillos. La biela se une por la cabeza de biela al 15 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  16. 16. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.cigüeñal, que es un eje de material resistente y con tantos codos como cilindros tenga elmotor. Acaba el cigüeñal en una rueda o volante pesado (contrapeso) con el objeto, de queacabado el tiempo de la explosión, no pierda sentido de giro, venciendo los puntos muertoshasta que se produzca una nueva explosión.Todos estos elementos van encerrados en un bloque que por su parte inferior se cierra conuna bandeja, llamada cárter. Del bloque asoman los extremos del cigüeñal al que sirve deapoyo, este punto, recibe el nombre de bancada, para que el cigüeñal no se deforme porefecto de las explosiones, se intercala otra bancada.Esquema de los elementos del motor:PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE GASOLINA Desde el punto de vista estructural, el cuerpo de un motor de explosión o degasolina se compone de tres secciones principales:1. Culata2. Bloque3. Carter FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR GASOLINACiclos de tiempo del motor de combustión interna Los motores de combustión interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro tiempos,siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los más comúnmente utilizados en loscoches o automóviles y para muchas otras funciones en las que se emplean como motorestacionario. El motor de gasolina de cuatro tiempos se conoce también como “motor deciclo Otto”, denominación que proviene del nombre de su inventor, el alemán NikolausAugust Otto (1832-1891). 16 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  17. 17. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman unmotor de combustión interna, pasamos a explicar cómo funciona uno típico de gasolina.MOTOR DE CUATRO TIEMPOS (INTRODUCCION)En la fase de admisión, la válvula de admisión se abre y el pistón se desplaza hacia abajo enel cilindro, aspirando la mezcla de combustible y aire. La válvula de admisión se cierracerca del final de la carrera de admisión y el pistón se mueve hacia arriba del cilindro,comprimiendo la mezcla. Al aproximarse el pistón a la parte superior del cilindro en lacarrera de compresión, se enciende la bujía y la mezcla se inflama. Los gases de lacombustión se calientan y expansionan con gran rapidez, lo que aumenta la presión en elcilindro, forzando al pistón de nuevo a bajar en lo que se denomina carrera de expansión omotriz. La válvula de escape se abre y forzados los gases por la subida del pistón pasan através de ella para salir al exterior del cilindro.CARACTERISTICAS MECANICAS, TERMICAS Y VOLUMETRICASLas características esenciales que definen a los motores de explosión de combustión internason:a) FORMA DE REALIZAR LA CARBURACION: El llenado de los cilindros se realiza con la mezcla aire-combustible, la cual se prepara enel exterior de los cilindros por medio del carburador, o los sistemas de inyección, paradespués ser comprimida en el interior de los mismos. Debido a esta forma de carburaciónlos motores necesitan consumir combustibles ligeros y fácilmente valorizables, para que lamezcla se realice en perfectas condiciones de carburación y para obtener así una rápidacombustión.b) RELACION DE COMPRESION Y POTENCIA: Debido a los combustibles utilizados,la relación de compresión en estos motores no puede ser elevada, ya que está limitada porla temperatura alcanzada por la mezcla durante la compresión en el interior del cilindro, lacual no puede ser superior a la temperatura de inflamación de la mezcla. Estas relaciones decompresión limitan la potencia de estos motores. Sin embargo, la preparación de la mezclafuera del cilindro, con tiempo suficiente durante la aspiración y compresión para obteneruna buena carburación de la misma, permite una rápida combustión, con lo que se puedeobtener un elevado numero de revoluciones en el motor.c) FORMA DE REALIZAR LA COMBUSTION: Otra de las características esenciales deestos motores es la forma de realizar su combustión (volumen constante). Esta se producecuando el embolo se encuentra en el punto de máxima compresión y se realiza de unaforma rápida, por capas como si fuera una explosión, pero sin que los gases puedanexpansionarse o sea, aumentar su volumen. Esto hace que la presión y la temperaturainterna se eleven extraordinariamente al final de la combustión y se alcancen presionesconsiderables (40 a 70 kgf/cm2) que ejerce un empuje notable sobre el pistón,desplazándolo para realizar el trabajo motriz. 17 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  18. 18. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.d) FORMA DE ENCENDIDO: Estos motores se caracterizan por la forma de encendido,el cual se produce por ignición de la mezcla a través de una chispa eléctrica, que haceexpansionar los gases una vez iniciada la combustión.Funcionamiento del motor de combustión interna de cuatro tiemposLos tiempos de un motor de cuatro tiempos son: 1. Admisión 2. Compresión 3. Explosión 4. EscapeAdmisión.-Al inicio de este tiempo el pistón seencuentra en el PMS (Punto Muerto Superior). Eneste momento la válvula de admisión se encuentraabierta y el pistón, en su carrera o movimiento haciaabajo va creando un vacío dentro de la cámara decombustión a medida que alcanza el PMI (PuntoMuerto Inferior), ya sea ayudado por el motor dearranque cuando ponemos en marcha el motor, odebido al propio movimiento que por inercia leproporciona el volante una vez que ya se encuentrafuncionando. El vacío que crea el pistón en estetiempo, provoca que la mezcla aire-combustible queenvía el carburador al múltiple de admisión penetre enla cámara de combustión del cilindro a través de laválvula de admisión abierta.Compresión.- Una vez que el pistón alcanza el PMI(Punto Muerto Inferior), el árbol de leva, que girasincrónicamente con el cigüeñal y que ha mantenido abierta hasta este momento la válvulade admisión para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra.En ese preciso momento el pistón comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire ygasolina que se encuentra dentro del cilindro. 18 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  19. 19. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Explosión.- Una vez que el cilindro alcanza el PMS(Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustibleha alcanzado el máximo de compresión, salta una chispaeléctrica en el electrodo de la bujía, que inflama dichamezcla y hace que explote. La fuerza de la explosiónobliga al pistón a bajar bruscamente y ese movimientorectilíneo se transmite por medio de la biela al cigüeñal,donde se convierte en movimiento giratorio y trabajoútil.Escape.