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TIPOS DE MOTOR

Motor de combustión interna

Motor antiguo, de aviación, con disposición radial de los pistones.

Un motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor. Se utilizan motores de combustión interna de cuatro tipos:

• El motor cíclico Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina que se emplea en automoción y aeronáutica.
• El motor diésel, llamado así en honor del ingeniero francés Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo. Se emplea en instalaciones generadoras de energía eléctrica, en sistemas de propulsión naval, en camiones, autobuses y automóviles. Tanto los motores Otto como los diésel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos.
• El motor rotatorio.
• La turbina de combustión.

Motor convencional del tipo Otto

Ciclo Otto

El motor convencional del tipo Otto es de cuatro tiempos. La eficiencia de los motores Otto modernos se ve limitada por varios factores, entre otros la pérdida de energía por la fricción y la refrigeración.

En general, la eficiencia de un motor de este tipo depende del grado de compresión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octano. La eficiencia media de un buen motor Otto es de un 20 a un 25%: sólo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma en energía mecánica.

Motores diésel

Motor diésel

En teoría, el ciclo diésel difiere del ciclo Otto en que la combustión tiene lugar en este último a volumen constante en lugar de producirse a una presión constante. La mayoría de los motores diésel tienen también cuatro tiempos, si bien las fases son diferentes de las de los motores de gasolina.

En la primera fase se absorbe aire hacia la cámara de combustión. En la segunda fase, la fase de compresión, el aire se comprime a una fracción de su volumen original, lo cual hace que se caliente hasta unos 440 ºC. Al final de la fase de compresión se inyecta el combustible vaporizado dentro de la cámara de combustión, produciéndose el encendido a causa de la alta temperatura del aire. En la tercera fase, la fase de potencia, la combustión empuja el pistón hacia atrás, trasmitiendo la energía al cigüeñal. La cuarta fase es, al igual que en los motores Otto, la fase de expulsión.

Algunos motores diésel utilizan un sistema auxiliar de ignición para encender el combustible para arrancar el motor y mientras alcanza la temperatura adecuada.

La eficiencia de los motores diésel depende, en general, de los mismos factores que los motores Otto, y es mayor que en los motores de gasolina, llegando a superar el 40%. Este valor se logra con un grado de compresión de 14 a 1, siendo necesaria una mayor robustez, y los motores diésel son, por lo general, más pesados que los motores Otto. Esta desventaja se compensa con una mayor eficiencia y el hecho de utilizar combustibles más baratos.

Los motores diésel suelen ser motores lentos con velocidades de cigüeñal de 100 a 750 revoluciones por minuto (rpm o r/min), mientras que los motores Otto trabajan de 2.500 a 5.000 rpm. No obstante, en la actualidad, algunos tipos de motores diésel trabajan a velocidades similares que los motores de gasolina, pero por lo general con mayores cilindradas debido al bajo rendimiento del gas oil respecto a la gasolina.

Motor de dos tiempos

Motor de dos tiempos

Con un diseño adecuado puede conseguirse que un motor Otto o diésel funcione a dos tiempos, con un tiempo de potencia cada dos fases en lugar de cada cuatro fases. La eficiencia de este tipo de motores es menor que la de los motores de cuatro tiempos, pero al necesitar sólo dos tiempos para realizar un ciclo completo, producen más potencia que un motor cuatro tiempos del mismo tamaño.

El principio general del motor de dos tiempos es la reducción de la duración de los periodos de absorción de combustible y de expulsión de gases a una parte mínima de uno de los tiempos, en lugar de que cada operación requiera un tiempo completo. El diseño más simple de motor de dos tiempos utiliza, en lugar de válvulas de cabezal, las válvulas deslizantes u orificios (que quedan expuestos al desplazarse el pistón hacia atrás). En los motores de dos tiempos la mezcla de combustible y aire entra en el cilindro a través del orificio de aspiración cuando el pistón está en la posición más alejada del cabezal del cilindro. La primera fase es la compresión, en la que se enciende la carga de mezcla cuando el pistón llega al final de la fase. A continuación, el pistón se desplaza hacia atrás en la fase de explosión, abriendo el orificio de expulsión y permitiendo que los gases salgan de la cámara.

Motor Wankel

Motor Wankel

En la década de 1950, el ingeniero alemán Félix Wankel completó el desarrollo de un motor de combustión interna con un diseño revolucionario, actualmente conocido como Motor Wankel. Utiliza un rotor triangular-lobular dentro de una cámara ovalada, en lugar de un pistón y un cilindro.

La mezcla de combustible y aire es absorbida a través de un orificio de aspiración y queda atrapada entre una de las caras del rotor y la pared de la cámara. La rotación del rotor comprime la mezcla, que se enciende con una bujía. Los gases se expulsan a través de un orificio de expulsión con el movimiento del rotor. El ciclo tiene lugar una vez en cada una de las caras del rotor, produciendo tres fases de potencia en cada giro.

El motor de Wankel es compacto y ligero en comparación con los motores de pistones, por lo que ganó importancia durante la crisis del petróleo en las décadas de 1970 y 1980. Además, funciona casi sin vibraciones y su sencillez mecánica permite una fabricación barata. No requiere mucha refrigeración, y su centro de gravedad bajo aumenta la seguridad en la conducción. No obstante salvo algunos ejemplos prácticos como algunos vehículos Mazda, ha tenido problemas de durabilidad.

Motor de carga estratificada

Una variante del motor de encendido con bujías es el motor de carga estratificada, diseñado para reducir las emisiones sin necesidad de un sistema de recirculación de los gases resultantes de la combustión y sin utilizar un catalizador. La clave de este diseño es una cámara de combustión doble dentro de cada cilindro, con una antecámara que contiene una mezcla rica de combustible y aire mientras la cámara principal contiene una mezcla pobre. La bujía enciende la mezcla rica, que a su vez enciende la de la cámara principal. La temperatura máxima que se alcanza es suficiente como para impedir la formación de óxidos de nitrógeno, mientras que la temperatura media es la suficiente para limitar las emisiones de monóxido de carbono e hidrocarburos.

Motor radial

Vista de corte de un motor radial

El motor radial o motor estrella es un tipo de disposición del motor de combustión interna, en la cual los cilindros van ubicados radialmente respecto del cigüeñal, formando una estrella como en la figura. Esta configuración fue muy usada en Aviación, sobre todo en grandes aviones civiles y militares, hasta la aparición del motor a reacción.

En este motor los pistones van conectados por un mecanismo de biela - manivela, distinto de lo normal. Uno de los pistones está conectado a una biela más grande que las demás, llamada biela maestra, que a su vez está conectada directamente con el cigüeñal. Los otros pistones están conectados a bielas más pequeñas que están conectadas a la biela principal o biela maestra. Al conjunto de pistones, biela maestra y bielas secundarias se le conoce como estrella. El número de pistones de una estrella es generalmente impar, pues así el orden de encendido minimiza las vibraciones.

En los Años 1930 se inició un debate técnico para ver cual de los tipos de motores, radial, en línea o en V, fuese mejor. Por su parte el radial presenta gran relación peso potencia, sencillez de funcionamiento, alta potencia y torsión superior a las otras dos disposiciones. Sin embargo el motor en línea o en V, puede ser fabricado con menor ó igual cilindrada que un motor radial, y sus prestaciones sólo quedan en desventaja por su sistema de enfriamiento. Por esta razón el debate sólo se resolvió en el transcurso del tiempo, demostrando que sin importar la disposición el mejor motor es aquel que suple las necesidades por las cuales fue escogido. Los tres tipos de disposición fueron reemplazados progresivamente con la masificación de los motores de cilindros horizontalmente opuestos (enfriados por aire) y la aparición de los motores a reacción.

El motor radial fue más popular en gran parte debido a su sencillez, y muchas armadas lo usaron por su confiabilidad (sobre todo para vuelos sobre grandes superficies desérticas o sobre agua) y por su bajo peso (uso en portaaviones). Aunque los motores en línea ofrezcan un área frontal más pequeña que radial, requieren un sistema de refrigeración que se traduce en más peso y complejidad, y además generalmente son más vulnerables en combate. Algunos aviones caza de la segunda guerra mundial, como el Supermarine Spitfire o el Messerschmitt Bf-109 utilizaron motores en V, buscando una línea aerodinámica más fina, en cambio la Armada de los Estados Unidos utilizó para casi todos sus aviones el motor radial.

