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UNIDAD DE TRABAJO
N º 2
OBJETIVO: Mantener los motores de cuatro tiempos de ciclo Otto y Diesel.
Características del motor de cuatro tiempos (Otto y Diesel) constitución y
funcionamiento.
Diferencias fundamentales entre los motores de ciclo Otto y Diesel.
Ciclos termodinámicos de los motores
Diagramas teóricos y reales de los motores
Parámetros del motor: calibre y carrera, cilindrada, relación de compresión,
rendimiento volumétrico, par motor y potencia motor.
Tipos de motores utilizados en vehículos, según la disposición de los cilindros: en línea,
en “V” y planos (cilindros horizontales opuestos).
Características y función de los elementos que componen la culata y función de ellos
(guías de válvulas, válvulas muelles, chavetas, platillos, balancines colectores.)
Tipos de cámaras de combustión
Tipos de válvulas y disposición de estas
Empujadores hidráulicos.
Características y función de los elementos que componen el bloque de cilindros y su
función (pistones, segmentos, bielas bulones, cigüeñal, casquillos).
Transformación del movimiento (mediante el mecanismo biela manivela). Elementos
que regularizan la marcha del motor (volante damper o antivibrador).
Características y función de los elementos que componen la distribución y función de
ellos (eje de levas, piñones de la distribución, varillas, tipos de distribución árbol de
levas en la culata o bloque distribución por piñones de toma constante, correa, cadena.
Conceptos asociados a la interpretación de la documentación técnica.
Del motor,
De los equipos de medida y comprobación
De las maquinas (rectificadoras de válvulas y asientos).
Tablas de apriete.
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Conceptos asociados a los métodos de desmontaje, montaje y sustitución o reparación
de elementos.
Conceptos de los parámetros que hay que controlar en los motores para determinar el
estado de sus componentes.
Conicidad y ovalización de los cilindros.
Conicidad y ovalización de muñequillas y apoyos del cigüeñal
Planitud de la culata y del bloque.
Holgura axial del cigüeñal.
Holgura de las válvulas en las guías y hermeticidad de estas
Paralelismo de ejes de pie y cabeza do bielas
Desgaste de casquillos de biela y bancada.
Holgura de segmentos en un alojamiento y desgasta.
Conicidad y avalizaron de pistones.
Estado de piñones y correa o cadena de la distribución
Desgaste de empujadores y balancines,....
Conceptos de rectificado de motores
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CARACTERÍSTICAS DE LOS MOTORES DE CUATRO TIEMPOS.
Los motores de cuatro tiempos se los conoce esta manera porque para su funcionamiento
requieren cumplir con un ciclo de funcionamiento que comprende los cuatro tiemposprecisamente.
Hay que precisar que existen dos tipos de motores de cuatro tiempos unos que funcionan con
diesel y otros que funcionan con gasolina.
Básicamente la mayoría de las partes que forman estos dos tipos de motores son parecidas en
su forma y en su función, pero que se diferencian por su contextura, que en los motores a
Diesel se necesita que sean más robustas para que soporten las exigencias que son mayores
con relación a los motores a gasolina, ya que principalmente en los motores a Diesel se alcanzauna mayor compresión en el interior de los cilindros para lograr el autoencendido del
combustible (gasoil).
El motor
El primer motor 1876, fue inventado en Alemania por Nicolaus Otto.
En comparación con los motores anteriores pesaba menos, era más rápido y requería un menor
volumen de los cilindros para producir la misma potencia.
Pocos años más tarde, este diseño de motor era capaz de mover una motocicleta y luego unautomóvil.
Conjunto de piezas perfectamente acopladas que producen una fuerza o energía que genera un
movimiento
El motor de combustión interna es una máquina que transforma la energía química de un
combustible, en energía mecánica (movimiento).
PARTES CONSTITUTIVAS DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Entre las partes que conforman un motor de combustión interna tenemos:
a. Partes fijas
b. Partes móviles
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PARTES FIJAS:
Entre las partes fijas tenemos:
- Bloque de cilindros
- Camisas
- Culata
- Cárter
- Múltiples.
