Mecánica Automotriz - Unidad 2

8/16/2019 Mecánica Automotriz - Unidad 2

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MECÁNICA

AUTOMOTRIZ

Lic. Antonio R. VidalesLic. en Criminalística / Gestor en Seguridad Vial

Mat. Prof. N° 114 – Prov. de Corrientes


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“El motor”


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¿A quéllamamos

Motor?


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Es el sistema encargado de proporcionar laenergía mecánica necesaria para eldesplazamiento del vehículo. En los

automóviles, generalmente, se utilizan losmotores térmicos de combustión interna,que trasforman la energía química de un

combustible en energía mecánica o trabajo.


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La energía química almacenada en elcombustible se aprovecha directamente,transformándola en energía mecánica, sinmodificaciones intermedias como ocurre enlas máquinas de vapor.


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¿Cómo seclasifican?


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2tiempos

4tiempos

Segúnciclos detrabajos


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Se dan los mismos fenómenos que en el de 4tiempos, con la diferencia de que se realizanen dos carreras del pistón y en una vuelta del

cigüeñal. La lubricación se consigueañadiendo cierta cantidad de aceitecarburante, por lo que no se necesita del

sistema de engrase.

2 Tiempos


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Son los de uso más comunes. Sufuncionamiento consta de un ciclo de 4fases.

4 Tiempos


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1° FASE 2° FASE 3° FASE 4° FASE

Admisión: entrada de aire alcilindro

Compresión: compresión delaire en la cámara de

combustión.

Expansión: inyección decombustible a alta presión yencendido. “Tiempo Motor ”

Escape: eliminación de gases


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DeCilindros

en Línea

DeCilindrosen “V”

DeCilindrosopuestos

Según la

cantidad ydisposiciónde los

cilindros


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Es el que sus cilindros están colocados uno acontinuación del otro, pudiendo ser de distintonúmero de cilindros.

Motores de Cilindros en Línea


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Está formado por dos bloques de cilindros enlínea formando una “V” siendo, por tanto, másuniforme su ciclo de trabajo que en los motores

en línea, lo que permite una mayor suavidad aelevado régimen de revoluciones. Puede ser devarios cilindros, pero siempre en número par.

Motores de Cilindros en “V”


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Estos motores tienen los cilindros horizontales enbloques opuestos, separados por el cigüeñal, quees más corto que en el caso de uno en línea,pudiendo reducir su número de apoyos. Puedenser de 2, 4 y 6 cilindros. Esta colocación tiene laventaja de reducir la altura del motor.

Motores “Bóxer” o de Cilindros

opuestos


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CilindrosOpuestos o

“Bóxer”

Cilindros en“V”

Cilindros enLínea


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DeCombustión

(Diesel)

De

Explosión

(Nafteros)

Eléctricos

Según

energíaempleada


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Su carburante es el “gas-oil ”, el cual proviene dela destilación del petróleo. Poseen aditivos, comoel etilo, el cual acelera la combustión reduciendoel punto de inflamación. Estos motores siguen, aligual que los nafteros, un ciclo de 4 tiempos.Estos son más eficientes, consumen menoscombustible y además su capacidad de

aceleración es relativamente pequeña.

Motores de Combustión (Diesel)


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Su carburante son la gasolina o el gas licuado depetróleo (G.L.P.)

Motores de Explosión


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Poseen mayor capacidad de aceleración que los“Gasoleros” gracias a los octanos que posee ensu composición.

Actualmente se están produciendo carburantes no

contaminantes, como son las gasolinas “sin plomo” utilizadas en motores con determinadoselementos, como son encendido electrónico,catalizadores e inyección. También, otros que

llevan en su composición un aditivo antidetonantecomo es el “tetraetilo de plomo”, denominadagasolina “con plomo” o gasolinas que no poseenel tetraetilo de plomo, denominadas “gasolinas verdes”.

Motores Nafteros


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Su carburante se obtiene como subproducto en laprimer destilación del petróleo, está formado poruna mezcla de gas propano y butano al 50%.La gasolina se pulveriza en el carburador y se

vaporiza en el colector de admisión, en cambio, elG.L.P. ha de vaporizarse antes de llegar alcarburador, en el que entra completamentegasificado.

Tiene menor poder calorífico que la gasolina. Losmotores que lo utilizan obtienen menoresprestaciones y autonomía, pero tiene la ventaja deque es más económico y menos contaminante.

Motores con G.L.P.


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Respecto a los anteriores tienen la ventaja de queno contaminan y son mucho más económicos,pero tienen el inconveniente de su escasaautonomía. Sin embargo, mientras las baterías nosean realmente eficaces, esta clase de vehículosno tendrán demasiada aceptación.

