MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

El motor de combustin interna en pocas palabras es un aparato que transforma en trabajo mecnico cualquier otra forma de energa. Por otro lado, la parte principal del automvil es el motor, donde la potencia es generada para mover el vehculo. Un motor de automvil incluye equipos de lubricacin para cada pieza, de enfriamiento para prevenir el sobrecalentamiento, de combustible para suministrarlo, de admisin y escape para hacer la mezcla de aire-combustible, de arranque para el motor, sistemas de generacin de electricidad para producir la que sea necesaria, elementos de purificacin de gases de escape para prevenir la contaminacin atmosfrica y otros dispositivos. MOTORES A GASOLINA Y DIESEL El motor de un automvil requiere ser compacto y liviano de peso, que genere gran potencia, sea fcil de manejar, que raramente se avere y que sea silencioso cuando se opere. Por estas razones, los motores de gasolina y diesel son utilizados muy a menudo en automviles. MOTOR A GASOLINA En el motor a gasolina una mezcla de gasolina y aire es quemada en el interior de los cilindros. La presin generada es convertida, va los pistones, bielas y cigeal, en fuerza motriz.

MOTOR A DIESEL En el motor a diesel el aire que es admitido al interior de los cilindros es comprimido al punto donde ste alcanza altas temperaturas. En este momento, el combustible es inyectado en forma pulverizada al interior de los cilindros, donde es encendido espontneamente y quemado. La presin generada por este medio es convertida, va los pistones, bielas y cigeal, en fuerza motriz.

FUNSION DEL MOTOR La funcin del motor es de transformar la energa qumica del combustible en energa trmica y de esta en energa mecnica de movimiento, producto de la explosin interna. Cmo se lleva a cavo la explosin interna del motor? En un motor de gasolina, las bujas encienden la mezcla de aire-combustible consistente de aire y gasolina, creando la combustin en el interior de los cilindros. La presin generada all empuja al pistn hacia abajo. Este movimiento es convertido por el cigeal, al cual los pistones estn conectados mediante las bielas en movimiento rotatorio. A fin de obtener fuerza continua desde el motor, es necesario extraer los gases innecesarios creados en los procesos de combustin y suministrar nueva mezcla de aire combustible dentro de los cilindros en una forma cclica. A fin de que un motor de gasolina se mueva continuamente, el movimiento requerido por la combustin debe ser repetido en una secuencia constante. Primero, la mezcla aire-combustible es tomada dentro del cilindro, esto luego es comprimido y quemado, y despus los gases de combustin generados por el combustible quemado son extrados desde el cilindro. De este modo, un motor en el cual los pistones van a travs de 4 carreras -admisin, comprensin, combustin y escape- es llamado un motor de 4 ciclos. Carrera de Admisin Esta es la carrera en la cual la mezcla aire-combustible es arrastrada dentro del cilindro, la vlvula de admisin est abierta mientras la vlvula de escape est cerrada. Como el pistn se mueve hacia abajo, un vaco parcial es creado en los cilindros y la mezcla de aire-combustible es forzada dentro del cilindro por presin atmosfrica. Carrera de Compresin Esta es la carrera en la cual la mezcla de aire-combustible es comprimida. Ambas vlvulas, de admisin y escape, estn cerradas. Como el pistn se eleva desde BDC (punto muerto inferior) a TDC (punto muerto superior), la mezcla airecombustible es comprimida. Como resultado, ambas, la presin y la temperatura se incrementan para facilitar la combustin. El cigeal ha hecho una revolucin completa cuando se alcanza el TDC. Carrera de Combustin (Potencia) Esta es la carrera en la cual el motor genera fuerza motriz para el vehculo. Justo antes que el pistn alcance el TOC durante la carrera de compresin, las bujas

encienden la mezcla de aire-combustible comprimida. El quemado del gas a alta presin fuerza el pistn hacia abajo. Esta fuerza se convierte en potencia del motor.

Carrera de Escape Esta es la carrera en la cual el gas quemado es descargado desde el cilindro. La vlvula de escape est abierta y el pistn se mueva hacia arriba desde el BDC al TDC, forzando el gas quemado (gases de escape) desde el cilindro.

