Proyecto Grupo Taz

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Proyecto Grupo Taz

  1. 1. SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL MECANICA DE AUTOMOTORES DIESEL PROYECTO DE INNOVACION REPOTENCIACION DEL MOTOR DIESEL CUMMIS V8 AUTORES ECHEVARRIA VALDERRAMA ALBERT KRISTOPHER LESCANO CAMPOMANES EDWIN MANUEL LOLI MOLINA IRVING WILLIANS NEYRA ASIAN CHRISTIAN FERNANDO REYES SANDOVAL ANNDY ERIK VILLANUEVA GAMBOA MARVIN ALBERTO CHIMBOTE –PERU 2009
  2. 2. INDICE Página I. CARATULA._______________________________________________ 1 II. INDICE. _______________________________________________ 2 III. PRESENTANCION DE PARTICIPANTES.______________________ 3 IV. AGRADECIMIENTO._______________________________________ 5 V. DEDICATORIA.____________________________________________ 7 VI. ANTECEDENTES.___________________________________________ 9 VII. OBJETIVOS.________________________________________________ 11 VIII. DENOMINACION DEL PROYECTO.___________________________ 13 IX. DESCRIPCION DE LA INNOVACION: REPOTENCIACION DEL MOTOR CUMMIS V8. X. PLANOS DEL TALLER. XI. TIPOS Y COSTOS DE MATERIALES. XII. TIEMPO EMPLEADO O ESTIMADO PARA LA APLICACIÓN. XIII. CONCLUSIONES FINALES, CON INDICACION DE LOS BENEFICIOS MEDIBLES QUE SE OBTENDRAN CON LA INNOVACION. XIV. BIBLIOGRAFIA. XV. ANEXOS. 2
  3. 3. PRESENTACION 3
  4. 4. PRESENTACION Señores miembros del jurado De conformidad con lo establecido: El presente informe cuenta con la participación de los aprendices de la especialidad de MECANICA DE AUTOMOTORES DIESEL y que tenemos por finalidad la repotenciación del motor diesel cummis v8. 4
  5. 5. AGRADECIMIENTO 5
  6. 6. AGRADECIMIENTO Agradecemos por este proyecto a mis padres que me brindaron su apoyo emocional y económico y por la motivación para seguir este largo camino y poder culminar con éxito. De igual manera agradecer por este proyecto a mis instructores y monitores que fueron un poyo fundamental en este tramo de la especialidad. 6
  7. 7. DEDICATORIA 7
  8. 8. DEDICATORIA Dedicamos este proyecto a mi familia, amistades los cuales me ayudaron con su apoyo incondicional a ampliar mis conocimientos y estar más cerca de mis metas profesionales. Esto fue posible primero que nada con la ayuda de Dios, gracias por otorgarme la sabiduría y la salud para lograrlo. Gracias a los intercambios y exposiciones de ideas con mis compañeros y amigos de estudios durante el proceso de la carrera. No quisiera dejar a mi senati que gracias a ellos y nuestros padres pudimos lograr todos nuestros objetivos trazados. Gracias 8
  9. 9. ANTECEDENTES 9
  10. 10. ANTECEDENTES La repotenciación de motor cummis v8 surgió, inicialmente, por la falta de un material didáctico para el desarrollo de enseñanza-aprendizaje y práctica en el taller hacia los alumnos senatinos, por lo que surgió nuestra iniciativa de repotenciar el motor cummis v8 y así poder contar con el motor en funcionamiento. 10
  11. 11. OBJETIVOS 11
  12. 12. OBJETIVOS A. Repotenciación del motor cummis v8. B. Obtener un material didáctico o maqueta didáctica para el aprendizaje acerca del funcionamiento y mantenimiento del motor cummis. C. Aumentar la capacidad de aprendizaje en los aprendices. 12
  13. 13. DENOMINACION DEL PROYECTO 13
  14. 14. DENOMINACION DEL PROYECTO DE INNOVACION MANTENIMIENTO AL MOTOR CUMMIS V8 EMPRESA: SENATI-ZONAL ANCASH “CHIMBOTE” AREA: MECANICA DE AUTOMOTORES DIESEL DIRECCION: AV. UNIVERSITARIA S/N – BELLAMAR TELEFONO: 043311764 FECHA DE INICIO: 07/09/09 FECHA DE TÉRMINO: 15/09/09 INSTRUCTOR: JUAN RNRIQUE BRUNO CALVAY 14
  15. 15. DESCRIPCION DE LA INNOVACION 15
  16. 16. SISTEMA DE INYECCION DIESEL SISTEMA CUMMINS PT El sistema de combustible PT estaba compuesto, en su primer momento, por el inyector PT tipo pestaña y la bomba tipo PTR. El sistema de combustible PT un utiliza un principio basado en la presión y en el tiempo. La presión suministrada al inyector procede de una bomba de engranajes de baja presión. El tiempo utilizado para medir el combustible es controlado por el embolo del inyector, que abre y cierra el orificio de medición. Este tiempo es regulado por la velocidad del motor, ya que el embolo del inyector es impulsado por el árbol de levas. Variando los dos elementos, la presión y el tiempo, se controlan la velocidad y la potencia del motor. Puede verse que si la presión aumenta y el tiempo se mantiene constante (rpm), se inyectara más combustible a los cilindros. De la misma manera, cuando aumenta el tiempo de carga del motor y la presión se mantiene constante, se entrega más combustible y el motor experimenta un aumento en el par de torsión. A lo largo de los años han cambiado los inyectores y las bombas, a las ves que han cambiado los requerimientos en cuanto a la potencia de los motores y los relativos a las emisiones de los escapes. Con base en el tipo inicial de inyector de pestaña se ha creado otros tipos diferentes. El inyector cilíndrico PT presentado por primera vez con los motores con línea interior de combustible, era un inyector cilíndrico (redondo) que utilizaba el mismo principio básico que el de tipo de pestaña PT. Siguiendo al cilíndrico, aparecieron los inyectores PTB y PTC. El PTC supuso un avance en relación con el PTB, ya que usaba una copa o punta de inyección en dos partes que disminuyo el costo de la copa. Las copas usadas originalmente en los PT y PTB eran mas grandes y de una pieza, requiriendo el reemplazo de toda la copa cuando los orificios estaban 16
  17. 17. tapados o gastados. Para reducir aun más los costos de cambio, se introdujo un inyector, el PTD, el cual contaba con el conjunto de barril y embolo intercambiables. Sin la necesidad de cambiar todo el cuerpo del inyector, podía sustituirse el embolo y el barril, evitando lo que sucedía con los modelos anteriores. Además el inyector PTD emplea una tuerca de ajuste que controla el viaje ascendente. Dicho inyector se llama inyector PTD con tope superior. El modelo original de la bomba PTR ha sido sustituido por el modelo PTG, que difiere del PTR en varios aspectos. La diferencia mas importante es el método de regulación de la presión en el múltiple de combustible. En la bomba PTR, la presión máxima del combustible en el múltiple era controlado por medio de un regulador de presión separado. En el PTG se ha eliminado el regulador y la presión máxima del combustible en el múltiple es controlado por el gobernador, en donde procede la designación PTG. El PTG fue, durante muchos años, el estándar de las bombas cummis. El reciente interés acerca de las emisiones, propicio el desarrollo y uso de la bomba actual, la PTG AFC. En esta bomba se cuanta con un dispositivo semejante a un aneroide. El aneroide es una válvula de derivados de flujo y no flujo, operada por la presión del aire en el múltiple de entrada. El dispositivo AFC difiere en la proporción de control de flujo y presión para atender las demandas del motor durante los periodos de baja presión en el múltiple de Addison. 17
  18. 18. Sistema de combustible cummis PT Partes del sistema Cummins PT Este sistema lo componen varios elementos tales como: • La bomba de suministro de combustible. • El regulador. • El inyector. • Sistema de retorno. 18
  19. 19. BOMBA DE SUMINISTRO SISTEMA CUMMIS P-T La bomba de combustible esta formada de tres sub-conjuntos principales: 1. bomba de engranaje que absorbe combustible del tanque y lo reparte por medio de la bomba y las conexiones de alimentación a los inyectores. 2. el regulador de presión que limita la presión del combustible de los inyectores. 3. el acelerador y el regulador que actúan independientemente del regulador de presión para controlar la presión del combustible en los inyectores. La bomba de combustible es conectada al regulador o a la transmisión de la bomba de combustible, la cual recibe su movimiento del tren de engranajes del motor. El eje principal de abomba de combustible da vueltas a la velocidades cigüeñal del motor y mueve la bomba de engranajes, el regulador y el eje del taquímetro Bomba de engranajes: La bomba de engranaje esta colocada en la parte trasera de la bomba de combustible y es movida por el eje principal. Esta unidad consiste de un equipo simple de engranajes para elevar y repartir el combustible a través del sistema de combustible. El flujo de combustible viene de la bomba de combustible a través de la malla del filtro del regulador de presión. Regulador de presión: El regulador de presión es una válvula auxiliar para regular el combustible, bajo presión, repartido a los inyectores. Combustible así derivado regresa al lado de absorción de la bomba de engranaje. Acelerador: El flujo de combustible para el motor pasa del regulador de presión al eje de aceleración. Combustible a baja velocidad pasa alrededor del eje del surtidor de baja velocidad en el regulador. En operaciones a más alta velocidad, el combustible pasa a 19
  20. 20. través del agujero de aceleración en el eje y entra al regulador a través de surtidores primarios. Regulador: La fuerza centrífuga actúa sobre los contrapesos y los extiende hacia fuera, este movimiento a su vez mueve el embolo longitudinalmente en contra de los resortes. El émbolo actúa como una bomba hidráulica que gira con los contrapesos y también se desliza en sentido axial dentro del manguito de gobernador. El movimiento abre o cierra los orificios en el manguito para controlar el paso de combustible en el gobernador y de esta forma la velocidad del motor. Bomba PTG 20
  21. 21. Localización de averías en la bomba de combustible cummis: A. Si la bomba no envía combustible después de la instalación inicial en el banco de prueba (no indica el medidor ningún flujo), siga el séte procedimiento: 1. Afloje el tubo de entrada de combustible, vuelva a revisar todos los accesorios y apriételos de nuevo. 2. Determine si el solenoide de corte esta en la posición de marcha. 3. Asegúrese de que el giro de la bomba sea el correcto. 4. Revise el ajuste entre el embolo de resorte de marche en vacío y el embolo de gobernador. Puede ser necesario cambiar uno o los dos para obtener entre ellos un buen ajuste. 5. Verifique la succión de la bomba de engranes, para determinar si dicha bomba no esta desgastada. 6. Asegúrese de que la bomba de engranes se encuentre bien instalada en el cuerpo de la bomba principal. B. Verifique si hay aireación de combustible en el medidor de flujo. Esto indica que hay una fuga de aire en algún lugar del lado de succión de la bomba de engranes. NOTA: cualquier fuga en distintos lugares del alojamiento PTG AFC puede dar lugar a fugas de succión, ya que el alojamiento PTG AFC esta en el lado de succión de la bomba de engranes durante la operación. 1. Determine si el sello del impulsor del tacómetro tiene fugas. Verifíquelo poniendo una pequeña cantidad de combustible diesel en el acoplamiento impulsor del tacómetro, con la bomba funcionando. No deber absorberse hacia la bomba. 21
