Mecanica Automotriz - Motores y Organos Auxiliares

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El motor de cuatro tiempos

Recibe su nombre de los cuatro movimientosque debe realizar el pistón dentro del cilindropara completar un ciclo.Durante dicho ciclo, el motor debe aspiraraire, comprimirlo, provocar una combustión yexpulsar los gases procedentes de dichacombustión para dejar el cilindro listo para unnuevo ciclo. Estas cuatro acciones dannombre a cada uno de los tiempos: admisión,compresión, explosión y escape.Cuando el combustible utilizado es gasóleo,hablaremos de motores diesel, y de motoresde gasolina, cuando se emplea esta últimacomo combustible.Los elementos del motor que intervienen eneste ciclo son: el cilindro, que es la cámara

donde se lleva a cabo el proceso decombustión; la culata que, situada sobre elcilindro, dispone de unas válvulas quepermiten la entrada y salida del aire y losgases del interior del cilindro; el pistón,émbolo que se desplaza por el interior delcilindro; y la biela, que transmite elmovimiento de subida y bajada del pistón a uneje, denominado cigüeñal, al que hace girar.El tiempo de admisión comienza con laentrada de aire en el cilindro, a través de laválvula de admisión, provocada por eldescenso del pistón en su interior.Si se trata de un motor tradicional degasolina, el aire va mezclado con gasolina. Sies un diesel o un motor de gasolina deinyección directa, solamente entrará aire.Con el cierre de la válvula de admisión y elascenso del pistón dentro del cilindro,comienza el tiempo de compresión.Cuando el pistón sube, comprimiendo losgases, el espacio entre pistón y culata quedareducido a un volumen muy pequeño; estarelación entre el volumen en el cilindro cuandoel pistón está en el punto inferior del recorrido(punto muerto inferior) y el punto superior(punto muerto superior), es lo que sedenomina relación de compresión. La relaciónde compresión en los motores de gasolinaestá situada en torno 10 a 1. En los motoresdiesel esta relación de compresión puede serincluso superior a 20:1.Cuando el pistón alcanza la parte más alta desu recorrido, se provoca el salto de una chispaen una bujía, que ocasiona una explosión,que da nombre al tercer tiempo del ciclo,empujando los gases resultantes al pistónnuevamente hacia abajo.Tratándose de motores diesel, la chispa essustituida por una pulverización decombustible y la explosión se produceespontáneamente, debido a la temperaturaalcanzada por la alta presión creada por elpistón en el interior del cilindro.Los motores de gasolina de inyeccióndirecta reciben su nombre de la pulverizaciónde combustible realizada directamente en elinterior del cilindro, precisando, al igual quelos de gasolina normales, de una chispa paraque se produzca la explosión.

Capítulo 4 Motores

37 Manual Ford del Automóvil

Este es el tiempo en el que el motor genera laenergía que mueve el vehículo, ya que en losotros tres (admisión, compresión y escape), elpistón se desplaza por la inercia del cigüeñal yla energía generada en otros cilindros si setrata de un motor pluricilíndrico.Cuando el pistón inicia nuevamente suascenso por el cilindro, la válvula de escapede la culata se abre, expulsándose los gasesproducidos durante la combustión. Este es elcuarto tiempo del ciclo, denominado deescape.Los motores de los automóviles actuales delmercado europeo varían entre cuatro, cinco,seis, ocho, diez y hasta doce cilindros.También han surgido motores de tres cilindros,con la finalidad de mejorar el consumo y lasemisiones contaminantes.

Los motores Ford Zetec

incorporan las últimas

innovaciones en motores

de gasolina

Por lo general, los motores con cilindradas(capacidad máxima de los cilindros de unmotor) entre 1.000 y 2.000 cm3 son decuatro cilindros, que es la solución másequilibrada y extendida hoy en día. Noobstante, existen también bastantes vehículoscon motores de cinco y seis cilindros,generalmente para mayores cilindradas.Ford ha optado por motores de cuatrocilindros para sus modelos de hasta2.000 cm3, Zetec y Endura, y por el motorde 6 cilindros en V para los motores de2.500 cm3, Duratec, o superiores como eldel Explorer de 4.000 cm3.