LAS 5 S

5S

El método de las 5 « S », así denominado por la primera letra (en japonés) de cada una de sus cinco etapas, es una técnica de gestión japonesa basada en cinco principios simples:

• Seiri (整理): Organización. Separar innecesarios
• Seiton (整頓): Orden. Situar necesarios
• Seisō (清掃): Limpieza. Suprimir suciedad
• Seiketsu (清潔): Señalizar anomalías
• Shitsuke (躾): Disciplina. Seguir mejorando

La aplicación de las 5S satisface múltiples objetivos. Cada 'S' tiene un objetivo particular:

• Eliminar del espacio de trabajo lo que sea inútil
• Organizar el espacio de trabajo de forma eficaz
• Mejorar el nivel de limpieza de los lugares
• Prevenir la aparición de la suciedad y el desorden
• Fomentar los esfuerzos en este sentido

Por otra parte, el total del sistema permite:

• Mejorar las condiciones de trabajo y la moral del personal (es más agradable trabajar en un sitio limpio y ordenado)
• Reducir los gastos de tiempo y energía
• Reducir los riesgos de accidentes o sanitarios
• Mejorar la calidad de la producción.
• Seguridad en el Trabajo

Seiri (整理): Organización. Separar innecesarios

Es la primera fase, consiste en identificar y separar los materiales necesarios de los innecesarios y en desprenderse de éstos últimos. Algunas normas ayudan a tomar buenas decisiones:

• Se tira todo lo que se usa menos de una vez al año.
• De lo que queda, todo aquello que se usa menos de una vez al mes se aparta (por ejemplo, en la sección de archivos, o en el almacén en la fábrica)
• De lo que queda, todo aquello que se usa menos de una vez por semana se aparta no muy lejos (típicamente en un armario en la oficina, o en una zona de almacenamiento en la fábrica)
• De lo que queda, todo lo que se usa menos de una vez por día se deja en el puesto de trabajo
• De lo que queda, todo lo que se usa menos de una vez por hora está en el puesto de trabajo, al alcance de la mano.
• Y lo que se usa al menos una vez por hora se coloca directamente sobre el operario.

Esta jerarquización del material de trabajo conduce lógicamente a Seiton

TENGAN CUIDADO CON ESTA INFORMACIÓN, NO ESTÁ DEL TODO BIEN

Seiton (整頓): Orden. Situar necesarios

Consiste en establecer el modo en que deben ubicarse e identificarse los materiales necesarios, de manera que sea fácil y rápido encontrarlos, utilizarlos y reponerlos. Se pueden usar métodos de gestión visual para facilitar el orden, pero a menudo, el más simple leitmotiv de Seiton es: Un lugar para cada cosa, y cada cosa en su lugar. En esta etapa se pretende organizar el espacio de trabajo con objeto de evitar tanto las pérdidas de tiempo como de energía. Las normas de Seiton:

• Organizar racionalmente el puesto de trabajo (proximidad, objetos pesados fáciles de coger o sobre un soporte, ...)
• Definir las reglas de ordenamiento
• Hacer obvia la colocación de los objetos
• Los objetos de uso frecuente deben estar cerca del operario
• Clasificar los objetos por orden de utilización
• Estandarizar los puestos de trabajo
• Favorecer el 'FIFO'

Seisō (清掃): Limpieza. Suprimir suciedad

Una vez el espacio de trabajo está despejado (seiri) y ordenado (seiton), es mucho más fácil limpiarlo (seisō). Consiste en identificar y eliminar las fuentes de suciedad, asegurando que todos los medios se encuentran siempre en perfecto estado operativo. El incumplimiento de la limpieza puede tener muchas consecuencias, provocando incluso anomalías o el mal funcionamiento de la maquinaria. Normas para Seisō:

• Limpiar, inspeccionar, detectar las anomalías
• Volver a dejar sistemáticamente en condiciones
• Facilitar la limpieza y la inspección
• Eliminar la anomalía en origen

Seiketsu (清潔): Mantener la limpieza, estandarización o señalizar anomalías

Consiste en distinguir fácilmente una situación normal de otra anormal, mediante normas sencillas y visibles para todos.

A menudo el sistema de las 5S se aplica sólo puntualmente. Seiketsu recuerda que el orden y la limpieza deben mantenerse cada día. Para lograrlo es importante crear estandares. Para conseguir esto, las normas siguientes son de ayuda:

• Hacer evidentes las consignas: cantidades mínimas, identificación de las zonas
• Favorecer una gestión visual ortodoxa
• Estandarizar los métodos operatorios
• Formar al personal en los estándares

Shitsuke (躾): Disciplina o seguir mejorando

Consiste en trabajar permanentemente de acuerdo con las normas establecidas.

Esta etapa contiene la calidad en la aplicación del sistema 5S. Si se aplica sin el rigor necesario, éste pierde toda su eficacia. Es también una etapa de control riguroso de la aplicación del sistema: los motores de esta etapa son una comprobación continua y fiable de la aplicación del sistema 5S (las 4 primeras 'S' en este caso) y el apoyo del personal implicado.

Resultados

Existen cinco maneras de evaluar el nivel de las 5 S en cada etapa:

1. Autoevaluación.

2. Evaluación por parte de un consultor experto.

3. Evaluación por parte de un superior.

4. Una combinación de los tres puntos anteriores.

5. Competencia entre grupos.

El gerente de planta puede organizar un concurso entre los trabajadores; posteriormente, éste puede revisar el

estado de las 5 S en cada lugar de trabajo y seleccionar el mejor y el peor. El mejor puede recibir un premio u

otro reconocimiento, mientras que al peor se le entrega una escoba y un balde. Este último grupo tendrá un

incentivo para realizar un mejor trabajo, de manera que otro grupo sea el que reciba estos elementos en una

próxima ocasión.

Con el fin de revisar el progreso alcanzado, se debe realizar una evaluación en forma regular. Solamente

después de aprobado el trabajo en el primer paso, los trabajadores podrán seguir al paso siguiente. Este

proceso proporciona un sentimiento de logro.

Una vez completo el seiso, la atención de la gerencia debe centrarse en un nuevo horizonte, específicamente,

mantener y garantizar el momentum y el entusiasmo. Después de haber trabajado intensamente seiri, seiton y

seiso, y de haber visto los mejoramientos en el gemba, los empleados empiezan a pensar: "¡Los que hemos

logrado!" y se rebajan y lo toman con calma por un rato (o lo que es peor, suspenden sus esfuerzos por

completo). Las poderosas fuerzas que están en juego en el lugar de trabajo tratan de ejercer presión sobre las

condiciones para que vuelvan a su estado anterior, lo que hace imperativo que la gerencia construya un sistema

que asegure la continuidad de las actividades de las 5 S.


Implementacion de las 5s

Kaizen valora tanto el proceso como el resultado. Con el fin de que las personas se involucren en la

continuación de su esfuerzo kaizen, la gerencia debe planear, organizar y ejecutar con cuidado el proyecto. A

menudo, los gerentes desean ver el resultado y pasan por alto un proceso vital. Las 5 S "no son una moda" ni el

"programa" del mes, sino una conducta de la vida diaria. Por tanto, todo proyecto kaizen necesita incluir pasos

de seguimiento.

Como kaizen hace frente a la resistencia de las personas al cambio, el primer paso consiste en preparar

mentalmente a los empleados para que acepten las 5 S antes de dar comienzo a la campaña. Como un aspecto

preliminar al esfuerzo de las 5 S, debe asignarse un tiempo para analizar la filosofía implícita de las 5 S y sus

beneficios:

·

Creando ambientes de trabajó limpios, higiénicos, agradables y seguros.

·

Revitalizando al LUGAR DE TRABAJO y mejorando sustancialmente el estado de ánimo, la moral

y la motivación de los empleados.

·

Eliminando las diversas clases de desperdicio, haciendo más fácil el trabajo de los operadores,

reduciendo el trabajo físicamente agotador y liberando espacio.

La gerencia también debe comprender los muchos beneficios que las 5 S en el gemba para la totalidad de la

empresa; entre estos mencionamos:

·

Ayuda a los empleados a adquirir autodisciplina; los empleados con autodisciplina están siempre

participando en las 5 S, asumen un interés real en el kaizen y se puede confiar en su adhesión a los

estándares.

·

Destaca los muchos tipos de desperdicios en el lugar de trabajo; reconocimiento de los problemas

es el primer paso para la eliminación del desperdicio.

·

La eliminación del desperdicio intensifica el proceso de las 5 S.

·

Señala anormalidades, tales como productos defectuosos y excedentes de inventario.

·

Reduce el movimiento innecesario, y el trabajo innecesariamente agotador.

·

Permite que se identifique visualmente y, por tanto, que se solucionen los problemas relacionados

con escasez de materiales, líneas desbalanceadas, averías en las máquinas y demoras en las

entregas.

·

Resuelve grandes problemas de logística de una forma simple.

·

Hace visibles los problemas de calidad.