  22. 22. 2. Revise todos los empaques del alojamiento de la bomba y vuelva a apretar todos los tornillos prisioneros. 3. Quite el eje del estrangulador y verifique el arosello de dicho eje. Cambiar el arosello si es necesario. 4. Compruebe los sellos del eje impulsor. Utilizando una lata con aceite, ponga una pequeña cantidad del mismo en el agujero de drenaje que se encuentra entre los sellos. El aceite no debe ser absorbido. Si es así, el sello interior o trasero tiene fugas. C. Si el corte del gobernador no es el correcto, examine lo siguiente: 1. Compruebe si el gobernador tiene desgaste. Cámbielo si es necesario. 2. Determine si el embolo del gobernador esta pegado en su barril. 3. Determine si en el resorte del gobernador hay en número adecuado de calzas. D. Si la fuga del estrangulador no puede ajustarse de manera que regrese al mismo punto después de moverse, examine los siguientes puntos: 1. Determine si el eje del estrangulador esta gastado o escoriado. 2. Compruebe el embolo del gobernador para ver si tiene desgaste. E. Si la presión del múltiple de combustible no puede ajustarse correctamente, determine si los siguientes puntos están en el orden correcto de trabajo: 1. Vea si el embolo del resorte de marcha en vacío se encuentra bien. 22
  23. 23. 2. Verifique la succión de la bomba de engranes y determina si dicha bomba presenta desgaste 3. Revise el embolo del gobernador, para ver si tiene desgaste. 4. Determine si el eje del estrangulador presenta desgaste. F. Si la operación de la bomba es ruidosa, determine cual de las partes que siguen presenta desgaste: 1. El gobernador. 2. El engrane impulsor del gobernador. 3. La bomba de engranes. G. Si el motor no marcha verifique lo sgte: 1. La operación de la válvula eléctrica de corte. 2. El filtro de combustible, si hay alguna duda acerca de que puede ser tapado. 3. Asegúrese de que todos los tubos que llegan a la bomba estén bien apretados. 4. El tubo de entrada de combustible, viendo si tiene alguna obstrucción, soplándole aire con una manguera. 23
  24. 24. 5. Quite el cable impulsor del tacómetro y de vuelta al motor; el impulsor del tacómetro debe girar en ese momento. Lo anterior es una indicación de si la bomba se encuentra o no girando. 6. Si la bomba no gira, revise la estrella impulsora o la chumacera ranurada. H. Si el motor funciona, pero con baja potencia, examine los siguientes puntos: 1. Revise el filtro de combustible y cámbielo si es necesario. 2. Compruebe la presión del resorte. 3. Si la presión del resorte es baja, puede ser necesario cambiar la restricción del estrangulador o el botón del embolo de resorte de marcha en vacío. 4. Si hay un ajuste de marcha en vacío alta incorrecto cambie las calzas del resorte del gobernador. 5. Si el viaje del estrangulador no es correcto, revise para asegurarse de que el estrangulador este en la posición totalmente abierto, con el pedal del acelerador hasta el fondo. 24
  25. 25. INYECTORES Los inyectores cummis aparecen en varios modelos diferentes. Los antiguos inyectores PT eran del tipo pestaña. Los posteriores eran cilíndricos (redondos) y se producían en 6 modelos, POT, PTB, PTC, PTD tope superior y PTD tope inferior DFF. A) Identificación del inyector: cada inyector tiene una información estampada sobre el mismo y que se requerirá durante las reparaciones y la calibración. Esta información se encontrara en cualquier parte del cuerpo. B) Partes componentes: los inyectores cummis PTD, PTC, PTD y PTD tope superior, están formados por la sgtes partes: 1. Cuerpo. 2. Copa (sola en dos piezas). 3. Embolo. 4. Resorte de retorno del embolo. 5. Orificio de equilibrio. 6. Barril y embolo. 7. Articulación del inyector. 25
  26. 26. Inyector cilíndrico PT C) Operación del inyector y flujo de combustible (PTD y PTD tope superior). El inyector del sistema de combustible cummis PT es operado por el árbol de levas del motor por conducto de los seguidores de leva, los tubos de empuje y el brazo del balancín inyector. 26
  27. 27. Ciclo de inyección de combustible PT NOTA: El los inyectores PTD se utilizan dos tipos de conjuntos de barril y embolo. 1) El PTD estándar, que se utiliza para describir el flujo de combustible. Comparación de los barriles de inyección directa de combustible y estándar Pt 27
  28. 28. 2) El tipo de alimentación directa de combustible, que se utiliza para evitar el carbonizado de la punta del embolo. La función del inyector tiempo, medición, inyección (la presión) y atomización del combustible. El combustible es suministrado al inyector, pasando por los conductos de la cabeza de los cilindros. A continuación, el combustible fluye a través del inyector en este orden (el orificio de combustible proporcionando corresponde al inyector PTD) A. El combustible se suministra al orificio de equilibrio del inyector desde los conductos de combustible en la cabeza de cilindros. B. A continuación, el combustible fluye por el inyector en la forma que se describe en la sgte figura. 28
  29. 29. Flujo de combustible en el inyector PTD 29
  30. 30. Localización de averías en el inyector del cummis. A. En el banco de prueba. La localización de averías que se menciona a continuación se refiere solo al inyector: 1. Si el inyector no entrega combustible, determine cual de los sgtes elementos no este bien limpio: a. Orificio de equilibrio. b. Orificio de restricción. c. Conductos del cuerpo del inyector. 2. Si la entrega del inyector es baja, revise los elementos sgtes: a. El tamaño del orificio de equilibrio. b. El buen funcionamiento de los orificios de la copa del inyector. c. El estado del embolo inyector y del cuerpo. d. La presión de la abrazadera. B. en el motor 1. Si el cilindro en que se encuentra el inyector esta fallando, revise las sgtes posibles causas: a. El ajuste del inyector. b. La condición de operación del inyector y del orificio. 2. Si el inyector se pega en la posición baja, revise lo sgte: a. La torsión correcta de la contratuerca de sujeción inferior del inyector. b. La correcta alineación de la copa del inyector con el cuerpo. 3. Si hay humo excesivo en el motor: a. Los orificios de la copa están tapados, por lo tanto, desmonte el inyector y limpie o cambie las copas. b. Un mal ajuste del brazo del balancín del inyector. 30
  31. 31. PROTECCION PERSONAL AL MANIPULAR INYECTORES BOMBA: Al trabajar con el equipo probador de inyectores bomba aparecen siempre altas presiones, hay que tener mucho cuidado para evitar accidentes. Reglas para el trabajo: Atender que reine la máxima limpieza en el puesto de trabajo. Evitar el uso de maquinas eléctricas, instalaciones eléctricas y el fuego cerca del área de prueba. Cuidar la ventilación del puesto de trabajo, ya que durante a prueba de pulverización, el inyector emana gases como producto de la alta presión con que sale el combustible y puede ser inhalado por la persona que esta efectuando la prueba, afectando su sistema respiratorio y sanguíneo. ¡NUNCA PONGA LAS MANOS DELANTE DEL INYECTOR QUE ESTA INYECTANDO CUANDO SE HALLE COLOCADO EN EL PROBADOR! Esto trae como consecuencia la destrucción de la piel y el envenenamiento de la sangre. MANGUERAS PARA COMBUSTIBLE Las mangueras para transferencia de combustible deben ser de hules especiales, no cualquier hule resiste el contacto directo con estos fluidos: gasolina y diesel. Las mangueras están fabricadas con los mejores materiales para esta aplicación y exceden los requerimientos normas de seguridad de la industria automotriz. 31
  32. 32. FILTROS Introducción: Su función es proteger el motor y el sistema de inyección contra impurezas presentes en el aire, en los aceites lubricantes y combustibles. Estas impurezas están formadas por los residuos de combustión y abrasivos que causan elevado desgaste de las partes. Todo eso aumenta el consumo de combustible, la emisión de contaminantes y fallas en diversos componentes. Filtro de combustible Características y beneficios de los filtros -Papel filtrante perfecto EE para una excelente filtración, propiciando elevado grado de separación de impurezas y reducción de la resistencia al flujo. - Mayor resistencia a la rotura y a la humedad. - Mayor resistencia mecánica, química y térmica de la carcasa y del medio filtrante. - Estabilidad y estanqueidad absolutas. 32
  33. 33. - Protege a los componentes y garantiza excelente funcionamiento y larga vida útil para el motor y el sistema de inyección. - Asegura mejor rendimiento del motor, generando mayor ahorro de combustible. - Mayor eficiencia de filtración y larga vida útil: mejor costo/beneficio. Ventajas de los filtros -Filtros desarrollados a medida para EE cada vehículo y de acuerdo con las especificaciones de cada motor. - Línea completa con amplia cobertura: más de 3.000 tipos de filtros abarcando un 90% del mercado latinoamericano. - Calidad asegurada por investigación y desarrollo continuo y tecnología de producción de última generación. - Equipo original en las principales ensambladoras europeas y asiáticas, atendiendo a todas las exigencias de los fabricantes de vehículos. - Garantía de quien es líder mundial en tecnología automotriz y desarrolla los más avanzados sistemas de inyección. Filtros con papel especial El papel de filtración desarrollado por Bosch mezcla fibras sintéticas con las tradicionales celulósicas, aumentando la capacidad de retención, proporcionando mayor vida útil al filtro y, consecuentemente, mayor protección al motor. Además, el nuevo papel está impregnado de resina fenólica, lo que garantiza hasta un 99% de separación de suciedad y gran resistencia a roturas. 33
  34. 34. Papel especial de filtro Filtros de combustible Más protección, mejor desempeño y menor consumo. Los componentes de los modernos sistemas de inyección Diesel y gasolina son proyectados con alta precisión. Por eso, para protegerlos efectivamente del desgaste prematuro y asegurar un excelente desempeño del motor, el combustible tiene que ser completamente filtrado. Por desarrollar los más avanzados sistemas de inyección de combustible, Bosch tiene el know how necesario para ofrecer filtros que aseguran alta protección y eficiencia a todos los componentes de estos sistemas. Filtro de combustible y sedimentador 34