38 Capítulo 4 Motores

Distribución

Lógicamente, el movimiento de pistones yválvulas en un motor debe estar precisamentesincronizado, de forma que los cuatro tiemposse sucedan uno tras otro en todos los cilindrosdel motor. El mecanismo que se encarga deproducir tal sincronización entre el movimientode los pistones y la apertura de las válvulas sedenomina distribución. La distribución serealiza uniendo mecánicamente el piñón delcigüeñal con un eje que produce la aperturade las válvulas al girar, denominado árbol delevas. Como en el motor de cuatro tiempos larenovación de gases en el cilindro es cada dosvueltas de cigüeñal, y el árbol de levas abrecada válvula una vez por vuelta, el árbol delevas debe girar a la mitad de velocidad que elcigüeñal, es decir, el piñón del árbol de levasdebe tener el doble de diámetro que el piñóndel cigüeñal.En un motor real, la apertura y cierre deválvulas no coincide exactamente con lodescrito anteriormente, sino que existen unosángulos de desfase entre las aperturas ycierres y los pasos del pistón por el PMSy el PMI.

De este modo, la válvula de admisión se abreunos grados antes de que el pistón alcance elPMS (avance a la apertura de admisión.AAA), con el fin de que comience a entrar aireantes y se consiga un mejor llenado delcilindro. Cuando el pistón alcanza el PMI, laválvula de admisión no se cierra, sino quepermanece abierta unos grados más de girode cigüeñal (retraso al cierre de admisión.RCA) para permitir una mayor entrada de aire.Por su parte, la válvula de escape se abreunos grados antes de que el pistón alcance elPMI en su carrera motriz (explosión). Esteángulo que se adelanta a la apertura de laválvula de escape se denomina avance a laapertura de escape (AAE).Tampoco la válvula de escape se cierracuando el pistón alcanza el PMS, sino quepermanece abierta unos grados más. Esteángulo de desfase se designa como retrasoal cierre de escape (RCE). La finalidad deestos dos ángulos es conseguir una mejorlimpieza del cilindro. Todos estos ángulos,llamados cotas de distribución, soncaracterísticos para cada motor.La unión entre cigüeñal y árbol de levas sepuede realizar mediante engranajes, correadentada o cadena, siendo las dos últimas–especialmente la correa dentada– las másusadas hoy en día. La correa dentadapresenta como ventaja, frente a la cadena, elbajo ruido que origina; la ventaja de la cadenareside en el bajo mantenimiento que necesita.Ford emplea la distribución por correa dentadaen sus motores de gasolina Zetec, unadistribución mixta de correa y cadena en elmotor Endura-DI diesel y por cadenas en elDuratec.

La correa de distribución

es la encargada de sin-

cronizar el movimiento

de pistones y válvulas

Diagrama de distribución


Sistema de refrigeración

Durante el funcionamiento del motor seproduce una gran cantidad de calor que esnecesario evacuar, con el fin de nocomprometer la resistencia mecánica de laspiezas, evitar la combustión del aceite deengrase del cilindro y fenómenos dedetonación o autoencendido de la mezcla. Porello, se hace necesaria la refrigeración forzadade elementos tales como la culata, lasparedes de los cilindros y las válvulas.Dicha refrigeración puede obtenerse por airedirectamente, o mediante un elementorefrigerante intermedio entre las piezasy el aire.La refrigeración por aire consiste en dirigir elflujo de aire generado por la marcha delvehículo y por un ventilador hacia el motor,mediante canalizaciones. Hoy en día se hallaprácticamente en desuso.La refrigeración por agua es la que más seutiliza en la actualidad, debido a que cumplerequisitos fundamentales como un bajo nivelde ruidos, consumo contenido, limitaciones enel nivel de gases de escape emitidos y mayorduración de la mecánica.Como medio refrigerante, aunque sedenominan sistemas de refrigeración poragua, se emplean líquidos refrigerantes. Estoslíquidos, aparte de ejercer una acción deprotección contra la corrosión, tienen unpunto de congelación más bajo que el agua y,