BLOQUE DE CILINDROS
El bloque de cilindros constituye la parte principal de un motor, es aquel que además de
formar cilindros, o alojar a los mismos, donde se mueven los pistones, sirve también para
dar alojamiento a los demás elementos del motor.
TIPOS DE BLOQUES:
Los bloques de cilindros se hacen de diversas figuras las más usuales son:
- Cilindros en línea vertical
- Cilindros dispuestos en dos líneas formando una V.
- Cilindros horizontales opuestos.
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La disposición general de los bloques de los cilindros varía en virtud del procedimiento de
refrigeración.
- Refrigeración por agua
- Refrigeración por aire.
El trabajo de mecanización del bloque incluye las siguientes operaciones:
- Taladro de agujeros para la unión de varias piezas.
- Mecanización de los cilindros.
- Mandrillado de los orificios de los cojinetes del árbol de levas.
- Rectificado de las superficies de acoplamiento de otras piezas.
- Taladro de los conductos de aceite.
- Mandrillado de los diámetros de los elevadores de las válvulas.
- Limpieza de los conductos de agua
MATERIAL. DE CONSTRUCCIÓN
El bloque de cilindros está constituido generalmente en la mejor calidad de hierro gris, por
otro lado los cilindros del motor en lo que se refiere a las paredes tienen un alto grado de
precisión en su acabado, que realizan con operaciones de rectificado, para obtener un altogrado de pulido.
En la actualidad algunos fabricantes optan por constituir el bloque de cilindros en aleación
ligera puesto que esta clase de aleaciones tienen la ventaja de conducir mejor el calor, aunque
tienen el inconveniente de que son muy caros en su construcción, en esta clase de motores la
superficie de rozamiento del pistón con la pared del cilindro es más blanda, por lo que
muchas veces estos cilindros se revisten con camisas de hierro colado.
Algunos motores han sido construidos con bloques de cilindros de aluminio. El aluminio esun material relativamente ligero, mucho menos pesado que la fundición
de hierro, además, conduce el calor con mayor rapidez, por lo tanto hay menos probabilidad
de que se produzcan puntos calientes. Sin embargo, el aluminio es demasiado blando para
construir el material de la pared del cilindro, puesto que se construidos muy rápidamente. Por
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tanto, los bosques de cilindros de aluminio tienen que llevar camisas de cilindros de
fundición de hierro.
AVERIAS Y SOLUCIONES
El bloque de cilindros su mayor desgaste sufre en los cilindros, esto se puede solucionar
rectificando los cilindros.
CAMISAS
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Las camisas son paredes postizas que vienen a compensar los desgastes del cilindro, se trata
de un tubo cilíndrico en el cual el pistón realiza su carrera ascendente y descendente.
La utilización de las camisas puede prolongar la vida útil del motor.
Las camisas son de dos tipos:
- Camisas de tipo seco
- Caemos de tipo húmedo
CAMISAS DE TIPO SECO
Estas camisas son aquellas que reemplazan a los cilindros desgastados, por lo tanto no se
encuentran en contacto directo con el agua de refrigeración.
Estas camisas cuando se hallan desgastadas se las puede sustituir por otras nuevas, las
camisas tienen un diámetro exterior ligeramente superior al del cilindro donde van a ser
colocadas y se introducen utilizando una prensa hidráulica.
CAMISAS DE TIPO HÚMEDO.- Son aquellas camisas que se encuentran colocadas en forma
que están en contacto directo con el agua de refrigeración
Por un lado, los constructores buscan la manera de simplificar la tarea de reposición de las
camisas, por otro, es difícil obtener cuerpos interiores de espesor preciso y regular
partiendo de la colada del bloque. La solución consiste en hacer que el cuerpo interior sea
desmontable, de forma que el bloque sólo contenga sus características exteriores.
La estanqueidad del circuito de refrigeración está asegurada por una junta de camisa,
situada al pie de la camisa. La estanqueidad del plano de unión en el collarín se aseguramediante la junta de culta. En definitiva, la culata es la que, en virtud de su apretado, permiso
obtener una perfecta estanqueidad al comprimir la junta de culata, mediante ésta, se asegura
la presión sobre la propia camisa y sobre la junta del pie de la misma.