  35. 35. Tipos de filtros de combustible - Filtros de combustible gasolina/alcohol para vehículos carburados. - Filtros Jetronic para vehículos a gasolina/alcohol con inyección electrónica. - Filtros para vehículos Diesel con sistemas convencionales y Common Rail. Beneficios -Máxima vida EE útil y funcionalidad de los modernos sistemas de inyección a través de la filtración confiable incluso de las menores partículas de impurezas. - Filtración y suministro de combustible perfectos en función de los niveles ideales de tamaño de poro, absorción de suciedad y capacidad de separación. - Impermeabilidad absoluta del filtro a través de la alta calidad de encolado y características especiales de la goma. - Descarte de elementos del filtro ambientalmente correcto. Beneficios - Filtros desarrollados de acuerdo con las especificaciones de los sistemas de inyección. - Alto grado de separación de impurezas. - Alta capacidad de absorción de partículas. - Protección de los componentes evitando desgaste prematuro. Filtros de combustible Diesel Tecnología del mayor especialista en sistemas Diesel Los filtros Diesel se utilizan tanto para eliminación de impurezas como para separación del agua existente en el combustible Diesel. Los filtros Bosch cumplen estas dos funciones con la más alta eficiencia y calidad. 35
  36. 36. Beneficios Integración EE entre separación de agua, calentamiento y enfriamiento del combustible en un único módulo. -Material filtrante especial con alta capacidad de acumulación y separación de partículas más pequeñas. - Separación fiable del agua y del combustible para prevenir daños causados por corrosión. - Mantiene la estabilidad incluso con las altísimas presiones de inyección. Filtros blindados y cartuchos filtrantes Los filtros Diesel están disponibles en dos versiones: blindado o cartucho. El filtro blindado es reemplazado completamente en el cambio del filtro. En el caso de los cartuchos, que sufren menos contaminación ambiental, solamente el elemento filtrante es reemplazado. Filtro blindado de cartucho 36
  37. 37. Elementos de filtro Diesel Bosch ofrece la línea de elementos de filtro de combustible Diesel más completa del mercado. Máxima eficiencia y desempeño del motor en las versiones con tapa plástica o metálica y medio filtrante en lana natural o papel. Filtros de combustible Diesel Common Rail Ideales para las mayores exigencias Bosch ofrece soluciones innovadoras y económicas para tecnologías actuales como el sistema Common Rail y Unit Pump. Los filtros Diesel Bosch son optimizados para atender a las altas presiones de inyección y componentes mecánicos de precisión de los sistemas Common Rail. Beneficios -Alta capacidad de absorción de impurezas y separación de contaminantes hecha por una capa doble de material filtrante. - Máxima separación de agua a causa de la construcción del elemento de filtro radial en “V”. - Excelente desempeño del motor. TANQUE DE COMBUSTIBLE Aloja en su interior el combustible necesario para el funcionamiento del motor. Generalmente se ubica en el bastidor del vehiculo o cercano al motor, cuando se trata de un grupo estacionario. Su capacidad es variable y depende fundamentalmente de la aplicación que se le de. Se construye de acero terminado y su forma puede ser rectangular o cilíndrica. Es su parte superiores encuentra ubicado el tubo de llenado de combustible con su respectiva tapa. La tapa del tanque tiene una perforación que actúa como respiradero y permite que la presión en el interior del tanque sea igual a la presión atmosférica. En uno de sus lados están ubicados las perforaciones y los nicles de conexión para las 37
  38. 38. tuberías de aspiración y retorno del combustible. Generalmente, la perforación para la conexión de la tubería de retorno, de combustible se encuentra en la parte superior del tanque, a fin de facilitar la entrada de combustible de retorno. La perforación para la conexión de la tubería de aspiración puede estar tanto en la parte superior del tanque como en la parte inferior. Cuando esta en la parte superior, un tubo interno llega casi al fondo del tanque, para que el combustible no se succionado totalmente y evitar las aspiraciones de impurezas. El tanque tiene una perforación en la parte superior que permite la ubicación de la unidad emisora del indicador de ni el de combustible. En la parte inferior hay un tapón que sirve para drenar el combustible, cuando se hace necesario. Tanque de combustible 38
  39. 39. EL PETROLEO La palabra petróleo significa “aceite de piedra” este nombre lo recibió porque brotaba en forma de aceite, espontáneamente del suelo, siendo utilizado para múltiples aplicaciones desde tiempos remotos. De esta forma "petróleo" es un nombre genérico, utilizado para nombrar una mezcla combustible de textura oleaginosa de color casi negro, que se acepta en la actualidad, es el resultado de un proceso de transformación a altas presiones de sustancias de origen orgánico en el interior de la corteza terrestre, por eso el nombre de combustible fósil que se usa en ocasiones. El petróleo, tenemos entonces, que no es una sustancia única, si no, una mezcla de cientos o miles de sustancias simples que pueden hacer que algunos “petróleos” sean muy diferentes de otros en cuanto a composición textura y propiedades. De este hecho se desprende que haya algunos petróleos naturales más valiosos que otros. Los componentes mayoritarios del petróleo son los hidrocarburos, sustancias compuestas de Carbono e Hidrógeno, que van desde gases (los mas simples), hasta sólidos (los mas complejos). La mayor parte del petróleo que se extrae en la actualidad no se utiliza “virgen” si no que se somete a un proceso conocido como Destilación Fraccionada para separarlo en otras mezclas mas simples con características estandarizadas de aplicaciones especializadas. 39
  40. 40. Las principales fracciones son: 1.- Gases 2.- Bencinas 3.- Gasolinas 4.- Queroseno 5.- Combustible Diesel 6.- Aceites Ligeros 7.- Aceites Pesados 8.- Asfaltos y Alquitranes Gases derivados del petróleo Durante la destilación fraccionada del petróleo las primeras fracciones que se obtienen son gases que estaban disueltos en el producto original (igual que el dióxido de carbono en las bebidas efervescentes), estos gases varían en naturaleza de acuerdo a la fuente, pero los mas comunes son Metano, Etano, Butano, Propano, Etileno y Propileno los que se utilizan en la industria para diversos fines. Una mezcla de butano y propano con algunas adiciones de propileno (para hacer la llama mas visible) y de Mercaptanos (sustancias de olor desagradables que se agregan para su identificación en caso de escape) se licua y se utiliza como combustible doméstico en recipientes a presión, muy usuales en los hogares para la cocina, calefacción o agua caliente, conocida como LPG. El propileno se usa para fabricar Polipropileno, polímero plástico que encuentra aplicación en productos que serán sometidos a la radiación solar por su resistencia a esta, tales como, mangueras de irrigación, calentadores solares etc. 40
  41. 41. El etileno da lugar igualmente al Polietileno que es un plástico de uso general y muy común. Algunos países donde la industria de los derivados del petróleo no está desarrollada estos gases no se aprovechan y parte de ellos se desechan quemándolos en la propia instalación en una especie de “antorcha perpetua” que es visible como alta torre en las refinerías de petróleo. Bencinas Durante la destilación fraccionada del petróleo y una vez extraída la fracción de gases, se separan varios líquidos muy volátiles que no tienen aplicación práctica como combustibles debido precisamente a la dificultad inherente al manejo de líquidos muy volátiles y sumamente inflamables que los convierte en peligrosos para su uso como tales, esta fracción se conoce como Bencinas. Aunque han tenido en el pasado aplicaciones en pequeña escala como líquidos para encendedores su mayor aplicación es en el campo de disolventes de uso industrial y de laboratorio. Gasolinas Durante la destilación fraccionada del petróleo y después de extraídas las fracciones de gases y bencinas se separa la fracción de “Gasolinas” constituida por una mezcla variable de hidrocarburos algo volátiles utilizable para motores de combustión diseñados especialmente para ese combustible. Esta mezcla no tiene una “fórmula” fija ni predeterminada, si no, unos índices estandarizados (con algunas variaciones de país a país) por lo que puede estar formada por diferentes elementos en diferentes proporciones, será “gasolina” siempre que cumpla con los estándares adecuados, los índices básicos para una gasolina son: 41
  42. 42. Valor calórico El valor calórico es la cantidad de calor generado por unidad de masa del combustible durante la combustión y se mide en Kcal/Kg. Volatilidad La volatilidad de una gasolina es el rango de temperaturas desde que comienza a hervir la mezcla hasta que se evapora todo el líquido (normalmente hasta los 200 grados Celsius) Número de Octano (Octanaje) Como durante el trabajo del motor una mezcla de aire y vapores de gasolina se comprime y luego quema de manera controlada para sacarle energía mecánica, esta mezcla de gasolina-aire debe resistir determinada compresión sin auto inflamarse o de lo contrario la combustión será descontrolada e ineficiente y el rendimiento del motor muy bajo, el número de Octano mide esa capacidad y se conoce como Octanaje de la gasolina, de manera que mientras mayor sea el número de Octano mas alta es la capacidad de comprimirse sin auto inflamación. Las gasolinas obtenidas directamente de la fracción correspondiente al petróleo natural, tienen por lo general un Octanaje muy bajo para el uso en los modernos motores de los automóviles, por lo que en la práctica este índice se aumenta agregándole a las gasolinas naturales productos que elevan el Octanaje (gasolinas etiladas), como estos productos son mas caros que la propia gasolina el precio de las gasolinas tratadas es mayor a medida que aumenta el Octanaje (mas aditivo incorporado). Existe la equivocada tendencia a pensar que las gasolinas de mayor Octanaje son mejores y mas refinadas que las de menos Octanaje (error craso) todas las gasolinas tienen la misma “base” a las que se ha agregado mas o menos aditivos para darle resistencia a la auto inflamación. 42
