Universidad para el Desarrollo y la Innovacin

MOTORES A DIESEL Y GASOLINA

Estudiante: Ronald Aguilera Parada Clase: Mantenimiento AutomotrizGrupo: ICM

Santa Cruz Bolivia Gestin 2014

NDICE

1. MOTOR A DIESEL11.1. Antecedentes51.2. Combustible diesel51.3. Mantenimiento de los inyectores diesel61.4. Desmontaje y montaje de los inyectores61.5. Desarmado, limpieza y armado de los inyectores71.6. Motores diesel de inyeccin directa81.7. Los inyectores diesel91.8. Principio de funcionamiento91.9. Tipo de inyectores101.10. La presin de aceite en los motores diesel101.11. Indicador de presin101.12. La presin de aceite es causada por la resistencia del aceite al flujo.112. MOTOR A GASOLINA122.1. Partes fundamentales del motor de gasolina132.2. Funcionamiento de un motor tpico de gasolina de cuatro tiempos192.3. Algunas causas que pueden impedir que un motor de gasolina funcione correctamente213. CONCLUSIN23BIBLIOGRAFA24

1. MOTOR A DIESEL

Para diferenciar de forma coherente el motor de gasolina del motor disel, se debe atender al menos a tres aspectos fundamentales:

a) Sus principios termodinmicos;

b) Su fabricacin y elementos que lo constituyen;

c) Sus aspectos econmicos y prcticos en la Automocin.

Al estudiar sus principios termodinmicos, antes de comenzar con sus ciclos caractersticos, debemos recordar algunos conceptos, que nos ayudarn a su mejor comprensin.

Ante todo recordar que los gases se caracterizan por estar constituidos por una materia informe y sin volumen propio, que toma la forma del recipiente que la contiene y que tienden a ocupar un volumen mayor, que el de dicho recipiente (expansibilidad.

Por otra parte, si se intenta disminuir el volumen ocupado por una cantidad determinada de gas, la reaccin elstica de ste aumenta. Esta reaccin es lo que denominamos presin y es el resultado de la compresibilidad de los gases (propiedad de ocupar un espacio menor.

Se puede definir la presin de un gas como la fuerza ejercida por el mismo sobre la unidad de superficie (generalmente el cm2) que lo encierra y se puede medir en kg/cm2, en atmsferas, o en bares (1 atmsfera = 1,033 Kg/cm2 ; 1 kg/cm2 = 0,98 bares.

Las Leyes de Boyle-Mariote y de Gay Lussac establecen la relacin entre la presin y el volumen a temperatura constante (P.V = R.T, en la que P es la presin del gas; V, el volumen ocupado por el mismo; T, la temperatura del gas y R, una constante emprica. Las evoluciones de un gas sin intercambio de calor con las paredes del recinto que lo contiene, se llaman proceso adiabtico.En 1.823 Carnot enunci un ciclo ideal, Ciclo de Carnot, que se compone de 4 etapas: Admisin, o compresin isotrmica; Compresin, o compresin adiabtica; Combustin, o expansin isotrmica y la Escape, o expansin adiabtica y que corresponden en su primera fase Admisin de aire puro, a la introduccin de una masa gaseosa en un cilindro, su compresin por el pistn a temperatura constante (refrigerando dicho cilindro durante esta fase); en su segunda fase Compresin, se cesa la refrigeracin del cilindro y se sigue la compresin rpidamente, de manera que no se efecte ningn intercambio de calor entre los gases y el cilindro; en su tercera fase inyeccin del combustible (Combustin), mientras dura la compresin isotrmica, el cilindro refrigerado (expansin isotrmica) debe ser recalentado para mantener la temperatura constante y en la cuarta fase Escape de los gases quemados, sigue la expansin, pero se detiene el calentamiento del cilindro para que se realice sin intercambio de calor entre cilindro y masa gaseosa y as sta puede recuperar el volumen y la presin, que tena al principio del ciclo

Igualmente recordar que la potencia (P) de un motor es directamente proporcional al par motor (M) del mismo y al rgimen de revoluciones (w) a que est sometido (P = K. M.w), siendo K una constante emprica y que, si medimos el par en m x kg y el rgimen, en r.p.m., el valor de K es de 1/716, si queremos obtener el valor de la potencia en caballos de vapor (CV).

Esta potencia del motor se mide en el cigeal por medio de unos bancos de prueba, dotados de un freno mecnico, o elctrico (dinammetro), por lo que recibe el nombre de potencia al freno.El motor colocado en el banco puede estarlo con todos los elementos accesorios capaces de consumir esfuerzo, desmontados (bomba de agua, de combustible, ventilador, alternador, filtros de aceite y aire, silencioso, etc) y adems realizarse varias medidas (cada 200 rpm), realizando cada vez la puesta a punto del mismo, con lo que se consiguen valores mximos cada vez. Entonces la medida as obtenida se llama potencia SAE y es preconizada por la industria norteamericana.Si se hace con todos los accesorios desmontados y sin retocar los ajustes (puesta a punto) se denomina potencia DIN y es defendida por Alemania.

Existe una forma intermedia (italiana) que realiza la prueba con los accesorios desmontados, pero realizando los ajustes citados y se llama potencia CUNA.

Se suele usar la potencia DIN, o en casos de ndole comercial, la SAE por ser alrededor de un 10% a un 15% mayor y por tanto ms favorable publicitariamente.

Tambin es preciso recordar el concepto de potencia especfica (potencia mxima que puede suministrar el motor por litro de cilindrada) ya que, cuando sta se mantiene ms o menos constante en un intervalo amplio del rgimen, el motor es elstico y se recupera rpidamente sin necesidad de cambiar de marcha.Recordados estos conceptos generales, pasemos a estudiar los Ciclos Otto y Diesel, partiendo de un motor de gasolina de 4 tiempos (4 carreras del pistn por cada 2 vueltas del cigeal), o sea en un ciclo Otto:

En el primer tiempo, en carrera descendente, se produce la admisin de aire-combustible.En el segundo, en carrera ascendente, se produce la compresin.

En el tercero, en carrera de nuevo descendente, el encendido y explosin (tiempo de expansin).Finalmente, en el cuarto, ascendiente de nuevo, el escape de los gases quemados.

En un ciclo Diesel:Corresponde el primer tiempo con una carrera descendente en la que se produce la admisin de aire puro. El segundo tiempo, carrera ascendente, con una compresin de este aire. El tercer tiempo, con otra carrera descendente, con la inyeccin del combustible, combustin y expansin y finalmente, el cuarto tiempo, con una carrera ascendente con escape de los gases quemados.De hecho el ciclo real es sensiblemente distinto del ciclo terico.

El ciclo Diesel, a presin constante consta a su vez de una primera fase, o compresin adiabtica del aire puro previamente aspirado; una segunda fase, combustin a presin constante; una tercera fase, o expansin adiabtica y una cuarta fase, o descenso brusco de la presin.

En la primera fase el aire puro anteriormente aspirado se comprime y adquiere una temperatura suficiente como para provocar el autoencendido del combustible inyectado; en la segunda fase y al principio de la expansin, la combustin se realiza a presin constante, mientras el volumen aumenta. La dilatacin de los gases compensa la cada de presin debida a este aumento de volumen; en la tercera fase la expansin se efecta sin intercambio de calor con las paredes del cilindro y en la cuarta fase la apertura instantnea del escape produce un descenso muy rpido de la presin, mientras el pistn se mantiene en el punto muerto (volumen constante).

En cuanto a su fabricacin y elementos que los constituyen, diremos que despus de haber desplazado en un tiempo el motor diesel al de gasolina, sobre todo en sus aplicaciones de propulsin de vehculos, usos industriales, navales y agrcolas, por las causas que ms adelante expondremos, si bien la fabricacin del motor diesel es ms cara y alguno de sus dispositivos auxiliares (refrigeracin, filtrado de combustible, etc) son de coste ms elevado que los de gasolina, hoy da se ha llegado con las grandes producciones en serie a un menor coste, que los iguala casi a los de gasolina, mxime con la incorporacin en stos de las nuevas tcnicas de la inyeccin de gasolina.