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Por consiguiente, es necesario que la camisa sobrepase ligeramente el plano de unión del
conjunto antes de su apretado. El valor de este exceso de dimensión está determinado
por cada constructor y debe ser respetado obligatoriamente.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Las camisas pueden estar construidas de hierro fundido y torneada, la fundición es
centrífuga que tiene una elevada resistencia al desgaste.
También las camisas pueden estar construidas por fundición nitrurada, es decir, por
fundición que se somete a una corriente de nitrógeno a la temperatura de 500 grados, así
solamente se endurece la capa superficial, con lo que se disminuye la fragilidad. También
pueden encontrarse camisas construidas en acero nitrurado o al tugsteno.
Existen también camisas de aluminio, pero en este caso ya no se utilizan pistones de
aluminio, si no que se utilizan pistones de hierro.
AVERIAS Y SOLUCIONES
Una de las averías es cuando se agarrotan el pistón y el cilindro, esto se debe a la malalubricación de las paredes del cilindro o camisa, se puede solucionar revisando el sistema
de lubricación. Otra avería puede causar la carbonilla residuos de la mala combustión del
combustible, produciendo rayaduras en las paredes del ci1indro.
El desgaste obliga al reemplazo de la camisa. Su duración no excede de los seis o siete años
en los motores rápidos el desgaste es mayor en el diámetro transversal que en el
longitudinal, debido al mayor roce que el émbolo ejerce transversalmente a causa de lainclinación de la biela.
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LA CULATA
Es una parte del motor que cierra los cilindros pero la parte superior, formando las cámaras de
combustión en donde van montadas las bujías y en algunos casos las válvulas,, además
tienen orificios por donde a de circular el agua con el objeto de refrigerar la culata.
TIPOS DE CULATAS:
Existen diferentes tipos de culatas que son:
- Culata en "L"
- Culata Individual
- Culata Única
CULATA EN "L".- Son aquellas que llevan válvulas laterales, es decir, las válvulas que se
hallan ubicadas en la culata.
Estas culatas están construidas de tal manera que al entrar los gases estos producen una
turbulencia para evitar la condensación y la detonación de los gases.
CULATA INDIVIDUAL.- Son las culatas de los motores que utilizan una culata independiente
para cada cilindro.
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CULATA ÚNICA.- Son construidas de una sola pieza, la misma que sirve como tapa de varios
cilindros, en este tipo de culatas van montadas las válvulas justo en la cámara de combustión
en los de automóviles, este tipo es el más usado.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
La culata está construida de hierro fundido o de hierro aleado con otros metales y
modernamente para disminuir el peso, se le construye aleaciones ligeras fundidas de
aluminio.
AVERIAS Y SOLUCIONES
Entre las averías que se puede producir en las culatas tenemos las siguientes:
La rotura de la culata como una solución podría soldar pero debido a la elevada presión
temperatura que trabaja el motor, se puede volver a trizar la culata, por lo tanto cuando existe
una rotura en la culata lo más apropiada es reemplazarla.
EL CARTER
El cárter tiene como función principal servir como depósito de aceite, además se encarga de
proteger los órganos internos del motor que van cerca del él, si tomamos en cuenta, que se
encuentra muy cerca el cigüeñal, la bomba de aceite y el árbol de levas en algunos casos.
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El cárter debe tener un cierre totalmente hermético con el bloque de cilindros, a fin de
ofrecer estanqueidad de su contenida.
TIPOS DE CÁRTER:
El cárter se divide en dos partes:
- Cárter superior
- Cárter inferior
CÁRTER SUPERIOR.- Se denomina también cárter del motor, forma siempre cuerpo con el
bloque de cilindros, dentro del cárter como es lógico se realiza el giro del cigüeñal.
CÁRTER INFERIOR.- Se denomina también cárter de aceite porque sirve como depósito de
aceite, esta provisto de un tapón de vaciado.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
El cárter inferior se construye de láminas de hierro.
El cárter superior es fundido con el mismo material del bloque de cilindros cuando forma unasola pieza, puede ser hierro fundido o también de acero nitrurado.
