Sensor arbol de levas

LABORATORIO DE TRIBOLOGÍA FIME XALAPA

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DUNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

“DESCRIPCIÓN, FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DEL MOTOR

INYECTADO 2.0 VW “

MONOGRAFIA

Que para obtener el título de: INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICISTA

PRESENTA: LUIS ANTONIO ROMERO MORALES

DIRECTOR: ING. ANDRÉS LÓPEZ VELÁZQUEZ

XALAPA, VER. FEBRERO 2012


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Descripción, Funcionamiento y Mantenimiento

Del Motor Inyectado 2.0 litros de VW.

Luis Antonio Romero Morales Universidad Veracruzana

REVISIÓN TÉCNICA

Director del trabajo práctico técnico

Dr. Andrés López Velázquez

Sinodales:

Mtro. Augusto Fernández Ramírez

Ing. José de Jesús Navarro Piedra

Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica Campus Xalapa.


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AGRADECIMIENTOS.

El éxito consiste en obtener lo que se desea. La felicidad, en disfrutar lo que se obtiene.

Ralph Waldo Emerson (1803-1882) Poeta y pensador estadounidense.

A DIOS:

Por haberme concedido esta vida llena de dicha, y haberme dado el regalo más grande del mundo que

es mi familia, por haberme dado una madre y un papa excepcionales que han sabido mostrarme el

camino correcto a lo largo de mi vida y por mi hermana que me ha regalado los momentos más

felices. Por concederme salud, bienestar y las capacidades necesarias para lograr esta meta por lo

que tanto hemos luchado.

A MI MADRE ENRIQUETA:

Que en todo momento me ha brindado el ejemplo de cómo vivir con dignidad para luchar por una

vida mejor, por todo el amor, apoyo, amistad y esmero incondicional que me ha dado para lograr

hacer de mi una mejor persona día con día. Es por todo eso que le dedico este trabajo con mucho

amor, porque sé que lo mereces más que cualquier otra persona en este mundo.

A MI PADRE LUIS OCTAVIO:

Por ser un ejemplo para mí, ya que día a día él estuvo conmigo en las buenas y en las malas, me supo

guiar para ser mejor como persona y superar los obstáculos que me ha puesto la vida hasta ahora, y

que mas que un papa ha sido mi mejor amigo.

A MIS HERMANA:

A Enriqueta porque toda la vida le estaré eternamente agradecido por la amistad, por el ejemplo que

me has mostrado y apoyo que me ha regalado, por estar siempre a mi lado y por ser ella misma.

A Marisol por ser más que una novia, por todo el amor y apoyo que me brinda, por estar siempre a

mi lado y porque de tu sonrisa he aprendido mucho, ¡te amo!

A todas las personas que han estado conmigo y me han regalado su amistad, a mis primos, tíos, y

abuela, quienes han estado conmigo en los momentos difíciles y también con los cuales he compartido

los momentos más agradables de mi vida.

Al Dr. Andrés López Velázquez por brindarme su gran apoyo y guía durante mi trabajo, y por ser un

ejemplo de profesionista y persona.

http://www.proverbia.net/citasautor.asp?autor=332


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INTRODUCCIÓN

La ambición del hombre por construir maquinas que sean capaces de realizar el

trabajo de una persona derivo en la elaboración de un maquina peculiar, el motor

de combustión interna capaz de mover grandes cargas durante largas distancias. El

motor de combustión surge como una mejora de la maquina de vapor durante la

revolución industrial (segunda mitad del siglo XVIII y principios del siglo XIX).

Los primeros motores de combustión interna no tenían compresión, por lo que eran

maquinas muy ineficientes, hasta que el alemán Nikolaus Otto presento un motor

basado en un ciclo de cuatro tiempos conocido como ciclo Otto el cual incorporaba

la compresión para hacer mas eficiente al motor.

Hoy en día los motores de combustión interna se han convertido en una de las

maquinas mas importantes en la vida del hombre, sin embargo debido al alto

numero de vehículos que existen en la actualidad ha ocasionado que las empresas

dedicadas a la fabricación de motores inviertan tiempo y dinero en investigaciones

que lleven a la creación de motores mas eficientes para cumplir con las

expectativas de los usuarios tal es el caso de la marca alemana VolksWagen (VW),

que ha logrado establecerse como una de las mas reconocidas gracias a la

innovación que presentan sus motores.