- El pistón, que se encuentra ahora de nuevo enel PMI después de ocurrido el tiempo de explosión,comienza a subir. El árbol de leva, que se mantienegirando sincrónicamente con el cigüeñal abre en esemomento la válvula de escape y los gases acumuladosdentro del cilindro, producidos por la explosión, sonarrastrados por el movimiento hacia arriba del pistón,atraviesan la válvula de escape y salen hacia la atmósferapor un tubo conectado al múltiple de escape.De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor,que continuarán efectuándose ininterrumpidamente encada uno de los cilindros, hasta tanto se detenga elfuncionamiento del motor.ORDEN DE EXPLOSIONESPor orden de explosiones se entiende la sucesión de encendidos en los distintos cilindrosdel motor. Se por una serie de números que señalan el orden. Cada número determina elordinal del cilindro, empezando por el lado opuesto al del volante.El orden de explosión más usado es 1-3-4-2, pudiéndose variar éste, siempre y cuandotambién variemos la disposición de los codos del cigüeñal. 19 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  20. 20. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. TIPOS DE MOTORESINTRODUCCION: Cuando se clasifican los motores existen varios puntos de partida o varias formas depoder clasificarlos, y en este momento presentamos la siguiente clasificación: a. Por el tipo de combustión: Externa e interna. b. Por el tipo de combustible o energía para funcionar: Gasolina, Gasoil o Diesel, eléctricos e híbridos. c. Por el tipo de movimiento: rotativo de leva (Wankel), rotativo de cilindros en “X” (Markel), Turbina y de vaivén. d. Por el número de ciclos o tiempos: de 2 o 4 tiempos. e. Por el tipo de refrigeración: enfriados por líquido y aire. f. Por el número de cilindros: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 hasta 16 cilindros. g. Por la disposición de los cilindros: de cilindros en línea, de cilindros en “V”, motores con cilindros opuestos, motores de cilindros en “W” y motores en forma de “X”. h. Por la disposición de las válvulas: en I, L, F, T.CLASIFICACION POR EL TIPO DE COMBUSTION: Los motores se pueden clasificar en motores de combustión externa y motores decombustión interna. Los primeros queman el combustible que les da energía fuera delcuerpo del mismo motor, es decir utilizan una cámara separada para quemar ya sea madera,carbón u otro elemento que les de la energía. Los segundos queman el combustible dentrodel mismo cuerpo del motor y la transforman en energía mecánica. 20 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  21. 21. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.CLASIFICACION POR EL TIPO DE COMBUSTIBLE: a. Motores gasolina:En un motor de gasolina, las bujías encienden la mezcla de aire-combustible consistente deaire y gasolina, creando la combustión en el interior de los cilindros. La presión generadaallí empuja al pistón hacia abajo. Este movimiento es convertido por el cigüeñal, al cual lospistones están conectados mediante las bielas en movimiento rotatorio. A fin de obtenerfuerza continua desde el motor, es necesario extraer los gases innecesarios creados en losprocesos de combustión y suministrar nueva mezcla de aire combustible dentro de loscilindros en una forma cíclica.Motor de Gasolina de 4 CiclosA fin de que un motor de gasolina se mueva continuamente, el movimiento requerido por lacombustión debe ser repetido en una secuencia constante. Primero, la mezcla aire-combustible es tomada dentro del cilindro, esto luego es comprimido y quemado, y despuéslos gases de combustión generados por el combustible quemado son extraídos desde elcilindro. De este modo, un motor en el cual los pistones van a través de 4 carreras -admisión, comprensión, combustión y escape- es llamado un motor de 4 ciclos. 21 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  22. 22. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. b. Motores diesel: Los motores diesel siguen el mismo ciclo de cuatro tiempos explicado en el motor degasolina, aunque presentan notables diferencias con respecto a éste. En el tiempo deadmisión, el motor diesel aspira aire puro, sin mezcla de combustible. En el tiempo decompresión, el aire se comprime mucho más que en el motor de gasolina, con lo quealcanza una temperatura extraordinariamente alta. En el tiempo de explosión no se hacesaltar ninguna chispa —los motores diesel carecen de bujías de encendido—, sino que seinyecta el gasoil o diesel en el cilindro, donde se inflama instantáneamente al contacto conel aire caliente. Los motores de gasoil no tienen carburador; el acelerador regula la cantidad de gasoil odiesel que la bomba de inyección envía a los cilindros. Los motores diesel son máseficientes y consumen menos combustible que los de gasolina. No obstante, en un principiose utilizaban sólo en camiones debido a su gran peso y a su elevado costo. Además, sucapacidad de aceleración era relativamente pequeña. Los avances realizados en los últimosaños, en particular la introducción de la turbo-alimentación, han hecho que se usen cada vezmás en automóviles; sin embargo, subsiste cierta polémica por el supuesto efectocancerígeno de los gases de escape (aunque, por otra parte, la emisión de monóxido decarbono es menor en este tipo de motores). c. Motores y generadores eléctricosMotores y generadores eléctricos, grupo de aparatos que se utilizan para convertir laenergía mecánica en eléctrica, o a la inversa, con medios electromagnéticos. A una máquinaque convierte la energía mecánica en eléctrica se le denomina generador, alternador odinamo, y a una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica se le denominamotor.Dos principios físicos relacionados entre sí sirven de base al funcionamiento de losgeneradores y de los motores. El primero es el principio de la inducción descubierto por elcientífico e inventor británico Michael Faraday en 1831. Si un conductor se mueve a través 22 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  23. 23. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.de un campo magnético, o si está situado en las proximidades de otro conductor por el quecircula una corriente de intensidad variable, se establece o se induce una corriente eléctricaen el primer conductor. El principio opuesto a éste fue observado en 1820 por el físicofrancés André Marie Ampère. Si una corriente pasa a través de un conductor situado en elinterior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica sobre el conductor. .La máquina dinamoeléctrica más sencilla es la dinamo de disco desarrollada por Faraday,que consiste en un disco de cobre que se monta de tal forma que la parte del disco que seencuentra entre el centro y el borde quede situada entre los polos de un imán de herradura.Cuando el disco gira, se induce una corriente entre el centro del disco y su borde debido ala acción del campo del imán. El disco puede fabricarse para funcionar como un motormediante la aplicación de un voltaje entre el borde y el centro del disco, lo que hace que eldisco gire gracias a la fuerza producida por el campo magnético.El campo magnético de un imán permanente sólo tiene fuerza suficiente como para hacerfuncionar una dinamo pequeña o motor. Por ello, los electroimanes se emplean enmáquinas grandes. Tanto los motores como los generadores tienen dos unidades básicas: elinductor, que crea el campo magnético y que suele ser un electroimán, y la armadura oinducido, que es la estructura que sostiene los conductores que cortan el campo magnéticoy transporta la corriente inducida en un generador, o la corriente de excitación en el casodel motor. La armadura es por lo general un núcleo de hierro dulce laminado, alrededor delcual se enrollan los cables conductores.CLASIFICACION POR EL TIPO DE MOVIMIENTO: a. El motor Rotativo o Wankel: El motor rotativo Wankel, que viene desarrollándose desde los años veinte, no poseecilindros ni pistones como los motores a los que estamos acostumbrados. Por contra, unsimple “tambor” rotatorio es el que se encuentra dentro de la carcasa.