Motores Eléctricos


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Este motor consiste en un émbolo rotativo de tres(3) lóbulos, unidos directamente al eje de salidadel movimiento hacia el mecanismo de embragueque gira dentro de una cámara en forma de óvalo.No precisa ni bielas ni cigüeñal.

Motores Wankel


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Componentesdel motor


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ElementosFijos

BloqueMotor

Culata yJunta deCulata

Carter yJunta deCarter

Tapa deBalancines


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Son los que componen el armazón y la estructuraexterna del motor, cuya misión es la de alojar,sujetar y tapar a otros elementos del conjunto

Elementos Fijos


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Es el elemento principal del motor donde se fijanlos restantes elementos, cuya forma puede servariada, dependiendo del número y la disposiciónde los cilindros.En su parte superior, se une a la culata,asegurando una perfecta estanqueidad por mediode una junta de culata. Mientras que por su parte

inferior, se une al cárter mediante una junta deestanqueidad.

Bloque Motor


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Se encuentra situada en la parte superior delbloque motor y fijada a éste mediante tornillos oespárragos, su función es cerrar los cilindrosformando con éstos una cámara donde se

desarrolla el ciclo de trabajo (cámara decompresión o combustión).Según la diversidad de motores, se distinguenvarios tipos de culatas, generalmente construidosde aleación ligera de aluminio.

Culata


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Se encuentra interpuesta entre la culata y la partesuperior del bloque motor asegurando laestanqueidad para que los gases de lacombustión no pasen a las cámaras de

refrigeración.Estas se fabrican de material resistente a altastemperaturas y difícil de deformar, teniendo encuenta que al estar ésta en mal estado podríapasar el líquido refrigerante al cárter y el aceite allíquido refrigerante.

Junta de culata


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Situado en la parte inferior del bloque, es elencargado de contener el aceite de lubricacióndel motor, en cuya parte inferior se encuentra eltapón de vaciado del aceite.

Esté no soporta ningún tipo de esfuerzo, por loque se construye de chapa embutida o enaluminio fundido de poco espesor, ayudando arefrigerar el aceite de lubricación.El conjunto formado por el bloque motor y elcárter de aceite se denomina cárter del cigüeñal ,donde se aloja este elemento.

Carter


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El cárter se une al bloque mediante unos tornillosde fijación con una junta de estanqueidad decorcho aglomerado, de papel o de goma, paraevitar el paso del aceite del cárter al bloque

motor.En el punto más bajo del cárter se encuentra eltapón de vaciado, con una junta de cobre ocaucho para evitar la pérdida de aceite.

Junta de Carter


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Se trata de la pieza fijada a la parte superior de laculata, intercalando una junta de estanqueidad.Su misión es la de tapar los elementos de ladistribución situados sobre la culata (muelles,

válvulas, balancines y árbol de levas).Se fabrica en chapa embutida y en ella estápracticado el orificio de llenado de aceite delubricación que por gravedad caerá al cárter (si setrata de cárter seco no se precisa de tal orificioaunque se dispone de él).

Tapa de Balancines


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ElementosMóviles

Pistones

Bielas

CigüeñalVolante

deInercia

Dámper


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Es el elemento que recibe la fuerza de expansiónde los gases provenientes de la combustión,desplazándose a lo largo de las paredes delcilindro, cuyo movimiento lineal es “alternativo”,

es decir, cambia de sentido.Tiene forma cilíndrica y está formado por unacabeza y una falda. Está provisto de un cortetransversal que sirve para lubricar el bulón y

limitar la transmisión de calor desde la cabeza ala falda, la cual se construye de una formaespecial para evitar el cabeceo.

Pistón


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1° Mantener cerrada y estancada la cámara decombustión para evitar tanto las fugas de gasesde la cámara al cárter como las de aceite delcárter a la cámara de combustión;

2° Transmitir el esfuerzo de expansión de losgases a la biela;

3° Absorber parte del calor de la combustión yevacuarlo al sistema de refrigeración.

Misión del pistón


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• Los segmentos: están destinados a hacer

estanca la cámara de combustión y evitar quelos gases pasen al cárter y el aceite de éste ala cámara. Tienen forma de aro y están

situados en unas gargantas (hendiduras)practicadas en la cabeza del pistón.

► de Compresión ► de Engrase

Elementos Auxiliares


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1. Aro de Compresión

2. Aro de Engrase

3. Aro de Control de Engrase


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• Bulón: es una pieza cilíndrica y hueca para

reducir su peso e inercia. Une la biela con elpistón. Al transmitir el esfuerzo del pistón a labiela, ha de ser muy duro y elástico.


