MECANISMOS DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

Sistema de combustible

El combustible es el elemento necesario para producir la potencia necesaria para mover un

vehículo, en la actualidad son varios los combustibles que pueden ser utilizados en los motores, el

diesel y la gasolina son los más comunes pero también se pueden utilizar: el gas licuado de petróleo

(LP), el gas natural comprimido (GNC), el gas natural licuado (GNL), el propano, el metanol, el

etanol y otros.

Para obtener el máximo aprovechamiento del combustible se requiere que se mezcle con oxígeno el

cual es obtenido del aire y se genere la combustión. Tres son los factores que influyen en el

fenómeno de combustión y estos son:

1. La temperatura

La temperatura de la cámara de combustión es fundamental para generar una buena combustión,

generalmente a mayor temperatura se tiene una mejor combustión, sin embargo esto afecta las

emisiones de óxidos de nitrógeno (Nox) las cuales se incrementan al tener mayores temperaturas.

Las temperaturas bajas generan una mala combustión y generalmente provocan altas emisiones de

hidrocarburos no quemados (HC) y de monóxido de carbono (CO).

2. La turbulencia

Se refiere a la forma en la cual se mezclan el aire y el combustible, en este sentido los fabricantes

han tratado por diferentes medios de incrementar la turbulencia, algunas veces a través del diseño

del múltiple de admisión, de la cabeza del pistón, de la forma de la cámara, etc.

3. El tiempo de residencia

El tiempo de residencia se refiere al tiempo que la mezcla aire combustible permanece dentro de la

cámara de combustión, en este tiempo, la mezcla aire combustible debería quemarse

completamente.

Un sistema de combustible que no cumpla los requisitos que exige el fabricante puede producir los

siguientes efectos:

• Sobreconsumo de combustible

• Desgaste prematuro de partes por contaminación del lubricante con combustible y provocar

adelgazamiento de la película lubricante

• Falta de potencia

• Daño al convertidor catalítico

• Fugas de combustible

• Conatos de incendio

Es por todo esto importante conocer como trabaja el sistema de combustible, las acciones que

pueden afectar de manera negativa al desempeño del vehículo.

El sistema de combustible tiene varios objetivos entre ellos se pueden mencionar los siguientes:

• Proporcionar la adecuada mezcla aire combustible acorde a las condiciones de operación del

vehículo.

• Mezclar el aire y el combustible para el mejor aprovechamiento del combustible.

• Dosificar el combustible o la mezcla aire combustible a la cámara de combustión.

Para cumplir con estos objetivos existen diferentes sistemas de combustible entre ellos, se tienen:

los sistemas carburados o de admisión natural y los sistemas de inyección que pueden ser por el tipo

de inyección: continua o intermitente, por la posición del inyector: directa o indirecta o por el punto

de inyección que puede ser en un solo punto (inyección monopunto) o en varios puntos

(multipunto).

SISTEMA CARBURADO O DE ADMISIÓN NATURAL

El sistema carburado cuenta con un carburador el cual se encarga de dosificar la mezcla aire

combustible a la cámara de combustión utilizando el principio de tubo venturi, esto es generando un

vacío en la parte más estrecha del tubo lo cual provoca la succión del combustible al pasar el aire

por este estrechamiento, el control de la dosificación se lograba en los primeros sistemas utilizando

únicamente medios mecánicos (palancas, émbolos, diafragmas, etc.) en los últimos carburadores se

contaba ya con controles electrónicos.

Estos sistemas tienen las siguientes características

• Son sistemas relativamente sencillos con pocos componentes.

• El principio de funcionamiento es por la depresión que se genera en el tubo venturi que es la parte

fundamental del diseño.

• La velocidad del aire es mayor que la del combustible, por lo cual el combustible es arrastrado por

el aire.

• Generalmente proporcionan mezclas ricas de aire-combustible.

• Son fáciles de instalar.

• Son de precio bajo.

• No permiten un control estricto de las emisiones contaminantes.

• No permiten una dosificación homogénea a todos los cilindros.

• La presión del sistema de combustible es del orden de 5 lb/pulg2.

PARTES DE UN SISTEMA DE COMBUSTIBLE CON CARBURADOR

1. Tanque o depósito de combustible

2. Filtro de combustible

3. Líneas de combustible

4. Bomba de combustible mecánica (de diafragma)

5. Múltiple de admisión

6. Carburador

7. Ahogador o “choke”

8. Válvula de aceleración

9. Línea de retorno

10. Filtro de aire

El sistema de combustible está dividido en una parte de baja presión y en otra de alta presión.

* El sistema de combustible de baja presión: esta formado por un deposito (1), en su interior y

sumergida una bomba eléctrica (2) eleva el combustible hacia un filtro (3) que se encarga de

limpiarlo de impurezas, una vez filtrado el combustible se dirige a la bomba de alta presión (6). La

presión del combustible en funcionamiento normal es de 3 bares y durante el arranque en caliente es

de 5,8 bares como máximo.

Consta de:

1.- el depósito de combustible

2.- la bomba eléctrica de combustible

3.- el filtro de combustible

4.- la válvula de dosificación de combustible

5.- el regulador de presión del combustible (caída de presión)

* El sistema de combustible de alta presión: la bomba de alta presión (6) bombea el combustible

hacia la rampa de inyección (8). La presión del combustible es medida allí por el sensor (9)

correspondiente y la válvula reguladora se encarga de regularla desde 50 hasta 100 bares.

La inyección corre a cargo de los inyectores de alta presión (11)

Consta de:

6.- la bomba de combustible de alta presión

7.- tubería de alta presión

8.- rampa de inyección

9.- el sensor de presión del combustible

10.- la válvula reguladora para presión del combustible

11.- los inyectores de alta presión

Dentro del sistema de combustible encontramos como elemento secundario el depósito de carbón

activo o Canister (12). Sirve para tratar los gases que genera el combustible en su almacenamiento

en el depósito.

Sistema de inyección

Los sistemas de inyección de combustible permiten mejorar la dosificación del combustible debido

a que el combustible es inyectado a una presión mayor en la corriente de aire, esto permite un mejor

mezclado del aire y el combustible y generalmente se tiene un mejor aprovechamiento del

combustible y un nivel menor de emisiones.

En los inyectores utilizados en los motores de gasolina, generalmente son controlados

electrónicamente lo cual permite tener un control muy preciso del tiempo de inyección y de la

cantidad de combustible inyectada.

Los sistemas de inyección de combustible presentan las siguientes características:

• Son sistemas más complicados y tienen más componentes.

• El principio de funcionamiento es por la presión con la que se inyecta el combustible, lograda por

la bomba de alimentación y el regulador de presión del sistema.

• La velocidad del aire es menor que la del combustible, por lo cual el combustible es mezclado

mejor con el aire.

• Generalmente proporcionan mezclas aire-combustible pobres.

• Son de precio medio y alto.

• Permiten un control estricto de las emisiones contaminantes.