AVERIAS Y SOLUCIONES
Este elemento del motor es el más próximo al piso por lo que esta expuesto a golpes,
raspaduras, choques con piedras, etc. El cárter debe tener la protección debida, si esta se
llega a romper habría fugas de aceite, y perjudicarla al sistema de lubricación.
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LOS MÚLTIPLES
A los múltiples se les denomina también colectares y son los encargados de entregar la
mezcla carburada a los cilindros y facilitar la salida de los gases quemados hacia el exterior
del motor.
TIPOS DE MÚLTIPLES:
Los múltiples se clasifican de acuerdo ala función que realizan así tenernos:
- Múltiples de admisión
- Mu1tip1es de escape
MÚLTIPLES DE ADMISIÓN.- Llamados también colectores de admisión, que son los
encargados de distribuir y entregar la mezcla carburada por los conductos del múltiple de
admisión conectadas con las válvulas., las cuales entregan la mezcla al interior del cilindro.
MÚLTIPLES DE ESCAPE.- Se les denomina también colectores de escape y que son los
encargados de servir de conductos para la salida de los gases quemados.
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El múltiple de escape le proporciona el calor suficiente al múltiple de admisión para
ayudar a la gasificación de los gases de la mezcla aire-combustible en los motores a gasolina, y
a calentar el aire en los motores diesel.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Los múltiples por lo general son construidos de hierro fundido.
PARTES MÓVILES
Entre las partes móviles del motor tenemos:
- Cigüeñal
- Bielas
- Pistones
- Árbol de Levas
- Válvulas
EL CIGÜEÑAL
El cigüeñal siendo también una parte principal del motor, es el encargado de transformar el
movimiento oscilatorio de la biela y pistón en movimiento rotativo.
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El cigüeñal está formado por una serie de manivelas, también se puede decir que está
formado por algunas cigüeñal. Una cigüeñal está formada por dos manivelas unidas por el
codo de la biela.
El número de cigüeñas dependerá siempre del número de cilindros. Si sus dimensiones son
normales el cigüeñal se forma en una sola pieza, pero si es de gran longitud se divide en dos o
más partes unidas por platinas.
El orden de encendida se refleja en el orden de las manivelas del cigüeñal. En un cigüeñal
de un motor de cuatro tiempos de orden se dispone cuando los codos del cigüeñal están
repartidos de forma que los tiempos motrices se produzcan a 180° si el motor es de cuatro
cilindros; pero si es de seis cilindros los tiempos motrices se producirán a 120º, entonces
para determinar los grados de cada tiempo de trabajo del motor se puede aplicarse la
siguiente fórmula:
cilindrosdenúmero
eñal cig del vueltasdos )ü(º720
El cigüeñal debe encontrarse perfectamente en equilibrio, tanto estático como dinámico,
para lo cual se utilizan las contrapesas.
Equilibrio Estático.- Es el que se obtiene cuando el resultado de las fuerzas centrifugas es nula,
es decir el baricentro se encuentra sobre el eje de rotación.
Equilibrio Dinámico.- Es el que se obtiene cuando el resultado de los momentos generados
por las fuerzas centrífugas es nula, tomando con respecto a un punto cualquiera del eje por
ejemplo uno de los apoyos. Los objetivos de este equilibrio son;
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Reducir las vibraciones del motor causadas por las fuerzas y momentos generados por la
presión de los gases de los cilindros y por las piezas en movimiento alternativo y giratorio, como
son las bie1as, pistones etc.
TIPOS DE CIGÜEÑALES:
El cigüeñal está construido en varias formas y tamaños, esto se debe al número de cilindros
que posee el motor en mención.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN:
El cigüeñal está construido con acero de alta resistencia. Tiene que ser suficientemente
resistente para soportar los esfuerzos de por lo menos 2 toneladas ejercidos para cada
pistón y biela en sus carreras de potencia.
AVERIAS Y SOLUCIONES:
El cigüeñal puede sufrir rayaduras en los codos de bancada y biela, esto puede ser producido
por partículas entrañas que se han penetrado a través del aceite. También sufre desgastes en
sus codos por el exceso de trabajo.
En los dos casos el cigüeñal debe ser rectificado.