El bloque motor es similar en ambos tipos de motores, si bien el dimensionado de los mismos es mayor en el diesel por trabajar stos bajo cargas mayores. Suelen ser de fundicin perltica y llevar camisas recambiables (generalmente hmedas) con una pestaa de tope en su parte superior (en los Diesel).Los pistones en estos motores desempean mltiples funciones, por lo que se diferencian de los de gasolina en la forma del fondo y en la cabeza, que dependen del sistema de inyeccin utilizado; en el perfil de la falda, actualmente en valo progresivo curvilneo; en la disposicin de los segmentos (en ocasiones alojados en gargantas postizas) y en la altura del eje; su espesor en la cabeza es superior por las presiones y condiciones trmicas a que son sometidos.

Tambin difieren en el rbol de levas en los casos en que el motor diesel est equipado de inyectores-bomba.La culata suele diferir bastante en uno y otro caso, ya que los de gasolina suelen ser de una sola pieza y en los diesel acostumbra a disponerse de una culata por cada 3 cilindros, o una individual por cada uno de ellos. La disposicin de los conductos de agua es diferente, pues los Diesel deben refrigerar no slo las cmaras de turbulencia, sino los inyectores. Tambin puede serlo la disposicin en la misma de una parte de la cmara de turbulencia, mecanizada en la misma.

Finalmente el sistema de inyeccin diesel en cualquiera de sus modernos procedimientos de common-rail, inyectores-bomba, control electrnico, etc, constituyen un elemento diferenciante respecto a los de gasolina.

En lo tocante a sus aspectos econmico y prctico vemos que los diesel tienen un mejor rendimiento trmico gracias a su elevado grado de compresin y a que su combustin se efecta con un exceso de aire, pudiendo llegar a un 60% frente a un 45% en algunos de gasolina. Adems el poder calorfico del diesel es superior al de la gasolina.

El consumo especfico del diesel es inferior, lo que unido al menor precio del gasoil, es un elemento determinante en el transporte de mercancas; sobre todo al ralent; la relacin de consumos es de 1 a 4 , lo que lo hace particularmente adecuado para la distribucin (furgonetas). La duracin de la vida del motor es asimismo superior en el diesel, que en el de gasolina (hasta 3 veces) y su valor residual es tambin mayor.

Otro punto favorable es la facilidad de puesta en marcha a bajas temperaturas, que los gases de escape sean menos txicos y que el peligro de incendio sea menor, pues el gasoil es menos voltil que la gasolina y sus vapores necesitan temperaturas de 80C para inflamarse, mientras que los de la gasolina lo hacen a 20C.

Sin embargo como negativos diremos que tanto el motor Diesel como su equipamiento es ms pesado que los motores de gasolina; es ms caro de construir, como hemos dicho; su mantenimiento es laborioso.

En general y adems, pese a los avances conseguidos, es ms ruidoso que el de gasolina.

1.1. Antecedentes

Rudolf Diesel desarroll la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, especficamente en esa poca, no eran muy eficientes.

Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel eran:

Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel slo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustible espontneamente.Un motor diesel utiliza mucha ms compresin que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La alta compresin se traduce en mejor eficiencia.

Los motores diesel utilizan inyeccin de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburacin en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyeccin de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la vlvula de succin (fuera del cilindro). La siguiente animacin muestra el ciclo diesel en accin. Puede compararlo a la animacin del motor a gasolina para ver las diferencias: Note que el motor diesel no tiene buja, se toma el aire y lo comprime, y despus inyecta el combustible directamente en la cmara de combustin (inyeccin directa). Es el calor del aire comprimido lo que enciende el combustible en un motor diesel.

En esta animacin simplifica, el aparato verde pegado al lado izquierdo del cilindro es un inyector de combustible. De cualquier forma, el inyector en un motor diesel es el componente ms complejo y ha sido objeto de gran experimentacin -en cualquier motor particular debe ser colocado en variedad de lugares-. El inyector debe ser capaz de resistir la temperatura y la presin dentro del cilindro y colocar el combustible en un fino roco. Mantener el roco circulando en el cilindro mucho tiempo, es tambin un problema, as que muchos motores diesel de alta eficiencia utilizan vlvulas de induccin especiales, cmaras de pre-combustin u otros dispositivos para mezclar el aire en la cmara de combustin y para que por otra parte mejore el proceso de encendido y combustin.

Una gran diferencia entre un motor diesel y un motor a gasolina est en el proceso de inyeccin.

La mayora de los motores de autos utilizan inyeccin de puerto o un carburador en lugar de inyeccin directa en el motor de un auto, por consiguiente, todo el combustible es guardado en el cilindro durante el choque de succin, y se quema todo instantneamente cuando la buja dispara. Un motor diesel siempre inyecta su combustible directamente al cilindro, y es inyectado mediante una parte del choque de poder. Esta tcnica mejora la eficiencia del motor diesel.

La mayora de motores diesel con inyeccin indirecta traen una buja incandescente de algn tipo que no se muestra en la figura. Cuando el motor diesel est fro, el proceso de compresin no puede elevar el aire a una temperatura suficientemente alta para encender el combustible. La buja incandescente es un alambre calentado elctricamente (recuerde los cables calientes que hay en una tostadora) que ayuda a encender el combustible cuando el motor est fro. 1.2. Combustible diesel

Comparando el combustible diesel y gasolina, se sabe que son diferentes. Huelen diferente. El combustible diesel es ms pesado y aceitoso. El combustible diesel se evapora mucho ms lento que la gasolina -su punto de ebullicin es ms alto que el del agua-. Usted oir a menudo que al combustible diesel lo llaman aceite diesel por lo aceitoso.

El combustible diesel se evapora ms lento porque es ms pesado. Contiene ms tomos de carbn en cadenas ms largas que la gasolina (la gasolina tpica es C9H20 mientras el diesel es tpicamente C14H30). Toma menos tiempo refinar para crear el combustible diesel, ya que es generalmente ms barato que la gasolina.

El combustible diesel tiene una densidad de energa ms alta que la gasolina. En promedio, un galn de combustible diesel contiene aproximadamente 147x106 joules, mientras que un galn de gasolina contiene 125x106 joules. Esto, combinado con la eficiencia mejorada de los motores diesel, explica porqu los motores diesel poseen mejor kilometraje que el equivalente en gasolina.

1.3. Mantenimiento de los inyectores diesel

Un inyector defectuoso puede daar el electrodo de la buja de incandescencia; por lo tanto si ha habido problemas con los inyectores en motores de inyeccin indirecta deber comprobarse el estado de dichas bujas.

El estado de los inyectores tiene una importancia crtica para el buen funcionamiento del motor y por ello es necesario comprobarlos peridicamente. Los sntomas de suciedad o desgaste de los inyectores son la emisin de humo negro en el escape, fuerte golpeteo del motor, prdida de potencia, sobrecalentamiento, fallos de encendido y mayor consumo de combustible.

1.4. Desmontaje y montaje de los inyectores

Como norma general deber tenerse en cuenta los siguientes puntos:

1. Antes de aflojar cualquier conexin del sistema de combustible compruebe que est libre de grasa y suciedad, para evitar la posible contaminacin de las tuberas de combustible. Se puede utilizar aire comprimido para eliminar la suciedad de los racores pero nunca despus de haber abierto cualquier parte del sistema de combustible.

2. Primero afloje los racores de conexin de la tubera de combustible al inyector y a la bomba de inyeccin. Si las tuberas de combustible se mantienen unidas por medio de una o varias abrazaderas, retire stas.