Uno de los motores mas vendidos por la marca VolksWagen es el motor inyectado

2.0 litros el cual se aprecia en el vehículo ahora conocido como jetta clásico, este

motor desde su aparición ha sufrido grandes mejoras, gracias a que el avance de la

tecnología ha permitido el desarrollo de dispositivos electrónicos que ayudan a

mejorar el desempeño de los diversos sistemas del motor, por ejemplo; el sistema

motronic y el sistema de aceleración electrónico por solo mencionar a alguno de

ellos, pero no solo la electrónica ha logrado mejorar a este motor, la ciencia de

materiales también ha puesto de su parte ya que el descubrimiento de nuevas

aleaciones y la implementación de nuevos materiales en la elaboración de este

motor, garantizan que tenga un mejor rendimiento y una mayor durabilidad.

Con la finalidad de prolongar la durabilidad de sus motores la marca VolksWagen

ofrece un mantenimiento preventivo, el cual se aplicara por periodos de tiempo

establecidos. El mantenimiento no solo garantiza una mayor durabilidad, sino que

también garantiza un mejor funcionamiento y desempeño del motor en condiciones

normales de uso además brinda al usuario un mayor grado de fiabilidad sobre el

producto que ha adquirido.


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Índice

Dedicatorias 4

Introducción 5

Índice 6

Capitulo 1 Antecedente

Antecedentes 8

Principios fundamentales 14

Capitulo 2 Componentes principales del motor

Cabeza del motor 23

Cuerpo del motor 25

Carter 28

Capitulo 3 Sistemas mecánicos, eléctricos y electrónicos del motor.

Sistema de encendido 31

Sistema de inyección 32

Sistema motronic 32

Sistema de lubricación 38

Sistema de refrigeración 41

Sistema de aceleración electrónico 43

Sistema de purga de carbono 46

Sistema de depuración de los gases de escape 48

Capitulo 4 Mantenimiento del motor

Mantenimiento por tiempo 51

Mantenimiento por kilometraje 58

Anexos 63


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Capítulo

1

Luis Antonio Romero Morales

FIME XALAPA

Antecedentes.

Temas de este capitulo

Antecedentes del motor 2.0 VW.

Principios fundamentales

En este capítulo se pueden observar los cambios o mejorías que se

le han hecho al motor 2.0 VW desde su aparición, además se

presentan algunos conceptos básicos que nos ayudaran a entender

el funcionamiento del mismo.


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CAPITULO 1

Experiencia es el nombre que le damos a

nuestras equivocaciones.

Ralph Waldo Emerson (1803-1882)

Escritor, filósofo y poeta estadounidense.

ANTECEDENTES

El motor 2.0 litros de VW surge a principios del año 1991 con el jetta tercera generación

(A3) en Europa y en Estados Unidos y no es hasta principios del año 1993 cuando hace su

aparición en México, este motor surge como sucesor de los motores 1.6 y 1.8 litros los cuales

eran capaces de proporcionar un torque de 135 Nm y 149 Nm respectivamente, motores que

se aplicaron para el jetta segunda generación, aunque el motor 2.0 litros era una novedad no

presentaba muchas diferencias a sus antecesores salvo la mayor cilindrada que hacía que este

motor fuera capaz de proporcionar un torque de 166 Nm, algunos sistemas eran idénticos

como el sistema de inyección electrónico digifant sistema que reemplazo al carburador desde

1980, aunque algunas versiones del jetta tercera generación todavía venían equipadas con los

motores 1.6 y 1.8 litros. El motor 2.0 litros ya se afianzaba en el mercado logrando gran

aceptación de los usuarios.

Figura 1.1 jetta A3 y motor 2.0 litros.

A partir de su aparición, el motor 2.0 litros de VW sufre varios cambios debido al

surgimiento del jetta generación cuatro (A4) el cual presentaba un diseño totalmente diferente

al del jetta tercera generación: y por obvias razones se necesitaba un motor con grandes

mejoras como el sistema de inyección digifant que fue remplazado por el sistema motronic, el

cual a diferencia del sistema digifant, este remplaza al distribuidor por un transformador de


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encendido, así como la unidad de mando la cual traía internamente un sensor de carga cuya

finalidad era medir temperatura y presión del motor pero para que este pudiera estar

monitoreando estas dos magnitudes se necesitaba una manguera que iba desde el múltiple de

admisión hasta la unidad de mando, ahora, dicho sensor pasa a estar en la parte externa de la

unidad, y con esto se quita la manguera que por lo general sufría daños. Este sensor tiene

contacto directo con el múltiple de admisión y así se logra tener un mejor monitoreo de estas

magnitudes.