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Es la pieza que une el pistón al cigüeñal,transmitiendo a éste los esfuerzos que provienende la combustión de los gases.Forma parte de la cadena cinemática que

transforma el movimiento lineal alternativo delpistón en movimiento rotativo del cigüeñal.Ésta ha de resistir esfuerzos, tanto de compresióncomo de flexión.

Bielas


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• Pie de biela: se une al pistón mediante el bulón, con

un casquillo antifricción o un cojinete de rodillos.

• Cuerpo de biela: es la parte más larga de la biela,uniendo el pie y la cabeza, sometida a grandesesfuerzos tanto de tracción y compresión como deflexión.

• Cabeza de biela: es la parte que se une a lamuñequilla del cigüeñal, formada por dos partes: 1° Semicabeza (parte fija unida al cuerpo de la biela), 2° Sombrerete (se une a la semicabeza). Entre ambaspartes queda fijada la muñequilla del cigüeñal,recubiertas por dos semicojinetes de biela (casquillo

antifricción).

Partes Fundamentales


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Es el eje motor que recibe el movimiento de labiela y transforma el movimiento lineal alternativodel pistón en un movimiento de rotación. A su veztransmite el giro y fuerza motriz a los demás

órganos de transmisión acoplados al mismo.Se encarga de accionar una serie de sistemas yelementos, tales como: Distribución, Encendido,Refrigeración, Generador, Elementos Auxiliares

(como aire acondicionado, dirección asistida,sistemas de frenos y compresor, en caso que lollevará el vehículo).

Cigüeñal


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• Apoyos: constituyen los puntos de apoyo sobre losque gira. Actualmente se tiende a montar un númerode apoyos igual al número de cilindros más uno enlos motores en línea, es decir, un motor de 4 cilindros

en línea tendrá 5 apoyos.

• Codos o Muñequillas: sobre ellos se fijan lascabezas de biela. En los motores en línea serántantos como cilindros y en los motores en “V” seránla mitad del número de cilindros del motor.

Partes fundamentales


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• Cojinetes o Casquillos: piezas que sirven derodamiento o intermedio entre los apoyos del bloquey los del cigüeñal, así como entre las cabezas debiela y las muñequillas. Están formados por materialantifricción con acanaladuras para la lubricación.

• Contrapesos: aseguran un equilibrado perfecto delcigüeñal.

Partes fundamentales


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Es un disco de gran peso que está fijado en alcigüeñal mediante tornillos, se ubica en uno delos extremosÉste lleva en su parte exterior una corona

dentada, que sirve para engranar con el piñón delmotor de arranque. Mientras que en el otroextremo del cigüeñal hay un piñón destinado amover el árbol de levas y una polea, en su caso,

para mover la bomba de agua y el generador. Lacara exterior del volante es plana para la fijacióndel mecanismo de embrague.

Volante de Inercia


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Su misión es regularizar el funcionamiento delmotor (vencer los puntos muertos), dado que sugiro es irregular, ya que los de 4 tiempos del ciclosólo produce trabajo uno de ellos y el resto son

resistentes.El tamaño del volante será menor cuanto mayorsea el número de cilindros del motor (a máscilindros más tiempos de trabajos seguidos).

Volante de Inercia


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Se monta en el extremo opuesto al del volante deinercia, también llamado “antivibrador”.

Su misión es absorber o compensar las

vibraciones y oscilaciones del cigüeñal, sobretodo cuando el número de cilindros es largo o elcigüeñal es muy largo.

Dámper


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Es la forma en que se produce el encendido en losmotores policilíndricos. El orden más usual es el demotor de cuatro tiempos en línea.

Cilindros pareja: son los pistones que suben y bajanal mismo tiempo.

Orden de Encendido


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Vueltascigüeñal

Cilind.1

Cilind.2

Cilind.3

Cilind.4

1° ½ V. EXP ESC COMP ADM

2° ½ V. ESC ADM EXP COMP

3° ½ V. ADM

COMP

ESC EXP

4° ½ V. COMP EXP ADM ESC

EXP. = Expansión ESC. = Escape

COMP. = Compresión ADM. = Admisión


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El régimen de funcionamiento del motor, es decir, las

relaciones de la caja de velocidades y la carga,afectan de modo muy importante al consumo decombustible.

Por ejemplo: a 50 km/h un vehículo puede consumir

• 6,50 lts/100 km en 4ta marcha

• 8,50 lts/100 km en 3ra marcha (30% más que en 4ta)

• 13 lts/100 km en 2da marcha (100% más que el 4ta)

Consumo de Combustible


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Realizar un “Cuadro Comparativo” sobre losdiferentes tipos de motores según elcombustible empleado, haciendo constar sus

ventajas y desventajas.

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