  43. 43. En el mercado existen generalmente tres tipos de gasolina de acuerdo a su Octanaje para ser usadas de acuerdo a las características técnicas de los motores de serie (unos comprimen mas la mezcla que otros), utilizar la gasolina de menor Octanaje en motores de alta compresión deteriora el motor prematuramente, pero utilizar gasolinas de Octanaje superior al necesario no le da mas potencia al motor ni le alarga la vida y estamos “botando” el dinero como idiotas, la propaganda de las Empresas Petroleras coqueteando con el fraude pero sin caer abiertamente en él, incentiva la idea de que mientras mas Octanaje en la gasolina mejor para mi motor haciéndonos pasar por ello. Todos los automóviles en el manual del propietario explican la gasolina apropiada. Contenido de Azufre Las gasolinas no deben contener Azufre ni sustancias sulfurosas en su composición, pero como en los petróleos naturales el azufre está presente en mayor o menor cantidad, siempre pasarán a la gasolina durante la destilación fraccionada algunos de ellos, de forma tal que todas las gasolinas tendrán la posibilidad de contener Azufre. Lo que establecen los estándares son los límites máximos de estos productos sulfurosos en las gasolinas terminadas, debido a que durante el trabajo normal del motor se forma y escapa entre otras cosas, Ácido Sulfúrico que es un contaminante agresivo en la atmósfera y además corroe notablemente el motor. Cenizas residuales Cuando se quema un combustible queda un residuo sólido que conocemos como “cenizas”. Aunque pocas, las gasolinas también tienen cenizas, estas cenizas son fuertemente abrasivas y desgastan el motor rápidamente por eso se limita la cantidad residual de ellas en las gasolinas. En el oscuro mundo de la publicidad y el mercadeo hay toda clase de “aditivos misteriosos” generalmente bautizados con nombres muy sugerentes para “elevar” la 43
  44. 44. calidad de esta o la otra gasolina, puede que sea cierto o no, pero lo que si es seguro es que nadie puede comercializar gasolina si no cumple con los estándares del país, y estos son suficientes para el uso seguro y duradero del motor, así es que si usted ama el dinero que ganó sudando la camisa cuidado con la publicidad. Queroseno Durante la destilación fraccionada del petróleo natural y después de haberles extraído las fracciones de gases, bencinas y gasolina, comienza a destilar la fracción de queroseno, mezcla de hidrocarburos menos volátiles que no tienen aplicación como combustible en motores de gasolina ni en motores Diesel. Esta fracción varía notablemente de un país a otro y de acuerdo al tipo de petróleo natural utilizado, se usa como disolvente de pinturas, como combustible de propósito general en lámparas de iluminación, estufas de cocción, calefacción etc. y además como combustible de las turbinas de los aviones. Combustible Diesel Durante la destilación fraccionada del petróleo y después de haber extraído las fracciones de gases, bencinas, gasolina y queroseno comienza a destilar la fracción correspondiente al combustible Diesel, esta fracción está constituida principalmente por hidrocarburos muy poco volátiles de carácter ligeramente aceitoso que se usa como combustible para los motores Diesel y que varía de país en país de acuerdo a los estándares nacionales y al petróleo natural utilizado como fuente de materia prima. Pueden distinguirse en algunos países más de un tipo de combustible Diesel, los ligeros que se usan para motores de transporte por carretera y los pesados que se usan en los grandes motores de ferrocarril y navales. El índice que caracteriza al combustible Diesel es el número de cetanos. 44
  45. 45. Aceites Durante la destilación fraccionada del petróleo, después de extraídas las fracciones de gases, bencinas, gasolinas y Diesel comienzan a destilar hidrocarburos de carácter aceitoso que constituyen las fracciones de aceites. Estas mezclas de hidrocarburos a su vez pueden ser ligeras (aceites finos), o pesadas (aceites mas viscosos), los que se utilizan como combustible industrial en grandes hornos y calderas de vapor, o como lubricantes. Esta clasificación es muy general porque en la práctica y de acuerdo al uso futuro, pueden extraerse varias fracciones intermedias que luego serán convertidas (con ciertos aditivos) en la gran variedad de aceites y grasas lubricantes del mercado. Asfaltos y Alquitranes Durante la destilación fraccionada, la fracción de asfaltos y alquitranes quedan como residuo extremadamente viscoso después de haber extraído del petróleo todas las fracciones que son gaseosas, líquidas o semi líquidas del petróleo natural y resultan una mezcla de una enorme cantidad de productos que es sólida o casi sólida a temperatura ambiente de color negro y bastante olorosa. En su composición hay hidrocarburos pesados, parafinas, cenizas, fenoles etc. Estos asfaltos y alquitranes se tratan industrialmente para separar componentes muy útiles de diversa naturaleza, sus usos mas importantes son, impermeabilizar techos y cimientos, conservación de la madera, fabricación de carreteras y otros. 45
  46. 46. SISTEMA DE DITRIBUCION Introducción Fundamentalmente, cuanto mayor es la cantidad de aire que penetra en el cilindro, mayor será la potencia que desarrolla el motor, por eso es fundamental el sistema de distribución que es el encargado regular los tiempos del funcionamiento del motor. La distribución (respiración) del motor va estar controlada por el árbol de levas que es el elemento fundamental junto con las válvulas. Cuanto más rápido gira un motor, más difícil resulta llenar los cilindros, puesto que las válvulas abren y cierran mucho más deprisa. Lo ideal es que la válvula de admisión se abra un poco antes del inicio de la carrera de admisión, y la de escape un poco antes de iniciarse la carrera de escape, para ayudar así al vaciado y llenado de los cilindros. El inconveniente proviene de el momento óptimo de apertura de las válvulas es diferente para cada régimen del motor, por lo que resulta imprescindible sacrificar rendimiento en todos los regímenes de giro para obtener un resultado aceptable también en todos los regímenes de giro. Lo que hace la distribución variable es precisamente cambiar el momento de apertura y cierre de las válvulas en función del régimen del motor. Los sistemas más sofisticados también pueden controlar el tiempo durante el que la válvula permanece abierta A la hora de cambiar los tiempos de distribución tenemos que hacer una serie de consideraciones sobre los sistemas de distribución en general: 46
  47. 47. Sincronización de las válvulas En la figura inferior se ilustra un diagrama de distribución así como la apertura de las válvulas y el llamado "cruce de válvulas". Hay que destacar los siguientes puntos: - La válvula de admisión debe abrirse antes del P.M.S., es decir, antes de que el pistón empiece a descender en el tiempo de admisión. - La válvula de admisión permanece abierta mucho después del P.M.I., (en plena fase de compresión) para aprovechar la velocidad de los gases entrantes, lo cual ayuda a introducir una cantidad adicional de la mezcla de aire y combustible en el cilindro. - La válvula de admisión regula el rango de revoluciones del motor. Si esta se cierra mas tarde, entra mas combustible en el cilindro y, por lo tanto, las revoluciones aumentan. - El punto de cierre de la válvula de admisión también determina la relación de compresión efectiva, opuesto a lo que ocurre con la relación de compresión estática. Si la válvula se cierra mas tarde, la compresión real del motor será menor. - La válvula de escape debe abrirse mucho antes de que termine el tiempo de explosión para liberar la presión de los gases en expansión que están en el cilindro antes de que el pistón suba en el tiempo de escape. La potencia del motor no se ve afectada por el hecho de que las válvulas de escape se abran en ese punto, ya que la mayor parte de la potencia de los gases en explosión ha sido transmitida al pistón durante el tiempo de explosión. La válvula de escape debe estar casi totalmente abierta en el momento en el que pistón alcance la velocidad máxima. De esta manera, no hay resistencia al movimiento causada por la presión del gas de admisión, la cual produciría una perdida de bombeo. - La leva mantiene abierta la válvula de escape pasado el P.M.S. En regímenes elevados, la inercia del gas que sale del cilindro crea un vacío tras de si, absorbiendo más mezcla 47
  48. 48. de admisión. Al vaciar al máximo el cilindro de gases de escape, aumenta la capacidad para alojar la mezcla fresca de aire y combustible, aumentado así la potencia del motor. Sincronización de válvulas Cruce de válvulas El periodo de cruce de válvulas tiene lugar en el inicio del tiempo de admisión, cuando la válvula de admisión ya esta abierta y la de escape no se ha cerrado por completo. Los motores de serie tienen un cruce de válvulas de 15 a 30 grados de giro del cigüeñal. En el ejemplo de la figura superior la magnitud del cruce es de 20 grados. Los árboles de levas de los vehículos de carreras tienen cruces de válvulas que van de 60 a 100 grados. Un cruce adicional proporciona un llenado de cilindro más eficaz a altas revoluciones, pero produce un vacío en el motor mas bajo, así como una mayor pobreza en el rendimiento en los bajos regímenes, en la calidad de marcha en ralentí y en la economía de combustible a baja velocidad. Si la válvula de admisión se abre demasiado pronto, la calidad de marcha en ralentí se deteriora, mientras que el rendimiento en regímenes elevados no mejora demasiado. La velocidad máxima del pistón en el tiempo de admisión se alcanza antes de la apertura 48
  49. 49. máxima de válvula, por lo que si la válvula se abre antes, podría mejorar la respiración del motor. El factor del cruce de válvulas que afecta al rendimiento en regímenes elevados es el cierre de la válvula de escape. De hecho, aumentar el tamaño de la válvula de escape y su orificio correspondiente no suele considerarse demasiado adecuado para la obtención de más potencia, ya que la válvula de escape limita en mayor medida el flujo procedente del cilindro a medida que se cierra. Un cruce elevado de válvulas puede generar problemas de holguras entre la válvula y el pistón, es decir, que podrían llegar a tocarse. La elevada alzada de las válvulas no causa este problema, ya que el pistón esta en una posición baja dentro del cilindro cuando la válvula se abre al máximo. Un cruce válvulas mas reducido aumenta la presión en el cilindro a revoluciones mas bajas. Los diseñadores de árboles de levas intentan minimizar el cruce de válvulas al tiempo que procuran maximizar el rendimiento en regímenes elevados. 49
  50. 50. PARTES DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION Engranajes de distribución. Conduce los accesorios y mantienen la rotación del cigüeñal, árbol de levas, eje de leva de la bomba de inyección ejes compensadores en la relación correcta de desmultiplicación. El engranaje del cigüeñal es el engranaje motriz para todos los demás que componen el tren de distribución, por lo que deben de estar sincronizados entre si, de forma que coincidan las marcas que llevan cada uno de ellos. Distribución directa por engranajes Árbol de levas. Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera, siendo un programador mecánico. Los usos de los árboles de levas son muy variados, como en molinos, telares, sistemas de distribución de agua o martillos hidráulicos, aunque su aplicación más desarrollada es la relacionada con los motores de combustión interna, en los que se encarga de regular la apertura y el cierre de las válvulas, permitiendo la admisión y el escape de gases en los cilindros. 50