¿Porqué su simplicidad, suavidad y gran potencia no han podido terminar con los motoresde pistones? En principio fueron problemas mecánicos con la estanqueidad. Ahora, en lanueva era de los materiales de alta tecnología eso ya no parece problema. Pero hay un 23 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  24. 24. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.escollo que, de momento, parece difícil de superar. Consume demasiado y contamina más,mal asunto en estos tiempos.Funcionamiento: Un motor rotativo o Wankel, en honor a su creador el Dr. Félix Wankel, es un motorde combustión interna que funciona de una manera completamente diferente de los motoresconvencionales. Al igual que un motor de pistones, el rotativo emplea la presión creada por lacombustión de la mezcla aire-combustible. La diferencia radica en que esta presión estácontenida en la cámara formada por una parte del recinto y sellada por uno de los lados delrotor triangular, que en este tipo de motores reemplaza a los pistones. El rotor sigue un recorrido en el que mantiene sus 3 vértices en contacto con elalojamiento, delimitando así tres compartimentos separados de mezcla. A medida que elrotor gira dentro de la cámara, cada uno de los 3 volúmenes se expande y contraenalternativamente; es esta expansión-contracción la que succiona el aire y el combustiblehacia el motor, comprime la mezcla, extrae su energía expansiva y la expele hacia elescape.Ventajas: Menos piezas móviles: El motor Wankel tiene menos piezas móviles que un motor alternativo de 4 tiempos. Esto redunda en una mayor fiabilidad. Suavidad de marcha: Todos los componentes de un motor rotativo giran en el mismo sentido, en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las que está sometido un pistón. Están balanceados internamente con contrapesos giratorios para suprimir cualquier vibración. Incluso la entrega de potencia se desarrolla en forma más progresiva, dado que cada etapa de combustión dura 90° de giro del rotor y a su vez como cada vuelta del rotor representa 3 vueltas del eje, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta; compárenlo con un motor monocilíndrico, donde cada combustión transcurre durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal. Menor velocidad de rotación: Dado que los rotores giran a 1/3 de la velocidad del eje, las piezas principales del motor se mueven más lentamente que las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad. Menores vibraciones: Dado que las inercias internas del motor son muy pequeñas (no hay bielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones), solo las pequeñas vibraciones en la excéntrica se ven manifestadas.Desventajas Emisiones: Es más complicado (aunque no imposible) ajustarse a las normas de emisiones contaminantes. 24 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  25. 25. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. Costos de mantenimiento: Al no estar tan difundido, su mantenimiento resulta costoso. Consumo: La eficiencia termodinámica (relación consumo-potencia) se ve reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación de compresión. Difícil estanqueidad: Resulta muy difícil aislar cada una de las 3 secciones del cilindro en rotación, que deben ser impermeables unas de otras para un buen funcionamiento. Además se hace necesario cambiar el sistema de estanqueidad cada 6 años aproximadamente, por su fuerte desgaste. Sincronización: La sincronización de los distintos componentes del motor debe ser muy buena para evitar que la explosión de la mezcla se inicie antes de que el pistón rotativo se encuentre en la posición adecuada. Si esto no ocurre, la ignición empujará en sentido contrario al deseado, pudiendo dañar el motorInyección electrónica de gasolina para motor wankel -Mazda MPI-El motor Mazda MPI instalado en el modelo Mazda RX7 con motor giratorio (wankel) dedoble cámara es un sistema de inyección intermitente. El inyector primario inyecta gasolinaen la lumbrera de admisión y el inyector secundario lo hace en el colector de admisión. Elcuerpo de la mariposa lleva incorporadas dos válvulas de mariposa, la primaria y lasecundaria. El medidor del caudal de aire no necesita ningún tipo de accionamientomecánico.Sistema de admisiónEl sistema de admisión consta de filtro de aire, medidor del caudal de aire, colector deadmisión y tubos de admisión conectados a cada cámara giratoria. El sistema de admisióntiene por función hacer llegar a las cámaras la cantidad de aire necesaria a cada ciclo decombustión. La forma especial del colector de admisión utiliza las pulsaciones de altavelocidad del motor giratorio para proporcionar un efecto de sobrealimentación a la mezclaaire/combustible dentro de las cámaras de combustión. 25 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  26. 26. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Medidor del caudal de aireEl medidor del caudal de aire o caudalímetro registra la cantidad de aire que el motor aspiraa través del sistema de admisión. El caudalímetro (8) envía una señal eléctrica a la unidadde control (7), la cual determina la cantidad de combustible necesaria. La cantidad variaráen función del estado de funcionamiento del motor que supervisan varios sensores.Elementos que forman el sistema Mazda MPIOtros sensoresVarios sensores supervisan el estado de funcionamiento del motor y, junto con la UCE,registran sus magnitudes variables. El interruptor de la mariposa (12) registra la posición delas mariposas. El sensor de la temperatura o sonda térmica (16) registra la temperatura delrefrigerante, mientras que el sensor de la temperatura del aire (17) mide la temperatura delaire de admisión.Unidad de control electrónicaLas señales eléctricas que transmiten los sensores las recibe la unidad de control (7) y sonprocesadas por sus circuitos electrónicos. La señal de salida de la UCE consiste enimpulsos de mando a los inyectores. Estos impulsos determinan la cantidad de combustible 26 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  27. 27. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.que hay que inyectar al controlar el tiempo de apertura de los inyectores a cada revolucióndel motor.Sistema de alimentaciónConsta de depósito de gasolina (1), electro bomba (2), que se halla sumergida en el depositede la gasolina, filtro de combustible (3), regulador de presión (4) y las válvulas deinyección o inyectores (5 y 6).Una bomba celular de rodillos accionada eléctricamente conduce bajo presión elcombustible desde el depósito, a través de un filtro, hasta los inyectores. La bomba impulsamás gasolina de la que el motor puede necesitar como máximo y la cantidad sobrante esdevuelta al depósito. Una válvula solenoide (9) instalada en el tubo de vacío entre elcolector y el regulador de la presión se encarga de las variaciones de la presión delcombustible.Válvula de control de la derivación del aire (BAC)Para vencer las resistencias por rozamiento en un motor frío una válvula de control de laderivación del aire "(BAC, By-pass Air Control) (15) permite que entre más aire eludiendola mariposa para conseguir un ralentí estable durante la fase de calentamiento. La UCEcontrola la válvula. Constitución del motor wankelEsta constituido por una carcasa en forma de elipse -estator- (que se puede comparar albloque en el motor alternativo), que encierra el cilindro y todas las piezas móviles delmotor, la forma del cilindro se llama hipotrocoide. En la carcasa van las lumbreras deadmisión y de escape, las camisas de liquido refrigerante, la o las bujías de encendido y aella se fija el piñón sobre el que rueda el rotor por su corona dentada interior. 27 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  28. 28. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.El rotor, que es el émbolo giratorio, tiene forma de triángulo equilátero curvilíneo y giraexcéntricamente apoyado en el piñón fijo y sus vértices se mantienen siempre en contactocon la superficie del cilindro o carcasa del estator. Para mantener estanqueidad entre las trescámaras en que en todo momento esta dividido el "cilindro" por el "embolo", este lleva ensus vértices una especie de patines que serian los segmentos en el motor alternativo. Entreel "émbolo" o rotor y el eje motor va un importante rodamiento de rodillos para articularambos.En cada cara del triángulo del rotor, va un vaciado que es la cámara de compresión. Cadacara del rotor actúa como un pistón y realiza los cuatro tiempos del ciclo por vuelta, por loque el motor de un solo rotor equivale a uno de tres cilindros y dos tiempos ateniéndose aque estos se realizan en una revolución del motor, aunque lo cierto es que por cada vueltadel rotor el árbol motor da 3 vueltas, siendo ello debido a 2 causas: primera, el numero dedientes de la corona interna del rotor es 1,5 veces el de dientes de piñón fijo, (ejemplo: paracorona 45 - piñón 30); segunda, el rotor tiene un movimiento de rotación y otro detranslación; ambas causas recogidas en la excéntrica del eje del motor hace que este seaimpulsado a una velocidad angular triple de la del rotor.Comparado con los motores alternativos el motor wankel tiene las siguientes:Ventajas:- Menos pesado (1/3) y mas sencillo y compacto al disminuir considerablemente el numerode piezas.- Más silencioso y suave.- Puede girar a mayor número de revoluciones sin los efectos de inercia tan apreciables.- Como el motor de 2 tiempos, elimina el sistema de distribución.- Precio mucho menor fabricado en serie.Inconvenientes: 28 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  29. 29. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.- Refrigeración muy potente y complicada, pues un lado del motor (por las lumbreras) estaa unos 150ºC y por el opuesto (cámara de combustión) a unos 1000ºC.- Engrase complejo; el eje a presión, el rotor con mezcle (como el 2 tiempos) del 1 al 2%.- El cierre entre compartimentos formados por las caras del rotor es uno de los mayoresproblemas que plantea este motor.- El par cae rápidamente por debajo de las 1000 rpm del motor, lo que hace que sea pocoelástico- Poco freno motor.El revolucionario motor de Félix Wankel tuvo que esperar a que la tecnología de selladoalcanzara un nivel tal que le permitiera realizar la combustión en condiciones aceptables. Apesar de los progresos realizados en el sellado de los motores Wankel, actualmente larelación de compresión todavía está bastante limitada en relación con los motoresconvencionales.El modelo RX de Mazda se viene fabricando desde los años 70, (actualmente denominadoMazda RX-7). El Mazda RX-7 incorpora un motor Wankel de dos rotores que giran 29 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  30. 30. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.sincronizadamente para entregar mayor potencia, y dos turbos para proporcionarles mayorcarga. Con estos dos turbos (uno para bajas velocidades de giro y otro para altas) el motorproporciona 255 caballos de potencia con 1.3 litros de desplazamiento. Los motores RX-7se consideran bastante fiables en los primeros seis años de vida, después los selloscomienzan a estropearse y necesitan ser reemplazados.Los estrictos requerimientos para mantener las cámaras selladas entre si era para FélixWankel el desafío más grande, y fue la causa del fracaso de la tecnología rotativa en eldecenio de 1970. Entonces simplemente no se encontró la forma de obtener un motorrazonablemente eficiente.Otro problema detectado en el motor Wankel, y que aún no ha sido totalmente resuelto, esuna tendencia a provocar "dieseling" en determinadas condiciones de funcionamiento.Como el punto de combustión del rotor es muy preciso, cuando el tiempo se retrasa unpoco, puede ocurrir que la combustión empiece antes de que el rotor gire por si mismo.Esto provoca que la explosión empuje al rotor en sentido contrario al ciclo de rotación, locual puede dañar al motor. Esto ocurre con frecuencia a baja velocidad. Motor Markel:Es un motor rotativo de combustión interna, mediante su revolucionario diseño se consiguesolucionar problemas tradicionales de los motores lineales, reduce la contaminación, elDesgaste de los componentes, vibraciones, consumo, aumenta el rendimiento y la Potencia. El motor Markel es un motor rotativo conocido también por el nombre de Rotary Internalcombustión Engine, fue creado por Don Vicente Gamón y desarrollado por la empresaEspañola Markel Motor S.A. con Juan Carlos Imaz a la cabeza como director general. Eldesarrollo y perfeccionamiento de este motor ha llevado a sus creadores más de 25 años, enel presente Markel Motor se ha expandido principalmente en los Estados Unidos. 30 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  31. 31. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. Especificaciones de nuestro último prototipo. Refrigeración: AIRE Número de Cilindros: CUATRO, pero el sistema se puede adaptar a dos, tres, cinco… Cilindrada: 400 c.c. adaptable a cualquier cilindrada Configuración: CUATRO EN CRUZ Ralentí: 200RPM Válvulas: UNA POR CILINDRO (ESCAPE POR LA CULATA) Carburación: UN CARBURADOR adaptable a inyección ASISTIDO POR UN COMPRESOR VOLUMÉTRICOFuncionamiento:Este sistema motriz mantiene un par excepcional gracias a su excelente brazo de palanca entodo el ciclo de potencia, especialmente en el inicio de la fase de combustión. Al ser unsistema rotativo que no sufre del consumo del tren alternativo, aunque empiece a fallar uncilindro (por el motivo que sea), los otros tres continúan funcionando hasta rectificar laposible avería. Carece de vibraciones.Despiece del motor:El motor Markel reduce sensiblemente loscostes de fabricación ya que, tanto en sunúmero de piezas (menos de la mitad de unmotor de 4T), como en su grado desimplicidad (eliminación del enfriamientomediante líquido, bloque muy sencillo,cigüeñal recto, bielas y otros materiales deplástico), lo hacen mucho más sencillo ybarato. En cuanto al montaje, su sencillez ysu ahorro de tiempo son muy importantes, yaque se desmonta y se vuelve a montartotalmente en menos de tres horas (cuatroveces menos que un motor de 4 tiempos). 31 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  32. 32. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Carcasa de Protección:La carcasa del sistema Markel tiene varias funciones: Protege el motor, insonoriza losescapes, (dentro se encuentra el sistema de silenciosos), enfría el motor, permitiendo elpaso necesario de aire que siempre se mantiene separado del sistema de escapes y cuyafunción es recoger los gases calientes en unas cámaras estancas, filtrándolo por unnovedoso sistema que utiliza las inercias centrifugas para captar las partículas según susdensidades. 32 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  33. 33. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Cigüeñal:El cigüeñal esta montado en paralelo al eje delos cilindros y concéntrico a estos. Este eje depotencia gira a las mismas vueltas que el porta-cilindros y además, en el mismo sentido derotación de estos.Como particularidad, en este motor el cigüeñaldeja de ser una pieza costosa y complicada defabricar. Es un eje de potencia, sencillo ybarato, con un alojamiento mecanizado en unode sus extremos para los cuatro pies de biela.Otras Piezas:El menor número de piezas y su bajo coste de fabricación hacen del motor Markel unsistema idóneo para mercados en vías de desarrollo, ya que todas estas piezas podríanfabricarse en estos mismos países sin necesidad de la tecnología puntera que exigen losmotores modernos, eliminando los costes de transporte y logística que encarecen elproducto. 33 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  34. 34. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.MARKEL MOTOR ha creado, patentado y desarrollado el sistema denominado: MOTORROTATORIO DE COMBUSTION INTERNA. Un motor sensiblemente distinto acualquier sistema motriz jamás concebido, siendo una alternativa real a los sistemas demotorización existentes en el mercado. El motor rotatorio Markel mejora sustancialmente laeficiencia del motor convencional, lo que nos hace ser optimistas sobre su futuro, dandocomo resultado el desarrollo y comercialización de sus múltiples aplicaciones. b. Motor de Vaivén: Los motores de vaivén son los motores que comprenden al conjunto de mecanismos decilindro y pistón específicamente, con un cigüeñal que trasforma el movimiento de arribaabajo en movimiento giratorio. 34 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  35. 35. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.CLASIFICACION POR LOS CICLOS:Ciclos de tiempo del motor de combustión interna Los motores de combustión interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro tiempos,siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los más comúnmente utilizados en loscoches o automóviles y para muchas otras funciones en las que se emplean como motorestacionario. Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman un motor decombustión interna, pasamos a explicar cómo funciona uno típico de gasolina. Como el funcionamiento es igual para todos los cilindros que contiene el motor,tomaremos como referencia uno sólo, para ver qué ocurre en su interior en cada uno de loscuatro tiempos: Admisión Compresión Explosión EscapeMotores de dos tiempos:En estos motores la cuatro operaciones de que se compone el ciclo del motor de cuatrotiempos se realizan en, sólo, dos carreras del pistón, existiendo una explosión por cadavuelta del cigüeñal.No tienen válvulas sino que van provistos de tres ventanas o lumbreras. La primera es lade escape y está situada frente a la de admisión de mezcla. Hay una tercera lumbrera, por laque entra la mezcla al carter desde el que pasa al cilindro.Al igual que en el motor de cuatro tiempos, en el de dos también hay segmentos decompresión, pero no de engrase dado que éste se efectúa directamente por el aceite queporta la mezcla carburada y que mantiene una proporción, aproximada, de medio litro deaceite por diez de gasolina. 35 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  36. 36. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.CLASIFICACION POR EL TIPO REFRIGERACIÓN:Sistema de refrigeración por líquido: Este sistema de refrigeración utiliza agua o agua mezclada con anticongelante pararefrigerar el motor. Este sistema utiliza una serie de conductos dentro del bloque y laculata para enfriar las partes del motor. A su vez utiliza un radiador con un ventiladordonde se enfría el líquido que entra en contacto con las partes del motor para enfriarlo.Sistema de refrigeración por aire. Este tipo de refrigeración no utiliza líquido en elinterior del motor. Este tipo de sistema de enfriamiento utiliza la radiación del motor y elaire para poder enfriar el motor. Básicamente este tipo de sistema utiliza aletas deenfriamiento alrededor del bloque y culata del motor y una turbina que dirige el aire hacialas aletas para poder enfriar. 36 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  37. 37. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.CLASIFICACION POR EL NÚMERO DE CILINDROS:Existe esta clasificación de los motores, donde podemos encontrar motores de 1, 2, 3, 4, 6,10, 12 hasta 16 cilindros respectivos. Motor de un cilindro. Motor de 4 cilindros.CLASIFICACION DE LOS CILINDROS POR LA POSICION. 37 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  38. 38. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Cilindros en línea (1), en V (2) y opuestos (3).La posición de los cilindros dependerá de la construcción del motor y la necesidad. Entreesta disposición tenemos los motores en línea, los motores en V, los motores en W, losmotores en X y los motores opuestos.CLASIFICACION DE MOTORES POR LA DISPOSICION DE LAS VALVULAS: En este tipo de disposición encontramos: en I, L, F y T. 38 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  39. 39. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. ACTIVIDADES 1. Utilizando sus propios conceptos, desarrolle en hojas los siguientes temas: a. Punto muerto superior. b. Carrera. c. Motor cuadrado. d. Relación de compresión. e. Cilindrada. f. Motor de Vaivén. 2. Realice un cuadro sinóptico con la clasificación de los motores. (Hojas adicionales) 3. Realice un cuestionario de 10 preguntas sobres los temas de parámetros del motor. 4. Realizar un trabajo de recopilación de información utilizando fuentes bibliográficas o de la red mundial de información (internet) sobre los tipos de motores. http://mecanicaitcb.ucoz.com/ 39 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  40. 40. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. Área de calificación y punteo. Actividades del libro: Actividad Firma o sello. Puntaje. 1 2 3 4 Observaciones: Actividades de taller: Actividad Firma o sello. Puntaje. Observaciones: 40 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  41. 41. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. CABEZAS DE CILINDROS O CULATAS Con el nombre de cabeza (culata) se conoce a la parte superior del motor.[También llamado, tapa del bloque de cilindros] Esta parte, es construida en base a lafundición de metales aleados, con la intención de darle consistencia, y resistencia a las altastemperaturas. La forma que se obtiene como una sola parte, reúne los requerimientos de losingenieros, que lo diseñaron teniendo en cuenta el tipo de motor en construcción. En elparque automotriz, existen diferentes diseños de cabezas, igualmente están equipadas dediferentes componentes. Todas las cabezas llevan instaladas, las válvulas con sus respectivas guías, asientos yresortes. De acuerdo con los fabricantes, las cabezas toman diferentes configuraciones; unasvienen con árbol de levas arriba, otras traen hasta cuatro válvulas por pistón; las cámaras decombustión son diferentes; pero; la función y objetivo es común en todas ellas. La funciónes permitir el sube, y baja de las válvulas, ajustándose exactamente en sus asientos. El objetivo es conseguir que la mezcla, aire- combustible pueda comprimirse, hastaconseguir la combustión en la cámara, resistiendo el calor que se genera en ella. Culata con árbol de levas.Se conoce como cabeza o culata a; la parte superior del motor, encargada de soportar elcalor consecuente de las explosiones originadas en la cámara de combustión, derivadas delfuncionamiento de este. 41 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  42. 42. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.La cabeza es una estructura sólida; tiene diseñado el espacio para alojar las válvulas, suscomponentes; y en los motores actuales tiene el espacio para acomodar 1 o 2 árbol de levas.Las culatas o cabezas, son las encargadas de soportar el calor consecuente de lacombustión; debido a esto, las cabezas, dentro de su estructura sólida, traen diseñadospasajes, por donde circula el agua o liquido enfriante, ayudando así, a que la temperatura noalcance niveles críticos.MECANISMO DE VÁLVULA Se llama mecanismo de válvulas, al conjunto de piezas que regulan la entrada y salidade los gases en el cilindro. Los elementos que forman el sistema o mecanismo de válvulas, son:  Engranaje de mando.  Árbol de levas.  Taqués.  Válvulas. En un motor de 4 ciclos, cada uno de los cilindros es provisto con una o dosválvulas de admisión y válvulas de escape. El mecanismo de válvula es el equipo el cualabre y cierra éstas válvulas en el momento óptimo para que el movimiento de las válvulascoincida con los pistones cuando ellos se mueven arriba y abajo. Los mecanismos deválvula principalmente consisten de los mecanismos OHV, OHC y DOHC.Tipos de Mecanismos de Válvula:OHV: El eje de levas está montado sobre el bloque de cilindros. Este abre y cierra lasválvulas mediante varillas de empuje y balancines. Una característica de este tipo desistema es que tiene un buen rotado de servicio.SOHC / OHC: Con este tipo de sistema, el eje de levas esta montado en la parte superiorde los cilindros y las levas mueven directamente a las válvulas. 42 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  43. 43. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Se utiliza un eje de levas simple para abrir y cerrar las válvulas. Una de las característicasdel tipo SOHC es que tiene un buen comportamiento a altas velocidades. DOHC: Con este tipo de sistema las válvulas de admisión y las válvulas de escape sonmovidas por ejes de levas separados (2 ejes de levas). Una de las características de este tipode sistema es que se alcanzan mayores velocidades que con el sistema SOHC. El DOHCtambién es llamado motor twin cam (doble eje de levas gemelo) Este tipo de sistema sedivide a su vez en tipo "G" y Tipo "F". Apriete de una culata.Motor Twin Cam de 16 (24) Válvulas: Este es un motor de alto rendimiento capaz demarchar a altas velocidades a fin de aumentar la potencia de salida del motor al máximonivel, y que es capaz de uniformizar suavemente la admisión y el escape. Para aumentar la potencia máxima de salida de un motor, no solo debe deaumentarse la velocidad, sino que también debe de efectuarse una mayor alimentación demezcla aire-combustible a los cilindros. 43 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  44. 44. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Mecanismo de Alta Tecnología en el Motor Twin Cam A fin de mejorar el rendimiento y la economía del combustible en este rango develocidad, donde la mayoría de personas conducen, se ha adoptado un engranaje de tipotijeras (motor tipo “F”). Este mecanismo de alta tecnología hace posible que la cámara decombustión sea más compacta, aumentando la eficiencia de la combustión, mientras que elmotor se hace más liviano.ELEMENTOS DEL MECANISMO DE VALVULASCulata de Cilindros La culata de cilindros es montada en la parte superior del bloque de cilindros, queen unión con los cilindros y pistones, forman la cámara de combustión. Como en el bloquede cilindros, la culata de cilindros, está hecha de hierro fundido o aleación de aluminio. Laspartes principales de la culata de cilindros tienen los siguientes nombres y funciones: a. Cámara de Combustión:Esta cámara es donde la mezcla de aire-combustible es quemada y donde las bujías deencendido prenden la mezcla aire-combustible que es ingresada. 44 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  45. 45. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. b. Orificios de Admisión y Escape:Estos son conductos a través de los cuales la mezcla aire-combustible es entregada alcilindro y a través de los cuales los gases de escape son expulsados desde los cilindros.Ellos son abiertos y cerrados por sus respectivas válvulas.Camisa de Agua y Galería de Aceite:Estas proveen conductos para el refrigerante y aceite del motor alrededor de las cámaras decombustión para enfriarlas.Situada en la parte superior del bloque motor y fijada a este mediante espárragos cierra loscilindros formando con este una cámara donde se desarrolla el ciclo de trabajo. En ella sealoja las válvulas y el árbol de levas o los balancines.Es la pieza que cubre el bloque de cilindros por la parte superior. Va unida a este porpernos o tornillos y contiene los conductos por los que entran y salen los gases al motor, lascanalizaciones para la circulación del líquido refrigerante y lubricante, las bujías, y tambiénaloja el mecanismo de la distribución. Suelen ser fabricadas en aleación de aluminio paraevacuar el calor. c. Engranaje de mando: El engranaje de mando son dos piñones que están sujetos, uno al cigüeñal por el extremoopuesto al volante y otro al extremo del árbol levas. Al girar el cigüeñal, hace girar al eje delevas a la mitad de vueltas. Esto se logra al engranar un piñón con el doble de dientes, y 45 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  46. 46. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.esto se entenderá al recordar que por cada dos vueltas del cigüeñal, sólo se efectúa un ciclocompleto, esto es, que en cada cilindro se produce una sola admisión y un solo escape. El engranaje puede ser:  Directo, por medio de piñones.  Por polea dentada de nylon.  Por cadena metálica. Ha de encontrarse siempre en su punto. Para su reglaje se deben hacer coincidir lasmarcas que facilita el fabricante. d. Árbol de levas: El árbol de levas es un eje que girasolidario al cigüeñal y a la mitad de vueltasque éste. Está provisto de unas excéntricas,llamadas levas, en número de dos por cilindroy una más para la bomba de alimentación. Las dos levas que tiene cada cilindro son:  Para admisión.  Para escape. En el árbol de levas va dispuesto también un piñón que servirá para moer, por su parteinferior, la bomba de engrase y, por su parte superior, el eje ruptor y pipa o distribuidor(Fig. 2). 46 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  47. 47. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. e. Taqués o levanta válvulas: Los taqués o empujadores tienen por misión empujar, como su nombre indica, lasválvulas cuando son accionadas por las levas. Al girar el árbol de levas (A), la leva (B) empuja al taqué (C), éste vence el resorte (D) ypermite que se despeje el orifico o tobera cerrado por la válvula (E), siendo (F) el reglaje detaqués. Entre el taqué y la válvula existe un espacio llama juego de taqués, que oscila entre 015y 020 milímetros. Su visión es permitir la dilatación por el calor de manera que cierrecorrectamente la válvula cuando el taqué no es accionado por la leva. En un motor caliente, si se observa que las válvulas no cierran herméticamente, serádebido, generalmente, a que los levanta válvulas están mal reglados. 47 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  48. 48. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. El ajustar la separación de los taqués, a los límites marcados por las casas constructoras,se llama "reglaje de los levanta válvulas. f. Válvulas: La leva es el dispositivo que hace abrir la válvula durante un instante, manteniéndosecerrada, por medio de un resorte, durante el resto del tiempo. Las válvulas tienen forma de seta y están formadas por cabeza y vástago. Tiene por misión abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de gases. Su colon o vástago se desliza por la guía, y en el extremo de ésta se coloca un platillo desujeción. Entre el platillo y la guía dispone de un resorte, que es el que mantiene la válvulacerrada. Por cada cilindro deberá haber dos levas, ya que cada cilindro tiene dos válvulas. Se suelen hacer las válvulas de admisión más grandes que las de escape, para permitirun mejor llenado del cilindro. La entrada de gases al cilindro puede producirse por su parte superior o por la lateral,dependiendo de la colocación de las válvulas. Si los gases entran por la parte superior, se dice que el motor tiene las válvulas encabeza, y si entran por su parte lateral, se dice que tienen las válvulas laterales. Si van en cabeza, deben disponer de un nuevo elemento, llamado eje de balancines. Existen motores en los que cada cilindro tiene cuatro válvulas, dos de admisión y dos deescapé, accionadas por dos árboles de levas. Debido a que las válvulas son siempre sometidas a altas temperaturas de los gases eimpactos de la explosión de la combustión, ellas deben ser suficientemente fuertes pararesistir el calor y los grandes impactos. g. Resortes de VálvulasEstos funcionan para cerrar las válvulas, asegurando la respuesta al movimiento de laslevas. 48 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  49. 49. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. h. Brazos de BalancinesEstos son instalados en la culata de cilindros y son apoyados en el centro por un eje. Lamitad de los brazos de balancines siguen el movimiento de la leva, y son, de éste modo,movidos cerca al eje de oscilación formado por éste eje. La otra mitad de los brazos debalancines actúan para empujar las válvulas y abrirlas. i. Varillas de EmpujeEstas funcionan para transmitir los movimientos de los levanta válvulas a los brazos debalancines. 49 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  50. 50. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez.Esta es una de las cabezas, de un motor de 6 cilindros en "V". Se ilustra 6 válvulas, 3 deadmisión y tres de escape, por lo tanto, también lleva 6 balancines o pericos.Esta ilustración corresponde a la cabeza de un motor Ford V6.1] Tornillo, que sujeta al balancín, directamente en la estructura de la cabeza.2] Trapecio que facilita el movimiento y lubricación del balancín3] Balancín [observe que en este caso, no hay eje de balancines, también llamado flauta]4] Varilla empujadora [en este caso, esta varilla se mantiene en contacto, con un o buzo[valv lifter, alza válvula hidráulico], instalado en el bloque de cilindros5] Estructura de la Cabeza [culata] Cuando el motor empieza su funcionamiento, el árbol delevas mueve la varilla empujadora [4]; El balancín recibe el impulso por un lado; y comoconsecuencia, por el otro lado empuja la válvula contra la presión del resorte. Esta acciónsepara la cara de la válvula, de su asiento. j. Empaque de Culata:Otro componente importante en la unión de bloque y culata es la empaquetadura. Si es debuena calidad deberá tener la cualidad que le permite sellar con el motor frío y tambiéncaliente. Un torque de pernos adecuado no asegura el sello entre las piezas.Como Apretar la CulataCada fabricante indica en sus manuales como realizar esta operación. Sin embargo, cuandono está disponible dicha información se recurre primeramente a identificar la clase de pernoy luego a dar apriete según la tabla universal de torque estándar. Para realizar este trabajose utilizan las llaves dinamométricas o de torque. Existen diversos tipos: mecánicas,hidráulicas y neumáticas. La tecnología más moderna utiliza un sensor de ultrasonido parasaber la tensión real del perno, cuando está siendo apretado. DESMONTAJE DE LA CULATA EN EL MOTOR Y FUERA DE ÉL: El conjunto de los mecanismos que integran un motor se ve sometido en sufuncionamiento a un trabajo considerable, en cuanto a dureza del mismo se refiere. Losrozamientos entre las piezas móviles se traducen en desgastes, que generan holguras en elacoplamiento de los distintos componentes. Es lógico pensar que en el transcurso deltiempo, los desgastes de las piezas móviles de un motor y las holguras aparecidas aconsecuencia de ello, modifiquen substancialmente el funcionamiento del mismo. 