PARTES DEL MOTOR

CULATA O TAPA DE CILINDROS Es la tapa de los cilindros y se fija al bloque por medio de pernos o esprragos, es casi siempre desmontable. La culata puede estar hecha de aluminio o de aleaciones ligeras, en su interior posee aberturas que se comunican con las camisas de agua en el bloque de cilindros. En la culata se instala las vlvulas de admisin y escape, los elementos de carburacin o inyeccin. Entre la culata y el bloque se encuentra el empaque (o junta) de la culata que hace impermeable y hermtica la unin. La culata debe ser resistente a la presin de los gases, buena conductividad trmica, resistente a la corrosin un poseer un coeficiente de dilatacin igual al del bloque de cilindros. En la superficie pulida de la culata que se une al bloque de los cilindros, existen una seria de depresiones poco profundas que forman junto con las coronas de los pistones las cmaras de combustin, en estas depresiones se hallan los asientos de las vlvulas y las aberturas a travs de las cuales las bujas penetran en las cmaras de combustin

BUJIAS La buja esta destinada a provocar la ignicin de la mezcla dentro de la cmara de combustin en los motores de gasolinas a partir de una chispa elctrica que sta produce.Conector de cable de buja

Aislante cermico

Empaquetadura

MLTIPLE DE ADMISIN Es toda sustancia capaz de efectuar combustin en presencia de oxgeno. Combustin interna, primera fase del proceso en la que la mezcla explosiva es aspirada.

VALVULAS La funcin de las vlvulas en un motor de combustin interna, es admitir la entrada de la mezcla aire/combustible, o el aire, segn el caso, a la cmara de combustin y permitir la salida o escape de los gases quemados, despus de la combustin.

RESORTES DE VALVULAS Estos funcionan para cerrar las vlvulas, asegurando la respuesta al movimiento de las levas.

BALANCINES Estos son instalados en la culata de cilindros y son apoyados en el centro por un eje. La mitad de los brazos de balancines siguen el movimiento de la leva, y son, de ste modo, movidos cerca al eje de oscilacin formado por ste eje. La otra mitad de los brazos de balancines actan para empujar las vlvulas y abrirlas.

CARBURADOR El funcionamiento del carburador se basa en el hecho que en toda corriente de aire debidamente acelerada, que pasa rozando un orificio provoca sobre este una succin capaz de extraer lquido desde una tobera o boquilla. Segn las condiciones de funcionamiento del motor, debido a las distintas exigencias de carga, el carburador debe ser capaz de entregar distintos tipos de dosificacin de mezcla aire-combustible.

BLOCK El bloque del motor o bloque de cilindros es el cuerpo principal del motor y se encuentra instalado entre la culata y el crter. Por lo general, el bloque es una pieza de hierro fundido, aluminio o aleaciones especiales, provisto de grandes agujeros llamados cilindros. El bloque esta suspendido sobre el chasis (bastidor) y fijado por unas piezas llamadas soportes. En la parte alta recibe la culata del cilindro, formando un cuerpo con los cilindros. El bloque del motor debe ser rgido para soportar la fuerza originada por la combustin, resistir a la corrosin y permitir evacuar por conduccin parte del calor.BBLOCK

CILINDROS El cilindro consta de dos partes que son el cuerpo y la culata; el cuerpo es de forma cilndrica. Las dimensiones son determinadas de acuerdo a las caractersticas del motor como son el nmero de cilindros y potencia. Dentro del cilindro se desplaza el pistn con movimiento alternativo entre el punto muerto inferior y el punto muerto superior, por lo tanto las paredes de los de los cilindros son completamente lisas, en algunos motores modernos se efectan un revestimiento de metal de cromo en las paredes altas de los cilindros, aumentando la dureza y resistencia a la corrosin. Como resultado del empuje lateral de los pistones contra las paredes de los cilindros, el desgaste tiende a ser ligeramente ovalado y la conicidad con el mayor dimetro en la parte superior, la cual resulta de gran parte por la presin de los anillos del pistn. Adicionalmente del empuje lateral , el desgaste resulta de otros factores como la temperatura de funcionamiento del motor, eficiencia de la

lubricacin, tipo de lubricante, tipo de combustible , presencia de detonacin o preencendido, cantidad de abrasivos que contenga el aceite o manejo del vehculo. Lo ms usual en los motores, son los cilindros que se labran directamente el bloque del cilindro. No obstante muchos motores tienen camisas (manguitos) colocados en el bloque del cilindro. Estas camisas pueden ser de dos clases, hmedas o secas. El tipo seco es simplemente una camisa que se presiona en el dimetro interior en el bloque de cilindros estando soportada y rodeada a todo lo largo del metal del bloque de cilindros. El tipo hmedo de camisa reemplaza completamente el cilindro y se apoya arriba y abajo solamente. La camisa hmeda se usa generalmente como una brida arriba ajustndose a una ranura correspondiente en le bloque de cilindros. Cuando se instala lo culata de cilindros se presiona contra la brida y en esa forma se evita cualquier movimiento.