• Permiten una dosificación homogénea a todos los cilindros.

• La presión del sistema de combustible es del orden de 35 a 70 lb/pulg2 en motores de gasolina y

mucho mayores en motores diesel (mayores de 3,000 lb/pulg2).

El funcionamiento es el siguiente:

El sistema de alimentación suministra el combustible a una bomba alternativa accionada por el

mismo motor y sincronizada con éste, para inyectar en cada cilindro en el momento preciso, la

bomba, mediante unos émbolos de forma y mecanizado particular y accionados por un sistema de

levas, bombea el combustible por una cañería hasta los inyectores que con el pulso de presión del

fluido, abren e inyectan el combustible que

ingresa en la cámara de combustión del

motor, finamente pulverizado.

La cantidad de combustible que inyecta

cada émbolo de la bomba se regula haciendo

girar el émbolo por medio de un sistema de

piñón y cremallera, con este giro del

émbolo, se pone en comunicación la cámara

donde se encuentra el combustible

ingresado, con una ranura helicoidal

mecanizada en el émbolo, dejando salir el

excedente de combustible de regreso a su

depósito original, limitando así la cantidad

inyectada al motor.

SISTEMAS DE INYECCIÓN MONOPUNTO

Los sistemas de inyección monopunto tienen la característica de que un inyector alimenta a más de

un cilindro, de tal manera que permiten una mejor dosificación de la mezcla aire combustible. Este

inyector se coloca generalmente en el cuerpo de aceleración y es de mayor tamaño que los

inyectores utilizados en los sistemas multipuntos.

PARTES DEL SISTEMA DE INYECCIÓN MONOPUNTO

Al sistema de inyección monopunto lo forman:

1. Tanque o depósito de combustible

2. Filtro de combustible

3. Bomba de combustible

4. Líneas de combustible

5. Regulador de presión

6. Inyector

7. Cuerpo de aceleración

8. Válvula de aceleración

9. Línea de retorno

10. Módulo de control electrónico (computadora)

11. Sensores de aire

12. Sensor de posición de la válvula de aceleración

13. Sensor de la posición del cigüeñal

CIRCUITO DEL COMBUSTIBLE

El combustible es succionado del tanque de combustible por la bomba la cual se encuentra

generalmente dentro del tanque, pasando por el filtro de combustible. La bomba incrementa la

presión y lo envía a través de la línea de combustible hacia el regulador donde se controla la presión

a la cual será inyectado. El regulador se encarga de enviar el combustible hacia el inyector el cual se

encuentra encima del cuerpo de aceleración donde se tiene la válvula de aceleración la cualesta

acoplado al pedal del acelerador.

La posición de esta válvula definirá la potencia demandada, la cantidad de combustible necesaria

será definida por la computadora (la cual toma la señal de la posición de la válvula de aceleración y

de la temperatura del motor entre otras) y suministrada a través del inyector. La cantidad de

combustible que no sea requerida se envía al tanque a través de la línea de retorno.

SISTEMAS DE INYECCIÓN MULTIPUNTO

Los sistemas de inyección multipunto tienen la característica de que se tiene un inyector para cada

cilindro, de tal manera que permiten una mejor dosificación de la mezcla aire combustible. Estos

inyectores se colocan generalmente en el puerto de admisión que es la zona en la cual se encuentra

la válvula de admisión antes de la cámara de combustión. Algunos fabricantes le denominan sistema

de inyección multipuertos

PARTES DEL SISTEMA DE INYECCIÓN MULTIPUNTO

Al sistema de inyección multipunto lo forman:

1.- Tanque o depósito de combustible

2.- Filtro de combustible

3.- Bomba de combustible

4.- Líneas de combustible

5.- Regulador de presión

6.- Riel de inyectores

7.- Inyectores

8.- Puerto de admisión

9.- Cuerpo de aceleración

10.- Válvula de aceleración

11.- Línea de retorno

12.- Módulo de control electrónico (computadora)

13.- Sensores de aire

14.- Sensor de posición de la válvula de aceleración

15.- Sensor de la posición del cigüeñal

16.- Sensor de temperatura del motor

CIRCUITO DEL COMBUSTIBLE

El combustible es succionado del tanque de combustible por la bomba la cual se encuentra

generalmente dentro del tanque, pasando por el filtro de combustible. La bomba incrementa la

presión y lo envía a través de la línea de combustible hacia el regulador donde se controla la presión

a la cual será inyectado. El regulador se encarga de enviar el combustible hacia el tren de inyectores

y de éste al inyector el cual se encuentra en el puerto de admisión. El aire entra a través del filtro de

aire (donde esta el sensor de aire) y pasa a través del cuerpo de aceleración donde se tiene la válvula

de aceleración la cual esta acoplado al pedal del acelerador.

La posición de esta válvula definirá la potencia demandada, la cantidad de combustible necesaria

será definida por la computadora (la cual toma la señal de la posición de la válvula de aceleración y

de la temperatura del motor entre otras) y suministrada a través de los inyectores. La cantidad de

combustible que no sea requerida se envía al tanque a través de la línea de retorno.

Sistema de arranque

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:

Generador de corriente o batería,

Arrollamiento primario,

Interruptor mecánico,

Condensador,

Arrollamiento secundario,

Distribuidor

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 enfriamiento

La temperatura es un parámetro que afecta de manera importante el funcionamiento de los motores

de combustión interna modernos. En algunas partes del motor se tienen temperaturas mayores de

1000°C (cámara de combustión), en algunos casos los gases de escape salen a 550°C. En un motor

más de la tercera parte de energía que se le suministra a través del combustible se pierde en forma

de calor. El sistema de enfriamiento es el que se encarga de que los diferentes componentes del

motor se mantengan en temperaturas seguras y así evitar que el motor sufra desgastes prematuroso

daños importantes y lograr con ello su máximo rendimiento.

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.

Algunas partes del motor que se deben enfriar constantemente son:

♦ Cámara de combustión

♦ Parte alta del cilindro

♦ Cabeza del pistón

♦ Válvulas de escape y de admisión

♦ Cilindro

Los sistemas de enfriamiento modernos están diseñados para mantener una temperatura homogénea

entre 82° y 113°C. Un sistema que no cumpla los requisitos que se exigen puede producir los

siguientes efectos:

• Desgaste prematuro de partes por sobrecalentamiento, en especial en el pistón con la pared del

cilindro

• Preignición y detonación

• Daño a componentes del motor o accesorios (radiador, bomba de agua, cabeza del motor, mono-

block, bielas, cilindros, etc.)

• Corrosión de partes internas del motor

• Entrada de refrigerante a las cámaras de combustión

• Fugas de refrigerante contaminando el aceite lubricante

• Evaporación del lubricante

• Formación de películas indeseables sobre elementos que transfieren calor como los ductos del

radiador

• Sobreconsumo de combustible

• Formación de lodos por baja o alta temperatura en el aceite lubricante

Es por todo esto importante conocer cómo trabaja elsistema de enfriamiento, las características que

debe tener un buen refrigerante o “anticongelante” y las acciones que pueden afectar de manera

negativa al enfriamiento del motor.