a la vez, un punto de ebullición más alto, conlo que poseen un margen de trabajo, que vadesde varios grados centígrados bajo cerohasta más de 100 grados.Ford utiliza sistemas presurizados, lo quepermite trabajar con temperaturas superioressin que se produzca ebullición, para un mejorrendimiento térmico del motor.En estos sistemas, el motor está provistointeriormente de cavidades y conductos porlos que circula el refrigerante, que permitenque se encuentre en contacto con el ladoexterior de las paredes de los cilindros y laculata. El líquido circula mediante unabomba (5) accionada por el motor con losengranajes apropiados.El sistema de refrigeración precisa, además,de un radiador (4) para enfriar el refrigerante,por el cual se hace pasar el aire que genera lamarcha del vehículo.Para la refrigeración a bajas velocidades, sedispone un ventilador accionado, por logeneral, eléctricamente. Sin embargo, paravehículos de grandes dimensiones, no resultarentable este tipo de accionamiento, por loque se recurre a un ventilador accionado porcorrea, aprovechando el giro del motor.En el sistema se debe instalar también unregulador de la temperatura del refrigerante,ya que, en caso contrario, el margen devariación de ésta sería muy amplio, pudiendoafectar al desgaste de las piezas, al consumode combustible y a la composición de losgases de escape.

Esquema de un circuito

de refrigeración

El nivel del refrigerante

puede comprobarse en

el vaso de expansión


Sistema de lubricación

En un motor existen una serie de piezasmetálicas sometidas a fricción durante sufuncionamiento. Esta fricción provoca sobreellas calentamiento y desgaste. Por lascondiciones de funcionamiento de un motor,el calentamiento de las piezas es tan elevadoque llegarían a fundirse, produciéndose lo quese conoce como gripado. Para que esto noocurra, es necesario reducir el rozamientomediante aceite de lubricación.El aceite de lubricación se distribuye, a travésdel sistema de lubricación, a todos los puntosdel motor que es necesario mantenerengrasados. En los primeros motores deexplosión se usaba el engrase por barboteo,que consistía en aplicar el lubricante por elmotor, haciendo que las bielas, al sumergirseen el cárter, repleto de aceite, provocaransalpicaduras que llegaban al resto del motor.Hoy en día, prácticamente todos los motoresemplean un sistema de lubricación a presión,en el cual el aceite se distribuye a través deun sistema de conductos trazados en elinterior del bloque motor.En un circuito de lubricación a presión, éstase consigue mediante una bomba accionadapor el cigüeñal del motor. Esta bombasucciona el aceite del cárter y, tras hacerlopasar por un filtro, lo impulsa, a presión, através de los diferentes conductos delubricación. Desde ellos, el aceite vuelve denuevo al cárter por gravedad, donde sealmacena y refrigera, tras haber pasado porlas zonas más calientes del motor, en las que,además de cumplir la misión de lubricante,desempeña la de refrigerante.En algunos vehículos no es suficiente elenfriamiento que sufre el aceite en el cárter yes necesario disponer un radiador auxiliar enel circuito.Aparte de las funciones ya mencionadas delubricación y refrigeración, el aceite debeprocurar la estanqueidad necesaria entre laspiezas, mediante una fina película que seinterponga entre ellas; por ejemplo, entre elcilindro y el pistón.Asimismo, el aceite también debe ser capazde arrastrar una serie de impurezas que segeneran durante la combustión, partículasextrañas, combustible sin quemar, y llevarlashasta el filtro de aceite para que queden allíretenidas.