·

Mejora la eficiencia en el trabajo y reduce los costos de operación.

·

Reduce los accidentes industriales mediante la eliminación de pisos aceitosos y resbalosos,

ambientes sucios, ropa inadecuada y operaciones inseguras.

·

Mejora la confiabilidad de las operaciones

EL MOTOR Y SUS SISTEMAS AUXILIARES

QUE ES UN MOTOR Y SUS SISTEMAS AUXILIARES

El principio de funcionamiento de los motores de encendido a chispa o a gasolina fue enunciado por Beau de Rochas (combustión a volumen constante) y llevado a la práctica por el alemán Otto en 1862, por eso el ciclo de transformaciones que realiza el fluido en el interior del motor se

denomina ciclo Otto Un motor es una máquina que transforma la energía química presente en los combustibles, en energía mecánica disponible en su eje de salida. En un diagrama de bloques de entradas y salidas, tendríamos como entrada: aire y combustible y el aporte de sistemas auxiliares necesarios para el funcionamiento como son los sistemas de lubricación, refrigeración y energía eléctrica; y en el interior del motor, sistema de distribución, mecanismos pistón-biela-manivela y como producto de salida final tendríamos la energía mecánica utilizable, además tendríamos como residuos o productos de la ineficiencia los gases de la combustión y calor cedido al medio.

Los motores se utilizan para realizar un trabajo mecánico, su utilización es muy variada y el rango de aplicaciones es muy amplio, se los puede ver accionando, bombas de superficie, generadores, vehículos, compresores, etc.

Consta de un sistema de suministro de combustible, un sistema de suministro de aire, un dispositivo para realizar la mezcla, cámaras de combustión, un sistema que transforma la energía calorífica en movimiento alternativo y este a su vez mediante un mecanismo biela-manivela se transforma en un movimiento de rotación. En los motores es muy importante la llamada relación de compresión que es el número de veces que el volumen de la cámara formada por el pistón cuando está en su punto muerto superior (P.M.S.), las paredes del cilindro y la tapa de cilindros, cabe en el volumen de la cámara que se produce con las paredes del cilindro, la tapa de cilindros y el pistón cuando está en el punto muerto inferior (P.M.I.). Según el tipo de combustible utilizado en el motor es la relación de compresión que necesita para su funcionamiento.

Consta también de sistemas auxiliares como el de lubricación, el de refrigeración, el de regulación de la velocidad y un sistema de evacuación de los productos de la combustión.

Sistema de lubricacion

Este sistema es el que mantiene lubricadas todas las partes móviles de un motor, a la vez que sirve como medio refrigerante.

Tiene importancia porque mantiene en movimiento mecanismos con elementos que friccionan entre sí, que de otro modo se engranarían, agravándose este fenómeno con la alta temperatura reinante en el interior del motor.

La función es la de permitir la creación de una cuña de aceite lubricante en las partes móviles, evitando el contacto metal con metal, además produce la refrigeración de las partes con alta temperatura al intercambiar calor con el medio ambiente cuando circula por zonas de temperatura más baja o pasa a través de un radiador de aceite.

Consta básicamente de una bomba de circulación, un regulador de presión, un filtro de aceite, un radiador de aceite y conductos internos y externos por donde circula.

El funcionamiento es el siguiente: un bomba, generalmente de engranajes, toma el aceite del depósito del motor, usualmente el carter, y lo envía al filtro a una presión regulada, se distribuye a través de conductos interiores y exteriores del motor a las partes móviles que va a lubricar y/o enfriar, luego pasa por el radiador donde se extrae parte del calor absorbido y retorna al depósito o carter del motor, para reiniciar el ciclo.

Para el correcto funcionamiento de este sistema se debe inspeccionar visualmente para detectar fugas, y presiones y temperaturas anormales de fluido (aceite) de lubricación.

Los controles al sistema pueden realizarse visualmente midiendo con la varilla de medición el nivel de aceite para controlar el consumo o detectar pérdidas y mediante instrumentos como son los manómetros de presión y los termómetros controlar las condiciones del aceite y del circuito y a la vez el funcionamiento del motor.

Las fallas del sistema básicamente son falta de nivel de aceite por pérdidas o consumos elevados, alta temperatura del aceite por mal estado del sistema de refrigeración del aceite o mal funcionamiento del motor, baja presión de aceite por bajo nivel o degradación del aceite, falla de la bomba de circulación, falla del regulador de presión o incremento en los huelgos de las partes móviles del motor por desgaste.

Las reparaciones del circuito, en la práctica se basan principalmente en la limpieza de los componentes del circuito y aletas del radiador de aceite, reemplazo de los filtros y cambios periódicos del aceite, antes de su degradación total. Las reparaciones mayores se limitan al reemplazo de los componentes dañados del circuito, los cuales en su mayoría son elementos estáticos y solamente la bomba de circulación es susceptible de roturas por tener partes en movimiento.

Fundamentalmente, al trabajar en este sistema se debe tener la precaución de que el mismo no se encuentre bajo presión y que el aceite se haya enfriado lo suficiente para que un contacto con él no produzca una quemadura. Para el cuidado del medio ambiente, se debe tener la precaución de recolectar todos los drenajes de aceite evitando derrames y disponerlo adecuadamente.

Sistema de escape

Este sistema conduce gases del motor al exterior. Es importante porque ayuda a la expulsión de los gases del motor, a mejorar la combustión y la potencia final obtenida.

La función de los motores de combustión interna es la de ayudar a los gases producidos en la combustión a escapar del motor hacia el exterior mejorar la combustión y reducir en algunos casos las emisiones de gases nocivos.

Consta de un múltiple de escape, conductos, catalizador, silenciador y en algunas instalaciones, de censores auxiliares.

El principio de operación se basa en las leyes de conducción de gases por cañerías y por el estudio de las ondas generadas por el flujo alternativo. Los gases producto de la combustión, son expulsados por el pistón en su carrera ascendente y salen a través de la válvula de escape al múltiple o conducto colector, de este, el sistema puede derivar en uno o varios catalizadores (motor vehicular) para disminuir las emisiones de los gases peligrosos y de allí al silenciador para disminuir el nivel sonoro del sistema. Pueden haber en el sistema uno o más censores de distinta índole en combinación con una unidad de control y actuadores para controlar o para medir algún parámetro de la combustión.

Este sistema funciona bien si el flujo de gases hacia el exterior es continuo, de caudal acorde al régimen de marcha del motor y con pérdidas de carga admisibles requeridas por el fabricante del motor. La calidad del combustible utilizado, es importante en los sistemas con catalizador, ya que éste puede contaminarse.

El control principal a realizar, es la medición de la pérdida total de carga del flujo de gases suma de las pérdidas parciales al atravesar cada componente del sistema y además un control de la calidad de los gases de escape (composición), especialmente en aquellos sistemas que tienen catalizador.

Las fallas más comunes de este sistema es el taponamiento de los conductos, por el depósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, la obstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.

Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos, para extraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como el catalizador si esta contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal es defectuosa.

Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmente esperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debe hacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a la salud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, deben controlarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos con catalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado.

sistema electrico

Este sistema provee la energía eléctrica necesaria para producir el encendido de la mezcla combustible.

Su importancia radica en que su presencia garantiza el inicio de la combustión en los motores que funcionan bajo el principio del ciclo Otto, produciendo una chispa que enciende la mezcla combustible.

La función principal es la de convertir energía eléctrica de baja tensión en alta tensión y distribuirla a cada uno de los cilindros del motor.

Consta básicamente de: un generador de corriente o batería, un arrollamiento primario, un interruptor mecánico, un condensador, arrollamiento secundario, un distribuidor y bujías.

El funcionamiento es el siguiente: el generador de corriente o una batería suministra energía eléctrica que circula a través de un interruptor mecánico y un condensador a un circuito primario de una bobina, cuando se abre el interruptor se produce una variación rápida, ayudada por el condensador, del campo magnético, que produce el paso de corriente por el arrollamiento primario, lo cual induce en el arrollamiento secundario una tensión muy elevada (14000 o 20000 V), esta tensión se distribuye al cilindro correspondiente de acuerdo a la secuencia de encendido y provoca en los extremos de una bujía una chispa en el interior del motor, que es la que enciende finalmente la mezcla combustible.

El funcionamiento de este sistema se puede verificar, si el funcionamiento del motor se produce de manera uniforme y sin interrupciones. Para asegurarnos que cada componente funciona bien, se pueden realizar mediciones eléctricas de continuidad, si esta existe no debería haber problemas. El componente más difícil de inspeccionar es la bujía, ya que puede no presentar fallas cuando se la prueba en condiciones que no son las de funcionamiento real.