  51. 51. Se fabrican siempre mediante un proceso de forja, y luego suelen someterse a acabados superficiales como cementados, para endurecer la superficie del árbol, pero no su núcleo. Descripción Consiste en una barra cilíndrica que recorre la longitud del flanco de los cilindros con una serie de levas sobresaliendo de él, una por cada válvula de motor. Las levas fuerzan a las válvulas a abrirse por una presión ejercida por la leva mientras el árbol rota. Este giro es producido porque el árbol de levas está conectado con el cigüeñal, que es el eje motriz que sale del motor. La conexión entre cigüeñal y árbol de levas se puede realizar directamente mediante un mecanismo de engranajes o indirectamente mediante una correa o cadena, conocida como correa de distribución. Levas en un motor. Movimiento de una leva. En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material (madera, metal, plástico, etc.) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial. De este modo, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida como seguidor. Existen dos tipos de seguidores, de traslación y de rotación. La unión de una leva se conoce como unión de punto en caso de un plano o unión de línea en caso del espacio. De ser necesario pueden agregarse dientes a la leva para aumentar el contacto. 51
  52. 52. El diseño de una leva depende del tipo de movimiento que se desea imprimir en el seguidor. Como ejemplos se tienen el árbol de levas del motor de combustión interna, el programador de lavadoras, etc. También se puede realizar una clasificación de las levas en cuanto a su naturaleza. Así, las hay de revolución, de translación, desmodrómicas (éstas son aquellas que realizan una acción de doble efecto), etc. La máquina que se usa para fabricar levas se le conoce como generadora. Diseño cinemático de la leva La leva y el seguidor realizan un movimiento cíclico (360 grados). Durante un ciclo de movimiento el seguidor se encuentra en una de tres fases: Subida (Rise). Durante esta fase el seguidor asciende. Reposo (Dwell). Durante esta fase el seguidor se mantiene a una misma altura. Regreso (Return). Durante esta fase el seguidor desciende a su posición inicial. Dependiendo del comportamiento que se le quiera dar al movimiento del seguidor dentro de estas fases (duración, velocidad, aceleración), es la forma en la que se construirá la leva. Y proporcionar un movimiento lineal Ley fundamental del diseño de levas Las ecuaciones que definen el contorno de la leva y por lo tanto el movimiento del seguidor deben cumplir los siguientes requisitos, lo que es llamado la ley fundamental del diseño de levas: La ecuación de posición del seguidor debe ser continua durante todo el ciclo. La primera y segunda derivadas de la ecuación de posición (velocidad y aceleración) deben ser continuas. 52
  53. 53. La tercera derivada de la ecuación (sobre aceleración o jerk) no necesariamente debe ser continua, pero sus discontinuidades deben ser finitas. Las condiciones anteriores deben cumplirse para evitar choques o agitaciones innecesarias del seguidor y la leva, lo cual sería perjudicial para la estructura y el sistema en general. Diagramas SVAJ Son gráficas que muestran la posición, velocidad, aceleración y sobre aceleración del seguidor en un ciclo de rotación de la leva. Se utilizan para comprobar que el diseño propuesto cumple con la ley fundamental del diseño de levas. svaj Software para diseño de levas Actualmente, existe un software desarrollado por [[]] llamado Dynacam, que de acuerdo a los datos de subida, detenimiento y bajada permite seleccionar las ecuaciones de movimiento y hace el dibujo de la leva junto a los diagramas SVAJ, además de calcular las fuerzas dinámicas que actúan sobre la leva. Buzos Este componente va alojado en una cavidad especial del monoblock, existen 2 tipos diferentes de buzos, los mecánicos y los hidráulicos para cada uno de ellos varia el tipo de monoblock en el que se deben instalar. Los buzos hidráulicos deben su nombre al hecho de utilizar el aceite del motor para llenar su cavidad interna y mantener contacto permanente con las levas durante todo su recorrido, los buzos mecánicos deben calibrarse periódicamente aunque funcionen de similar forma. 53
  54. 54. Existen en el mercado buzos especiales para árboles de mayor levante que los originales, son de material más resistentes y ligeros, tienen la cabeza más chaparrita para contrarrestar la altura de la leva sin tener que modificar el monoblock. Cuando se instalan buzos originales con árboles de alto levante, se debe rebajar un poco el monoblock e instalar un casquillo de bronce, (este refuerza el block), cuando el motor debe sufrir grandes cargas de trabajo es recomendable instalarlos aun con buzos chaparros. Los buzos tienen como función de empujar la varilla de acuerdo con la configuración de la leva enviándola hacia el brazo del balancín. (Para más información sobre las varillas, consultar sección de válvulas en complemento de resorte) El brazo del balancín se encuentra fijo en un eje por el centro, recibe la orden por el extremo inferior y la transmite por el otro extremo empujando la válvula para así abrirla. 54
  55. 55. Balancines El brazo del balancín puede cambiar en la relación de su radio de acción, existen varios tipos en el mercado, aumentan el efecto de la leva en la proporción para que fueron fabricados incluso existen árboles de levas específicos para cada tipo de balancín. Los tipos de Balancín más comerciales son: Balancines de 1.1:1 (Originales) Balancines de 1.1:1 Rígidos Balancines de 1.25:1 Balancines de 1.4:1 Balancines de 1.5:1 Brazo para la válvula de Escape Brazo para la válvula de Admisión Base. Tuerca Separador (se cambian para alinear el brazo a la válvula) Ajustador ó calibrador para puntería. Cuerpo central 55
  56. 56. Los balancines se deben alinear como la grafica de la izquierda, al estar un poco desfasados hacen rotar la válvula en cada acción, esto es importante para conservar lubricada la guía de la misma válvula y evitar daños. El espacio que queda entre el ajustador y la válvula se debe calibrar periódicamente en el caso de los buzos mecánicos a 0.005 milésimas interponiendo un calibrador de lainas y girando el ajustador marcado con el # 6 Tuerca de sujeción Eje de Balancín Base. Tornillo de la cabeza Cabeza Rondana de ajuste 56
  57. 57. Todo esto se prepara con un micrómetro y en relación de los datos del árbol teniendo que quedar el balancín en la posición correcta en la mitad de la carrera del levante del árbol., Incorrecto Cuando la geometría del motor no queda correctamente, causa que suenen las punterías y hasta que se rompa un brazo del balancín, por esto te siempre te recomendamos que esto sea calculado y armado por un experto en el ramo Correcto 57
  58. 58. Válvulas Existen dos tipos de válvulas: las válvulas de admisión que admiten la mezcla de aire y combustible, y las de escape o salida que liberan los gases de escape de la cámara de combustión. Están situadas en la culata y son controlados por uno varios árboles de levas (movimientos de abertura y cierre). Las válvulas de admisión suelen ser más grandes que las de escape. Trabajo de la válvulas de admisión y de escape Las válvulas tienen la forma de un disco con un vástago. Cuando la válvula está cerrada, un muelle mantiene el disco herméticamente contra la lumbrera de la culata. La lumbrera tiene un asiento de metal especial en la superficie de contacto con la válvula. El vástago se mueve en una guía que también es de un metal especial. Las válvulas de escape deben soportar temperaturas muy elevadas, que a menudo superan los 1000ºC, al paso de los gases de escape calientes. 58
  59. 59. En algunos motores, en los que la exposición al calor puede ser muy elevada (en especial en los motores turbo) los vástagos de las válvulas de escape son huecos y están parcialmente rellenos de sodio para disipar más fácilmente el calor de la cara caliente de la válvula hacia el vástago. La solución más simple es tener una sola hilera de válvulas en la culata, pero esto impide dar la forma óptima a la cámara de combustión, colocar la bujía en el centro y crear el efecto de “circulación cruzada”. 59
  60. 60. SISTEMA DE LUBRICACION Finalidad de la lubricación -La superficie metálica, por muy pulimentada que estén, no son completamente lisas, si se frotan una contra otra sometiéndolas, además, a una elevada presión, se producirá un gran desgaste de las mismas debido al rozamiento y a una elevación de la temperatura con la que las moléculas de ambas piezas tienden a soltarse, dando origen al fenómeno denominado comúnmente “agarrotamiento” o “gripado”. -La lubricación del motor tiene por objeto impedir el agarrotamiento y disminuir el trabajo perdido en rozamientos. Interponiendo entre las dos piezas metálicas una película de lubricante, las moléculas del aceite se adhieren a ambas superficies, llenando los huecos de las irregularidades, con lo cual, en el movimiento de ambas piezas, estas arrastran consigo el aceite adherido a ellas y el rozamiento entre las piezas metálicas es sustituido por un roce de deslizamiento interno del fluido, que es muy inferior y produce menos calor. Si la película de lubricante interpuesta se renueva continuamente, el calor producido con el rozamiento es evacuado con ella. -Así pues la lubricación en los motores ha de cumplir los siguientes objetivos: A) Lubricar las partes móviles con el fin de atenuar el desgaste, impidiendo el contacto directo de las superficies metálicas B) Refrigerar las partes lubricadas evacuando el calor de esta zona 60
  61. 61. C) Aumentar la estanqueidad en los acoplamientos mecánicos. Con la película de aceite interpuesta entre el pistón y el cilindro, mejora notablemente el “sellado” entre ambos D) Amortiguar y absorber los choques de los cojinetes. Sistema de lubricación 61