Una buena lubricación es

vital para prolongar la

vida del motor

La función de regulador la cumplenormalmente un termostato (2), que accionauna válvula que regula el paso de refrigerantepor el radiador, consiguiendo mantener unatemperatura constante y elevada delrefrigerante (en torno a 90 °C) a la salida delradiador (después del enfriamiento).Esta condición es también necesaria paraobtener un buen funcionamiento de lacalefacción (1) del vehículo.En los motores que equipan el Ford Focus y elFord Cougar, se ha dispuesto un sensor detemperatura del motor directamente sobre laculata, en lugar de sobre el líquidorefrigerante. Esto tiene la ventaja de que lainformación de temperatura es más directa yla unidad de control del motor puede tomarlas medidas necesarias para evitar elsobrecalentamiento de manera automática.

Esquema del circuito de

engrase de un motor (en

amarillo)


Motores de gasolina

El motor de gasolina, a pesar de la revolucióntecnológica experimentada en los últimosaños en torno al diesel, continúa siendo eltipo de motor más utilizado. La revolucióntecnológica también le ha afectado, pasandode los sistemas de carburador de hace años alos actuales modelos con gestión electrónicade inyección y encendido, así como a losúltimos desarrollos de inyección directa degasolina.

Sistema de encendido

Para que tenga lugar la combustión de lamezcla de aire y gasolina en los motores queutilizan este tipo de combustible, es necesarioaportar una energía externa que la inicie. Estaenergía se obtiene de una chispa eléctrica,que se hace saltar en el momento oportunoentre los electrodos de una bujía. El conjuntode mecanismos que generan la alta tensiónnecesaria para el salto de la chispa y desincronizarla con el movimiento de lospistones se conoce como sistema deencendido.Desde hace algunos años, Ford hasimplificado este sistema, eliminandoelementos mecánicos e integrando en elcalculador electrónico la gestión del sistemade inyección y encendido. Con ello, aparte deincrementar el rendimiento y la eficacia delsistema, se distancian más las operaciones demantenimiento y se reducen las posibilidadesde avería.En este nuevo sistema, es la unidadelectrónica la encargada de determinarcuándo y en qué cilindro debe saltar la chispaprovocada por la bujía.La energía necesaria para conseguir la chispase obtiene de la batería del vehículo. Dadoque ésta proporciona una tensión de sólo 12voltios, es necesario un elemento que elevedicha tensión: un transformador de tensión,conocido como bobina de encendido.Para aprovechar al máximo la energía que selibera durante la combustión, la chispa debesaltar en la bujía un poco antes de que elpistón alcance el punto más alto de surecorrido. Esto es lo que se conoce comoavance del encendido. Para poderdeterminar correctamente este avance, launidad electrónica tendrá en cuenta factorescomo el número de revoluciones del motor, laposición del acelerador y la temperatura delmotor.

En los motores actuales

se ha sustituido el tradi-

cional distribuidor por

sistemas de encendido

estáticos


Estos dos tiempos, controlados por la unidadelectrónica, vienen determinados por lainformación aportada por los diferentessensores localizados en el motor: cantidad deaire aspirada por el motor, revoluciones degiro, temperatura, posición del acelerador, etc.No obstante, anteriormente, una bombaextrae el combustible del depósito, enviándoloa presión a los inyectores, de forma que,cuando éstos se abren, la gasolina se inyectapulverizada en forma de cono, lo queproporciona una mezcla mucho máshomogénea.En función del número de inyectoresexistentes, los sistemas de inyecciónpueden ser:• Inyección monopunto. Existe un únicoinyector para todos los cilindros, pulverizandola gasolina al principio del colector deadmisión, debiendo recorrer ésta, por lo tanto,todo este colector antes de llegar al cilindro.• Inyección multipunto. Existe un inyectorpor cilindro, que pulveriza la gasolina delantede la válvula de admisión.Actualmente, existen motores de inyeccióndirecta de gasolina, que pulverizan elcombustible al interior del cilindro.