3. Desacople las conexiones de retorno del inyector, teniendo la precaucin de recoger las arandelas de cobre si los racores son del tipo orientable.

4. En los inyectores de sujecin por mordaza o brida con ms de una tuerca o tornillo de fijacin, afloje estos elementos graduales y uniformemente para no deformar el inyector y despus retire las tuercas o tornillos y la mordaza. Si el inyector est muy apretado en la tapa tendr que utilizar un extractor adecuado.

5. En casi todos los inyectores, la estanqueidad entre stos y la tapa se consigue por medio de una arandela de cobre. Esta arandela cierra la parte superior del inyector y en algunos casos ste asienta sobre una arandela ondulada o cncava situada en la parte inferior del alojamiento para el inyector, la cual acta como aislante trmico. Estas arandelas debern renovarse cada vez que se desmonte el inyector. Suelen ir encajadas con apriete en el alojamiento del inyector y a menudo hay que utilizar un alambre doblado para extraerlas. Algunos inyectores van montados con un casquillo aislante adems de la arandela de estanqueidad y a veces este casquillo sustituye a la arandela cncava u ondulada. Si el citado casquillo es de tipo desmontable deber renovarse tambin cada vez que se desmonte el inyector.

6. Tapone el extremo de todas las tuberas de combustible desconectadas para evitar que entre suciedad. La presencia de suciedad en el sistema de combustible puede provocar graves averas en las delicadas superficies internas de la bomba de inyeccin y los inyectores, mecanizadas con gran precisin.

7. Es indispensable limpiar meticulosamente los alojamientos de los inyectores antes de volver a montar stos.

8. Cualquier partcula de suciedad que quede en el alojamiento puede ocasionar fugas de compresin, lo mismo que si se vuelven a utilizar arandelas de estanqueidad viejas, ya aplastadas, y tales fugas pueden originar fuertes erosiones en el inyector debido a las altas temperaturas de los gases de la fuga. Adems los depsitos de carbonilla formados entre el cuerpo del inyector y las paredes de la tapa debido a la fuga pueden hacer que el inyector se aga-rrote en el alojamiento. Si los inyectores son de montaje a rosca y tienen prescrito un determinado par de apriete, respete ste al volver a montarlos. Utilice una llave de inyectores o una llave de vaso de suficiente profundidad para poder utilizar una llave dinamomtrica.

1.5. Desarmado, limpieza y armado de los inyectores

Todos los inyectores pueden desarmarse ya que el porta inyector y el cuerpo del inyector van unidos a rosca. Con este fin el inyector est provisto, en los lugares adecuados, de caras planas o hexgonos para las correspondientes llaves. La mayora de los inyectores tienen componentes parecidos, siendo los ms importantes el cuerpo del inyector, el porta inyector, la tobera, la vlvula de aguja y el muelle de presin. Los motores de inyeccin indirecta suelen llevar inyectores Bosch y CAV de montaje a rosca, el muelle de presin que mantiene apretada la aguja contra su asiento en el inyector se monta con una precarga conseguida por medio de un suplemento, o de un tornillo de ajuste. Esta precarga determina la presin de apertura del inyector y normalmente no es preciso reajustarla. No obstante si el resultado de la prueba de apertura indica que el inyector est descalibrado, puede ajustarse el tornillo de precarga o aadirse un suplemento de distinto espesor para corregir el defecto.

Es esencial limpiar escrupulosamente el inyector antes de desarmarlo. Para ello lo mejor es utilizar un recipiente limpio con petrleo y una brocha de cerdas duras. Cualquier mota de polvo o partcula de suciedad que penetre en el inyector puede ocasionar un grave desgaste del mismo.

Entre las piezas del cuerpo del inyector suelen ir montadas arandelas de estanqueidad de cobre; estas arandelas compresibles han de renovarse cada vez que se desarme el inyector. Para desarmar y armar el inyector lo mejor es sujetarlo firmemente en un til especial o en una morza de banco, teniendo la precaucin en este ltimo caso de no apretar el tornillo excesivamente.

Los equipos especiales de limpieza suelen contener un cepillo metlico de latn, raspadores de toberas y agujas, un surtido de alambres de limpieza de orificios y de vari-llas para limpieza de canalizaciones, de varios dimetros, y un porta alambres/portavarillas para usar estos utensilios con ms facilidad. El latn es el nico metal que puede utilizarse sin peligro para escarbar en los orificios o raspar los componentes de los inyectores.

Para limpiar las piezas de los inyectores puede utilizar nafta. Durante la limpieza deber prestarse especial atencin a la superficie de asiento y a la vlvula de aguja del inyector que debern secarse perfectamente con un pao que no desprenda pelusa.

Los depsitos de carbonilla del exterior de la tobera pueden eliminare con un cepillo de latn. Los depsitos de carbonilla endurecidos pueden rasparse con un trozo de madera dura o una pletina de latn y, si es necesario, reblandecerse sumergindolos antes en nafta o gas oil.

El vstago de presin de los inyectores de espiga debe examinarse minuciosamente para ver si existen depsitos de carbonilla en la zona del escaln, donde vara el dimetro del vstago. Los orificios y las canalizaciones de combustible debern limpiarse totalmente de obstrucciones y depsitos utilizando alambres y varillas de latn de los dimetros adecuados.

Una vez limpia todas las piezas debern enjuagarse a fondo el inyector con disolvente y la superficie del asiento y el cono de la aguja debern secarse con un pao que no desprenda hilachas. Para comprobar si la tobera y el cono de la aguja estn perfectamente limpios puede introducirse la aguja en la tobera y escuchar el sonido que produce la primera al dejarla caer contra el asiento de la segunda; deber ser un claro chasquillo metlico. Si no es as, ser necesario limpiar mejor ambas piezas.

Antes de armar el inyector, sumergir la tobera y la aguja en gasoil limpio para que la aguja se deslice con facilidad en su gua. Una vez armado el inyector comprobar su funcionamiento en un banco de pruebas de inyectores como se indicar en futuras notas.

1.6. Motores diesel de inyeccin directaLas ltimas versiones de motores turbodiesel que han llegado al mercado, se caracterizan por equipar sistemas de alimentacin de inyeccin de combustible directa a alta presin, que bajo las denominaciones de "Unijet", "Common Rail", "HDI" y otras segn el productor del vehculo- remiten a una nueva tecnologa caracterizada por un aumento de la potencia especfica y el ahorro de combustible, en particular en regmenes de rotacin altos.

La novedad fue concebida dentro del Grupo Fiat, con la participacin de sus subsidiarias Magneti Marelli, Elasis y el Centro de Desarrollo Fiat, y posteriormente fue cedido a Robert Bosch A.G. de Alemania, para su fase final de desarrollo e industrializacin. PSA Peugeot-Citron, asociada con Mitsubishi, llevaron adelante un desarrollo paralelo, con similares resultados.

Respecto de los dispositivos de inyeccin tradicionales, el Unijet (lo llamaremos as para sintetizar) garantiza una mejora global importante de las prestaciones y un funcionamiento ms silencioso, que llega hasta 8 decibeles menos, segn el rgimen de rotacin del motor.

En los sistemas usados hasta ahora, con cmara de precombustin, la alimentacin de los inyectores del gasoil es accionada por una bomba mecnica (a menudo con control electrnico) y la presin de inyeccin crece proporcionalmente al aumento del rgimen de rotacin del motor, lo cual presupone un lmite fsico para optimizar la combustin, y por ende las prestaciones, el ruido y las emisiones contaminantes.

En cambio, en el sistema Unijet la presin de inyeccin es independiente de la velocidad de rotacin del motor, porque la bomba de inyeccin genera presin por acumulacin. De all deriva la posibilidad de utilizar, por un lado, presiones muy altas y, por el otro, suministrar cantidades mnimas de combustible, e incluso de realizar una preinyeccin, o inyeccin piloto.