  62. 62. Tipos de lubricación La función principal de la lubricación en el motor es evitar el desgaste de las piezas móviles. Para lograrlo se utilizan aceites de origen vegetal, mineral o sintético; todos éstos con aditivos que mejoran sus características y funcionamiento. El aceite lubricante debe responder de formas distintas a las cargas y presiones, con lo que es habitual dividir el proceso de lubricación en varios grupos: Lubricación Seca En esta forma no debe haber aceite entre las partes móviles, ya que es utilizada entre el cilindro y el pistón, el lubricante utilizado es el grafito contenido en las partes metálicas (fundición, etc.) El lubricante seco está diseñado sólo para mecanismos expuestos a contaminaciones sólidas abrasivas, otros usos de éste para ser aplicados en cadenas transportadoras, guías excéntricas, juntas, y también para proteger los metales en la soldadura eléctrica. Algunos de estos lubricantes actúan formando una película sólida y seca que evita el contacto directo entre metales y dan protección al desgaste. El rápido secado de esta lubricación ofrece ventajas inmediatas como es el rechazo de materiales como son: polvo, arena y otros materiales volátiles abrasivos que atacan las superficies metálicas. La película formada tiene alta resistencia a la temperatura de hasta 410 °C (cuando se utiliza bisulfuro de molibdeno por ejemplo), no se carboniza y resiste cargas de hasta 30.000 Kg / cm2. Lubricación de proximidad Consiste en colocar una resistente película de aceite sobre los picos relativamente ásperos de las superficies de los cojinetes. Es decir lograr añadir agentes lubricantes en los aceites para motores. Estos agentes lubricantes tienen un punto de fusión relativamente bajo por lo que no es un método muy eficaz a altas temperaturas. 62
  63. 63. Lubricación hidrodinámica Consiste en una película fina de aceite que separa dos componentes como en el caso de un eje apoyado en un cojinete circular. Cuando el eje se encuentra sin movimiento, existe contacto metal con metal; cuando el eje comienza a girar el aceite entre el eje y el cojinete produce una fuerza capaz de levantar el eje creando una capa entre estos que los separa. La lubricación hidrodinámica depende de la velocidad de rotación del eje y de la carga que se ejerce contra él, si la carga es grande y la velocidad baja es difícil evitar el contacto metal-metal; este contacto se puede evitar mediante la lubricación de proximidad. Lubricación hidrodinámica Lubricación de extrema presión Consiste en la colocación de aditivos al lubricante básico, los cuales dan propiedades de adherencia al aceite a las partes metálicas cuando funciona a temperaturas elevadas, protegiendo las piezas y el aceite aplicado. 63
  64. 64. Lubricación en el motor Los componentes principales (cigüeñal, pistones y bielas) con movimientos de giro, lineal y alternativo dentro del motor necesitan de cuidado especial al igual que los elementos más críticos (los cojinetes de los codos del cigüeñal, en los cojinetes de sus apoyos y en el bulón del pie de la biela, cilindros y sus pistones correspondientes) en donde es aplicado el lubricante. Tanto los componentes principales como los elementos críticos se encuentran sometidos a constante esfuerzo y requieren que su movimiento sea homogéneo, sin golpeteo. Sin el uso de adecuados lubricantes el desgaste se convierte en excesivo y perjudicial para el funcionamiento del motor. Otros elementos como el árbol de levas que gira apoyado en los cojinetes, los engranajes y las cadenas dentro del motor también requieren lubricación. Existen dos métodos comúnmente usados como sistemas de lubricación dentro del motor de combustión interna, estos son: Lubricación de cárter seco. En la mayoría de los vehículos se utiliza un sistema de lubricación del motor que a grandes rasgos consiste en llevar aceite a presión desde un depósito (Carter) por medio de una bomba hasta los puntos en que la lubricación es necesaria. El aceite se almacena en el carter y es tomado allí por medio de la bomba que lo impulsa a presión hasta los puntos necesitados de lubricación. En algunas circunstancias no se puede asegurar que la boca de la bomba de aceite este inmersa en el aceite de lubricación, por lo que es necesario recurrir al sistema de lubricación con carter seco. Este sistema consiste en disponer de un depósito auxiliar, externo al motor, donde se almacena el aceite. La tapa inferior del motor es solamente una tapa donde se recoge el aceite una vez ha realizado su tarea de lubricación; desde ahí, por medio de una bomba, el aceite se envía de nuevo al depósito auxiliar, de donde, por medio de otra bomba se envía al circuito de lubricación. 64
  65. 65. Este sistema se utiliza cuando se trata de motores que cambian su posición durante el funcionamiento, por ejemplo en motores de aviación, o también cuando se producen aceleraciones tan fuertes, que por el efecto centrífugo y las fuerzas de inercia desplazan la masa de aceite lejos de la boca de la bomba de lubricación en el carter. Lubricación de cárter húmedo El cárter está en la parte inferior de la carcasa del motor donde aloja el aceite (por esta razón se denomina sistema de cárter húmedo) y una bomba con los que se lubrican las partes del motor. La forma de lubricar es la siguiente: el aceite pasa del canal a los cojinetes del cigüeñal a través de conductos perforados en el bloque; los cojinetes son dos cascos semicirculares, uno de éstos tiene un agujero por donde pasa el aceite hacia el bloque. El aceite pasa desde los cojinetes de los codos a los de los apoyos a través de canales diagonales muy finos taladrados a través de los asientos y contrapesos del cigüeñal hasta los codos. El cojinete del pie de la biela se puede lubricar de dos formas, el primero utiliza un agujero que atraviesa ésta, la segunda utiliza la salpicadura con los contrapesos del cigüeñal que al sumergirse en el aceite arrojan cierta cantidad de éste a la biela y a su pie. Con este método se lubrica la pared del cilindro. En algunos motores el aceite entra al eje de levas por medio de un conducto central, de modo que lubrica directamente los cojinetes y asientos. Para completar el sistema debe tenerse en cuenta la lubricación en el eje de balancines y el tren de válvulas la cual se lleva a cabo mediante goteo directo. 65
  66. 66. Lubricación con carter húmedo Elementos de un circuito de lubricación Bombas de aceite Su misión es la de enviar el aceite a presión y el una cantidad determinada. Se sitúan en el interior del cárter y toman movimiento por el árbol de levas mediante un engranaje o cadena. Dentro de una bomba se pueden distinguir varias partes: colador de succión (es el lugar por donde la bomba aspira el aceite del cárter, lleva una rejilla metálica que impide que entren en la bomba restos o impurezas que arrastre el aceite), eje motriz (va unido por un piñón al sistema de distribución del motor que hace funcionar la bomba, arrastra una bomba de piñones que aspira por el colador de succión y envía el aceite por la tubería de presión), tubería a presión (es la que lleva la presión de aceite al motor). Existen distintos tipos de bombas de aceite: Bomba de engranajes: es capaz de suministrar una gran presión, incluso a bajo régimen del motor. Esta formada por dos engranajes situados en el interior de la misma, toma movimiento una de ellas del árbol de levas y la otra gira impulsada por la otra. Lleva una tubería de entrada proveniente del cárter y una salida a presión dirigida al filtro de aceite. 66
  67. 67. Bomba de aceite de engranajes Bomba de lóbulos: también es un sistema de engranajes pero interno. Un piñón (rotor) con cuatro dientes, el cual recibe movimiento del árbol de levas, arrastra un anillo (rodete) de cinco dientes entrantes que gira en el mismo sentido que el piñón en el interior del cuerpo de la bomba, aspira el aceite, lo comprime y lo envía a una gran presión. La holgura que existe entre las partes no debe superar las tres décimas de milímetro. Bomba de aceite de rotor 67
  68. 68. Bomba de paletas: tiene forma de cilindro, con dos orificios (uno de entrada y otro de salida). En su interior se encuentra una excéntrica que gira en la dirección contraria de la dirección del aceite, con dos paletas pegadas a las paredes del cilindro por medio de dos muelles (las paletas succionan por su parte trasera y empujan por la delantera). Bomba de aceite de paletas Carter Es el depósito de aceite lubricante, es la tapa inferior del motor, dentro de la cual se mueve el cigüeñal En su parte inferior está provisto de un tapón de vaciado, que es el lugar por donde e extrae el aceite cuando es necesario su cambio. Generalmente esta tapa esta provista de aletas en su parte externa y se emplean para mantener el aceite a una buena temperatura de funcionamiento, que oscila generalmente entre los 80°C y los 90°C. Así mismo, para los motores de vehículos (no motores estacionarios) en su parte interior debe estar provisto de un sistema conocido como rompe olas, el cual consiste en una o unas placas transversales que evitan que el aceite se acumule en los extremos cuando el motor se inclina y provoque una deficiencia del mismo. Existe un sistema de carter conocido como carter seco el cual únicamente actúa como deposito independiente del motor y para poder lubricarlo se necesita del funcionamiento 68
  69. 69. de una bomba que lo lleve a los ductos, la diferencia básica con el sistema común es que en el segundo existe lubricación por salpicadura debida al movimiento del cigüeñal. En conjunto con el cárter en la parte inferior del motor también se encuentran el cigüeñal, los casquetes y el volante de inercia entre otros elementos. Carter de aceite y colador de aceite La válvula limitadora de presión Válvula limitadora de presión Dibujo y simulación de una válvula limitadora de presión de mando directo: izquierda: válvula cerrada; medio: símbolo de una válvula limitadora de presión de mando directo 69
  70. 70. de acuerdo a ISO 1219; derecha: simulación de una válvula limitadora de presión en funcionamiento. Descripción: La válvula limitadora de presión esta montada en el lado de presión de la bomba hidráulica. Su función es limitar la presión en el sistema a un valor adecuado. De hecho la válvula limitadora de presión tiene la misma construcción que una válvula antirretorno de muelle (resorte). Cuando el sistema se sobrecarga la válvula limitadora de presión se abre y el flujo de la bomba se descarga directamente al depósito de aceite. La presión en el sistema permanece en el valor determinado por el resorte de la válvula limitadora de presión. En la válvula limitadora de presión, la presión (=energía) se convertirá en calor. Por esta razón se deberán evitar largos periodos de operación de esta válvula. Filtro de Aceite A medida que se usa el aceite del motor, este se contamina gradualmente con partículas de metal, carbón, suciedad aerotransportada, etc. Si las piezas del motor que están en movimiento fueran lubricadas por dicho aceite sucio, ellas se desgastarían rápidamente y como resultado el motor podría agarrotarse. Para evitar esto, se fija un filtro de aceite en el circuito de aceite que remueva esas sustancias indeseables. EI filtro de aceite es montado a la mitad del camino del circuito de lubricación. Este remueve las partículas de metal desgastadas de las piezas del motor por fricción, así como también la suciedad, carbón y otras impurezas del aceite. Si el elemento del filtro de aceite (papel filtrante), el cual remueve las impurezas, llega a obstruirse, una válvula de seguridad está colocada en el filtro de aceite, luego este flujo de aceite no será bloqueado cuando intente pasar a través del elemento obstruido. 70