OBJETIVO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

• Reducir la temperatura dentro de rangos seguros de operación para los diferentes componentes,

tanto exteriores como interiores del motor.

• Disminuir el desgaste de las partes

• Reducir el calentamiento de los elementos de la máquina que se mueven unos con respecto a otros

• Mantener una temperatura óptima para obtener el mejor desempeño del motor

Para cumplir con estos objetivos el sistema cuenta con el refrigerante que es la sustancia encargada

de transferir el calor hacia el aire del medio ambiente, y debe tener las siguientes características:

• Mantener el refrigerante en estado líquido evitando su evaporación.Esto se logra al cambiar el

punto de evaporación de la sustancia refrigerante.

• Mantener el refrigerante en estado líquido evitando la formación de hielo al bajar la temperatura

ambiente, esto se logra al cambiar el punto de congelación de la sustancia refrigerante.

• Evitar la corrosión.

• Tener una gran capacidad para intercambiar calor.

El agua es el fluido de enfriamiento básico porque es abundante, barato y fluye con facilidad. Los

productos químicos que contiene un buen anticongelante mejoran las propiedades del agua y la

convierten en un excelente fluido de enfriamiento. Estas sustancias están diseñadas para reducir la

formación de espuma, reducir cavitación y evitar la corrosión.

La base de casi todos los anticongelantes es el etilenglicol o el propilenglicol. Casi todos los

fabricantes recomiendan una mezcla de 50% de anticongelante y agua (mitad y mitad),en áreas muy

frías la mezcla puede ser más concentrada pero el límite es 67% (2/3 de anticongelante y 1/3 de

agua).

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO

Los sistemas de enfriamiento se clasifican generalmente de acuerdo al tipo de elemento utilizado

para enfriar el motor En algunos casos es un líquido y en otros es aire.Ambos elementos presentan

características muy particulares.En sistemas que manejan aire como elemento refrigerante, se

requieren grandes cantidades de este elemento para enfriar al motor, por lo cual su uso está

restringido a motores pequeños (como en el caso de algunas motocicletas) o en condiciones muy

específicas.

Generalmente el aire es llevado al exterior del cilindro el cual cuenta con una serie de aletas para

mejorar la transferencia de calor, en otras ocasiones el aire es utilizado además para enfriar un

radiador por el cual circula el aceite lubricante y es éste el que realmente enfría al motor.

Estos sistemas son muy confiables ya que no presentan fugas de la sustancia refrigerante pero no

son tan eficientes como los que utilizan una sustancia líquida además de que proporcionan un mejor

control de la temperatura en los cilindros y la cámara de combustión.

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR LÍQUIDO

Al sistema de enfriamiento por líquido lo forman:

1. Radiador

2. Tapón de radiador

3. Mangueras

4. Termostato

5. Ventilador

6. Tolva

7. Bomba de agua

8. Poleas y bandas

9. Depósito recuperador (pulmón)

10. Camisas de agua

11. Intercambiador de calor (de aceite para motores a diesel)

12. Bulbo de temperatura

CIRCUITO DEL LÍQUIDO REFRIGERANTE EN EL MOTOR

Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea de la bomba de agua, ésta provoca el

movimiento del líquido refrigerante del motor hacia el radiador, en él se hace pasar una corriente de

aire movida por el ventilador hacia el líquido refrigerante, lo que le permite bajar su temperatura y,

a través de unas mangueras, este líquido retorna hacia el motor para volver a iniciar el ciclo.

El líquido que entra al motor transfiere parte del calor generado en la cámara de combustión

removiéndolo de la parte superior del cilindro, de las válvulas de admisión y de escape, y del mismo

cilindro a través de las camisas que lo envuelven y que forman parte del monoblock. Este líquido

caliente es impulsado por la bomba de agua y enviado hacia el radiador pasando por el termostato

concluyendo así el ciclo.

Cuando el motor está por debajo de la temperatura de operación, el termostato bloquea el flujo de

agua hacia el radiador, circulando éste solamente por las camisas de agua para elevar la temperatura

de manera homogénea hasta un nivel óptimo. En días fríos el termostato permite apenas la

circulación de refrigerante suficiente a través del radiador para eliminar el exceso de calor y

mantener una temperatura adecuada en el motor. En días calurosos es probable que el termostato

esté abierto por completo.

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR AIRE

Al sistema de enfriamiento por aire lo forman:

1. Ventilador (algunos mecánicos le llaman turbina)

2. Mangueras

3. Termostato

4. Poleas y bandas

5. Aletas en el cilindro

6. Bulbo de temperatura

7. Radiador de aceite

8. Tolva

CIRCUITO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO POR AIRE EN EL MOTOR

Una banda acoplada a la polea del cigüeñal mueve la polea del ventilador, esto provoca el

movimiento del aire por la tolva hacia las aletas de los cilindros del motor. La cantidad de aire

introducida se determina por la posición de las mamparas controladas por el termostato, una vez que

son enfriados los cilindros parte del aire se hace pasar hacia un radiador el cual contiene el aceite

lubricante para bajar su temperatura.

El aire caliente es desechado del motor a través de unas rejillas y se vuelve a introducir aire fresco

para iniciar el ciclo. En algunos vehículos este aire caliente se introduce a la cabina como parte del

sistema de calefacción y mejorar las condiciones de confort de la misma.

Sistema de lubricación

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:

Bomba de circulación

Regulador de presión

Filtro de aceite

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 filtros

En la aspiración de aire

Este sistema adecua el suministro de aire necesario para combustión en cuanto a su calidad.

Es de suma importancia para el funcionamiento y la vida del motor, ya que debe suministrar el aire

en cantidad necesaria y además retener partículas sólidas que tiene el aire en suspensión.Este

sistema toma aire del medio ambiente, separa las impurezas en estado sólido y lo conduce hasta el

múltiple de admisión o hasta el carburador.

Consta de un filtro que puede ser del tipo seco o húmedo y un conducto; puede además tener

adosado algún accesorio (sensores) y puede ingresar también en un compresor o sobrealimentador.

El filtro de aire mediante una serie de laberintos de papel, metálico y/o líquido retiene las partículas

sólidas contenidas en el aire de ingreso, luego ingresa en un conducto que lo deriva a un

sobrealimentador, al múltiple de admisión o a un carburador.

Este sistema funciona bien si los productos de la combustión presentan un porcentaje típico de

gases que indican una buena combustión, es decir con la proporción de aire que corresponde,

también la temperatura de los gases de escape es una buena indicación. Se puede determinar la

composición de los gases de combustión con un analizador de gases.

Para un buen funcionamiento de este sistema debemos controlar periódicamente el filtro de aire, la

frecuencia de inspección dependerá principalmente de las horas de funcionamiento y del ambiente

donde está instalado el motor. Para determinar si este sistema funciona mal se pueden realizar

distintas mediciones, una es el análisis de los gases de escape y otra visualmente observando los

gases de escape. Como la falla más común es la obstrucción del filtro, muchas veces bastará con

observar el mismo y verificar su limpieza.