Son dos caractersticas que conceden grandes ventajas al conductor: una combustin ms eficiente y por lo tanto mejores prestaciones- y una reduccin del ruido de combustin.

En detalle, el sistema consta de una pequea bomba sumergida en el depsito que enva el gasoil a la bomba principal. Esta es una bomba de alta presin, arrastrada por la cadena de distribucin, que "empuja" constantemente el combustible. De esta manera en el "rail" o depsito de acumulacin, siempre hay combustible a presin.

Un sensor ubicado en el rail y un regulador en la bomba, adaptan la presin a la demanda de la central, generada por la presin sobre el acelerador. De este modo se puede variar constantemente la presin del gasoil, eligiendo para cada punto de funcionamiento el valor ideal.

Est claro que gestionar bien la presin en todo el campo de funcionamiento del motor, significa disponer de ms eficiencia de combustin y por lo tanto mejores prestaciones y menores consumos.

Esto ocurre porque cuanto ms alta es la presin con la que llega el combustible al inyector, mejor se pulverizan las gotas de combustible, mezclndose bien con el aire y quemndose completamente.Pero alta presin, significa tambin fuerte ruido.

Contra esto ltimo, el sistema Unijet acudi a otro dispositivo: la inyeccin piloto, una operacin que tiene lugar en aproximadamente 200 microsegundos. Se trata de una solucin que permite aumentar la temperatura y la presin de la cmara de combustin cuando el pistn llega al Punto Muerto Superior, preparando as la cmara para la verdadera combustin.

Lo que se consigue, en realidad, es una curva menos escarpada de desprendimiento de calor, junto a picos de temperatura y presin ms bajos, lo que redunda en obtener la misma energa, pero suministrada en forma ms paulatina, lo que reduce drsticamente el ruido de funcionamiento.En los nuevos motores turbodiesel, el "common rail" garantiza mayor eficiencia de combustin y mejores prestaciones, mientras que la inyeccin piloto permite disfrutar de un funcionamiento ms silencioso, arranques en fro ms fciles y un nivel de emisiones ms reducido.

1.7. Los inyectores diesel

La misin de los inyectores es la de realizar la pulverizacin de la pequea cantidad de combustible y de dirigir el chorro de tal modo que el combustible sea esparcido homogneamente por toda la cmara de combustin.

Se debe distinguir entre inyector y porta-inyector y dejar en claro desde ahora que el ltimo aloja al primero; es decir, el inyector propiamente dicho esta fijado al porta-inyector y es este el que lo contiene adems de los conductos y racores de llegada y retorno de combustible.

Destacar que los inyectores son unos elementos muy solicitados, lapeados conjuntamente cuerpo y aguja (fabricados con ajustes muy precisos y hechos expresamente el uno para el otro), que trabajan a presiones muy elevadas de hasta 2000 aperturas por minuto y a unas temperaturas de entre 500 y 600 C.

1.8. Principio de funcionamiento

El combustible suministrado por la bomba de inyeccin llega a la parte superior del inyector y desciende por el canal practicado en la tobera o cuerpo del inyector hasta llegar a una pequea cmara trica situada en la base, que cierra la aguja del inyector posicionado sobre un asiento cnico con la ayuda de un resorte, situado en la parte superior de la aguja, que mantiene el conjunto cerrado.

El combustible, sometido a un presin muy similar a la del tarado del muelle, levanta la aguja y es inyectado en el interior de la cmara de combustin.

Cuando la presin del combustible desciende, por haberse producido el final de la inyeccin en la bomba, el resorte devuelve a su posicin a la aguja sobre el asiento del inyector y cesa la inyeccin.

1.9. Tipo de inyectores

Existe gran variedad de inyectores, dependiendo estos del sistema de inyeccin y del tipo de cmara de combustin que utilice cada motor, aunque todos tienen similar principio de funcionamiento.Fundamentalmente existen dos tipos:

Inyectores de orificios, generalmente utilizados en motores de inyeccin directa. Inyectores de espiga o de tetn (que pueden ser cilndricos o cnicos) para motores de inyeccin indirecta. Dentro de este tipo, existe una variante, que se denomina inyectores de estrangulacin, con los que se consigue una inyeccin inicial muy pequea y muy pulverizada y que en su apertura total consigue efectos similares a los inyectores de tetn cnico.

1.10. La presin de aceite en los motores diesel

La lubricacin consiste bsicamente en mantener separadas las superficies metlicas en movimiento. Esto se logra mediante el efecto HIDRODINAMICO. Bajo estas condiciones, se forma una cua de aceite, la cual fluye en la misma direccin de la superficie en movimiento. En otras palabras, se produce tambin un efecto de BOMBEO del lubricante, lo que obliga a reponer el aceite desplazado para mantener las condiciones hidrodinmicas.

La reposicin del aceite lubricante se efecta por medio de la bomba de aceite, la cual dirige al aceite, hacia todas las partes a lubricar, impulsando varios litros de aceite por minuto a una presin controlada.La presion de aceite es el parmetro ms importante que afecta al circuito de lubricacin, en motores de lubricacin forzada. En la prctica en todos los motores de combustin interna de 2 y 4 tiempos, el lubricante es obligado a circular por diversos conductos al interior del motor, debido a la presin generada por la bomba de aceite. La presin mxima en el circuito depender de la vlvula limitadora de presin, y la presin mnima del ralent del motor.Un factor decisivo es la viscosidad del lubricante, un aceite de alta viscosidad ( o a bajas temperaturas ) mantendr una presin elevada, como en caso contrario un aceite de viscosidad baja ( o de altas temperaturas ) mantendr una presin dbil.

Por este motivo los indicadores de presiones de aceite en los motores, nos dan una orientacin sobre las condiciones de lubricacin al rgimen normal de funcionamiento.

1.11. Indicador de presin

Este instrumento indica la presin existente en el sistema, si la lectura es notablemente inferior puede ser seal de desgaste de los cojinetes de bancada o en los de biela; este desgaste produce un aumento en las tolerancias de los componentes internos y en consecuencia una cada en la presin.

El funcionamiento del indicador de presin consta en su interior de un tubo metlico flexible unido al sistema de lubricacin. Al aumentar la presin, el tubo tiende a desenrollarse. Al hacerlo la aguja se desplaza a lo largo de la escala del indicador.

Sin embargo, los usuarios notan un cambio en la presin de aceite de sus motores diesel cuando cambian un aceite monogrado a un multigrado. Efectivamente la presin del aceite en un multigrado es ms baja y el usuario puede interpretar la cada de la presin como un problema en su motor o tiende a confundir y poner en duda su calidad como multigrado.

La presin alta puede necesariamente no ser buena, ya que se puede deber a un aceite demasiado viscoso, que est tapado un conducto, o que sencillamente el ralent del motor es demasiado alto.Sin embargo la presin baja en un motor no necesariamente puede ser mala, ya que podra ser ventajosa para un motor diesel que opere en condiciones normales.

La presin de operacin normal de un motor diesel debe ser establecida por su fabricante.

1.12. La presin de aceite es causada por la resistencia del aceite al flujo.

La presin estable, ni alta ni baja, es la clave para un funcionamiento seguro del motor.En condiciones ideales, la presin del aceite debe ser estable, por lo tanto, cualquier alza u disminucin de la presin debe investigarse.

Cuando el motor est fro, el aceite se encuentra en el crter por lo que la presin es cero, por ello es conveniente verificar su operacin una vez puesto en marcha. El aceite fro tiene una resistencia natural alta al flujo, por consiguiente su presin ser alta al momento del arranque.

Cuando el aceite comienza a circular y va tomando temperatura, su viscosidad disminuye hasta llegar a un nivel de presin estable. Solamente en ese momento el motor est siendo lubricado debidamente. Hasta que la presin del aceite se estabiliza, los porcentajes de desgaste son altos debido a la alimentacin insuficiente del aceite a las superficies adosadas. Por lo tanto, un buen aceite llega a una presin estable rpidamente.