  71. 71. Construcción de filtro de aceite Componentes del Filtro Sellado Los más populares son los filtros de sellado atornillables y su ventaja sobre otros tipos radica en su facilidad para instalarse. Estos litros vienen en una gran cantidad de tamaños. Las partes que conforman este tipo de filtros son las siguientes: La coraza o casco de acero estañado diseñado para que pueda soportar las máximas presiones normales de operación. Una espoleta acerada permite mantener fijo el elemento filtrante contra la tapa de montaje asegurando buenos sellos internos. 71
  72. 72. El elemento interior o elemento filtrante está construido con tapas e acero estañado que le permiten una resistencia superior a cualquier otro material. Las tapas metálicas estañadas, le imparten alta resistencia a la oxidación y estructuralmente al elemento filtrante, asegurando sellos perfectos con un adhesivo de alta resistencia. El papel micrónico o medio filtrante es el punto principal de un filtro; se plisa o se embobina según el diseño para permitir una mayor área de filtración uniendo sus extremos con un adhesivo capaz de soportar altas temperaturas y la acción química del aceite y los subproductos de la combustión. Los bordes del papel están unidos a as tapas con un adhesivo para garantizar un buen sello en todo el elemento filtrante. En el interior del elemento el papel está soportado por un cilindro o tubo central de acero perforado de alta resistencia, que gracias a su diseño acanalado le permite soportar presiones superiores a la presión normal de operación. La tapa de montaje roscada de gran calibre, está sujeta a la tapa porta-empaque que se une mecánicamente al casco para darle hermeticidad y resistencia a todo el ensamble. El diafragma o válvula antiretorno puede soportar altas temperaturas va instalada entre la tapa roscada y el elemento, este diafragma o válvula anti-drenaje, mantiene el aceite dentro del filtro cuando el motor está apagado, evitando que regrese el carter, esto previene el desgaste por arrancar el motor en seco. Por su diseño y la forma en la que va 72
  73. 73. instalado el filtro en el motor, el uso del diafragma se limita sólo a aquellos filtros cuya instalación es inclinada, horizontal o vertical con la rosca del filtro hacia abajo. Una junta o empaque de neopreno de dureza controlada, acompaña al filtro, ésta permite al unión hermética del filtro con la base de instalación del motor, evitando fugas de aceite. La válvula de alivio se instala sólo en aquellos filtros cuyas aplicaciones es requerida por le diseño del motor. Existen varios tipos de ensambles de válvulas de alivio, siendo el más recomendable el instalado en la parte superior cercana a la rosca del filtro, la cual tiene la ventaja de que una vez que opere, el contaminante permanecerá dentro del filtro evitando el arrastre de contaminante y no como sucede cuando está instalada en el fondo del elemento, que cuando la válvula opera el contaminante arrastrado por el flujo de aceite. En ambos casos el filtro ya terminó su función la válvula trabaja de igual forma permitiendo la lubricación continua. La ejecución de un buen programa de mantenimiento para los cambios del filtro y aceite será decisiva para preservar la vida del motor. 73
  74. 74. Filtro sellado de aceite Manómetro Se encarga de medir la presión del aceite del circuito en tiempo real. Mano contacto de presión de aceite Interruptor accionado por la presión del aceite que abre o cierra un circuito eléctrico. Cuando la presión del circuito es muy baja se enciende una luz. Testigo luminoso Indica la falta de presión en el circuito, y se enciende la luz cuando la presión baja de 0 ´5 hg/cm2 e indica la falta de aceite. Indicador de nivel También se coloca un indicador de nivel que actúa antes de arrancar el motor y con el contacto dado. La aguja marca cero con el motor en marcha. 74
  75. 75. Válvula limitadora de presión También se puede denominar válvula de descarga o reguladora, va colocada en la salida de aceite de la bomba de aceite. Su misión es cuando existe demasiada presión en el circuito abre y libera la presión. Consiste en un pequeño pistón de bola sobre le que actúa un muelle. La resistencia del muelle va tarada a la presión máxima que soporte el circuito. Válvula limitadora de presión Refrigeración del aceite Debido a las altas temperatura el aceite pierde su viscosidad (se vuelve mas liquida) y baja su poder de lubricación. Se emplean dos tipos de refrigeración: Refrigeración por cárter Refrigeración por radiador de aceite. El aceite pasa por un radiador controlado por una válvula térmica, la cual cuando el aceite esta demasiada caliente deja pasar agua que procede del radiador del sistema de refrigeración de agua (mientras esta fría el aceite no deja pasar agua). 75
  76. 76. Enfriador de aceite Ventilación del sistema de lubricación Durante el funcionamiento del motor, en los tiempos de compresión, explosión y escape, se producen fugas de carburante y vapor de agua que se mezclan con el aceite. Estos gases suben a la parte superior del motor (a la tapa de balancines), y de ahí son aspirados por el colector de admisión de vuelta a los cilindros. 76
  77. 77. LUBRICANTES Los lubricantes son sustancias que gracias a sus propiedades viscosas se interponen entre las superficies que por varias razones están en continuo trabajo de rodadura o deslizamiento Por ello los lubricantes se utilizan a fin de ayudar a combatir el desgaste y la toma de calor de estas delicadas piezas eso comporta claramente reducir el rozamiento. Los aceites pueden provenir de distinta fuente y desde ese punto de vista podemos clasificarlos en: ACEITES ORGANICOS Estos aceites son de base vegetal o animal, siendo tratados debidamente y fueron los pioneros en el arte de la lubricación, entre ellos tenemos el aceite de Ballena, este ya extinguido por razones obvias, después tenemos el aceite de Girasol que actualmente se ha utilizado incluso para hacer combustibles (de no mucha calidad). Tenemos otros como el de colza, oliva, ricino, etc. Estos resisten bien la presión y el calor pero la temperatura máxima que pueden alcanzar es de 300Cº y se congelan a temperaturas no muy bajas. Hagamos un alto en el aceite de ricino es un aceite muy viscoso, de una viscosidad 140 veces superior a la del agua, y tiene un poder adhesivo muy considerable. ACEITES INORGANICOS Son los mas empleados en la actualidad para la lubricación de los motores, pertenecen al grupo de los aceites minerales procedentes de la destilación del petróleo, prácticamente ya se han abandonado casi por completo el uso de los aceites de origen vegetal o animal, aunque la innovación técnica de los últimos tiempos a creado motores que pueden funcionar con esta clase de lubricantes pero sin obtener grandes resultados. 77
  78. 78. Nuevos lubricantes trabajan bajo el principio de la película seca, siendo su activo principal disulfuro de Molibdeno (MoS2), que es dispersado por una combinación de aditivos y líquidos que facilitan su aplicación, y les permite trabajar en grandes presiones y temperaturas. Su funcionamiento se puede resumir de la siguiente manera: El lubricante sólido (MoS2) se encuentra disperso en un líquido de baja viscosidad que contiene agentes limpiadores, desoxidantes y humectantes. Al aplicarse el agente limpiador elimina el polvo y la suciedad adherida a la parte a lubricar. El desoxidante elimina la corrosión y el humectante prepara la superficie para la adhesión del disulfuro de molibdeno a la superficie y así lograr su objetivo: formar una película seca de 1 a 2 micrones que elimina la fricción entre las partes en movimiento. Una vez que actúan los agentes, el líquido se evapora totalmente evitando que se tenga un medio al cual se le adhiera el polvo o partículas suspendidas en el ambiente o bien se tenga el goteo de un material que pueda llegar a contaminar el proceso. Estos lubricantes tienen la característica de que en altas temperaturas y cargas de trabajo el disulfuro de molibdeno se difunde en el metal y forma carburos que incrementan las propiedades de resistencia y dureza propias del material sobre el que se aplicó. CLASES DE LUBRICANTES La lubricación, se basa en evitar daños o roces entre los mecanismos mecánicos del motor y así evitar costosas reparaciones o subidas importantes de temperatura del motor o desgastes por fricción. Los lubricantes usados actualmente se clasifican atendiendo a su viscosidad y sistema de Sociedad de Ingenieros Automotrices en seis grupos: SAE. estos son numéricos y 78
  79. 79. corresponden al grado de viscosidad de estos, siendo él más fluido los del número más bajo y los más viscosos los de mayor viscosidad: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 Estos lubricantes clasificados con arreglo al correspondiente número de SAE. son luego reagrupados en cuatro clases diferentes: REGULAR Son los aceites mas utilizados en motores de moderadas condiciones de servicio en la que la velocidad del motor y la carga son reducidas la mayor parte del tiempo. PREMIUM Estos ya se emplean en los motores con un rendimiento superior. Estos lubricantes ya contienen anticorrosivos y aditivos para impedir el envejecimiento del motor, así como para aumentar la adherencia de la película de aceite. HEAVY DUTY Es ideal para motores que están sometidos a grandes trabajos y condiciones muy severas de funcionamiento, incluyendo con frecuencia paradas y arrancadas donde la formación de sedimentos y el desgaste corrosivo producen problemas de funcionamiento MULTIGRADO Son aceites que poseen la propiedad de aumentar la viscosidad de los aceites cuando el motor funciona a elevadas temperaturas que no cuando lo hace a bajas; con ello se disminuye el efecto que causa la temperatura en la viscosidad de los aceites normales PROPIEDADES DE UN LUBRICANTE La extraordinaria evolución que ha experimentado los actuales aceites lubricantes es el resultado de la combinación adecuada de crudos cuidadosamente seleccionados, a los 79