Generalmente los problemas de este sistema se solucionan reemplazando el elemento filtrante.

Manipular elementos de este sistema es de muy bajo riesgo. Solamente hay que tener la precaución

de que el motor no este funcionando. En cuanto al medio ambiente, solamente habrá que disponer

los cartuchos y/o desperdicios del filtro, en lugar adecuado.

Filtración en el sistema de combustible

El sistema de alimentación de combustible líquido es una instalación que adecua la provisión de

nafta o gasoil a las necesidades y especificaciones del sistema de inyección o del carburador del

motor. Es de vital importancia para el buen funcionamiento del motor, ya que bombea el

combustible cargado en el depósito o tanque de combustible hasta la bomba de inyección

propiamente dicha en los motores diesel o hasta los inyectores en la inyección electrónica de

gasolina, regula la presión de alimentación y retiene las impurezas sólidas que puede arrastrar,.

Este sistema, mediante una bomba ubicada en el interior o en el exterior del depósito de

combustible lo envía con presión regulada, pasando por un filtro que retiene las partículas sólidas

que pudiera contener el líquido, hasta otra bomba de mayor presión de salida (motores Diesel) o

hasta los inyectores propiamente dichos (inyección electrónica de combustible).

Consta de una bomba centrífuga, a engranajes, a diafragma, a leva, émbolo o lobular, de un

regulador de presión, conducto de circulación, y un filtro.

El sistema toma el combustible líquido desde su depósito y la bomba lo hace circular, previa

regulación de presión, por el conducto que lo introduce en un filtro, el cual retiene las partículas

sólidas en suspensión, para luego alimentar otro sistema.

El sistema funciona bien si el suministro de combustible se realiza en forma limpia, sin

interrupciones y sin variaciones de presión, lo cual se puede verificar con un manómetro adecuado

colocado en la línea de conducción. Para mantener en buenas condiciones de funcionamiento este

sistema, es necesario dos precauciones fundamentales, una es la de mantener siempre un cierto nivel

en el depósito de combustible, evitando que se vacíe completamente, la otra es la de realizar el

recambio periódico del filtro, de acuerdo a frecuencia indicada por el fabricante.

La detección de una falla en sistema se determina por medición de la presión en el sistema o

visualmente por la ausencia de combustible en el sistema que alimenta. Si este sistema falla,

verificar si el filtro no está tapado, si no hay fugas en los conductos por los que circula y finalmente

si funciona la bomba.

Sistema de turboalimentación

En los procedimientos anteriormente descritos, el motor funciona como un motor atmosférico. El

aire de combustión entra directamente en el cilindro durante la carrera de admisión. En motores

turboalimentados, el aire de combustión ya está precomprimido antes de suministrarse al motor. El

motor aspira el mismo volumen de aire, pero como está más comprimido, la masa de aire que entra

en la cámara de combustión es mayor. En consecuencia, se quema más combustible, con lo que

aumenta la potencia del motor a igual velocidad y cilindrada.

Básicamente, cabe distinguir entre motores mecánicamente sobrealimentados y motores

turoalimentados por gases de escape.

Sobrealimentación mecánica

Con la sobrealimentación mecánica, el aire de combustión se comprime en un compresor accionado

directamente por el motor. Sin embargo, el aumento de potencia no se materializa totalmente debido

a las pérdidas parásitas propias del accionamiento del compresor. La potencia necesaria para

accionar un turbocompresor mecánico es de hasta el 15% de la potencia del motor. Por tanto, el

consumo de combustible es más elevado frente a un motor atmosférico con idéntica potencia.

Esquema de un motor de cuatro cilindros mecánicamente sobrealimentado

Turboalimentación por gases de escape

En la turboalimentación por gases de escape, parte de la energía de los gases de escape, que

normalmente se perdería, se aprovecha para accionar una turbina. Sobre el mismo eje que la turbina

se monta un compresor que aspira el aire de combustión, lo comprime y luego lo suministra al

motor. No existe ningún acoplamiento mecánico al motor.

Esquema de un motor de cuatro cilindros turboalimentado por gases de escape

PARTES DEL TURBOALIMENTADOR

1. Diafragma, actuador, de la compuerta de descarga

2. Tubo de escape

3. Carburador

4. Turbina del Compresor

5. Turbina del cargador

6. Múltiple de escape

Sistema de embrague

Los embragues son acoplamientos temporales, utilizados para solidarizar dos piezas que se

encuentran en un mismo eje, para transmitir a una de ellas el movimiento de rotación de la otra, y

desacoplarlas a voluntad de un operario externo, cuando se desea modificar el movimiento de una

sin necesidad de parar la otra, se halla siempre intercalado entre un motor mecánico o térmico y el

órgano de utilización, a fin de poder parar este último sin que deje de funcionar el motor. El

embrague permite que se puedan insertar las diferentes marchas o interrumpir la transmisión entre

el motor y las ruedas. Cuando el embrague está sin accionar (motor embragado) el disco tiene un

gran rozamiento con la maza y transmite toda la fuerza generada en el motor. Cuando se acciona el

embrague (motor desembragado) el diafragma es comprimido por el conductor y el disco queda

suelto, siendo incapaz de transmitir la fuerza del motor a la caja de cambios. Según la posición del

pedal del embrague se puede conseguir un acoplamiento total (pedal suelto) o acoplamientos

parciales (pedal a medio pisar) que nos permiten variar la fuerza transmitida por el motor a la

transmisión.

El embrague transmite la potencia del motor a la transmisión manual mediante su acoplamiento o

desacoplamiento. También, hace la salida más suave, hace posible detener el vehículo sin parar el

motor y facilita las operaciones del mismo.

Un mecanismo de embrague tiene que ser resistente, rápido y seguro. Resistente debido a que por él

pasa todo el par motor. Rápido y seguro para poder aprovechar al máximo dicho par, en todo el

abanico de revoluciones del motor

UBICACIÓN DEL EMBRAGUE

El embrague se sitúa entre el volante motor y la caja de cambios y es accionado por un pedal que

maneja el conductor con su pie izquierdo (menos en los automáticos que el pedal se suprime). Con

el pedal suelto el giro del motor se transmite directamente a las ruedas, es decir, el motor está

embragado. Y cuando el conductor pisa el pedal de embrague el giro del motor no se transmite a las

ruedas, y se dice que el motor está desembragado.

MECANISMO DE EMBRAGUE

El acoplamiento del disco de embrague contra el volante de inercia del motor se realiza por medio

de un conjunto de piezas que recibe el nombre de mecanismo de embrague. De este conjunto forma

parte el plato de presión (plato opresor), que es un disco de acero en forma de corona circular, que

se acopla al disco de embrague por la cara opuesta al volante motor. Por su cara externa se une a la

carcasa con interposición de muelles helicoidales que ejercen la presión sobre el plato para aplicarlo

fuertemente contra el disco.