La mejor manera de controlar si el sistema funciona es la de comprobar la llegada de energía eléctrica de alto voltaje hasta la bujía, debiéndose verificar esta última por separado y con dispositivos especiales para ese fin. También controlar el suministro de energía eléctrica de baja tensión (batería o generador)

Las fallas más frecuentes, son la rotura o pérdida de aislamiento de una bujía, y se manifiesta por un funcionamiento desparejo (rateo) a un régimen o en todo régimen de marcha del motor. Si huera una discontinuidad eléctrica de algún arrollamiento o del cable de bujía, la falla sería total, no produciendo el encendido de la mezcla en el cilindro en cuestión. La fuente de energía eléctrica inicial también puede fallar, cuando ello sucede, no se registra voltaje en sus bornes de salida.

La reparación del sistema se limita al reemplazo del componente dañado.

Las condiciones de seguridad son las mismas requeridas para las instalaciones eléctricas, especialmente en el circuito de alto voltaje. El cuidado del medio ambiente se limita a disponer adecuadamente los elementos reemplazados.

Funcionamiento de un sistema de encendido por magneto :

Este sistema de encendido de descarga capacitiva, se caracteriza porque es muy compacto , tiene el generador de energía eléctrica y el distribuidor incorporado.

Su importancia radica en que además de cumplir la función del sistema de encendido convencional, puede ser utilizado en lugares donde no se cuenta con una fuente de energía eléctrica externa (batería), ya que el mismo genera la energía necesaria para su funcionamiento.

La función principal, como en el encendido convencional, es la de convertir energía eléctrica de baja tensión en alta tensión y distribuirla a cada uno de los cilindros del motor, con la ventaja de que se provee a sí mismo de la energía eléctrica que necesita para el funcionamiento.

Consta básicamente de: un generador de corriente alterna incorporado, un circuito rectificador de la corriente generada, un capacitor que almacena la energía producida, un circuito que genera la señal de disparo de corriente a cada arrollamiento primario, una llave electrónica de disparo, un arrollamiento primario, un arrollamiento secundario y bujías.

El funcionamiento es el siguiente: el alternador genera energía eléctrica a partir de la energía mecánica suministrada por el mismo motor, ésta se rectifica por medio de un circuito electrónico, y se almacena en un capacitor, cuando se genera la señal de disparo que es provista por un circuito eléctrico de bobinas captoras y según la secuencia de encendido del motor, la llave electrónica dispara la carga del capacitor sobre un arrollamiento primario cuya variación del campo magnético induce una corriente de alto voltaje en un arrollamiento secundario, la cual se conduce hasta la bujía correspondiente del cilindro del motor, que enciende la mezcla combustible.

El funcionamiento de este sistema se puede verificar, si el funcionamiento del motor se produce de manera uniforme y sin interrupciones. Para asegurarnos que este sistema funciona bien, se pueden realizar mediciones eléctricas para verificar que a la salida del dispositivo generador y sincronizador la corriente de baja tensión producida es la estipulada por el fabricante y se detecta en la secuencia requerida por el motor. El componente más difícil de inspeccionar es la bujía, ya que puede no presentar fallas cuando se la prueba en condiciones que no son las de funcionamiento real.

La mejor manera de controlar si el sistema funciona es la de comprobar la llegada de energía eléctrica de alto voltaje hasta la bujía, debiéndose verificar esta última por separado y con dispositivos especiales para ese fin.

Las fallas más frecuentes, son la rotura o pérdida de aislamiento de una bujía, y se manifiesta por un funcionamiento desparejo (rateo) a un régimen o en todo régimen de marcha del motor. Si huera una discontinuidad eléctrica de algún arrollamiento o del cable de bujía, la falla sería total, no produciendo el encendido de la mezcla en el cilindro en cuestión. Los circuitos electrónicos componentes también son susceptibles de falla y deben ser inspeccionados por personal idóneo.

La reparación del sistema al igual que en los sistemas convencionales, se limitan a la verificación del sincronismo del encendido y al reemplazo de los componentes dañados, ya que todas las reparaciones deben ser realizadas por personal idóneo en electricidad y electrónica y con instrumental de taller.

Las condiciones de seguridad son las mismas requeridas para las instalaciones eléctricas, especialmente en el circuito de alto voltaje, tener en cuenta además que en este sistema también hay elementos en movimiento. El cuidado del medio ambiente se limita a disponer adecuadamente los elementos reemplazados.



sistema de refrigeracion

Este sistema elimina el exceso de calor generado en el motor.

Es de suma importancia ya que si fallara puede poner en riesgo la integridad del motor.

Su función es la de extraer el calor generado en el motor para mantenerlo con una temperatura de funcionamiento constante, ya que el motor por debajo o por encima de la temperatura de funcionamiento, tendría fallas pudiendo hasta no funcionar por completo.

Consta de una bomba de circulación (hay sistemas que no la utilizan), un fluido refrigerante, por lo general agua o agua más producto químico para cambiar ciertas propiedades del agua pura, uno o más termostatos, un radiador o intercambiador de calor según el motor, un ventilador o u otro medio de circulación de aire y conductos rígidos y flexibles para efectuar las conexiones de los componentes.

En la mayoría de los sistemas de refrigeración, la bomba de circulación toma el refrigerante (fluido activo) del radiador, que repone su nivel del depósito auxiliar, y lo impulsa al interior del motor refrigerando todas aquellas partes más expuestas al calor, puede incluir refrigerar el múltiple de admisión, camisas, culatas o tapa de cilindro, radiador de aceite, etc., pasa a través de uno o varios termostatos y regresa al radiador donde se enfría al circular por tubos pequeños de gran superficie de disipación, el intercambio de calor generalmente se realiza con el aire circundante el cual es forzado a través del radiador utilizando un ventilador que generalmente es accionado por el mismo motor. Existen sistemas de refrigeración donde el fluido activo es el aire circundante, el cual es forzado por las partes del motor que se quieren refrigerar, cilindros, tapas de cilindros, radiador de aceite, etc,. Estos sistemas generalmente utilizan también un circuito auxiliar con otro fluido activo, por ejemplo el aceite del motor, el cual consta de otro radiador que intercambia calor con el aire exterior y refrigera sobre todo aquellas partes internas del motor donde es difícil o imposible que pueda alcanzar otro fluido refrigerante (agua o aire).

Para verificar que el sistema funciona bien, los motores disponen de uno o varios termómetros que indican en cada instante la temperatura del refrigerante en la parte del motor que se desea medir. La temperatura medida por los termómetros deben encontrarse en el rango de temperatura aceptado por el fabricante para las condiciones de funcionamiento del motor. Temperaturas anormales pueden indicar dos cosas: a)Hay una falla en el sistema de refrigeración, por ejemplo falta de fluido refrigerante o b)Hay una falla o defecto en una parte o en todo el motor.

Para que este sistema funcione es primordial controlar periódicamente el correcto nivel del fluido refrigerante; controlar que los termostatos abran a la temperatura indicada por el fabricante; que el radiador esté libre de incrustaciones que obturen los canales de circulación de fluido y del aire por el exterior; que el fluido refrigerante tenga la proporción correcta de anticongelante acorde al clima de la zona; que el accionamiento de la bomba de circulación esté en buen estado y esté funcionando correctamente.

Las fallas se detectan precozmente si observamos los indicadores de temperatura, estando atentos a incrementos inusuales de la misma; por eso es aconsejable instalar protecciones y/o alarmas que paren el motor por alta temperatura. Si hubiera indicadores de nivel de refrigerante sería otro parámetro para prevenir fallas del sistema.

Los cuidados pueden abarcar desde un buen mantenimiento, rellenar fluido refrigerante y limpieza externa del radiador hasta reparaciones con el reemplazo de componentes dañados como bomba de agua, termostatos, radiador, mangueras, conexiones, etc.

Las precauciones de seguridad se basan fundamentalmente en trabajar con el motor detenido y frío para evitar incidentes con objetos en movimiento y quemaduras. Para cuidar el medio ambiente debe disponerse adecuadamente el fluido refrigerante cuando se reemplaza evitando derrames.

Los fluidos refrigerantes actuales son a base de alcoholes especialmente los glicoles, que mezclados con agua en distintas proporciones protegen al sistema de refrigeración y al motor de daños por congelamiento cuando funciona en regiones con muy bajas temperaturas. Según la proporción de fluido anticongelante en el agua, variará el punto de congelamiento de la mezcla, debiéndose adecuar la misma a cada región de trabajo.

sistema de inyeccion

Este es un sistema que reemplaza el carburador en los motores a gasolina, su introducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de control del medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.

Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburador para dosificar el combustible y crear un mezcla aire / combustible, muy próxima a la estequiométrica (14,7:1 para la gasolina), lo que garantiza una muy buena combustión con reducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera. La relación estequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible que garantiza una combustión completa de todo el combustible.

La función es la de tomar aire del medio ambiente, medirlo e introducirlo al motor, luego de acuerdo a esta medición y conforme al régimen de funcionamiento del motor, inyectar la cantidad de combustible necesaria para que la combustión sea lo más completa posible.

Consta de fundamentalmente de sensores, una unidad electrónica de control y actuadores o accionadores.

El funcionamiento se basa en la medición de ciertos parámetros de funcionamiento del motor, como son: el caudal de aire, la temperatura del aire y del refrigerante, el estado de carga (sensor PAM), cantidad de oxígeno en los gases de escape (sensor EGO o Lambda), revoluciones del motor, etc., estás señales son procesadas por la unidad de control, dando como resultado señales que se transmiten a los accionadores (inyectores) que controlan la inyección de combustible y a otras partes del motor para obtener una combustión mejorada.

El sensor PAM (Presión absoluta del Múltiple) indica la presión absoluta del múltiple de admisión y el sensor EGO (Exhaust Gas Oxigen) la cantidad de oxígeno presente en los gases de combustión.

Este sistema funciona bien si a régimen de funcionamiento constante se mantiene la relación aire / combustible cercana a la estequiométrica, esto se puede comprobar con un análisis de los gases de combustión, pero al igual que los sistemas a carburador, debe proveer un funcionamiento suave y sin interrupciones en los distintos regímenes de marcha.

Estos sistemas tienen incorporado un sistema de autocontrol o autodiagnóstico que avisa cuando algo anda mal, además existe la posibilidad de realizar un diagnóstico externo por medio de scanners electrónicos que se conectan a la unidad de control de inyección y revisan todos los parámetros, indicando aquellos valores que estén fuera de rango.

La detección de fallas debe realizarla personal especializado en estos sistemas y deben contar con herramientas electrónicas de diagnóstico también especiales para cada tipo de sistema de inyección.

La reparación de estos sistemas se limita al reemplazo de los componentes fallados, generalmente los que el diagnóstico electrónico da como defectuosos.

Los sistemas de inyección electrónicos no difieren de los demás, respecto a las normas de seguridad ya que manipula combustible y/o mezclas explosivas. Lo mismo para el cuidado del medio ambiente, se debe manipular con la precaución de no producir derrames de combustible.

Carburador

Este dispositivo, realiza la conversión y mezcla del combustible líquido con el aire, de acuerdo a los requerimientos del motor.

Su importancia radica en que produce una mezcla adecuada al régimen de marcha del motor, arranque, ralentí, aceleración brusca, velocidad crucero, desaceleración y carga máxima.

La función principal es la mezclar el aire exterior con los vapores del combustible líquido para producir una combustión apropiada. Es de hacer notar la diferencia con el carburador para gas, porque a éste carburador además se le agrega la función de producir la evaporación del combustible líquido, en una sección donde se produce una caída brusca de presión.

El dispositivo básico consta de una válvula mariposa o mariposa del carburador, una cuba de nivel constante y uno o varios surtidores. Actualmente los carburadores tienen muchos accesorios que mejoran su funcionamiento, adecuando mejor la mezcla al régimen requerido por el motor. Con la tendencia actual de la inyección de combustible, los carburadores tienden a desaparecer.

El funcionamiento básico de un carburador es el siguiente: cuando la mariposa del carburador se abre, la depresión producida por el del motor genera un flujo de aire que al pasar por un difusor o tubo venturi se acelera, este aumento en la energía cinética del aire, produce una disminución de la presión en ese punto, donde se ubica el surtidor de combustible líquido, esta depresión evapora una cierta cantidad de combustible, estos vapores se mezclan con el aire e ingresan al motor. El descenso del nivel en la cuba mueve el flotante, que al bajar abre la entrada de combustible reponiendo el nivel nuevamente.

El carburador funciona bien si se produce en él la cantidad necesaria de mezcla combustible que el motor necesita para funcionar de acuerdo a su régimen de funcionamiento, si esto sucede, el motor funcionará en forma armoniosa, sin interrupciones y los de gases de combustión tendrán una composición (análisis de gases de escape) que nos asegure la total combustión de la mezcla.

Los controles que debo realizar son para asegurar el suministro de aire y combustible al carburador en cantidad y calidad necesarias y que todos los conductos, surtidores y orificios internos del mismo se mantengan con sus calibraciones originales o con la tolerancia dada por el fabricante.

Las fallas se pueden detectar observando el funcionamiento mismo del motor, que debe ser suave y sin interrupciones, también con el resultado de un análisis de los gases de combustión, que nos dirá de la calidad o proporciones de combustible y aire, otro indicador de la calidad de la mezcla es la temperatura de los gases de escape.

La reparación de un carburador se limita al recambio de piezas que han sufrido desgaste con el uso por lo tanto sería muy útil tener presente el calibre de todos los orificios y surtidores que se encuentran en el mismo.

Las consideraciones de seguridad son las mismas que para cualquier sistema que tiene y manipula combustible en su interior, es decir purgar y eliminar toda traza de combustible antes de realizar reparaciones. Para el cuidado del medio ambiente se requiere evitar derrames y disponer restos de combustible en recipientes adecuados para su tratamiento posterior.

Carburador para gas:

El carburador es un dispositivo que prepara la mezcla aire y gas combustible antes de su ingreso al motor y para cualquier régimen de funcionamiento.

Es un elemento muy importante ya que de su buen funcionamiento y regulación, dependen las condiciones de cómo se va a realizar la combustión y por lo tanto del funcionamiento y comportamiento del motor en sus distintos regímenes de marcha.

La función del carburador es la de mezclar el combustible gaseoso con el aire en proporciones adecuadas, para su combustión en el motor.

Consta de varios componentes tales como: una membrana, un resorte, una válvula para el pasaje de aire, otra válvula de mariposa, comúnmente llamada mariposa del carburador, una válvula de medición de gas, una válvula de mezcla en ralentí y una válvula de caudal o potencia.

El funcionamiento es el siguiente: cuando en el múltiple de admisión del motor se genera una depresión, esta actúa sobre la cara superior de la membrana del carburador que por la acción de la presión atmosférica que actúa sobre la cara inferior, levanta la membrana, ésta a su vez es equilibrada por un resorte. La membrana al levantarse deja abierto el pasaje de aire y también abre la válvula de medición de gas, el gas también ingresa al carburador, donde se produce la mezcla con el aire en adecuadas proporciones. La válvula de mezcla en ralentí regula el pasaje de aire cuando la mariposa del carburador está cerrada y la válvula de caudal o potencia reduce el pasaje de gas al mínimo, para obtener la regulación de la calidad de la mezcla.

Para saber si está funcionando bien, nuevamente será necesario un análisis de los gases de combustión ya que una buena combustión depende principalmente de las proporciones de aire y combustible que ingresan al motor, dichas proporciones son funciones exclusivas del carburador.

Para que funcione el carburador fundamentalmente hay que asegurarle el suministro de aire y gas combustible en las condiciones especificadas por el fabricante (presión, temperatura, humedad, componentes, etc.).

Las fallas se pueden detectar observando el funcionamiento mismo del motor, que debe ser suave y sin interrupciones, también con el resultado de un análisis de los gases de combustión, que nos dirá de la calidad o proporciones de combustible y aire, otro indicador de la calidad de la mezcla es la temperatura de los gases de escape.

El problema más usual es la rotura de la membrana del carburador, lo cual soluciono reemplazándola. Los demás elementos estáticos, raramente se rompen y cuando ello sucede, se procede a su recambio.

Debido a que en el carburador se producen mezclas explosivas, su manipulación desde el aspecto de la seguridad, debe realizarse teniendo la precaución de aislarlo de la fuente de suministro de gas combustible y ventear todo el gas que pudiera haber en su interior. Para el medio ambiente hay que cuidar que no haya pérdidas que lo contaminen.


sistema regulador de velocidad

El sistema de regulador mecánico de velocidad es el más utilizado en motores estacionarios, también los hay electrónicos y de otros tipos.

Es un sistema muy importante para el motor porque permite la regulación del régimen de marcha del mismo. Este sistema también es válido para los motores diesel.

La función es la de fijar las revoluciones del motor en el régimen deseado por el usuario.

Consta de un eje de entrada, unos contrapesos móviles y un sistema de transmisión de movimiento por palancas hasta la leva de accionamiento del carburador o bomba inyectora del motor diesel.