50 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  51. 51. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. Cuando el motor no desarrolla la potencia debida, funciona incorrectamente o se producenruidos anormales en su funcionamiento, deberá procederse a su verificación, con el fin dedeterminar las posibles causas de la anomalía.En el desmontaje, se irán soltando del conjunto todos los órganos auxiliares como:distribuidor de encendido, alternador, carburador, etc., y posteriormente se retirarán laculata, cárter inferior, piñones de distribución, cigüeñal y pistones. El desmontaje de estoscomponentes se efectuará siguiendo un orden lógico, en función de la accesibilidad de cadauno de ellos, comenzando generalmente por los más voluminosos, corno el alternador, loscolectores, la bomba de inyección, etc. El despiece de los componentes internos se iniciageneralmente con la tapa de distribución, piñones, cadena y tensor de la misma, todo elloemplazado en la cara delantera del motor. Seguidamente se desmontan la tapa debalancines, árbol de levas, balancines, culata, volante motor y cárter, finalizando laoperación con el desmontaje del cigüeñal, pistones y bielas.En el desmontaje, se irán soltando del conjunto todos los órganos auxiliares como:distribuidor de encendido, alternador, carburador, etc., y posteriormente se retirarán laculata, cárter inferior, piñones de distribución, cigüeñal y pistones. El desmontaje de estoscomponentes se efectuará siguiendo un orden lógico, en función de la accesibilidad de cadauno de ellos, comenzando generalmente por los más voluminosos, corno el alternador, loscolectores, la bomba de inyección, etc. El despiece de los componentes internos se iniciageneralmente con la tapa de distribución, piñones, cadena y tensor de la misma, todo elloemplazado en la cara delantera del motor. Seguidamente se desmontan la tapa debalancines, árbol de levas, balancines, culata, volante motor y cárter, finalizando laoperación con el desmontaje del cigüeñal, pistones y bielas.En el desmontaje de la culata es necesario tener presente que en la mayor parte de los casosésta se encuentra pegada al bloque, con interposición de la junta correspondiente. Paradespegarla no deben utilizarse destornilladores ni cualquiera otra herramienta que pueda serintroducida entre ambas. El despegado se consigue golpeando ligeramente en una de lasesquinas de la culata con un martillo de plástico, intentando hacerla girar sobre su propioplano de apoyo en el bloque. También puede despegarse la culata haciendo girar elcigüeñal, para que sea la presión generada en el interior de los cilindros la encargada derealizar esa función. En este caso, los tornillos de fijación no se retiran totalmente, sino quese aflojan sólo algunas vueltas, generalmente en forma de espiral. Como norma general, se marcará la posición de cada una de las piezas que se vandesmontando, con el fin de asegurar el posterior montaje correcto de las mismas. 51 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  52. 52. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. UNIDAD II: BLOQUE DE CILINDROS O BLOCK. EL BLOQUE En el bloque están ubicados los cilindros con sus respectivas camisas, que sonbarrenos o cavidades practicadas en el mismo, por cuyo interior se desplazan los pistones.Estos últimos se consideran el corazón del motor. La cantidad de cilindros que puede contener un motor es variable, así como la formade su disposición en el bloque. Existen motores de uno o de varios cilindros, aunque lamayoría de los coches o automóviles utilizan motores con bloques de cuatro, cinco, seis,ocho y doce cilindros, incluyendo algunos coches pequeños que emplean sólo tres. El bloque del motor debe poseer rigidez, poco peso y poca dimensión, de acuerdocon la potencia que desarrolle. Las disposiciones más frecuentes que podemos encontrar de los cilindros en losbloques de los motores de gasolina son las siguientes: 1. En línea 2. En “V” 3. Planos con los cilindros opuestosDiferente disposición de los cilindros en el bloque de los motores de gasolina: 1.- En línea.2.- En "V". 3.- Plano de cilindros opuestos. Los bloques en línea pueden contener 3, 4, 5 ó 6 cilindros. Los motores conbloques en “V” tienen los cilindros dispuestos en doble hilera en forma de “V”. Los máscomunes que se pueden encontrar son: “V-6”, “V-8”, “V-10” y “V-12”. Los bloquesplanos son poco utilizados en los motores de gasolina, aunque se pueden encontrar de 4, 6y hasta de 12 cilindros en unas pocas marcas de coches. A la izquierda se puede ver el bloque de un motor de cuatro cilindros en línea, vistopor la parte de arriba. 52 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)
  53. 53. Tecnología Vocacional II. Instructor: PEM Carlos Augusto Vásquez. Existen además otras disposiciones de los pistones en un bloque, como por ejemplolos radiales o de estrella (ilustración de la derecha), estructura esta que se empleó durantemuchos años en la fabricación de motores de gasolina para aviones.CIGÜEÑAL Es un eje forjado en acero con aleación de cromo, molibdeno y silicio, para conseguir lasolidez y resistencia requeridas. Su conformación le proporciona características especialespara efectuar el trabajo para el cual ha sido diseñado.La función del eje cigüeñal es la de recibir a través de las bielas, la fuerza de expansión delos gases en combustión y transformar el movimiento alternativo rectilíneo de los pistonesen un movimiento circular continuo. Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancadaintegrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloquedel motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuandoexiste más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto aleje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten alcigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión.A.- Cigüeñal. B.- Árbol de levas.Ilustración esquemática en la que se puede apreciar la forma en que los pistonestransforman el movimiento rectilíneo alternativo que producen las explosiones en la cámarade combustión, en movimiento giratorio en el cigüeñal. 53 Instituto Tecnológico Mixto Vocacional Centroamericano Bilingüe (Prohibida la reproducción total o parcial)

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