Sistema de inyección

Ford ha sustituido los antiguos sistemas dealimentación por carburador, por modernossistemas de inyección de gasolina gestionadoselectrónicamente, fundamentalmente porqueaportan las siguientes ventajas:• Consumo más reducido• Menos emisiones contaminantes• Mayor potenciaEstas prestaciones que ofrecen los sistemasde inyección se obtienen gracias a su mayorprecisión a la hora de preparar la mezcla aire-gasolina, consiguiendo adaptarla siempre alas necesidades del motor, mediante lainformación que recibe la unidad electrónicade control, a través de diversos sensores,distribuidos estratégicamente por el motor.Los inyectores son los elementos quepulverizan el combustible en el colector deadmisión para mezclarse con aire y formar lamezcla que será quemada en el interior delcilindro. La proporción aire-gasolina de estamezcla vendrá controlada por la unidadelectrónica, que determinará el tiempo deapertura de los inyectores, en función de lasprestaciones demandadas al motor.Igualmente, el calculador electrónico debedecidir el momento en el que se produce laapertura del inyector, para poderlo sincronizarcon la apertura de la válvula de admisión(que permite la entrada de la mezcla alcilindro), durante la fase de admisióndel motor.

Los sistemas de inyec-

ción sustituyen el carbu-

rador por inyectores

Las unidades están do-

tadas de un complejo

sistema electrónico, ba-

sado en microprocesa-

dores


Sistema de escape

Se denomina escape, o tubo de escape, alconducto utilizado en los motores decombustión interna para expulsar los gasesresultantes de la combustión al exterior.El sistema de escape no consta sólo del tubo,sino que incorpora también los siguienteselementos: conductos desde el interior de laculata, colectores, tubo de escape ysilenciadores.El empleo de los sistemas de escape esobligatorio en los automóviles para reducir enlo posible dos tipos de contaminación: laacústica y la producida por los gases nocivosdel escape. Si el silencioso de escape es

obligatorio, desde hace tiempo, para disminuirla emisión de ruidos, al aumentar lasexigencias legales desde el punto de vistamedioambiental, los sistemas de escapeprecisan diseños más avanzados y laincorporación de nuevos elementos, como elcatalizador.El catalizador es un dispositivo que, por mediode reacciones químicas con los gases deescape, sintetiza su composición, impidiendola emisión a la atmósfera de los más tóxicos ytransformándolos en elementos inocuos comoagua, dióxido de carbono y nitrógeno.Para que el catalizador funcione eficazmente,es necesario que alcance una temperatura de,al menos, 350°C. Por ello, en los automóvilesmodernos, la tendencia es colocar elcatalizador lo más cerca posible del colectorde escape para que se caliente rápidamente.Otro requisito que debe cumplirse para elcorrecto funcionamiento del catalizador es quela proporción de la mezcla aire-gasolina sea lomás cercana posible a la llamada proporción

estequiométrica; es decir, 14.7 partes de airepor cada parte de gasolina, que es donde seconsigue una mejor combustión. Para ello, esnecesario que el control electrónico deinyección sea muy preciso e incorpore unsistema de regulación, en función de lacomposición de los gases de escape.

El interior del catalizador

está formado por un sus-

trato cerámico o metáli-

co en forma de panal

Los sistemas de escape

actuales se diseñan de

forma que reducen la

contaminación acústica

y ambiental


Esta regulación se basa en la información queenvía un sensor de oxígeno, colocado en eltubo de escape, llamado sonda lambda, a launidad electrónica de control. En función deesa señal, el sistema aumenta o disminuye eltiempo de inyección, para conseguirmantenerse en la proporción estequiométrica.Un exceso de oxígeno en el escape indica laexistencia de una mezcla pobre, por lo que elsistema deberá aumentar la gasolina que seintroduce en el motor. Un déficit de oxígenoindica mezcla rica, y se reduce la cantidad degasolina que se inyecta. Este sistema seconoce como sistema de regulación en bucle

cerrado.