Antes de su montaje es precisa tener la absoluta seguridad del buen estado del cigüeñal,
de forma que no existan en él fisuras, poros o impurezas de cualquier clase, hay que tener
en cuenta que la rotura del cigüeñal puede afectar a todo el motor.
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LA BIELA
Es el elemento encargado de transmitir al codo del cigüeñal la fuerza producida por la
combustión del combustible sobre la cabeza del pistón.
Cuando se montan las bielas es decir en la fábrica, estas son emparejadas con sus
sombreretes y se procede a marcarlos de tal manera que en caso de que se produzca el
desmontaje por reparación no puedan intercambiarse, jamás se debe colocar el sombrerete
de una biela en otra, ya que esto podría ocasionar un funcionamiento defectuoso.
El pie de la biela está conectado al pistón por medio de un pasador denominado bulón que lo
atraviesa y está alojado en el interior- de un cojinete, para la unión entre la biela y pistón seutiliza un eje bulón.
TIPOS DE BIELAS
Según los diversos tipos de motores, así serán también los tipos de bielas. Podemos agrupar
los motores en los grupos siguientes:
- Motores rápidos
- Motores en V.- Motores de potencia media
- Motores grandes.
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Motores rápidos.- Se trata del tipo de biela de pie cerrado con bulón calado, vástago en forma
de doble T y cabeza partida con el cojinete postizo.
Motores en V.- Para este tipo de motores pueden utilizarse tres tipos de bielas:
a) Bielas ahorquilladas.- Para solucionar de este tipo de motores se emplea un biela
ahorquillada, se utiliza una biela principal y otra más delgada que se denomina biela
secundaria, colocada entre los brazos de la horquilla.
b) Bielas conjugadas.- Aquí se hacen actuar dos bielas de forma corriente sobre un codo de1
cigüeña1 común para ambas.
Se trata de una solución más económica y de funcionamiento más seguro que la anteriormente
citada de bielas ahorquilladas.
c) Bielas articuladas.- En este caso el casquillo del cojinete es común para cada dos cilindros.
Actúa de órgano de unión y no sufre esfuerzos excesivos resultando más sencillo y
económico. Su mayor inconveniente reside en que el golpe del tiempo de trabajo del cilindro
de la biela secundaria lo recibe la biela principal en un determinado punto desu trayectoria. Ello hace suponer que la biela debe estar muy bien calculada para resistir el
impacto sin sufrir deformaciones.
De esto se deduce que este tipo de bielas no se utilizan para motores rápidos.
Motor de potencia media - En los motores de velocidades comprendidas entre 350 y 1000
revoluciones por minuto.
En este tipo de motores la biela tiene el vástago de sección circular y agujereado en toda su
longitud para conducir el aceite hasta el cojinete superior.
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Para abaratar su construcción,, el cojinete de cabeza de biela puede también forjarse. La
biela se acopla en medio cojinete inferior que se atornilla a la pieza forjada. Esta biela,
aunque más barata, impide regular el espacio muerto de compresión. El vástago termina en
forma de brida plana, con un encaje para centrar el cojinete.
Entre ésta y la biela se interpone un suplemento que, variándolo de espesor, permite
modificar el espacio muerto o de compresión.
Motores grandes.- En los motores grandes se produce un gran desgaste al rozar el émbolo con
la camisa, por tender éste a empotrarse en la pared lateral del cilindro. Por ello se ha ideado
un sistema de transmisión del movimiento del émbolo al cigüeña1 que tienen ese
desgaste. Así, se implanta el sistema de émbolo con vástago y cruceta, sistema que
elimina el esfuerzo lateral del émbolo, ahora soportado por el patín de la cruceta.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
La biela es una barra de acero de alta resistencia son construidas por forja, deben estar
equilibradas a fin de que todas las empleadas en el mismo motor tengan el mismo peso.
AVERIAS Y SOLUCIONES:Las bielas pueden sufrir torceduras a causa de la irregularidad del codo del cigüeñal o del eje
bulón. Esto se puede solucionar enderezándolo si el daño es excesivo debe ser reemplazada.
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EL PISTÓN
Es el encargado de transmitir la fuerza de las explosiones al cigüeñal a través de la biela.