Es por esta razn que el usuario debe preocuparse tanto de la presin alta como la baja. Una presin alta hace trabajar doblemente a la bomba de aceite, lo que resta potencia y prdida en el rendimiento del motor. ( una presin alta no significa una buena circulacin del aceite ).

As tambin una presin baja quiere decir que el aceite lubricante est circulando vigorosamente por todas las partes donde el motor lo requiera, para evitar desgastes futuros.

Tambin puede suceder que por efecto de diluciones por combustible la viscosidad del aceite se vea afectada teniendo como consecuencia una cada en la presin de aceite.

Una buena lubricacin se consigue con una presin adecuada, lo cual asegura un flujo de aceite suficiente como para mantener lubricado, refrigerado y limpio el sistema de lubricacin.

Por lo tanto no debe engaarse con las indicaciones de presin de aceite en sus motores. No siempre una alta presin significa un alto caudal de aceite a mayor caudal de aceite - mayor lubricacin, refrigeracin, limpieza - mayor vida til del equipo

Presin Baja del Aceite -- Causas y SolucinCausa posible o SntomaConsecuencia, avera o defectoSolucin

Testigo presin de aceite no se apagaFalta de AceiteApague el motor y compruebe el nivel de aceite

Bajo nivel de AceitePosible falla del motorLlenar de aceite a nivel y buscar posibles fugas

Testigo presin de aceite se enciende al tomar una curvaBajo nivel del aceite en el crter del motorRellene hasta nivel adecuado

Viscosidad del aceite reducida por dilucinMayor consumo de aceite y desgaste del motorCambiar el aceite; si el problema persiste, buscar fugas en el sistema

Cambio de aceiteNingunaNinguna - el aumento y/o disminucin de la presin de debe a otros factores

Presin alta de Aceite -- Causas y SolucinCausa posible o SntomaConsecuencia, avera o defectoSolucin

La presin del aceite permanece alta despus de la partida en froPosible falla grave del motor Falla potencial del motorApagar el motor; cambiar el aceite motor por uno que tenga mejores propiedades a baja temperatura

Aceite demasiado viscoso por causa del holln, y/o oxidacinFalla potencial del motorCambiar el aceite y el filtro; revisar los inyectores; evitar el funcionamiento excesivo en ralent

Viscosidad del aceite demasiado altaDuracin reducida del motorConsultar manual del operador o su proveedor de lubricantes para el grado de viscosidad correcto

Aceite demasiado frofalla potencial del motorRevisar termostato del motor; comprobar que la viscosidad del aceite sea el adecuado

Vlvula de derivacin deja circular el aceite sin pasar por el filtroReducida vida del motorInvestigar su posible obstruccin

Obstruccin de la succin de la bombaElementos extraos; vida reducida del motorParar el motor, investigar causa

2. MOTOR A GASOLINA

Muchas personas en algn momento habrn tenido la oportunidad de ver la parte externa de motor de gasolina (llamado tambin "motor de explosin" o "de combustin interna"); sin embargo, es muy probable que tambin muchas de esas personas desconozcan su funcionamiento interno.

Cuando decidimos obtener la licencia para conducir un coche o cualquier otro vehculo automotor, en algunos pases se exige responder un test o examen en el que, precisamente, se incluyen algunas preguntas relacionadas con el principio de funcionamiento de los motores de trmicos de combustin interna, ya sean de gasolina o diesel.

Motor de gasolina de un coche o automvil moderno.

No obstante, como simple curiosidad, quizs t te hayas interesado tambin en conocer cmo funciona un motor de gasolina y cules son las partes y piezas que lo integran, aunque entre tus proyectos a ms corto plazo no se encuentre, precisamente, obtener una licencia de conduccin.

Un motor de gasolina constituye una mquina termodinmica formada por un conjunto de piezas o mecanismos fijos y mviles, cuya funcin principal es transformar la energa qumica que proporciona la combustin producida por una mezcla de aire y combustible en energa mecnica o movimiento. Cuando ocurre esa transformacin de energa qumica en mecnica se puede realizar un trabajo til como, por ejemplo, mover un vehculo automotor como un coche o automvil, o cualquier otro mecanismo, como pudiera ser un generador de corriente elctrica.

De igual forma, con la energa mecnica que proporciona un motor trmico se puede mover cualquier otro mecanismo apropiado que se acople al mismo como puede ser un generador de corriente elctrica, una bomba de agua, la cuchilla de una cortadora de csped, etc.

Pequeo motor de gasolina acoplado a una cortadora de csped.

En lneas generales los motores trmicos de combustin interna pueden ser de dos tipos, de acuerdo con el combustible que empleen para poder funcionar:

De explosin o gasolina

De combustin interna diesel

Mientras que los motores de explosin utilizan gasolina (o gas, o tambin alcohol) como combustible, los de combustin interna diesel emplean slo gasoil (gasleo).

Si en algn momento comparamos las partes o mecanismos fundamentales que conforman estructuralmente un motor de gasolina y un motor diesel, veremos que en muchos aspectos son similares, mientras que en otros difieren por completo, aunque en ambos casos su principio de funcionamiento es parecido.

Tanto los motores de gasolina como los diesel se pueden emplear para realizar iguales funciones; sin embargo, cuando se requiere desarrollar grandes potencias, como la necesaria para mover una locomotora, un barco o un generador de corriente elctrica de gran capacidad de generacin, se emplean solamente motores de combustin interna diesel.

2.1. Partes fundamentales del motor de gasolina

Desde el punto de vista estructural, el cuerpo de un motor de explosin o de gasolina se compone de tres secciones principales: Culata Bloque Crter

Partes principales en las que se divide un motor de gasolina.

La culata

La culata constituye una pieza de hierro fundido (o de aluminio en algunos motores), que va colocada encima del bloque del motor. Su funcin es sellar la parte superior de los cilindros para evitar prdidas de compresin y salida inapropiada de los gases de escape.

En la culata se encuentran situadas las vlvulas de admisin y de escape, as como las bujas. Posee, adems, dos conductos internos: uno conectado al mltiple de admisin (para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en la cmara de combustin del cilindro) y otro conectado al mltiple de escape (para permitir que los gases producidos por la combustin sean expulsados al medio ambiente). Posee, adems, otros conductos que permiten la circulacin de agua para su refresco.

La culata est firmemente unida al bloque del motor por medio de tornillos. Para garantizar un sellaje hermtico con el bloque, se coloca entre ambas piezas metlicas una junta de culata, constituida por una lmina de material de amianto o cualquier otro material flexible que sea capaz de soportar, sin deteriorarse, las altas temperaturas que se alcanzan durante el funcionamiento del motor.

El bloque

En el bloque estn ubicados los cilindros con sus respectivas camisas, que son barrenos o cavidades practicadas en el mismo, por cuyo interior se desplazan los pistones. Estos ltimos se consideran el corazn del motor. La cantidad de cilindros que puede contener un motor es variable, as como la forma de su disposicin en el bloque. Existen motores de uno o de varios cilindros, aunque la mayora de los coches o automviles utilizan motores con bloques de cuatro, cinco, seis, ocho y doce cilindros, incluyendo algunos coches pequeos que emplean slo tres.

El bloque del motor debe poseer rigidez, poco peso y poca dimensin, de acuerdo con la potencia que desarrolle.

Las disposiciones ms frecuentes que podemos encontrar de los cilindros en los bloques de los motores de gasolina son las siguientes: En lnea En V Planos con los cilindros opuestos

Diferente disposicin de los cilindros en el bloque de los motores de gasolina: 1.- En lnea. 2.- En "V". 3.- Plano de cilindros opuestos.

Bloque de un motor de cuatro cilindros en lnea, visto por la parte de arriba.