Todos los modelos Ford incorporancatalizadores de tres vías, que actúansobre los tres elementos más perjudiciales delos gases de escape (monóxido de carbono,hidrocarburos y óxido de nitrógeno)eliminándolos casi completamente.En el caso del motor Duratec se incorporanadicionalmente dos precatalizadores,asegurando, de esta manera, la ausencia degases tóxicos a la salida del escape.

La sonda lambda se co-

loca lo más cerca posi-

ble de la salida de gases

del motor para que se

caliente y sea eficaz rá-

pidamente

Otro sistema que permite mejorar la calidadde los gases emitidos a la atmósfera, y queincorporan algunos motores Ford como elZetec y Duratec, es la recirculación de gasesde escape (EGR).Mediante este sistema, una válvula controladaelectrónicamente reconduce parte de losgases de escape nuevamente a la admisión.Esto, junto con una adecuada dosificación decombustible, permite reducir la temperaturade las combustiones en el interior del cilindro,ayudado también por el vapor de aguapresente en los gases de escape, lograndouna importante reducción en la generación deóxidos de nitrógeno (NOx).


Motores diesel

El motor diesel, por su modo defuncionamiento, presenta una serie deventajas frente a los motores de gasolina,como un menor consumo y una emisión degases contaminantes también menor. Estasventajas, sin embargo, no eran suficientespara popularizar este tipo de motores, quetenían un campo de aplicación limitado a losvehículos industriales, todoterreno y aaquellos usuarios que recorrieran gran númerode kilómetros al año, debido a la lentitud,mayor peso, ruidos, y mayor coste defabricación de este tipo de vehículos.Sin embargo, durante los últimos años, se haproducido una fuerte evolución de estosmotores, principalmente gracias a laincorporación de la gestión electrónica, queha permitido desarrollar motores más rápidos,que compiten en prestaciones y buenfuncionamiento con los de gasolina,conservando, sin embargo, unos consumosreducidos.La principal diferencia entre los motores degasolina y diesel, aparte del combustible,consiste en que los motores diesel son deencendido por compresión, mientras que losde gasolina son de encendido por chispa.

En los motores de encendido por compresión,la combustión de la mezcla se obtiene graciasa la elevada temperatura que alcanza éstadurante la compresión. Para conseguirlo, larelación de compresión de estos motores hade ser superior a la existente en los degasolina.Aunque el motor diesel no necesite chispa deencendido, sí requiere unas bujías especiales,conocidas como calentadores, que sirvenpara aumentar la temperatura de la cámarade combustión del cilindro y del gasoil duranteel arranque en frío.Otra diferencia reside en los tiempos delmotor, que, aunque son cuatro como en elmotor de gasolina, no son exactamenteiguales. El motor diesel, durante la admisión,aspira solamente aire, que, durante lacompresión, alcanza una elevadatemperatura. Un poco antes de alcanzar supunto superior, se produce la inyección delgasoil, que se inflama de forma espontáneapor las condiciones de la cámara decombustión. Por último, se produce laexpansión de los gases y su posteriorexpulsión al exterior.

Ford ha incorporado la

tecnología diesel de in-

yección directa y control

electrónico en el motor

Endura-DI

Pistón de un motor die-

sel de inyección directa

46

Inyección indirecta diesel

Capítulo 4 Motores

Sistema de inyección

En los motores diesel, el gasóleo llega alcilindro por inyección a través de losinyectores de alimentación tradicionales. Enfunción de dónde pulvericen los inyectores elcombustible, los motores diesel se dividen endos tipos:Por un lado, los motores de inyecciónindirecta, en los cuales el gasoil se inyectaen una precámara, situada antes de lacámara de combustión del cilindro.Por otra parte, los motores de inyeccióndirecta, en los que el gasoil se inyectadirectamente en el cilindro, consiguiendo unacombustión más completa.