La carcasa de embrague constituye la cubierta del mismo, y en ella se alojan los muelles y las

patillas de accionamiento, a través de los cuales se realiza la unión con la carcasa y el plato de

presión. Dicha carcasa se une al volante motor por medio de tornillos.

Los muelles realizan el esfuerzo necesario para aprisionar al disco de embrague entre el volante

motor y la maza de embrague. Normalmente se disponen de seis muelles helicoidales dispuestos de

manera circular consiguiendo así una presión uniforme sobre toda la superficie de la maza de

embrague.

TIPOS DE EMBRAGUE

Existen diferentes tipos de embrague, que se agrupan básicamente en tres:

De fricción o mecánicos:

El embrague de fricción está formado por una parte motriz (volante motor), que transmite el giro a

la parte conducida, usando el efecto de adherencia de ambos componentes, a los cuales se les aplica

una fuerte presión que los acopla fuertemente.

El eje primario de la caja de velocidades se apoya en el volante de inercia del motor por medio de

un casquillo de bronce. Sobre este eje se monta el disco de embrague que es aplicado fuertemente

contra el volante motor por el palto de presión, también conocido como maza de embrague. La

maza de embrague es empujada por los muelles que van repartidos por toda su superficie. Al pisar

el conductor el pedal de embrague, un mecanismo de palanca articulada desplaza el cojinete de

embrague que mueve unas patillas que, basculando sobre su eje, tiran de la maza de embrague que

libera al disco impidiendo que el motor le transmita movimiento, haciendo que tampoco llegue a la

caja de velocidades aunque el motor esté en funcionamiento.

Electromagnéticos

El sistema de embrague electromagnético esta constituido por una corona de acero que se monta

sobre el volante de inercia del motor. En el interior de esta corona va alojada una bobina, que al

pasar la corriente eléctrica a través de ella produce un campo magnético en la zona del entrehierro

formado entre la corona y el disco de acero.

Dicho disco va montado en el primario de la caja de cambios por medio de un estriado,

sustituyendo al disco de embrague convencional. El espacio existente en el interior de la corona se

cierra con chapas de acero, y se rellena con polvo magnético, que se aglomera en el entrehierro por

la acción del campo magnético creado por la bobina, haciendo solidarios a la corona con el disco.

De esta forma, cuando pasa corriente por el arrollamiento de la bobina se produce la aglomeración

del polvo magnético consiguiendo el embragado del motor. Por el contrario, si no pasa corriente por

la bobina el polvo magnético no se aglomera en el entrehierro, lo que permite girar en vacío a la

corona sin arrastrar el disco. Con lo cual el motor permanece desembragado.

En el instante en que comienza a pasar corriente por la bobina se inicia la aglomeración del polvo

magnético, que tarda un cierto tiempo en completarse, además del retardo a la aparición del flujo

magnético que se produce en todas las bobinas. Este efecto consigue que el embrague sea

progresivo.

Hidráulicos

El funcionamiento de un embrague hidráulico es parecido a dos ventiladores, uno enchufado y otro

no, la corriente de aire creada incide en las aspas del desenchufado y lo gira. Así se logra transmitir

el movimiento sin que haya rozamiento, y con ello se evitan los desgastes.

En los embragues hidráulicos el medio de transmisión del movimiento es el aceite. Una bomba

centrífuga recibe el giro del motor y envía el aceite a presión hacia una turbina en la que está

acoplado el eje primario de la caja de velocidades. La energía cinética de cada partícula choca

contra las aletas de la turbina, que produce una fuerza que tiende a hacerla girar. El aceite resbala

por las aletas de la turbina y es devuelto hacia la bomba centrífuga, donde esta lo envía hacia la

periferia, volviéndose a repetir el ciclo.

Cuando el motor gira a poco régimen la velocidad con que salen las partículas de la bomba es muy

pequeña, y por tanto la energía cinética transmitida a la turbina es muy débil para vencer todo el par

resistente opuesto por el peso del vehículo. En esta situación la turbina permanece sin girar y hay un

resbalamiento total entre la bomba y la turbina.

Conforme se va aumentando el régimen de giro del motor el aceite va tomando velocidad e incide

con mayor energía cinética sobre la turbina, lo que produce que el resbalamiento entre bomba y

turbina consiga hacer progresivo al embrague.

Cuando el motor desarrolla su par máximo, el aceite impulsado por la bomba incide con gran fuerza

sobre la turbina y ésta es arrastrada a gran velocidad, sin que apenas exista resbalamiento entre

ambas. Por supuesto, la turbina entra en acción cuando el par transmitido por la bomba es superior

al par resistente. Siempre existe un pequeño resbalamiento entre bomba y turbina que, con el motor

con régimen alto, debe estar aproximadamente en el 2%.

Otros tipos de embragues son los siguientes:

Embragues unidireccionales:

Son aquellos embragues diseñados para transmitir movimiento, y consecuentemente potencia,

cuando el eje conductor gira en un solo sentido. Al invertir el sentido de rotación del eje conductor,

los ejes de la transmisión se comportan como si no estuvieran acoplados.

Embrague unidireccional.

Embrague centrífugo:

Consiste en un cierto número de zapatas, distribuidas simétricamente, en capacidad de deslizar

radialmente a lo largo de guías solidarias al eje conductor, y así de entrar en contacto con la cara

interior de un tambor solidario al eje conducido.

Embrague centrífugo

Embrague automático:

El automatismo de este tipo de embrague no radica en su principio de funcionamiento, sino en el

sistema de mando, que es normalmente electromagnético o neumático.

Embrague neumático:

Utiliza la depresión creada en el tubo de admisión del motor debida al descenso del pistón en el

cilindro. Esta depresión se comunica a un cilindro adicional por mediación de una válvula solidaria

del pedal del acelerador, cuando se levanta este último la válvula se abre y la depresión acciona el

mando del embrague, realizando el desembrague.

Tipos de embragues

Sistema convertidor de par motor

Es un mecanismo que se utiliza en los cambios automáticos en sustitución del embrague, y realiza

la conexión entre la caja de cambios y el motor. En este sistema no existe una unión mecánica entre

el cigüeñal y el eje primario de cambio, sino que se aprovecha la fuerza centrífuga que actúa sobre

un fluido (aceite) situado en el interior del convertidor.

Consta de tres elementos que forman un anillo cerrado en forma toroidal (como un "donuts"), en

cuyo interior está el aceite. Una de las partes es el impulsor o bomba, unido al motor, con forma de

disco y unas acanaladuras interiores en forma de aspa para dirigir el aceite. La turbina tiene una

forma similar y va unida al cambio de marchas.

En el interior está el reactor o estator, también acoplado al cambio. Cuando la máquina está parada,

las dos mitades principales del convertidor giran independientes. Pero al empezar a acelerar, la

corriente de aceite se hace cada vez más fuerte, hasta el punto de que el impulsor y la turbina (es

decir, motor y cambio), giran solidarios, arrastrados por el aceite.