Es una pieza cilíndrica que se desliza a lo largo del cilindro. Tiene la forma de un vaso invertido,
en la parte central tiene un orificio que lo atraviesa y sirve para alojar al bulón, por el cual se
articula con la biela.
El pistón es el órgano del motor sometido a un mayor esfuerzo, se desplaza a través del
cilindro para realizar los tiempos del funcionamiento del motor, recibe sobre él la fuerza
expansiva de los gases en el tiempo de trabaja o expansión.
El pistón consta de las siguientes partes:
a) Cabeza del pistón.- Es la parte del pistón que se encuentra en la parte superior del
mismo.
Esta parte es la que recibe el impacta de la expansión de los gases, o tiempo de trabajo del
motor.
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b) Falda del pistón.- Es la parte intermedia del pistón, donde se hallan los segmentos de
compresión y lubricación, además se encuentra el pasaje para el paso del bulón.
c) Ejes del pistón.- El eje del pistón se le denomina también bulón, es el eje que sirve de
enlace entre el pistón y la biela, el eje debe permitir el suave deslizamiento de la biela
para así conseguir su articulación.
Para comparar el rendimiento de un motor con otros del mismo tipo es preciso conocer la
relación carrera / diámetro es decir:
diametro
carrera
La carrera corta permite construir motores con poca altura, siendo propia de los motores
rápidos, con objeta de conseguir una menor velocidad media del émbolo, al girar a muchas
revo1uciones por minuto.
La carrera alta, por el contrario, es propia de motores altos de menor carga sobre el
émbolo, y su diámetro puede ser más pequeño. Estos motores suelen ser de muchos caballos
de potencia.
TIPOS DE PISTONES
Se pueden dividir por el tipo de motores, lo más conocidos son:
Motores chatos
Motores cuadrados
Motor alargado
a) Motor chato.- La carrera es menor que el diámetro del émbolo.
b) Motor cuadrado.- La carrera es igual al diámetro del émbolo.
c) Motor alargado.- La carrera es mayor que el diámetro del émbolo.
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El máximo rendimiento de los motores citados se alcanza en los motores chatos, en el cual.,
al obtenerse un mayor número de combustiones por unidades de tiempo, se obtiene una
mayor potencia.
En los motores cuadrados la superficie del cilindro es la mínima por unidad de volumen, por lo
que la superficie a que se transmite el calor será también mínima.
En los motores alargados la velocidad del émbolo se eleva a igualdad de volumen y
revoluciones por minuto.
Además los pistones están provistos de aros para obtener una buena hermeticidad, estos
aros pueden ser de compresión o de lubricación.
a) Aros de compresión.- Estos se encuentran alojados en las primeras ranuras del émbolo.
Está partido o cortado de forma que pueda abrirse y entenderse contra la pared de los
cilindros, entre las puntas o extremos del aro debe tener una luz que debe ser de 0.002 por
pulgada.
El aro se dilata con el calor, aumentando su perímetro yo. cercándose por consiguiente susextremos que sin embargo no deben tocarse nunca, ya que en el caso de hacerlo se produciría
el agarrotamiento contra la ranura y el cilindro.
Los aros se hacen generalmente cortados en bisel en escuadra o en zeta.
b) Aros rascadores.- Se utilizan para barrer el aceite, muy abundante en los motores diesel
se emplean aros o segmentos anchos para evitar molestas obstrucciones.
El número de aros que se coloca en cada émbolo depende de la compresión y de la rapidez
del motor.
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Cuantas más revoluciones, menos aros serán precisos; cuanta más presión, serán necesarios
más segmentos.
Los aros son fabricados de material menos blando que el de los cilindros, para que el
rozamiento que se produce entre las paredes del cilindro y de los segmentos, esto se realiza
para que el desgaste sea mayor en los aros.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN:
Los pistones son construidos de aleaciones de aluminio se han construido de aluminio debido
a que este material tiene menos peso, una mayor conductividad térmica de la función,
actualmente se construyen pistones con aleaciones de silicio y magnesio, estos pistones
disipan el calor a las paredes del cilindro a través de los segmentos.