CARTER DE ACEITE Sirve de deposito de aceite y en el se aloja la bomba de aceite, asegurando la limpieza y el engrase del motor. Por lo general se construye de distintas piezas para permitir el desmontaje, el reconocimiento y las reparaciones. Dependiendo del diseo del constructor y de funciones anexas del mismo, los materiales de los cuales esta fabricado son: Latn, Hierro forjado, Aluminio, Fundicin.

Empaquetadura

Varilla de medicin de aceite

Carter

BOMBA DE ACEITE Esta bomba circula el aceite del motor. Esta aspira hacia arriba el aceite almacenado en el carter de aceite, entregndolo a los cojinetes, pistones, eje de levas, vlvulas y otras partes.

SEGMENTOS DE ANILLAS Son anillos circulares y elsticos, bsicamente realizan las siguientes funciones: - Permite un cierre hermtico para los gases; entre el pistn y el cilindro, esto quiere decir que consigue un cierre hermtico de la cmara de combustin. - Asegura la lubricacin del cilindro - Transmite el calor producido por el pistn hacia las paredes del cilindro, es decir ayudan a disipar el calor.

Anilla superior de compresin 2 anilla de compresin

Anilla de control de lubricacin

PISTONES El pistn, generalmente hecho de una aleacin de aluminio, es de forma cilndrica, cerrado por extremo superior. Su construccin vara segn las marcas y los modelos de motores, adicionalmente tienen que estar hechos a precisin y fabricados a tolerancias muy estrictas. El pistn entra en el cilindro con el extremo cerrado apuntando hacia la cmara de combustin. Sobre el extremo cerrado es donde acta la fuerza de expansin de la combustin de la mezcla de aire-combustible, para empujar el pistn hacia abajo, dentro del cilindro en el tiempo de expansin. El extremo inferior del pistn est abierto para que la biela pueda entrar y conectarse al pasador del pistn. La construccin hueca del pistn permite adems que la biela oscile cuando su extremo inferior sigue el crculo descrito por el mun o codo de la biela y adicionalmente disminuye el peso del pistn. El pistn sirve para varios fines: Transmite la fuerza de la carga de combustible al cigeal por la biela. Acta como gua para el extremo superior de la biela. Sirve de portador de los anillos del pistn. En la parte superior del pistn, donde est cerrado es la CORONA. La porcin ranurada inmediata a la corona es la zona de los anillos. La corona junto con la zona de los anillos forma la CABEZA DEL PISTN. La seccin que sigue debajo de la cabeza se llama FALDA. La parte del pistn que tiene el agujero para el pasador se llama SOPORTE DEL PASADOR. Los rebordes entre las ranuras de los anillos se llaman ESPACIOS INTERANURALES. Para que el pasador o eje del pistn o mun, no salga por el costado y ralle las paredes del cilindro, se puede mantener de acuerdo al siguiente procedimiento.

1. PASADOR FIJO: Se afianza al pistn con un esprrago o tornillo de presin. 2. PASADOR COMPLETAMENTE FLOTANTE: El pasador gira libremente con el pistn y biela, la sujecin a cada lado se hace por medio de pines de presin, que se mete Comprimido y al expansionarse se aloja en una ranura circular, impidiendo la salida. 3. PASADOR SEMI FLOTANTE: El pasador queda enclavado a la biela mediante un tornillo que aprieta una abrazadera, formada por la parte inferior o pie de la biela, pero girando libremente en los soportes del pistn.

CAMARA DE COMBUSTION La cavidad que se encuentra en la parte superior del cilindro constituye la cmara de combustin. Esta cmara es el lugar donde se quema la mezcla de airecombustible. La configuracin de la cmara es de suma importancia, ya que la eficacia del motor depende de ello. La cmara de combustin esta diseada para concentrar completamente la fuerza explosiva del combustible que se quema en la cabeza del pistn. Una cmara de combustin eficiente debe reunir lo siguientes requisitos:

Ser pequea para reducir al mnimo la superficie que absorbe calor al inflamarse la mezcla. No debe tener grietas o rincones que causen combustin espontnea o golpeteo. Debe poseer un espacio para la buja, la cual idealmente se debe colocar en el centro de la cmara con el fin de reducir el tiempo necesario, para que se inflame toda la mezcla, ya que la velocidad con la que avanza la llama de la combustin la cmara esta limitada.

PASADORES DE PISTN Son Pernos o Bulones que conectan al Pistn con la Biela. Su Funcin es la de permitir que la energa recibida por el pistn sea traspasada a la biela.