Las partes que forman realmente un convertidor de par que funciona como tal, son las siguientes:

A. Impulsor

B. Turbina

C. Estator

D. Carcasa giratoria

E. Soporte

F. Eje de salida

Esquema de funcionamiento

El funcionamiento del convertidor de par se puede asemejar al funcionamiento de dos ventiladores

enfrentados uno del otro. El primero se encuentra conectado y encendido, mientras que el otro

apagado, el movimiento y la fuerza del aire que golpea las aspas del ventilador apagado hacen que

este empiece a impulsarse e intentar mantener la velocidad hasta llegar al punto de igualar la

velocidad del otro ventilador.

Funcionamiento Real

El convertidor se acciona al impulsar el aceite del cárter hacia el impulsor y de este el aceite va

hacia las aspas internas de la turbina (rodete conducido), girando en el mismo sentido que el

impulsor. Cuando el aceite sale del impulsor reacciona contra los aspas del estator aumentando la

fuerza de giro (par - motor), cuando el aceite choca con la parte frontal de las aspas, antes de que la

velocidad sea la misma del impulsor; cuando la velocidad de la turbina se va igualando a la del

impulsor la fuerza o par- motor va disminuyendo, mientras que el estator permanece fijo debido al

cojinete de un solo sentido que le impide girar en sentido contrario a los rodetes. Cuando las

velocidades del impulsor y la turbina son iguales termina la reacción sobre el estator y éste gira en

el mismo sentido que los rodetes, por el motivo que el aceite choca con la parte interna de las aspas,

funcionando el conjunto como un embrague hidráulico y con una relación de velocidad y par de 1:1:

es decir, el eje conducido unido a la turbina gira a igual velocidad y con la misma fuerza que el eje

motor.

Al elemento conductor se le llama impulsor o bomba, porque es el que recibe el movimiento del

motor, al que está unido, e impulsa el aceite contra el conducido. El elemento conducido se llama

turbina, y va acoplada a la caja de cambios.

Pero el convertidor de par incluye un tercer elemento que viene a mejorar las condiciones de

funcionamiento en la circulación del aceite, se trata del estator, dentro del estator se encuentra un

cojinete de un solo sentido, lo que permite que este solo gire en un determinado sentido.

Está montado sobre un mecanismo de rueda libre que le permite desplazarse libremente cuando los

elementos del convertidor giran a una velocidad aproximadamente igual.

Turbina e Impulsor

Convertidor de par TCC Estator

Turbina (Vista frontal)

Sistema de servotransmisión

Este sistema es el intermediario entre el motor y la máquina o aplicación a accionar.-

Sirve para acoplar y desacoplar el movimiento de rotación del motor a la máquina o aplicación que

acciona.

Su función es la de tomar el movimiento de rotación del volante inercial y transmitirla a través de

discos dentados giratorios y platos o discos fijos a un eje de salida donde se acopla finalmente la

máquina o carga.

Consta básicamente de una corona dentada (de encastre) fija en el volante inercial, unos discos

dentados intercambiables de fibra y metal (ferrodos), acoplados a la corona de arrastre, discos o

platos metálicos fijos y deslizantes, un dispositivo de empuje con su accionamiento y un eje de

salida montado sobre rodamientos en una carcaza metálica.

El principio de operación se basa fundamentalmente en la acción de freno o embrague que ejercen

los discos o ferrodos en movimiento sobre los platos o discos fijos y deslizantes cuando éstos se

juntan entre sí accionados por un sistema de palancas y resortes que mantienen una determinada

presión entre sí, evitando el deslizamiento, y finalmente transmiten el movimiento al eje de salida

solidario con los discos deslizantes, y de éste a la máquina o dispositivo conducido.

El sistema funciona correctamente si la transmisión de potencia se realiza en forma pareja y sin

interrupciones y su accionamiento se realiza en forma suave, aplicando la fuerza correcta

especificada por el fabricante.

Para que funcione correctamente hay que mantener la separación de los discos una distancia

preestablecida, para que a su vez los resortes tengan la tensión de separación adecuada a la fuerza

que se debe ejercer en el accionamiento, además es importante el correcto montaje de los

rodamientos donde se apoya el eje de salida, los cuales deben recibir una lubricación apropiada.

Las fallas en este sistema se producen por el desgaste que sufren los ferrodos por la fricción del

acople y desacople, que hace que resbalen los discos y ferrodos entre sí aumentando el desgaste de

estos últimos hasta su rotura. La falta de lubricación produce la falla de los rodamientos.

Sobretensiones de las correas de accionamiento o grandes desalineaciones del eje de salida, afectan

la duración de los rodamientos.

Las reparaciones van desde un simple ajuste de la tuerca que registra la tensión de los resortes y con

esto la distancia entre platos fijos y móviles y los ferrodos, el engrase de los rodamientos y partes

móviles hasta el reemplazo de los ferrodos con desgaste, el juego completo, o el reemplazo de

partes componentes dañadas para lo cual hay que desarmar totalmente el sistema.

Las precauciones de seguridad para con este sistema es la de trabajar con motor detenido ya que hay

partes mecánicas en movimiento y el cuidado del medio ambiente se debe tener en cuenta cuando se

manipulan y se realizan tareas donde intervienen lubricantes y la disposición final de los repuestos

reemplazados.

Sistema de frenos

Se llama freno a todo dispositivo capaz de modificar el estado de movimiento de un sistema

mecánico mediante fricción, pudiendo incluso detenerlo completamente, absorbiendo la energía

cinética de sus componentes y transformándola en energía térmica. El freno está revestido con un

material resistente al calor que no se desgasta con facilidad, no se alisa y no se vuelve resbaladizo.

FRENADO CON ZAPATAS

Este dispositivo está constituido por una zapata que se obliga a entrar en contacto con un cilindro

solidario al eje cuya velocidad se pretende controlar, la zapata se construye de forma tal que su

superficie útil, recubierta de un material de fricción, calza perfectamente sobre el tambor. Una vez

más, al forzarse el contacto entre zapata y tambor, las fuerzas de fricción generadas por el

deslizamiento entre ambas superficies producen el par de frenado.

Freno de Zapata

Tipos de zapatas:

Son bloques de madera o metal que presiona contra la llanta de una rueda mediante un sistema de

palancas, existen dos tipos que son:

a) De fundición

b) Compuestas

Algunas configuraciones frecuentes de los frenos de zapatas son las siguientes:

Frenos de zapatas de expansión interna (de tambor):

Los frenos de tambor tienen dos zapatas semicirculares que presionan contra la superficie interna de

un tambor metálico que gira con la rueda. Las zapatas están montadas en un plato de anclaje; este

plato está sujeto en la funda del eje trasero en la suspensión para que no gire.

Cuando el conductor pisa el pedal del freno, la presión hidráulica aumenta en el cilindro maestro y

pasa a cada cilindro de rueda. Los cilindros de rueda empujan un extremo de cada zapata contra el

tambor, y un pivote, llamado ancla, soporta el otro extremo de la zapata.