El eje de entrada toma el movimiento de rotación del motor mediante engranajes o correa dentada, este movimiento se transmite a un mecanismo que tiene unos contrapesos que se mueven por acción de la fuerza centrífuga, esta acción a su vez se transforma mediante un sistema de palancas en otro movimiento de trayectoria lineal acotada, que finalmente se transmite mediante otras palancas a la leva del carburador o de la bomba inyectora.

Este sistema funciona correctamente si al quitarle carga al motor este se desacelera lentamente y toma una velocidad acorde a la nueva carga impuesta.

Para que funcione hay que controlar que siempre tenga una buena lubricación en sus partes móviles y que el sistema de palancas no se trabe, manteniéndolo libre de suciedad y lubricado.

Si este sistema funciona mal no responderá bien ante una variación brusca de carga del motor, lo cual puede producir daños en el motor. Periódicamente hay que verificar su funcionamiento, observando como actúa ante una variación de carga.

Las reparaciones se deben realizar desarmando el sistema y reemplazando las partes dañadas, especialmente los rodamientos que son susceptibles a fallar, los problemas comunes externos son: atascamiento en el movimiento de las varillas que accionan la leva del carburador. Otro problema interno común es el desajuste de los contrapesos, para lo cual hay que desarmar y realizar el ajuste correspondiente, esta falla si un contrapeso se desprende es muy dañino ya que puede romper la carcaza del regulador y todo el sistema.

Las precauciones de seguridad son las que se deben tomar cuando se trabaja en partes con movimiento, por lo tanto el motor debe haberse detenido previamente. El medio ambiente puede verse afectado si se producen derrames de aceite cuando se lo desarma, por lo tanto hay que tomar los recaudos correspondientes

silenciador

El sonido del motor es una onda formada por pulsos alternativos de alta y baja presión que se pueden amortiguar con un silenciador de escape. Cuando la válvula de escape se abre y el gas se precipita hacia el múltiple, golpea la masa de gas de menor presión que está detenida allí. Esto genera una onda que se propaga hasta la atmósfera por el sistema de escape. La velocidad de la onda es mayor que la del propio gas.

Componentes del Silenciador

En un silenciador de escape estándar, el gas ingresa a el y se desplaza hasta el fondo del tubo de entrada para luego ser reflejado hacia la cámara principal. Posteriormente sale atravezando pequeñas perforaciones practicadas en el tubo de salida del silenciador. Al mismo tiempo, la cámara principal se mantiene conectada con otro compartimento denominado resonador.

Escapes Sónicos

El volumen del sonido depende de la amplitud de onda. Esta varía según el valor de la presión que lo genera. A mayor amplitud de onda mayor volumen. Para aminorar el volumen del sonido sin afectar el desempeño del motor se anulan las ondas que salen del motor con otras que vienen reflejadas desde el silenciador (interferencia destructiva). Si una onda está en máxima presión y se encuentra con otra similar en mínima presión se contrarrestan. Existen varios diseños básicos para conseguir el efecto amortiguador. Los fabricantes muchas veces incorporan varios de ellos en un mismo silenciador. Pulse sobre las imágenes siguientes.

Resonador de Escape

Cuando el gas de escape golpea al gas confinado en el resonador, produce una onda en dirección contraria que tiene frecuencia y amplitud parecida a la que viene desde el motor. Algunos sistemas de escape están equipados con un resonador independiente que se instala más cerca de la cola de escape.

Ciertos silenciadores son construidos de manera que su carcaza exterior puede absorber parte de las pulsaciones. En este caso su construcción es más compleja y consiste de una capa metalica más gruesa en el exterior, luego una capa delgada de aislante y enseguida otra capa fina de metal.

Escapes Deportivos

El motor estándar de vehículos para pasajeros gana algunos caballos de fuerza si se disminuye la capacidad de amortiguación del silenciador. Sin embargo el escape libre, al contrario de lo que se piensa, no beneficia a este tipo de motores, que para respirar adecuadamente requieren de una contrapresión de escape específica.

Sistema de distribución

Su misión es la de regular la entrada y salida de los gases en los cilindros, para el llenado y vaciado de éstos, en el momento preciso. (fig. 7)

Sistema de dirección

La misión de la dirección es la de orientar las ruedas delanteras para dirigir el vehículo a voluntad del conductor y con el menor esfuerzo.
Para no tener que hacer grandes esfuerzos. además de la reducción conseguida en la caja de engranajes, cada día se utiliza más la dirección asistida.

Sistema de frenado

La misión del sistema de frenos es la de obtener una fuerza que se oponga al desplazamiento del vehículo, reteniéndolo incluso hasta su total inmovilización y mantenerlo detenido, parado o estacionado si es voluntad del conductor.

Sistema de suspensión

La misión de la suspensión es la de impedir que las irregularidades del pavimento se transmita a la carrocería, aumentar el confort y sobre todo es un conjunto fundamental en la seguridad activa manteniendo bien apoyadas las ruedas sobre el pavimento.
Se acopla entre la carrocería o bastidor y los ejes de las ruedas.

Sistema de transmisión

Se entiende por el sistema de transmisión el conjunto de elementos que transmiten la potencia desde la salida del motor hasta las ruedas.

El embrague

El embrague es el conjunto que, situado entre el motor y la caja de cambios, tiene como misión:

o Acoplar (embragar) o desacoplar (desembragar) el motor de la caja de cambios.
o En el arranque, asegurar una unión progresiva. Desacoplar temporalmente el motor de los elementos de la transmisión al cambiar de marcha.

sistema de arranque

Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de los problemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo. La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar el punto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento del motor.

Este primer problema se superó con la construcción y uso del motor de marcha (arranque) accionado mecánicamente con un contacto en el piso, a manera de botón que en sí, era el puente para conectar el circuito eléctrico que moviera el arrancador y a su vez, movía el cigüeñal y era posible encontrar con facilidad el primer impulso de inicio de funcionamiento del motor; de esta manera se dejo de usar la manivela de arranque.

Actualmente se tiene un arrancador moderno con mando magnético accionado por un botón en el tablero o un contacto de retorno automático en la llave de encendido o llave de contacto.

Finalidad del sistema de arranque

El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento.

El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento al cigüeñal y vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirse en al cámara de combustión.

Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque.

Funcion de la marcha

Puesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresión y para que el inicio de la combustión ocurra. El arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado.

• Funcionamiento del motor de arranque

El motor de arranque funciona como un motor eléctrico, con un piñón y un dispositivo para guiar el piñón en la rueda dentada del volante. Exteriormente, la armadura, las zapatas polares y el devanado de excitación son semejantes a los del generador. El devanado de excitación se conecta en serie, funcionando como el motor gracias a la corriente principal se adapta bien a la marcha, debido a que, por su elevado par motor, consigue desde el principio sobrepasar la resistencia impuesta por el motor.

La relación de transmisión entre el anillo y la cremallera es de aproximadamente 20:1. En esta alta relación de transmisión el piñón no permanece engranado continuamente puesto que el motor de marcha alcanzaría una frecuencia de giro demasiada alta. Por ende, se necesita un dispositivo especial de desenganche, con el fin de que haya separación entre el motor principal y el de marcha, cuando la frecuencia de giro del motor sobrepase cierto valor.

1. Estructura del motor de arranque
   

La constitución interna de un motor de arranque (o arrancador) es similar a un motor eléctrico la que se monta sobre el Carter superior del motor del automóvil, de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar. El tamaño del piñón depende de la velocidad propia del arrancador eléctrico

El arrancador esta compuesto básicamente de tres conjuntos:

1. Conjunto de Solenoide o mando magnético
2. Conjunto del Motor de Arranque propiamente
3. Conjunto del impulsor o Bendix

Las partes que conforman al conjunto del Motor de Arranque propiamente dicho, son semejantes a las del generador teniendo una diferencia en el bobinado de los campos y del inducido. Además hay una diferencia muy notoria, el arrancador consume corriente. Ambos trabajan en base a los principios del magnetismo y del electromagnetismo.

Dichas partes son las siguientes:

1. Núcleo magnético
2. Resorte de recuperación del núcleo magnético del solenoide
3. Collar palanca de conexión del mecanismo de impulsión
4. Conjunto de resorte y eje Bendix
5. Bocina del extremo posterior del eje del inducido
6. Anillo de tope del mando de impulsión o Bendix
7. Tambor de embrague del mecanismo de impulsión
8. Resorte de amortiguación de l retorno del mecanismo impulsor
9. Zapatas polares o conjuntos de las bobinas de campo y sus núcleos
10. Inducido
11. Conjunto porta escobilla
12. Escobillas de cobre
13. Tapa delantera, su bocina y fieltro
14. Pernos pasantes con sus anillos de presión
15. Casco o carcasa.
16. La carcasa o casco es de hierro dulce, el bobinado el campo y del inducido es de alambre grueso especial de cobre; las escobillas son de cobre, las demás partes son semejantes a las del generador.