Los bloques en lnea pueden contener 3, 4, 5 6 cilindros. Los motores con bloques en V tienen los cilindros dispuestos en doble hilera en forma de V. Los ms comunes que se pueden encontrar son: V-6, V-8, V-10 y V-12. Los bloques planos son poco utilizados en los motores de gasolina, aunque se pueden encontrar de 4, 6 y hasta de 12 cilindros en unas pocas marcas de coches.

Existen adems otras disposiciones de los pistones en un bloque, como por ejemplo los radiales o de estrella (ilustracin de la derecha), estructura esta que se emple durante muchos aos en la fabricacin de motores de gasolina para aviones.

El crter es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que permite lubricar el cigeal, los pistones, el rbol de levas y otros mecanismos mviles del motor.

Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de aceite extrae el lubricante del crter y lo enva a los mecanismos que requieren lubricacin.

Existen tambin algunos tipos de motores que en lugar de una bomba de aceite emplean el propio cigeal, sumergido parcialmente dentro del aceite del crter, para lubricar por salpicadura el mismo cigeal, los pistones y el rbol de levas.

Aunque desde la dcada de los aos 80 del siglo pasado los fabricantes, sobre todo de automviles, han introducido una serie de cambios y mejoras en los motores de gasolina, a continuacin se exponen los componentes bsicos que formaron y forman parte todava en muchos casos o con algunas variantes, de un motor de explosin o gasolina:

1. Filtro de aire.- Su funcin es extraer el polvo y otras partculas para limpiar lo ms posible el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cmara de combustin de los cilindros del motor.

2. Carburador.- Mezcla el combustible con el aire en una proporcin de 1:10000 para proporcionar al motor la energa necesaria para su funcionamiento. Esta mezcla la efecta el carburador en el interior de un tubo con un estrechamiento practicado al efecto, donde se pulveriza la gasolina por efecto venturi. Una bomba mecnica, provista con un diafragma de goma o sinttico, se encarga de bombear desde el tanque principal la gasolina para mantener siempre llena una pequea cuba desde donde le llega el combustible al carburador.

En los coches actuales esa bomba de gasolina, en lugar de ser mecnica es elctrica y se encuentra situada dentro del propio tanque principal de combustible. Para evitar que la cuba se rebose y pueda llegar a inundar de gasolina la cmara de combustin, existe en el interior de la cuba un flotador encargado de abrir la entrada del combustible cuando el nivel baja y cerrarla cuando alcanza el nivel mximo admisible.

El propio carburador permite regular la cantidad de mezcla aire-combustible que enva a la cmara de combustin del motor utilizando un mecanismo llamado mariposa. Por medio del acelerador de pie del coche, o el acelerador de mano en los motores estacionarios, se regula transitoriamente el mecanismo de la mariposa, lo que permite una mayor o menor entrada de aire al carburador. De esa forma se enriquece o empobrece la mezcla aire-combustible que entra en la cmara de combustin del motor, haciendo que el cigeal aumente o disminuya las revoluciones por minuto. Cuando la mezcla de aire-combustible es pobre, las revoluciones disminuyen y cuando es rica, aumentan.

Los motores ms modernos y actuales no utilizan ya carburador, sino que emplean un nuevo tipo de dispositivo denominado inyector de gasolina. Este inyector se controla de forma electrnica para lograr que la pulverizacin de la gasolina en cada cilindro se realice en la cantidad realmente requerida en cada momento preciso, logrndose as un mayor aprovechamiento y optimizacin en el consumo del combustible.

Es necesario aclarar que los inyectores de gasolina no guardan ninguna relacin con los inyectores o bomba de inyeccin que emplean los motores diesel, cuyo funcionamiento es completamente diferente.

Inyector de gasolina.

3. Distribuidor o Delco.- Distribuye entre las bujas de todos los cilindros del motor las cargas de alto voltaje o tensin elctrica provenientes de la bobina de encendido o ignicin. El distribuidor est acoplado sincrnicamente con el cigeal del motor de forma tal que al rotar el contacto elctrico que tiene en su interior, cada buja recibe en el momento justo la carga elctrica de alta tensin necesaria para provocar la chispa que enciende la mezcla aire-combustible dentro de la cmara de combustin de cada pistn.

4. Bomba de gasolina.- Extrae la gasolina del tanque de combustible para enviarla a la cuba del carburador cuando se presiona el acelerador de pie de un vehculo automotor o el acelerador de mano en un motor estacionario. Desde hace muchos aos atrs se utilizan bombas mecnicas de diafragma, pero ltimamente los fabricantes de motores las estn sustituyendo por bombas elctricas, que van instaladas dentro del propio tanque de la gasolina.

5. Bobina de encendido o ignicin.- Dispositivo elctrico perteneciente al sistema de encendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensin. La bobina de ignicin constituye un transformador elctrico, que eleva por induccin electromagntica la tensin entre los dos enrollados que contiene en su interior. El enrollado primario de baja tensin se conecta a la batera de 12 volt, mientras que el enrollado secundario la transforma en una corriente elctrica de alta tensin de 15 mil 20 mil volt. Esa corriente se enva al distribuidor y ste, a su vez, la enva a cada una de las bujas en el preciso momento que se inicia en cada cilindro el tiempo de explosin del combustible.

6. Filtro de aceite.- Recoge cualquier basura o impureza que pueda contener el aceite lubricante antes de pasar al sistema de lubricacin del motor.

7. Bomba de aceite.- Enva aceite lubricante a alta presin a los mecanismos del motor como son, por ejemplo, los cojinetes de las bielas que se fijan al cigeal, los aros de los pistones, el rbol de leva y dems componentes mviles auxiliares, asegurando que todos reciban la lubricacin adecuada para que se puedan mover con suavidad.

8. Crter.- Es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que utiliza el motor. Una vez que la bomba de aceite distribuye el lubricante entre los diferentes mecanismos, el sobrante regresa al crter por gravedad, permitiendo as que el ciclo de lubricacin contine, sin interrupcin, durante todo el tiempo que el motor se encuentre funcionando.

9. Aceite lubricante.- Su funcin principal es la de lubricar todas las partes mviles del motor, con el fin de disminuir el rozamiento y la friccin entre ellas. De esa forma se evita el excesivo desgaste de las piezas, teniendo en cuenta que el cigeal puede llegar a superar las 6 mil revoluciones por minuto.

Como funcin complementaria el aceite lubricante ayuda tambin a refrescar los pistones y los cojinetes, as como mantenerlos limpios. Otra de las funciones del lubricante es ayudar a amortiguar los ruidos que produce el motor cuando est funcionando..

El aceite lubricante en s ni se consume, ni se desgasta, pero con el tiempo se va ensuciando y sus aditivos van perdiendo eficacia hasta tal punto que pasado un tiempo dejan de cumplir su misin de lubricar. Por ese motivo peridicamente el aceite se debe cambiar por otro limpio del mismo grado de viscosidad recomendada por el fabricante del motor. Este cambio se realiza normalmente de acuerdo con el tiempo que estipule el propio fabricante, para que as los aditivos vuelvan a ser efectivos y puedan cumplir su misin de lubricar. Un tercio del contenido de los aceites son aditivos, cuys propiedades especiales proporcionan una lubricacin adecuada.

10. Toma de aceite.- Punto desde donde la bomba de aceite succiona el aceite lubricante depositado en el crter.

11. Cables de alta tensin de las bujas.- Son los cables que conducen la carga de alta tensin o voltaje desde el distribuidor hasta cada buja para que la chispa se produzca en el momento adecuado.

12. Buja.- Electrodo recubierto con un material aislante de cermica. En su extremo superior se conecta uno de los cables de alta tensin o voltaje procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga elctrica de entre 15 mil y 20 mil volt aproximadamente. En el otro extremo la buja posee una rosca metlica para ajustarla en la culata y un electrodo que queda situado dentro de la cmara de combustin.