En el ancla, generalmente hay un ajustador de freno. Cuando las balatas, que van unidas a las

zapatas, se desgastan, hay que acercar más las zapatas al tambor con un ajustador de rosca para

mantener la máxima fuerza de frenado. En algunos automóviles se debe hacer un ajuste manual a

intervalos de 5,000 a 10,000 kilómetros.

Freno de Tambor

FRENADO CON DISCOS:

El freno de disco consiste en un disco de hierro fundido o rotor que gira con la rueda, y una pinza o

mordaza (caliper) montada en la suspensión delantera, que presiona las pastillas de fricción

(balatas) contra el disco.

La mayoría de los frenos de disco tienen pinzas corredizas. Se montan de modo que se puedan

correr unos milímetros hacia ambos lados. Al pisar el pedal del freno, la presión hidráulica empuja

un pistón dentro de la pinza y presiona una pastilla contra el rotor. Esta presión mueve toda la pinza

en su montaje y jala también la otra pastilla contra el rotor.

Freno de Disco

Este sistema de frenado tiene las siguientes ventajas:

1. No se cristalizan, ya que se enfrían rápidamente.

2. Cuando el rotor se calienta y se dilata, se hace más grueso, aumentando la presión contra las

pastillas.

3. Tiene un mejor frenado en condiciones adversas, cuando el rotor desecha agua y el polvo

por acción centrífuga.

Por otra parte, las desventajas de los frenos de disco, comparados con los de tambor, son que no

tienen la llamada acción de servo o de aumento de potencia, y sus pastillas son más pequeñas que

las zapatas de los frenos de tambor, y se gastan más pronto.

Algunas configuraciones frecuentes de los frenos de disco son las siguientes:

Frenos de disco cerrado:

El disco se aloja se aloja en un cárter solidario a la rueda. El apriete se efectúa sobre varios sectores

regularmente repartidos sobre la periferia, el frenado se obtiene por la separación de dos discos,

cada uno de los cuales se aplica contra la cara interna correspondiente del cárter giratorio.

Freno de disco exterior:

El disco es solidario del árbol o de la rueda. El apriete se efectúa mediante un sector limitado y

rodeado por unos estribos, en el interior de los cuales se desplazan unos topes de fricción.

El frenado con discos se puede realizar mediante:

1) Discos: Inicialmente fueron de acero, ahora suelen ser de fundición.

2) Pastillas: Suelen ser de aleaciones de cobre, estos elementos de frenado se colocan en la rueda

directamente o en el cuerpo del eje.

Las ventajas e inconvenientes, frente al frenado con zapatas de este tipo de frenado son:

Ventajas:

Frenado poco ruidoso.

Menores gastos de conservación.

Mayor periodo de vida.

La mayor parte del calor desprendido durante el frenado la absorben los discos, a los cuales

se les proviene de un sistema de ventilación.

Materiales protegidos de agentes externos.

Se comportan bien hasta los 230 Km/h; a partir de esta velocidad el desgaste aumenta

considerablemente.

Inconvenientes:

Menor aprovechamiento de la adherencia. Para solucionar este problema se suelen utilizar

sistemas mixtos de zapatas y discos junto con sistemas de antipatinaje.

Mayor distancia de parada.

FRENO DE CINTA

Posiblemente el dispositivo de freno más sencillo de concebir es el llamado freno de cinta o freno

de banda, el cual consiste fundamentalmente de una cinta flexible, estacionaria, que se tensa

alrededor de un cilindro solidario al eje cuya velocidad se pretende modificar, la fricción existente

entre la cinta y el tambor es responsable de la acción del frenado.

Se usa en las máquinas de vapor, en los vehículos a motor y en algunos tipos de bicicletas, pero

sobre todo en aparatos elevadores.

Freno de Cinta

Sistema de mandos finales

Los mandos finales son cada uno de los dispositivos que sirven para poner en marcha, regular,

gobernar y parar una máquina o vehículo. Es el conjunto de órganos que transmiten el movimiento

a la máquina

Las tendencias modernas en materia de mandos pueden ser resumidas como sigue; adopción del

mando directo, dotando cada máquina de su propio motor e incluso de varios motores (uno para

cada función diferente) en vez del método anticuado de motor único y transmisión del movimiento

a todas las máquinas mediante poleas de mando; generalización de los mandos a distancia, muchas

veces centralizados en un puesto de mando único; extensión del uso de servomecanismos para

reducir los esfuerzos que ha de aplicar el hombre a los órganos de mando; progreso de los mandos

automáticos.

Los mandos según el modo como se transmiten las acciones pueden ser mecánicos, hidráulicos,

eléctricos o neumáticos.

Los mandos finales de gran reducción son de lubricación a presión para continuo rendimiento. Los

sellos de anillos flotantes evitan la entrada de materias extrañas, que son la causa de desgaste

excesivo. Los mandos finales son de engranaje de doble reducción con dientes de perfil convexo

para absorber grandes cargas de par.

Los mandos finales planetarios distribuyen las cargas de par.

Diferenciales Delantero y Trasero Mandos Finales

Sistema de tránsito

Los medios de locomoción usados en la maquinaria pesada son los trenes de rodaje y los

neumáticos.

TECNOLOGÍA DE NEUMÁTICOS

Las llantas utilizadas en los equipos de construcción cumplen con las siguientes funciones

mecánicas:

La llanta proporciona soporte estático y dinámico mientras permite la libre marcha del

vehículo por rodamiento. En superficies irregulares, la llanta utiliza un mínimo de fuerza

puesto que gira sobre muchos obstáculos mejor que, como en la llanta rígida, levantando el

eje. El inflado medio del aire comprimido proporciona una rápida recuperación elástica de

esta manera evitando pérdidas de energía debidas a reacciones de impacto.

Amortiguar las irregularidades de la carretera

Gran flexibilidad

Gran elasticidad del aire contenido en el neumático le permite encajar correctamente las

deformaciones provocadas por los obstáculos e irregularidades del suelo

Una presión correcta nos proporciona un buen nivel de movimiento

Estructura radial Estructura diagonal

Podemos dividir a las llantas según su uso en llantas para tránsito fuera de carreteras

Las llantas para alternar servicio dentro y fuera de la carretera son en su mayoría de construcción

con cámara. Las llantas grandes para uso exclusivo fuera de carretera son prácticamente sin cámara.

Las llantas grandes sin cámara tienen las siguientes ventajas:

La reducción del aire contenido y la temperatura interna debido a la eliminación de la

cámara y faja de protección.

El ensamble es más simple

Reducción del tiempo perdido por el mantenimiento de la cámara y fajas de protección.

Las pequeñas penetraciones a través de las llantas, que provocan ponchaduras en llantas con

cámaras, resultan fugas reparables en las llantas sin cámara.

Son recubiertas y reparadas en por servicio de personal calificado.