PARTES DEL MOTOR

PARTES FUNDAMENTALES DE UN MOTOR DE GASOLINA

1. Culata
2. Bloque
3. Cárter



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 función es sellar la parte superior de los cilindros para evitar pérdidas de compresión y salida inapropiada de los gases de escape.En la culata se encuentran situadas las válvulas de admisión y de escape, así como las bujías. Posee, además, dos conductos internos: uno conectado al múltiple de admisión (para permitir que la mezcla aire-combustible penetre en la cámara de combustión del cilindro) y otro conectado al múltiple de escape (para permitir que los gases producidos por la combustión sean expulsados al medio ambiente). Posee, además, otros conductos que permiten la circulación de agua para su refresco.

La culata está firmemente unida al bloque del motor por medio de tornillos. Para garantizar un sellaje hermético con el bloque, se coloca entre ambas piezas metálicas una “junta de culata”, constituida por una lámina 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 están ubicados los cilindros con sus respectivas camisas, que son barrenos o cavidades practicadas en el mismo, por cuyo interior se desplazan los pistones. Estos últimos se consideran el corazón del motor. La cantidad de cilindros que puede contener un motor es variable, así como la forma de su disposición en el bloque. Existen motores de uno o de varios cilindros, aunque la mayoría de los coches o automóviles utilizan motores con bloques de cuatro, cinco, seis, ocho y doce cilindros, incluyendo algunos coches pequeños que emplean sólo tres.El bloque del motor debe poseer rigidez, poco peso y poca dimensión, de acuerdo con la potencia que desarrolle.

Los bloques en línea pueden contener 3, 4, 5 ó 6 cilindros. Los motores con bloques en “V” tienen los cilindros dispuestos en doble hilera en forma de “V”. Los más 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 además otras disposiciones de los pistones en un bloque, como por ejemplo los radiales o de estrella (ilustración de la derecha), estructura esta que se empleó durante muchos años en la fabricación de motores de gasolina para aviones.

EL CARTER

El cárter es el lugar donde se deposita el aceite lubricante que permite lubricar el cigüeñal, los pistones, el árbol de levas y otros mecanismos móviles del motor.Durante el tiempo de funcionamiento del motor una bomba de aceite extrae el lubricante del cárter y lo envía a los mecanismos que requieren lubricación. Existen también algunos tipos de motores que en lugar de una bomba de aceite emplean el propio cigüeñal, sumergido parcialmente dentro del aceite del cárter, para lubricar “por salpicadura” el mismo cigüeñal, los pistones y el árbol de levas.

COMPONENTES DE UN MOTOR DE GASOLINA

Aunque desde la década de los años 80 del siglo pasado los fabricantes, sobre todo de automóviles, han introducido una serie de cambios y mejoras en los motores de gasolina, a continuación se exponen los componentes básicos que formaron y forman parte todavía en muchos casos o con algunas variantes, de un motor de explosión o gasolina



1. Filtro de aire.- Su función es extraer el polvo y otras partículas para limpiar lo más posible el aire que recibe el carburador, antes que la mezcla aire-combustible pase al interior de la cámara de combustión de los cilindros del motor.

2. Carburador.- Mezcla el combustible con el aire en una proporción de 1:10000 para proporcionar al motor la energía necesaria para su funcionamiento. Esta mezcla la efectúa el carburador en el interior de un tubo con un estrechamiento practicado al efecto, donde se pulveriza la gasolina por efecto venturi. Una bomba mecánica, provista con un diafragma de goma o sintético, se encarga de bombear desde el tanque principal la gasolina para mantener siempre llena una pequeña cuba desde donde le llega el combustible al carburador.En los coches actuales esa bomba de gasolina, en lugar de ser mecánica es eléctrica 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 cámara de combustión, 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 máximo admisible.El propio carburador permite regular la cantidad de mezcla aire-combustible que envía a la cámara de combustión 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 cámara de combustión del motor, haciendo que el cigüeñal 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 más 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 electrónica para lograr que la pulverización de la gasolina en cada cilindro se realice en la cantidad realmente requerida en cada momento preciso, lográndose así un mayor aprovechamiento y optimización en el consumo del combustible.Es necesario aclarar que los inyectores de gasolina no guardan ninguna relación con los inyectores o bomba de inyección que emplean los motores diesel, cuyo funcionamiento es completamente diferente.


3. Distribuidor o Delco.- Distribuye entre las bujías de todos los cilindros del motor las cargas de alto voltaje o tensión eléctrica provenientes de la bobina de encendido o ignición. El distribuidor está acoplado sincrónicamente con el cigüeñal del motor de forma tal que al rotar el contacto eléctrico que tiene en su interior, cada bujía recibe en el momento justo la carga eléctrica de alta tensión necesaria para provocar la chispa que enciende la mezcla aire-combustible dentro de la cámara de combustión de cada pistón.

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 vehículo automotor o el “acelerador de mano” en un motor estacionario. Desde hace muchos años atrás se utilizan bombas mecánicas de diafragma, pero últimamente los fabricantes de motores las están sustituyendo por bombas eléctricas, que van instaladas dentro del propio tanque de la gasolina.

5. Bobina de encendido o ignición.- Dispositivo eléctrico perteneciente al sistema de encendido del motor, destinado a producir una carga de alto voltaje o tensión. La bobina de ignición constituye un transformador eléctrico, que eleva por inducción electromagnética la tensión entre los dos enrollados que contiene en su interior. El enrollado primario de baja tensión se conecta a la batería de 12 volt, mientras que el enrollado secundario la transforma en una corriente eléctrica de alta tensión de 15 mil ó 20 mil volt. Esa corriente se envía al distribuidor y éste, a su vez, la envía a cada una de las bujías en el preciso momento que se inicia en cada cilindro el tiempo de explosión del combustible.

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

7. Bomba de aceite.- Envía aceite lubricante a alta presión a los mecanismos del motor como son, por ejemplo, los cojinetes de las bielas que se fijan al cigüeñal, los aros de los pistones, el árbol de leva y demás componentes móviles auxiliares, asegurando que todos reciban la lubricación adecuada para que se puedan mover con suavidad.

8. Aceite lubricante.- Su función principal es la de lubricar todas las partes móviles del motor, con el fin de disminuir el rozamiento y la fricción entre ellas. De esa forma se evita el excesivo desgaste de las piezas, teniendo en cuenta que el cigüeñal puede llegar a superar las 6 mil revoluciones por minuto.Como función complementaria el aceite lubricante ayuda también a refrescar los pistones y los cojinetes, así como mantenerlos limpios. Otra de las funciones del lubricante es ayudar a amortiguar los ruidos que produce el motor cuando está funcionando..El aceite lubricante en sí 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 misión de lubricar. Por ese motivo periódicamente 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 así los aditivos vuelvan a ser efectivos y puedan cumplir su misión de lubricar. Un tercio del contenido de los aceites son aditivos, cuys propiedades especiales proporcionan una lubricación adecuada.


9. Toma de aceite.- Punto desde donde la bomba de aceite succiona el aceite lubricante del cárter.

10. Cables de alta tensión de las bujías.- Son los cables que conducen la carga de alta tensión o voltaje desde el distribuidor hasta cada bujía para que la chispa se produzca en el momento adecuado.

11. Bujía.- Electrodo recubierto con un material aislante de cerámica. En su extremo superior se conecta uno de los cables de alta tensión o voltaje procedentes del distribuidor, por donde recibe una carga eléctrica de entre 15 mil y 20 mil volt aproximadamente. En el otro extremo la bujía posee una rosca metálica para ajustarla en la culata y un electrodo que queda situado dentro de la cámara de combustión.La función de la bujía es hacer saltar en el electrodo una chispa eléctrica dentro de la cámara de combustión del cilindro cuando recibe la carga de alta tensión procedente de la bobina de ignición y del distribuidor. En el momento justo, la chispa provoca la explosión de la mezcla aire-combustible que pone en movimiento a los pistones. Cada motor requiere una bujía por cada cilindro que contenga su bloque.


12. Balancín.- En los motores del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata), el balancín 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 función del balancín es empujar hacia abajo las válvulas de admisión y escape para obligarlas a que se abran. El balancín, a su vez, es accionado por una varilla de empuje movida por el árbol de levas. El movimiento alternativo o de vaivén de los balancines está perfectamente sincronizado con los tiempos del motor.

13. Muelle de válvula.- Muelle encargado de mantener normalmente cerradas las válvulas de admisión y escape. Cuando el balancín empuja una de esas válvulas para abrirla, el muelle que posee cada una las obliga a regresar de nuevo a su posición normal de “cerrada” a partir del momento que cesa la acción de empuje de los balancines..