AVERIAS Y SOLUCIONES
En este caso cuando el desgaste es excesivo en el cilindro, debe ser rectificado, por lo
tanto debe ser cambiado de pistones con otros de medida superior.
EL ÁRBOL DE LEVAS
La misión del árbol de levas es abrir y cerrar las válvulas de admisión y de escape en el
momento preciso.
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El árbol lleva una leva para la válvula de admisión y otra para la de escape.
Si el árbol de levas está situado en el motor lateralmente, el accionamiento de la válvula
se realiza mediante el balancín en cuyo extremo esta la varilla propulsora que se articula
con el empujador. Este empujador es el elemento que se encuentra en contacto con la leva
este es atacado para abrir la válvula.
Las llamadas levas son de forma excéntrica con el objeto de mover el empujador al paso de
esta, de esta forma se consigue que la válvula se abra en el momento que la leva ataca al
empujador y cuando esta deja de atacar nuevamente se cierra debido a la presión que
ejerce un muelle en el vástago de la vá1vula.
En lo que se refiere al ciclo de funcionamiento del motor, en el primer tiempo la válvula de
admisión se abre, mientras que la válvula de escape permanece cerrada, el
pistón desciende del PMS al PMI, esto es del punto muerto superior al punto muerto inferior,
y se sierra para dar paso al siguiente tiempo que es el de compresión en el cual la válvula
de admisión y de escape permanecen cerradas, el pistón realiza su carrera ascendente del
PMI al PMS, luego empieza el tiempo de expansión al saltar lachispa eléctrica entre los electrodos de la bujía, el pistón recibe el impacto de la expansión
de los gases, y realiza su carrera descendiente del PMS al PMI , en este tiempo las válvulas
de admisión y escape permanecen cerradas y para finalizar el ciclo de funcionamiento del
motor, el pistón realiza nuevamente la carrera ascendente para expulsar los gases quemados
por la válvula de escape que se abre.
TIPOS DE ÁRBOL DE LEVASEl tamaño del árbol de levas depende del número de cilindros que posee el motor en
mención.
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Los árboles de levas reciben el movimiento del cigüeñal a través de cadena, correa
dentada, por engranajes de piñones.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Por lo general se encuentran construidos de acero
AVERIAS Y SOLUCIONES
El desgaste habido en los engranajes de la distribución hace que se produzcan huecos
entre sus dientes.
Ello produce un golpeteo e incluso un ruido que puede ser notable y que afecta al buen
funcionamiento del motor.
Por otra parte, si los engranajes están demasiado juntos, producen un chirrido muy acusado;
si los engranajes están confeccionados de un material no metálico éstos pueden llegar a
romperse.
Las averías que son producidas por desgaste o rotura de los dientes de los engranajes sereparan o se solucionan estos problemas cambiando por otros nuevos.
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LAS VÁLVULAS
Son las encargadas de permitir el paso de la mezcla aire-combustible en los motores a
gasolina, y aire en los motores diesel, también permiten el escape de los gases quemados al
exterior.
TIPOS DE VÁLVULAS
Las válvulas pueden dividirse en dos por la función que cumplen;
- Válvula de admisión
- Válvula de escape
VÁLVULA DE ADMISIÓN.- Es la encargada de permitir la entrada de la mezcla carburada al
interior del cilindro en el caso de los motores a gasolina y aire en el caso de los motores diesel,
las válvulas de admisión trabajan a menor temperatura que las válvulas de escape, ya que através de ella pasa la mezcla carburada o aire al interior del ci1indro respectivamente.
VÁLVULAS DE ESCAPE.- Son las encargadas de permitir la salida de los gases quemados,
hacia el exterior del motor.
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Las válvulas de escape trabajan a mayor temperatura que las válvulas de admisión, ya que
por ellas salen los gases quemados lo que le hacen calentar aún más incluso lo ponen al rojo
vivo.
Hemos admitido que la válvula de admisión abre cuando la carrera de admisión empieza y
cierra cuando la carrera de admisión termina, y así mismo que la válvula de escape abre
cuando la carrera de escape comienza y cierra cuando la carrera de escape termina.