La llanta convencional puede utilizar las siguientes construcciones especiales

Recubrimiento de alambre desmenuzado (común en muchos movimientos de tierra en

tractores y cargador). El alambre desmenuzado renueva la estructura básica y resiste

pequeñas y medianas cortadas

Capas de acero las cuales son usadas para proteger la carcasa textil cuando está expuesta a

cortaduras muy grandes.

TREN DE RODAJE

Esta constituida por bandas de acero sobre las que se mueve la máquina. Las partes fundamentales

que lo integran son:

Zapatas

Protectores guía

Rodillos

Oruga y eslabones

Ruedas dentadas

Pasador y bujes

Cadena sellada

Eslabón maestro

Los ejes hacen girar grandes ruedas dentadas que se llaman ruedas dentadas impulsoras o catarinas,

que están colocadas en la parte trasera de los bastidores y se apoyan en rodillos pequeños o de las

orugas. Las ruedas guías que son ruedas lisas con una ceja central, del mismo ancho que las

catarinas, están montadas en horquillas apoyadas en los resortes en la parte delantera de los

bastidores Se montan uno o dos rodillos pequeños arriba del bastidor para soportar la oruga.

1. Eslabones

2. Rodillos

3. Segmentos

4. Pasadores y bujes

5. Sellos

6. Ruedas guía

7. Zapatas

Oruga

La oruga en sí consta de una cadena de eslabones con zapatas atornilladas en ellos. Cada par de

eslabones se unen entre sí con un buje que sostiene los extremos que sobresalen del siguiente par de

eslabones. La oruga se arma con una prensa hidráulica, que permite empujar los pasadores de

tamaño ligeramente mayor y los bujes dentro de los eslabones, que quedan tan apretados, que rara

vez se salen en servicio. El pasador gira con facilidad dentro del buje, proporcionando el

funcionamiento como articulación necesaria.

Exteriormente las placas que la componen proporcionan una adherencia considerable, no solamente

por ser su superficie muy grande en comparación con la de las ruedas ordinarias, sino también por

las asperidades o estrías que tienen y que se hincan en el suelo. Por lo demás la distribución de la

carga en una superficie tan grande evita el hundimiento del vehículo en terrenos muy blandos.

Rodillos

Los rodillos sobre los que rueda la oruga y los que la soportan, tienen cejas exteriores que quedan a

uno y otro lado del ancho de la oruga. También pueden tener una ceja interior. En la parte inferior se

acostumbra alternar los rodillos de ceja sencilla con los de ceja doble.

Los rodillos son unidades que tienen un trabajo muy pesado. Con mucha frecuencia cualquiera de

ellos tiene que soportar de golpe casi todo el peso del tractor; las vueltas en terreno blando los

someten a esfuerzos transversales terribles, y con frecuencia trabajan en el lodo y en la tierra que

desgastan sus superficies exteriores y que amenazan entrar a la fuerza en ellos.

Cadena

Se hallan formadas por la unión de eslabones de formas muy variadas, cada uno de los cuales se

articula en el otro con un grado de libertad que suele ser de unos 30 grados y pasa rara vez de los

45. Los que sirven para transmitir el movimiento de una rueda (motriz) a otra (arrastrada) solamente

suelen ser flexibles en un plano que es de las ruedas dentadas. En este caso se trata de cadenas sin

fin cuyos eslabones se adaptan perfectamente a la forma de los dientes de ambas ruedas. Una

transmisión de cadena es desmodrómica, lo cual constituye una ventaja respecto a la transmisión

por correa. Además contrariamente de lo que ocurre con ésta, las dos ruedas de la transmisión

pueden aproximarse una de otra tanto como fuese necesario.

Zapatas

Las zapatas estándar de una garra y servicio moderado proporcionan un buen

nivel de tracción y penetración. Las zapatas de una garra y servicio extremo

proporcionan un 50% más de vida útil en condiciones de alto impacto y abrasión.

Las zapatas de doble garra ofrecen menos resistencia al giro y mejoran la

maniobrabilidad.

Las zapatas de triple garra ofrecen el nivel más bajo de penetración y de

resistencia al giro y la mejor maniobrabilidad.

Bujes y pasadores

Los bujes son las piezas en que agarran los dientes de las catarinas. Generalmente éstas tienen un

número de dientes impar y la cadena un número par de bujes, o viceversa de

manera que no coincidan dos veces seguidas el mismo buje y el mismo hueco

entre dientes de la catarina. Con este sistema del diente suplementario el

desgaste se distribuye más parejo.

Los pasadores y los bujes son por lo general los componentes que duran menos

en el tren de rodaje. El desgaste entre los pasadores y bujes tiende a producir la

falta de correspondencia de otros componentes de carril, lo cual acelera el

desgaste en todas las piezas del tren de rodaje y reduce la eficiencia de la máquina.

Eslabón maestro de dos piezas

Éste constituye un sistema rápido y fácil para desmontar e instalar las cadenas.

Con el eslabón maestro de dos piezas no se requieren pasadores ni bujes maestros

especiales, y es posible que todas las articulaciones de las cadenas selladas y

lubricadas se sellen y lubriquen en la fábrica para desgaste uniforme.

Ruedas guías

Las ruedas guías son los rodillos grandes delanteros. Su mayor tamaño hace que resulte práctico

equiparlas con ejes y cojinetes que correspondan a la magnitud de sus cargas y el resorte del mismo

mecanismo con el que se ajusta la oruga constituye un buen amortiguador y gira mucho más

despacio que los rodillos. Cuando su uso es normal dan pocas molestias.

Sin embargo en trabajos pesados, su gran diámetro las hace más sensibles a los golpes laterales y a

los desalineamientos del bastidor de las orugas.

Resguardos

Hay dos tipos de resguardos disponibles:

Protectores de guía de los extremos:

Dirigen las cadenas al entrar en las ruedas de guía o ruedas motrices,

y al salir de ellas. Contribuyen a evitar que se dañen los eslabones en los virajes, o en operaciones

en laderas. La facilidad de remplazar las tiras de desgaste fijadas con pernos contribuye a mantener

la alineación original de las cadenas.

Resguardos de los rodillos inferiores:

Evitan que las piedras y el lodo se alojen entre los rodillos y cadenas, donde serían triturados, y los

fragmentos podrían dañar los componentes del tren de rodaje.

Herrajes de cadenas

Los pernos de cadenas tienen una cabeza hexagonal, de gran altura y endurecida por inducción,

protege al perno contra la deformación por cargas grandes de choque y condiciones abrasivas.

Además es más difícil que se dañen las roscas laminadas de los pernos que las de tipo labrado, pues

las líneas naturales del flujo del acero siguen la espiral de las roscas.

Las tuercas de las cadenas son de temple total y se revienen para igualar o superar la resistencia de

los pernos de las cadenas. Las tuercas de traba se han diseñado especialmente para encajar en los

asientos respectivos de la zona de sujeción de los eslabones.

Sellos Separadores