Hasta hace unos años, en los turismos seempleaban motores de inyección indirecta,principalmente por la suavidad defuncionamiento. Hoy en día, sin embargo, seha extendido el uso de motores de inyeccióndirecta también para turismos, limitados hastahace poco a los vehículos industriales.Este cambio se ha producidofundamentalmente por el menor consumo,mejores prestaciones y arranque menosdificultoso de los motores de inyeccióndirecta. A este tipo pertenece el nuevo motorEndura-DI, desarrollado por Ford para sumodelo Focus.Tanto si la inyección de combustible es directacomo si es indirecta, el motor diesel necesita,para su funcionamiento, un sistema quedosifique el combustible y lo inyecte en elcilindro correspondiente en el instanteadecuado, según los requerimientos del motoren cada momento.Hasta hace poco tiempo, se utilizaba unabomba de inyección accionada por la correade la distribución (mecanismo del vehículoque regula y dispone la apertura y cierre deválvulas en los cilindros), y comandada por elpedal del acelerador mediante un cable y porel número de revoluciones del motor medianteunos contrapesos. La incorporación de laelectrónica ha permitido optimizar elfuncionamiento de estos sistemas, al serposible tener en cuenta otras variables ycontrolar conjuntamente diferenteselementos, como el turbocompresor.Estos sistemas disponen de una unidadelectrónica de control, que recoge lainformación de diversos sensores sobretemperatura del motor, del gasoil, del aire deadmisión, régimen de giro del motor, posicióndel acelerador, etc. Todo ello, con la finalidadde determinar la cantidad de gasoil y elinstante de la inyección necesario en cadamomento.

Inyección directa diesel


nombre al sistema. La inyección se producecuando la unidad electrónica da orden deapertura a los inyectores, que, en estesistema, son de tipo electromagnético.El sistema de inyector-bomba consiste enequipar cada cilindro del motor con unconjunto de inyector electromagnético ybomba de alta presión. Las bombas de cadaconjunto son accionadas por la correa de ladistribución, y la apertura de los inyectoresestá controlada por una unidad electrónica decontrol.Estos sistemas consiguen mejorar elrendimiento del motor, disminuir las emisionescontaminantes, y reducir el consumo y el nivelde ruidos y vibraciones.

La bomba de inyección

diesel con control elec-

trónico mejora las pres-

taciones y emisiones

contaminantes del motor

La unidad electrónica que incorporan losnuevos modelos de Ford dispone de unafunción de autodiagnosis, mediante la cualpuede registrarse cualquier fallo que seproduzca en el sistema y guardarlo enmemoria, facilitando de esta manera lostrabajos de reparación. De esta forma, encaso de detectarse alguna anomalía, la unidadde control pone en marcha un programa deemergencia, que permite seguir circulando aun régimen limitado hasta llegar al taller.La última evolución en sistemas dealimentación de gasoil es la del raíl común yel inyector-bomba.El sistema de raíl común es muy similar a unsistema de inyección multipunto de gasolina.En él, una bomba, movida por la correa de ladistribución, se encarga de mantener el gasoila alta presión (hasta 1350 bares) en unconductor denominado raíl común, que da