Esto no es rigurosamente cierto. En realidad, la válvula de admisión empieza a abrir antes
de que comience la carrera de admisión y permanece abierta por un cierto espacio de tiempo
después de haber finalizado la carrera de admisión y de haber comenzado la carrera de
compresión. Lo mismo ocurre con la válvula de escape. Abre antes de que la carrera de
escape haya comenzado y permanece abierta por algún tiempo, después de haber finalizado
dicha carrera.
ELEMENTOS DE CONJUNTO DE VÁLVULA
El conjunto de válvula está formado por los siguientes elementos:
- Guía de válvulas- Asientos de válvulas
- Protecciones y sellos de aceite
- Fiadores del retén de resorte de la válvula
- Resortes de válvula
- Balancines
GUIAS DE VÁLVULAS.- Las válvulas, en su movimiento alternativo, deslizan por el interiorde una guían alojadas en la culata, también pueden estar situadas en el bloque de cilindros. En
algunos motores, esas guías están hechas de un metal especial. En toros motores las guías
de las válvulas forman parte integrante do la culata, lo que significa que en ella se han
efectuado unos taladrados.
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ASIENTOS DE VÁLVULAS.- En muchos motores los asientos de las válvulas están integrados
en la culata. En otras palabras, los asientos de válvulas son orificio circulares mecanizados
en la culata. Están rectificados cuidadosamente con un ángulo que ajuste exactamente
con el que forma la cara de la válvula. Así mismo, están perfectamente centrados con las
guías de las válvulas para que éstas se asienten uniformemente en toda su periferia.
PROTECCIONES Y SELLOS DE ACEITE. El aceite fluye desde la bomba hasta los balancines y los
vástagos de las válvulas.
Normalmente en la culata hay mucho aceite, y los vástagos de las válvulas deben protegerse
contra una cantidad excesiva del mismo. Si no se hiciera uso de protecciones, el aceite
pasaría por las guías de las válvulas, deslizarían por los vástagos de las mismas y se
introduciría en la cámara de combustión produciendo averías en el normal funcionamiento del
motor, y en los vástagos de las válvulas debido a las elevadas temperaturas que en ellos
tiene lugar, se podría producir productos gomosos. Si ocurriera esto, las válvulas no abrirían
ni cerrarían adecuadamente. Podrían quedarse pegadas en una posición parcia1mente
abierta.
Para proteger los vástagos de las válvulas de esa cantidad excesiva de aceite, se emplean
protecciones y sellos de aceite.
RESORTE DE VÁLVULA.- En muchos motores, cada válvula utiliza un solo resorte. En toros
motores se emplean dos resortes por válvula; un resorte están dentro del otro. La función de
los resortes es mantener fijadas las válvulas en sus respectivos asientos.
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BALANCINES.- Son los encargados de abrir o cerrar las
válvulas en el momento oportuno. Están provistos de un
tornillo y una tuerca de bloquea. El objeta de estos
elementos es permitir ajustes del huelgo de las válvulas,
también llamado juego de taqués.
El tornillo de ajuste del extremo del balancín puede atornillarse o desatornillarse para ajustar
el huelga del tren de la válvula, es decir, para dar a la válvula el hue1go que necesita.
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Las válvulas son construidas de acero especial como el cromo, níquel, tugsteno, silicio, cobalto,
molibdeno, ya que las válvulas están sometidas a grandes presiones y temperaturas.
AVERIAS Y SOLUCIONES
Entre las averías tenemos las siguientes:
Quemado de la válvula.- Normalmente el quemado es avería de la válvula de escape, muchas
veces las válvulas se queman debido a que el asiento de la misma es deficiente, es decir, laválvula no hace buen contacto con su respectivo asiento alrededor de toda la superficie de la
cara de la válvula, esto se puede solucionar buscando su respectivo reemplazo de la válvula y
el asiento de la misma.
Rotura de la válvula.- Esto puede ser debido a sobrecalentamiento o detonación del
motor. La rotura de la vá1vula puede ser también a causa de1 descentramiento de su asiento.
Un asiento descentrado tiende a doblar la válvula cada vez que ésta cierra.
Para solucionar este problema se debe investigar la causa de la rotura de la válvula. En este
caso la válvula debe ser reemplazada por otra de sus mismas características.
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