CIGEAL EL cigeal se encuentra colocado en el crter debajo de los cilindros el cigeal esta sostenido por casquetes (cojinetes) de acero revestido de metales antifriccin (estao-cobre, aluminio-plata) y dividido en secciones.

El cigeal debe poseer la fortaleza necesaria para resistir sin deformarse el empuje que ejercen los pistones durante el tiempo de expansin. El cigeal ha sido diseado para cambiar el movimiento recproco de la biela en movimiento rotatorio. Los cigeales tienen conductos en los codos por donde el aceite lubricante de los casquetes de bancada fluye hacia los casquetes de las bielas. Las secciones torneadas y pulidas por donde el cigeal se fija al bloque se llaman casquetes de bancada. Las secciones pulidas donde se acoplan las bielas que establecen la conexin del cigeal con los pistones se llaman casquetes (cojinetes) de biela. Las seccione del cigeal entre los casquetes de bancada y los casquetes de las bielas se llaman codos o brazos del cigeal.

RBOL DE LEVAS El rbol de levas es un eje que gira solidario al cigeal y a la mitad de vueltas que ste.

Est provisto de unas excntricas, llamadas levas, en nmero de dos por cilindro y una ms para la bomba de alimentacin. Las dos levas que tiene cada cilindro son: -Para admisin. -Para escape. En el rbol de levas va dispuesto tambin un pin que servir para moer, por su parte inferior, la bomba de engrase y, por su parte superior, el eje ruptor y pipa o distribuidor.

ARBOL DE LEVAS

LEVAS COJINETES Los cojinetes estn montados en la parte de apoyo, la cual viene a ser el centro de la rotacin del cigeal, y donde las bielas conectan a los pistones y cigeal.

Ellos funcionan para facilitar la rotacin as como tambin para prevenir el desgaste.

BIELAS La biela es una pieza de acero forjado que conecta el pistn al cigeal. Sirve adems para transmitir al cigeal la fuerza recibida del pistn. Por ello su construccin debe ser fuerte a fin de resistir la gran tensin y esfuerzo a que es sometida normalmente. En ella se distinguen tres partes: pie, cuerpo y cabeza. Pie: Parte de la biela que se une al pistn por medio de una pasador o buln.

- CUERPO DE BIELA: Situada entre el pie y la cabeza de la biela asegura la rigidez de la pieza. - La cabeza de la biela: fundida en el mismo cuerpo, gira sobre el codo del cigeal consta de dos partes: una superior o cabeza y la inferior llamada tapa de la biela, que se sujeta por medio de esprragos o tornillos de presin.Cabeza de biela Pie de biela

Cuerpo de biela Sombrerete Tuerca de biela (Tapa de biela)

CASQUETES O COJINETES DEL MOTOR Los casquetes del cigeal y bielas ejecutan un difcil trabajo debido a las altas velocidades y cargas que deben resistir. Para proveer una lubricacin adecuada de los casquetes entre la superficie y el eje, existe un juego u holgura de aceite. Generalmente proveen ranuras en las superficies del casquete, para que ayuden en la lubricacin del aceite por toda la superficie del casquete. El flujo est controlado por el diseo de la ranura y en muchos casos por el juego en las mitades que se separan de los casquetes.

Casquetes de bancada

Casquetes de biela

VOLANTE DEL MOTOR Este facilita las rotaciones del motor. El tiempo de expansin es el nico de los cuatro tiempos de l ciclo en que el pistn aplica fuerza al cigeal. Durante los otros tres tiempos, es el cigeal el que hace mover el pistn hacia arriba y hacia abajo en el cilindro.

Para que el cigeal siga girando en los otros tres tiempos del ciclo se consigue por medio del volante, que es una pesada rueda fijada en uno de los extremos del cigeal. Cuando el cigeal y el volante son puestos en movimiento por la fuerza del pistn aplicada mediante la biela durante el tiempo de expansin, la inercia del volante hace que el cigeal contine girando mientras se produce los tiempos de escape, admisin y compresin siguiente. Entonces al producirse otro tiempo de expansin, el cigeal y el volante reciben un nuevo impulso. El volante del motor acumula inercia y regulariza el movimiento del motor. Consiste en una rueda pesada, de fundicin de acero, que se monta en el extremo del cigeal ms prximo a la caja de cambios. El volante sirve de plato de soporte del embrague, que vale para transmitir o no, a voluntad del conductor, el movimiento del motor al resto del automvil.Corona dentada del volante

Pernos

Volante

Corona dentada del volante Cigeal

Pernos

Volante