La funcin de la buja es hacer saltar en el electrodo una chispa elctrica dentro de la cmara de combustin del cilindro cuando recibe la carga de alta tensin procedente de la bobina de ignicin y del distribuidor. En el momento justo, la chispa provoca la explosin de la mezcla aire-combustible que pone en movimiento a los pistones. Cada motor requiere una buja por cada cilindro que contenga su bloque.

Buja

13. Balancn.- En los motores del tipo OHV (Over Head Valves Vlvulas en la culata), el balancn constituye un mecanismo semejante a una palanca que bascula sobre un punto fijo, que en el caso del motor se halla situado normalmente encima de la culata. La funcin del balancn es empujar hacia abajo las vlvulas de admisin y escape para obligarlas a que se abran. El balancn, a su vez, es accionado por una varilla de empuje movida por el rbol de levas. El movimiento alternativo o de vaivn de los balancines est perfectamente sincronizado con los tiempos del motor.

14. Muelle de vlvula.- Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las vlvulas de admisin y escape. Cuando el balancn empuja una de esas vlvulas para abrirla, el muelle que posee cada una las obliga a regresar de nuevo a su posicin normal de cerrada a partir del momento que cesa la accin de empuje de los balancines..

15. Vlvula de escape.- Pieza metlica en forma de clavo grande con una gran cabeza, cuya misin es permitir la expulsin al medio ambiente de los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor despus que se quema la mezcla aire-combustible en durante el tiempo de explosin.

Normalmente los motores poseen una sola vlvula de escape por cilindro; sin embargo, en la actualidad algunos motores modernos pueden tener ms de una por cada cilindro.

Vlvula de admisin.- Vlvula idntica a la de escape, que normalmente se encuentra junto a aquella. Se abre en el momento adecuado para permitir que la mezcla aire-combustible procedente del carburador, penetre en la cmara de combustin del motor para que se efecte el tiempo de admisin. Hay motores que poseen una sola vlvula de admisin por cilindro; sin embargo, los ms modernos pueden tener ms de una por cada cilindro.

16. Mltiple o lumbrera de admisin.- Va o conducto por donde le llega a la cmara de combustin del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para dar inicio al tiempo de admisin.

17. Cmara de combustin.- Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior o cabeza del pistn, donde se efecta la combustin de la mezcla aire-combustible que llega del carburador. La capacidad de la cmara de combustin se mide en cm3 y aumenta o disminuye con el movimiento alternativo del pistn. Cuando el pistn se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior) el volumen es el mnimo, mientras que cuando se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior) el volumen es el mximo.

18. Varilla empujadora.- Varilla metlica encargada de mover los balancines en un motor del tipo OHV (Over Head Valves Vlvulas en la culata). La varilla empujadora sigue siempre el movimiento alternativo que le imparte el rbol de levas.

19. rbol de levas.- Eje parecido al cigeal, pero de un dimetro mucho menor, compuesto por tantas levas como vlvulas de admisin y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metlica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las vlvulas de admisin o las de escape.

Culata de un motor de explosin o gasolina, del tipo DOHV (Dual Over. Head Valves Culata de vlvulas dobles), donde se puede apreciar el. funcionamiento de las vlvulas de admisin y de escape. Esas vlvulas. son accionadas directamente por dos rboles de levas (vistos de frente), que actan directamente encima de stas, para abrirlas y cerrarlas, sin. necesidad de utilizar, ni varilla empujadora, ni balancn.

El rbol de levas se encuentra sincronizado de forma tal que efecta medio giro por cada giro completo del cigeal. Los motores OHV (Over Head Valves Vlvulas en la culata) tienen un solo rbol de levas, mientras que los DOHV (Dual Over Head Valves Vlvulas dobles en la culata) tienen dos rboles de levas perfectamente sincronizados por medio de dos engranes accionados por el cigeal. En los motores DOHV los rboles de levas estn colocados encima de la culata y actan directamente sobre las vlvulas sin necesidad de incluir ningn otro mecanismo intermediario como las varillas de empuje y los balancines que requieren los motores OHV.

20. Aros del pistn.- Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranuras que posee el pistn. Los hay de dos tipos: de compresin o fuego y rascador de aceite.

Las funciones de los aros son las siguientes:

De compresin o fuego:

Sella la cmara de combustin para que durante el tiempo de compresin la mezcla aire-combustible no pase al interior del crter; tampoco permite que los gases de escape pasen al crter una vez efectuada la explosin.

Ayuda a traspasar a los cilindros parte del calor que libera el pistn durante todo el tiempo que se mantiene funcionando el motor.

Ofrece cierta amortiguacin entre el pistn y el cilindro cuando el motor se encuentra en marcha.

Bombea el aceite para lubricar el cilindro.

Rascador de aceite:

Permite que cierta cantidad de lubricante pase hacia la parte superior del cilindro y barre el sobrante o el que se adhiere por salpicadura en la parte inferior del propio cilindro, devolvindolo al crter por gravedad.

Normalmente cada pistn posee tres ranuras para alojar los aros. Las dos primeras la ocupan los dos aros de compresin o fuego, mientras que la ltima la ocupa un aro rascador de aceite.

Los aros de compresin son lisos, mientras que el aro rascador de aceite posee pequeas aberturas a todo su alrededor para facilitar la distribucin pareja del lubricante en la superficie del cilindro o camisa por donde se desplaza el pistn.

2.2. Funcionamiento de un motor tpico de gasolina de cuatro tiempos

Ciclos de tiempo del motor de combustin interna

Los motores de combustin interna pueden ser de dos tiempos, o de cuatro tiempos, siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los ms comnmente utilizados en los coches o automviles y para muchas otras funciones en las que se emplean como motor estacionario.

Una vez que ya conocemos las partes, piezas y dispositivos que conforman un motor de combustin interna, pasamos a explicar cmo funciona uno tpico de gasolina.

Como el funcionamiento es igual para todos los cilindros que contiene el motor, tomaremos como referencia uno slo, para ver qu ocurre en su interior en cada uno de los cuatro tiempos: Admisin Compresin Explosin Escape

Ciclos de tiempos de un motor de combustin interna: 1.- Admisin. 2.- Compresin. 3.- Explosin.4.- Escape. (Clic sobre la imagen para ver el motor funcionando).

Funcionamiento del motor de combustin interna de cuatro tiempos

Primer tiempo

Admisin.- Al inicio de este tiempo el pistn se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior). En este momento la vlvula de admisin se encuentra abierta y el pistn, en su carrera o movimiento hacia abajo va creando un vaco dentro de la cmara de combustin a medida que alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), ya sea ayudado por el motor de arranque cuando ponemos en marcha el motor, o debido al propio movimiento que por inercia le proporciona el volante una vez que ya se encuentra funcionando. El vaco que crea el pistn en este tiempo, provoca que la mezcla aire-combustible que enva el carburador al mltiple de admisin penetre en la cmara de combustin del cilindro a travs de la vlvula de admisin abierta.

Segundo tiempo

Compresin.- Una vez que el pistn alcanza el PMI (Punto Muerto Inferior), el rbol de leva, que gira sincrnicamente con el cigeal y que ha mantenido abierta hasta este momento la vlvula de admisin para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en el cilindro, la cierra. En ese preciso momento el pistn comienza a subir comprimiendo la mezcla de aire y gasolina que se encuentra dentro del cilindro.

Tercer tiempo

Explosin.- Una vez que el cilindro alcanza el PMS (Punto Muerto Superior) y la mezcla aire-combustible ha alcanzado el mximo de compresin, salta una chispa elctrica en el electrodo de la buja, que inflama dicha mezcla y hace que explote. La fuerza de la explosin obliga al pistn a bajar bruscamente y ese movimiento rectilneo se transmite por medio de la biela al cigeal, donde se convierte en movimiento giratorio y trabajo til.