14. Válvula de escape.- Pieza metálica en forma de clavo grande con una gran cabeza, cuya misión es permitir la expulsión al medio ambiente de los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor después que se quema la mezcla aire-combustible en durante el tiempo de explosión. Normalmente los motores poseen una sola válvula de escape por cilindro; sin embargo, en la actualidad algunos motores modernos pueden tener más de una por cada cilindro.

Válvula de admisión.- Válvula idéntica 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 cámara de combustión del motor para que se efectúe el tiempo de admisión. Hay motores que poseen una sola válvula de admisión por cilindro; sin embargo, los más modernos pueden tener más de una por cada cilindro.

15. Múltiple o lumbrera de admisión.- Vía o conducto por donde le llega a la cámara de combustión del motor la mezcla de aire-combustible procedente del carburador para dar inicio al tiempo de admisión.

16. Cámara de combustión.- Espacio dentro del cilindro entre la culata y la parte superior o cabeza del pistón, donde se efectúa la combustión de la mezcla aire-combustible que llega del carburador. La capacidad de la cámara de combustión se mide en cm3 y aumenta o disminuye con el movimiento alternativo del pistón. Cuando el pistón se encuentra en el PMS (Punto Muerto Superior) el volumen es el mínimo, mientras que cuando se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior) el volumen es el máximo.

17.Varilla empujadora.- Varilla metálica encargada de mover los balancines en un motor del tipo OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata). La varilla empujadora sigue siempre el movimiento alternativo que le imparte el árbol de levas.

18. Árbol de levas.- Eje parecido al cigüeñal, pero de un diámetro mucho menor, compuesto por tantas levas como válvulas de admisión y escape tenga el motor. Encima de cada leva se apoya una varilla empujadora metálica, cuyo movimiento alternativo se transmite a los balancines que abren y cierran las válvulas de admisión o las de escape.

El árbol de levas se encuentra sincronizado de forma tal que efectúa medio giro por cada giro completo del cigüeñal. Los motores OHV (Over Head Valves – Válvulas en la culata) tienen un solo árbol de levas, mientras que los DOHV (Dual Over Head Valves – Válvulas dobles en la culata) tienen dos árboles de levas perfectamente sincronizados por medio de dos engranes accionados por el cigüeñal. En los motores DOHV los árboles de levas están colocados encima de la culata y actúan directamente sobre las válvulas sin necesidad de incluir ningún otro mecanismo intermediario como las varillas de empuje y los balancines que requieren los motores OHV.

19. Aros del pistón.- Los aros son unos segmentos de acero que se alojan en unas ranuras que posee el pistón. Los hay de dos tipos: de compresión o fuego y rascador de aceite.Las funciones de los aros son las siguientes:De compresión o fuego:

· Sella la cámara de combustión para que durante el tiempo de compresión la mezcla aire-combustible no pase al interior del cárter; tampoco permite que los gases de escape pasen al cárter una vez efectuada la explosión.
· Ayuda a traspasar a los cilindros parte del calor que libera el pistón durante todo el tiempo que se mantiene funcionando el motor.
· Ofrece cierta amortiguación entre el pistón 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, devolviéndolo al cárter por gravedad.

Normalmente cada pistón posee tres ranuras para alojar los aros. Las dos primeras la ocupan los dos aros de compresión o fuego, mientras que la última la ocupa un aro rascador de aceite.Los aros de compresión son lisos, mientras que el aro rascador de aceite posee pequeñas aberturas a todo su alrededor para facilitar la distribución pareja del lubricante en la superficie del cilindro o camisa por donde se desplaza el pistón.


20.- Pistón.- El pistón constituye una especie de cubo invertido, de aluminio fundido en la mayoría de los casos, vaciado interiormente. En su parte externa posee tres ranuras donde se insertan los aros de compresión y el aro rascador de aceite. Mas abajo de la zona donde se colocan los aros existen dos agujeros enfrentados uno contra el otro, que sirven para atravesar y fijar el bulón que articula el pistón con la biela.



21.- Biela.- Es una pieza metálica de forma alargada que une el pistón con el cigüeñal para convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio en el segundo. La biela tiene en cada uno de sus extremos un punto de rotación: uno para soportar el bulón que la une con el pistón y otro para los cojinetes que la articula con el cigüeñal. Las bielas puedes tener un conducto interno que sirve para hacer llegar a presión el aceite lubricante al pistón.

22.- Bulón.- Es una pieza de acero que articula la biela con el pistón. Es la pieza que más esfuerzo tiene que soportar dentro del motor.

23.- Cigüeñal.- Constituye un eje con manivelas, con dos o más puntos que se apoyan en una bancada integrada en la parte superior del cárter y que queda cubierto después por el propio bloque del motor, lo que le permite poder girar con suavidad. La manivela o las manivelas (cuando existe más de un cilindro) que posee el cigüeñal, giran de forma excéntrica con respecto al eje. En cada una de las manivelas se fijan los cojinetes de las bielas que le transmiten al cigüeñal la fuerza que desarrollan los pistones durante el tiempo de explosión.


24.- Múltiple de escape.- Conducto por donde se liberan a la atmósfera los gases de escape producidos por la combustión. Normalmente al múltiple de escape se le conecta un tubo con un silenciador cuya función es amortiguar el ruido que producen las explosiones dentro del motor. Dentro del silenciador los gases pasan por un catalizador, con el objetivo de disminuir su nocividad antes que salgan al medio ambiente.

25.- Varilla medidora del nivel de aceite.- Es una varilla metálica que se encuentra introducida normalmente en un tubo que entra en el cárter y sirve para medir el nivel del aceite lubricante existente dentro del mismo. Esta varilla tiene una marca superior con la abreviatura MAX para indicar el nivel máximo de aceite y otra marca inferior con la abreviatura MIN para indicar el nivel mínimo. Es recomendable vigilar periódicamente que el nivel del aceite no esté nunca por debajo del mínimo, porque la falta de aceite puede llegar a gripar (fundir) el motor.

26.- Motor de arranque.- Constituye un motor eléctrico especial, que a pesar de su pequeño tamaño comparado con el tamaño del motor térmico que debe mover, desarrolla momentáneamente una gran potencia para poder ponerlo en marcha.El motor de arranque posee un mecanismo interno con un engrane denominado “bendix”, que entra en función cuando el conductor acciona el interruptor de encendido del motor con la llave de arranque. Esa acción provoca que una palanca acoplada a un electroimán impulse dicho engrane hacia delante, coincidiendo con un extremo del eje del motor, y se acople momentáneamente con la rueda dentada del volante, obligándola también a girar. Esta acción provoca que los pistones del motor comiencen a moverse, el carburador (o los inyectores de gasolina), y el sistema eléctrico de ignición se pongan funcionamiento y el motor arranque.Una vez que el motor arranca y dejar el conductor de accionar la llave en el interruptor de encendido, el motor de arranque deja de recibir corriente y el electroimán recoge de nuevo el piñón del bendix, que libera el volante. De no ocurrir así, el motor de arranque se destruiría al incrementar el volante las revoluciones por minuto, una vez que el motor de gasolina arranca.

27.- Volanta .- En un motor de gasolina de cuatro tiempos, el cigüeñal gira solamente media vuelta por cada explosión que se produce en la cámara de combustión de cada pistón; es decir, que por cada explosión que se produce en un cilindro, el cigüeñal debe completar por su propio impulso una vuelta y media más, correspondientes a los tres tiempos restantes. Por tanto, mientras en uno de los tiempos de explosión el pistón “entrega energía” útil, en los tres tiempos restantes “se consume energía” para que el cigüeñal se pueda mantener girando por inercia.Esa situación obliga a que parte de la energía que se produce en cada tiempo de explosión sea necesario acumularla de alguna forma para mantener girando el cigüeñal durante los tres tiempos siguientes sin que pierda impulso. De esa función se encarga una masa metálica denominada volante de inercia, es decir, una rueda metálica dentada, situada al final del eje del cigüeñal, que absorbe o acumula parte de la energía cinética que se produce durante el tiempo de explosión y la devuelve después al cigüeñal para mantenerlo girando.Cuando el motor de gasolina está parado, el volante también contribuye a que se pueda poner en marcha, pues tiene acoplado un motor eléctrico de arranque que al ser accionado obliga a que el volante se mueva y el motor de gasolina arranque. En el caso de los coches y otros vehículos automotores, la rueda del volante está acoplada también al sistema de embrague con el fin de transmitir el movimiento del cigüeñal al mecanismo diferencial que mueve las ruedas del vehículo.