Cuando la presión en el colector de admisiónaumenta por encima del límite establecido, laválvula se abre y desvía los gases de escape,evitando que incidan sobre la turbina ubicadaen el conducto de escape, reduciéndose así lavelocidad del turbo y, por tanto, la presión desoplado.Actualmente, los turbocompresores seemplean, fundamentalmente, en motoresdiesel. Esto se debe a que este tipo demecánica presenta muy pocos problemas a lahora de acoplar un turbocompresor, ya queaspira solamente aire, no mezcla deaire/combustible, lo que permite alcanzar altaspresiones con el consiguiente aumento de latemperatura, sin presentar problemas deautoencendido de la mezcla.Actualmente, se emplean también losdenominados turbos de bajo soplado que,buscando una mejora de consumo y reducciónde emisiones contaminantes, alcanzanpresiones de soplado muy inferiores a losturbos tradicionales.Por su ubicación junto al colector de escape,el turbo puede alcanzar, durante sufuncionamiento, temperaturas superiores a los800°C, haciendo que el aire que envía hacialos cilindros se caliente a su paso por él.El rendimiento del motor puede mejorarseenfriando el aire que sale del turbo hacia elmotor. Para ello, el aire comprimido se hacepasar por un circuito de refrigeración, dotadode un intercambiador de calor (intercooler) oradiador aire/aire, que reduce su temperatura.Otro aspecto importante referido a los turboses el del engrase. El eje del turbo gira a másde 150.000 rpm, por lo que un fallo en elengrase provocará su gripado de manerainmediata. Por este motivo, al arrancar en frío,es conveniente dejarlo unos segundos alralentí, para que, durante las primerasaceleraciones, el turbo ya esté bien lubricado.También, al detener el motor, sobre todo trashaber circulado durante un tiempo a altasrevoluciones, conviene dejarlo unos instantesal ralentí, para que el aceite que circula através de él lo refrigere y lo deje bien lubricadopara el siguiente arranque.Todas estas precauciones prolongarán la vidadel turbo.

Ubicación del

turbocompresor

Sobrealimentación

Se denomina así a la introducción, de maneraforzada, de más aire en el motor del que éstepuede aspirar por sí mismo, con objeto demejorar su rendimiento. Este fenómeno es loque se entiende por sobrealimentación.Esta cantidad de aire extra se introduce en elmotor comprimida. Si se trata de unmecanismo accionado por el propio motor, seconoce como compresor volumétrico. Estesistema se utiliza poco, ya que resta potenciaal motor para su accionamiento y poseemayor complejidad mecánica frente al otrosistema empleado, el turbocompresor.En el turbocompresor, el accionamiento lorealizan los propios gases de escape durantesu camino hacia el exterior. Consiste,básicamente, en una turbina en el conductode escape y un compresor en el de admisión,montados en un eje común. Al incidir losgases de escape sobre la turbina situada ensu camino, la hacen girar a un régimen muyelevado (por encima de 150.000 rpm).Esta turbina hace girar, a su vez, a la situadaen el conducto de admisión, que aspira ycomprime aire fresco hacia los cilindros delmotor. Al aumentar el régimen del motor,aumentará la cantidad de aire comprimidoque se envía a los cilindros. Por ello, esnecesario disponer en el sistema una válvulade limitación de la presión de soplado delturbo, para evitar daños en el motor.


Recirculación de los gases de escape(E.G.R.)

Los motores diesel, por su modo defuncionamiento, generan unos gases deescape distintos a los motores de gasolina. Altratarse de una mezcla pobre, con exceso deoxígeno, el nivel de hidrocarburo sin quemar(HC) y de monóxido de carbono (CO) va a sermuy bajo frente a las emisiones de un motorde gasolina.Sin embargo, por las características depresión y temperatura de la cámara decombustión del cilindro, el nivel de óxidos denitrógeno (NOx) y de partículas será máselevado. Los modelos actuales dieselincorporan la recirculación de gases deescape para reducir la emisión de óxidos de

La válvula E.G.R. permi-

te reducir las emisiones

contaminantes de óxidos

de nitrógeno (NOx)

nitrógeno y el catalizador de oxidación paradisminuir el resto de contaminantes, demanera similar a los motores de gasolina.La recirculación de gases de escape consisteen dirigir, a través de una válvula comandadapor la unidad electrónica de control, en base aunos parámetros grabados en su memoria,parte de los gases de escape hacia laadmisión. Con esto se reduce la cantidad deoxígeno que entra al motor, incrementando lariqueza de la mezcla. La combustión es másfría, disminuyendo así la cantidad de óxidos denitrógeno.

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