Cuarto tiempo

Escape.- El pistn, que se encuentra ahora de nuevo en el PMI despus de ocurrido el tiempo de explosin, comienza a subir. El rbol de leva, que se mantiene girando sincrnicamente con el cigeal abre en ese momento la vlvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la explosin, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistn, atraviesan la vlvula de escape y salen hacia la atmsfera por un tubo conectado al mltiple de escape.

De esta forma se completan los cuatro tiempos del motor, que continuarn efectundose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros, hasta tanto se detenga el funcionamiento del motor.

Ciclo Otto

El motor de gasolina de cuatro tiempos se conoce tambin como motor de ciclo Otto, denominacin que proviene del nombre de su inventor, el alemn Nikolaus August Otto (1832-1891).

El ciclo de trabajo de un motor Otto de cuatro tiempos, se puede representar grficamente, tal como aparece en la ilustracin de la derecha.

Esa representacin grfica se puede explicar de la siguiente forma:

1. La lnea amarilla representa el tiempo de admisin. El volumen del cilindro conteniendo la mezcla aire-combustible aumenta, no as la presin.

2. La lnea azul representa el tiempo de compresin. La vlvula de admisin que ha permanecido abierta durante el tiempo anterior se cierra y la mezcla aire-combustible se comienza a comprimir. Como se puede ver en este tiempo, el volumen del cilindro se va reduciendo a medida que el pistn se desplaza. Cuando alcanza el PMS (Punto Muerto Superior) la presin dentro del cilindro ha subido al mximo.

3. La lnea naranja representa el tiempo de explosin, momento en que el pistn se encuentra en el PMS. Como se puede apreciar, al inicio de la explosin del combustible la presin es mxima y el volumen del cilindro mnimo, pero una vez que el pistn se desplaza hacia el PMI (Punto Muerto Inferior) transmitiendo toda su fuerza al cigeal, la presin disminuye mientras el volumen del cilindro aumenta.

4. Por ltimo la lnea gris clara representa el tiempo de escape. Como se puede apreciar, durante este tiempo el volumen del cilindro disminuye a medida que el pistn arrastra hacia el exterior los gases de escape sin aumento de presin, es decir, a presin normal, hasta alcanzar el PMS..

El sombreado de lneas amarillas dentro del grfico representa el "trabajo til" desarrollado por el motor.

2.3. Algunas causas que pueden impedir que un motor de gasolina funcione correctamente

Las causas para que el motor de gasolina falle o no funcione correctamente pueden ser muchas. No obstante la mayora de los problemas que puede presentar un motor de gasolina se deben, principalmente, a defectos elctricos, de combustible o de compresin. A continuacin se relacionan algunos de los fallos ms comunes:

1.- Defectos elctricos

Buja demasiado vieja o con mucho carbn acumulado.

Cables deteriorados que producen salto de chispa y, por tanto, prdidas de la corriente de alto voltaje.

Cable partido o flojo en la bobina de ignicin, el distribuidor, las bujas o en el sistema electrnico de encendido.

La bobina de ignicin, el ruptor o el distribuidor que enva la chispa a la buja no funciona adecuadamente.

Distribuidor desfasado o mal sincronizado con respecto al ciclo de explosin correspondiente, lo que produce que la chispa en la buja se atrase o adelante con relacin al momento en que se debe producir.

Mucho o poco huelgo en el electrodo de la buja por falta de calibracin o por estar mal calibradas.

Batera descargada, por lo que el motor de arranque no funciona.

Cables flojos en los bornes de la batera.

2.- Fallos de combustible

No hay combustible en el tanque, por lo que el motor trata de arrancar utilizando solamente aire sin lograrlo.

Hay gasolina en el tanque, en la cuba del carburador o en los inyectores, pero la toma de aire se encuentra obstruida, impidiendo que la mezcla aire-combustible se realice adecuadamente.

El sistema de combustible puede estar entregando muy poca o demasiada gasolina, por lo que la proporcin de la mezcla aire-combustible no se efecta adecuadamente.

Hay impurezas en el tanque de gasolina como, por ejemplo, agua o basuras, que se mezclan con el combustible. En el caso del combustible mezclado con agua, cuando llega a la cmara de combustin no se quema correctamente. En el caso de basura, puede ocasionar una obstruccin en el sistema impidiendo que el combustible llegue a la cmara de combustin.

3.- Fallos de compresin

Cuando la mezcla de aire-combustible no se puede comprimir de forma apropiada, la combustin no se efecta correctamente dentro del cilindro produciendo fallos en el funcionamiento del motor. Estas deficiencias pueden estar ocasionadas por:

Aros de compresin o fuego del pistn gastados, por lo que la compresin de la mezcla aire-combustible no se efecta convenientemente y el motor pierde fuerza.

Las vlvulas de admisin o las de escape no cierran hermticamente en su asiento, provocando escape de la mezcla aire-combustible durante el tiempo de compresin.

Escapes de compresin y de los gases de combustin por la culata debido a que la junta de culata, que la sella hermticamente con el bloque del motor se encuentra deteriorada.

Otros defectos que pueden ocasionar el mal funcionamiento del motor de gasolina son los siguientes:

Cojinetes de las bielas desgastados, impidiendo que el cigeal gire adecuadamente

Tubo de escape obstruido

Falta de lubricante en el crter, lo que impide que el pistn se pueda desplazar suavemente por el cilindro llegando incluso a gripar o fundir el motor.

3. CONCLUSIN

Comparando el motor a diesel y gasolina encontramos que el primero es mucho ms econmico, aunque sus piezas son mucho ms caras que los del motor a gasolina. Por otro lado es tambin ms ruidoso, y se utiliza por lo general para maquinaria pesada.

Los motores a diesel tienen diversas caractersticas que los motores de combustin interna no pueden igualar. Sus ventajas incluyen una buena eficiencia trmica que se traduce en relativas bajas emisiones de CO2, un poderoso torque inclusive en bajas velocidades y una alta durabilidad.

Los motores a diesel operan bajo un sistema de auto ignicin o sistema de ignicin por compresin, el cual no requiere de dispositivos de ignicin y de un mtodo de mezcla no uniforme en el cual el aire y combustible son enviados por separado hacia la cmara de combustin en donde se mezclan juntos y la combustin espontnea se lleva a cabo.

Los niveles de emisiones de escape son muy diferentes entre los motores a diesel y los motores de gasolina. Los motores a diesel emiten altos niveles de oxido de nitrgeno (Nox) y partculas de materia (PM) que los motores de gasolina, mientras que por su menor eficiencia de combustin, los motores de gasolina emiten altos niveles de CO, CO2 y HC.

Los motores a diesel son extremadamente verstiles en sus aplicaciones, una de las razones de su flexibilidad es la capacidad de generar potencia desde pocos caballos de fuerza hasta miles de ellos.

Esto permite a los motores a diesel que le den potencia a todo, desde vehculos de pasajeros, camiones, barcos, equipo de construccin, generadores elctricos para industrias o edificios. Ningn otro motor de combustin interna cuenta con un rango tan amplio de aplicaciones potenciales, lo que permite a los motores a diesel a jugar un rol muy importante en nuestras necesidades energticas diarias.

La habilidad de aprovechar efectivamente el poder de pequeas cantidades de combustible, hace a los motores a diesel econmicamente amigables. Son tambin muy verstiles, corriendo el aceite de diesel no nicamente en automviles y aceite pesado en barcos, pero puede tambin correr en una variedad de otros aceites como son los bio-combustibles como los aceites vegetales y sintticos, proporcionando de nuevas fuentes de energa amigables con el ambiente.

BIBLIOGRAFA

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Revista Car and Driver, de Marzo del 2.003.

Revista GT Max, de Septiembre / Octubre de 2.002.

Revista GT Max, de Enero / Febrero de 2.004.

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