  80. 80. que se les adicionan muchos tipos de compuestos químicos especialmente elaborados conocidos con el nombre de aditivos. Cuando no se dispone de engrase separado para el cilindro, la alcalinidad necesaria debe ser requerida en el aceite del sistema general de engrase, para cubrir esta necesidad fueron desarrollados los llamados aceites alcalinos de doble propósito, los cuales combinan las propiedades alcalinas y detergentes necesarias para la lubricación del cilindro, las principales son las siguientes: Alcalinidad: Suficiente alcalinidad como para neutralizar por completo los productos ácidos de la combustión y así impedir durante un periodo considerable la corrosión y oxidación de las paredes internas del cilindro y émbolo. Prácticamente todos los modernos motores de alta y media velocidad requieren aceites de alcalinidad suficiente para combatir el mayor contenido de azufre que tienen los combustibles residuales. Dispersión: La excesiva formación de sedimentos puede originar la obstrucción de los conductos de aceite, las rejillas de la bomba de lubricación, los filtros de aceite, etc., resultando imposible impedir que entren los productos que forman estos depósitos en el cárter, lo mas aconsejable es evitar que se formen estos depósitos en el motor, esto se consigue con el uso de dispersantes. Su función básica del aditivo es la de mantener separadas las partículas insolubles en el aceite evitando que se aglomeren y depositen en el cárter, hasta que puedan ser eliminadas durante el perdido regular de cambio de aceite, además de controlar la formación de depósitos tanto en condiciones de alta como de baja temperatura y arrastrar tales contaminaciones del aceite hasta que pueda ser llevado al medio filtrante Detergéncia: Se le dice al lubricante tiene la suficiente para asegurar la limpieza del embolo y eliminar el atascamiento de los aros, así como evitar que las lumbreras de los motores de dos tiempos se obstruyan. La detergencia implica que los aditivos 80
  81. 81. limpiaran o eliminarán los sedimentos y depósitos de barniz que se hayan formado en el motor además de mantener el material insoluble en suspensión. Índice de viscosidad: La viscosidad de los aceites lubricantes cambia con respecto a la temperatura y este grado de cambio varía con los distintos aceites, designándose con el nombre de <<índice de viscosidad>> a esta característica. La viscosidad de aceites de alto índice de viscosidad es menos sensible a los cambios que la viscosidad de los aceites de bajo índice. No hay que confundir la viscosidad con la untuosidad. La viscosidad es rozamiento entre moléculas del lubricante. Untuosidad es adherencia en las moléculas del lubricante a las superficies metálicas. Debido a su untuosidad, el aceite permanece sobre las superficies de la maquinaria, después de que esta deje de funcionar y la protege en los primeros momentos de arranque siguiente. Inhibidores de oxidación Los aceites deben poseer una cierta resistencia a la oxidación como para que permita su uso prolongado en el sistema de circulación de engrase. La oxidación es la reacción química que se produce entre el lubricante y el oxígeno del aire, favorecido por las altas temperaturas del aceite y por el contacto con los metales catalizadores como el cobre, hierro y plomo. El resultado de esta oxidación es el espesamiento del aceite y la formación de barniz, laca, sedimentos y materiales corrosivos que pueden atacar los cojinetes y otros órganos del motor. Inhibidores de corrosión Estos presentan la propiedad de actuar como agentes protectores contra los contaminantes corrosivos del aceite, impidiendo el ataque corrosivo de cualquiera de las piezas del motor. Estos inhibidores pueden ser usados en combinación con otros aditivos para proporcionar una mayor protección contra los ácidos orgánicos corrosivos del aceite. Presentan la propiedad de neutralizar los materiales ácidos y forman una película química sobre las superficies de metal 81
  82. 82. Agentes Anti-desgaste Esta función es una de las principales del aceite aparte, claro esta, de la de refrigeración y así conseguir un menor desgaste y mayor rendimiento del motor. Es desgaste puede ser causado por factores tales, como la corrosión, por el roce del metal con otro metal o por la acción abrasiva causada por el polvo u otras partículas que puedan originar desgaste. El desgaste se puede comprobar por la pérdida gradual del metal por la acción de pulimentación de las piezas con desprendimientos o rotura de este. Inhibidores de herrumbre La herrumbre es la corrosión que sufren las piezas ferrosas por la acción química del oxígeno o el agua del aire y los productos de la combustión procedentes del combustible. Esta se forma se puede producir en las paredes internas del cilindro u otras piezas del motor durante el tiempo que esta trabajando a poca carga. Esta también se manifiesta en varillas de empuje, levanta válvulas y válvulas de la bomba de aceite durante el funcionamiento del motor. Depresores del punto de congelación La función de este aceite es la de bajar el punto de congelación de este y su fluidez a temperaturas determinadas. Esta falta de fluidez se debe al excesivo espesamiento o a la formación de cristales de cera. Aunque la cera en los aceites no es perjudicial, su formación a bajas temperaturas pueda alterar las propiedades de fluidez de los aceites, afectando así a la circulación del aceite en el sistema general de engrase. Inhibidores de espuma Este tipo presenta una gran resistencia a la emulsión de agua, su utilización se debe a que cuando un líquido tan complejo como es el aceite se mezcla con el aire en el interior de una bomba de aceite, o simplemente salpicado contra el cárter por el cigüeñal, lo más probable es que se forme espuma. La espuma puede convertirse en una gran molestia para la adecuada lubricación del motor Características de los aceites 82
  83. 83. Los más utilizados son los derivados del petróleo, por destilación (minerales) o por procesos químicos (sintéticos). Factores importantes: Presión entre las piezas. Canalizaciones (longitud y diámetro) Revoluciones por minuto Temperatura Condiciones de uso Características: Viscosidad: El aceite se hace más espeso en frío y menos espeso en caliente. El mejorador del índice de viscosidad reduce el régimen de cambio de viscosidad con la temperatura permitiendo un fácil arranque en frío y mejor protección contra el desgaste bajo altas temperaturas (la viscosidad es una medida de la facilidad con la cual fluye el aceite). Untuosidad: es la capacidad que tienen los fluidos de adherirse a la superficie, es especialmente interesante para disminuir el desgaste en el momento de arranque. Punto de congelación o inflamación: En todos los aceites la viscosidad cambia con la temperatura, sin embargo no todos cambian de la misma manera, generalmente los aceites monogrados son aquellos en los que estos cambios son más importantes. En los aceites de tipo multigrado los cambios no son tan drásticos. Detergencia: Impide la formación de lodo al mantener inocuamente suspendidos el lodo y el carbón en el aceite. 83
  84. 84. Estabilidad química: El aceite lubricante se encuentra en constante movimiento, arrastra las partículas formadas por el desgaste propio de las partes, se contamina con: partículas de polvo, agua, combustible y gases producto de la combustión. Es por esta razón que debe tener una gran estabilidad química, de lo contrario se degradaría y formaría compuestos agresivos para el motor como “lodos de alta y baja temperatura”. Inhibidor de espuma: Reduce la producción de espuma en el cárter, un aceite espumoso se oxida con mayor facilidad. Anticorrosivos y antioxidantes: Ayuda a evitar el ataque por corrosión y oxidación de los materiales de los diferentes componentes del motor. Clasificación SAE Los aceites monogrados tienen la característica de que su viscosidad cambia de manera importante con la temperatura, cuando ésta baja, su viscosidad se incrementa y cuando aumenta su viscosidad disminuye. - Entre los aceites monogrados se tienen: SAE40 Usado en motores de trabajo pesado y en tiempo de mucho calor (verano) 84
  85. 85. SAE30 Sirve para motores de automóviles en climas cálidos SAE20 Empleado en climas templados o en lugares con temperaturas inferiores a 0°C, antiguamente se utilizaba para asentamiento en motores nuevos. Actualmente esto no se recomienda SAE10 Empleado en climas con temperaturas menores de 0°C. Los aceites multigrado tienen la característica de que su viscosidad también cambia con la temperatura pero lo hacen de una manera menos drástica que los aceites monogrados. Para los aceites multigrados se tienen algunas de las siguientes clasificaciones SAE5W30, 10W40, 10W50, etc. Clasificación API para servicio de los aceites: El Instituto Americano del Petróleo clasifica a los aceites de acuerdo al tipo de motor en el cual será utilizado, los divide en aceites para motores a gasolina o para diesel y les asigna dos letras: la primera indica el tipo de motor; si es de gasolina, esta letra es una “S” del inglés spark (chispa) si la letra es una “C” (del inglés compresión) el aceite es para un motor a diesel. La segunda letra que forma la pareja indica la calidad del aceite. Averías Mano contacto marca cero: Falta de aceite. 85
  86. 86. Fallo en el manometro. Bomba defectuosa. Aceite muy diluido. Manómetro marca baja presión: Aceite muy diluido. Aceite muy caliente. Filtro sucio. Cojinetes del cigüeñal gastados Manómetro marca presión excesiva: Aceite frió. Aceite espeso. Manómetro defectuoso. Válvula de descarga mal reglada. Manómetro con presión fluctuante: Avería en el indicador. Filtro obstruido. Válvula de descarga mala. Bajo nivel de aceite. Pérdidas o fugas de aceite: Escapes por las juntas. Varilla floja. 86
  87. 87. Reten defectuoso. Segmentos malos (humos azulados). Obstrucción del respiradero. Mantenimiento básico Comprobación del nivel en el cárter: Vehículo en horizontal y motor frío. La mancha de aceite debe situarse entre las dos marcas. Sustitución periódica del aceite: Los intervalos de sustitución van indicados por el fabricante. Orden de preparación para el cambio de aceite: Colocar bajo el vehículo un recipiente. Quitar el tapón de llenado. Quitar el tornillo de vaciado. Escurrir. Limpiar el asiento del tornillo de vaciado. Llenar. 87
  88. 88. Controlar el nivel. Girar el motor. Arrancar el motor. Verificar el nivel y repetir mientras sea necesario. Sustitución periódica del filtro de aceite: Se aconseja cambiarlo cada dos cambios de aceite. Limpieza del exterior del cárter. Control diario del nivel de aceite. Antes de arrancar: Manchas en el suelo, e indicadores del cuadro. Después de arrancar: Los indicadores del cuadro. 88

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