Figura 1.2 jetta A4 y su motor 2.0 litros.

El sensor de efecto hall que habitualmente estaba en el distribuidor cuya finalidad era

encontrar el punto muerto superior del cilindro para determinar el tiempo en que se debía

enviar la corriente para lograr la chispa pasa directamente al árbol de levas y se incorpora un

sensor de posicionamiento del cigüeñal esto con la finalidad de tener sincronizados al árbol

de levas con el cigüeñal y poder determinar ya de manera electrónica el momento adecuado

para enviar la corriente para lograr la chispa.

Figura 1.3 Sensor de efecto hall en el distribuidor y en el árbol de levas


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Una nueva innovación de este motor surge en esta misma generación del jetta aunque en

versiones posteriores, como el sistema de aceleración del motor que pasa de ser de chicote a

electrónico por medio de potenciómetros cuya finalidad era únicamente eliminar el cable y

poder monitorear su funcionamiento, y se instalaron unos sensores llamados de picado en el

monobloque del motor.

Figura 1.4 acelerador de chicote y acelereador electronico.

Con las nuevas adaptaciones que se hicieron se necesitaba una nueva unidad de mando del

motor la cual fuera capaz de monitorear el funcionamiento de los sensores e inclusive,

informarle al conductor si algo no andaba bien con el motor, y por si fuera poco, corregir un

problema común como el cascabeleo, que no es más que el ruido que se produce dentro de la

cámara de combustión debido al choque de explosiones, ya que en algunas ocasiones el aire

que se necesita para la combustión ya entra inflamado debido a las altas temperaturas y al

producirse la chispa, esta enciende al combustible por lo que se producen dos explosiones, la

unidad lograba esto gracias a los sensores de picado ya que estos eran capaces de detectar las

vibraciones que se producen en la cámara de combustión y así informar a la unidad de mando

sobre la presencia de este fenómeno la cual interpretaba las señales y mandaba la señal al

sensor de efecto hall y sensor de posicionamiento del cigüeñal, para que estos retrasaran o

adelantaran a la corriente que producía la chispa y lograr corregir el problema.

Con la nueva unidad de mando, se decidió mejorar el rendimiento del motor y esto se logro

gracias a la instalación de un sensor en la manguera de aspiración del flujo de aire llamado

sensor de masa de aire o caudalimetro, como su nombre lo indica este mide la cantidad y

temperatura del aire que entra a la cámara de combustión, gracias a las lecturas de este sensor

la unidad de mando era capaz de calcular la cantidad de aire necesaria para mantener la

relación estequiometrica estable y lograr compensar la inyección de combustible logrando un

mejor rendimiento del motor.


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Figura 1.5 sensor de masa de aire.

Los cambios fueron muy notorios prácticamente se pasó de un motor mecánico a uno

electromecánico y esto tenía grandes ventajas como la de poder diagnosticar fallas del motor

mediante una computadora, mejorar el rendimiento del motor, mantener al conductor

informado sobre el funcionamiento del mismo y cumplir con las expectativas, pero esto

también tenías sus desventajas ya que si alguno de estos sensores fallaba se veía afectado

todo el funcionamiento del motor , pero eran más las ventajas que desventajas por lo que se

decidió continuar con este rumbo.

El motor 2.0 también sufre cambios en su diseño original como el múltiple de admisión que

pasa de estar en la parte inferior a la parte superior del motor logrando tener una mejor

accesibilidad a este; y los materiales del cual se encontraba elaborado anteriormente se

mejoran gracias al avance en la ciencia de los materiales logrando que este fuera más

resistente a las altas temperaturas y garantizar una mayor durabilidad.

Con el paso de los tiempo, el jetta generación cinco aparece y llega a México a principios del

año 2005 pero ya deja de llamarse jetta y pasa a llamarse bora este vehículo presentaba un

diseño innovador y tubo gran aceptación en el mercado, en cuanto al motor que lo equipaba

era un motor 2.5 litros de cinco cilindros, aunque el sistema de inyección era el mismo al de

su antecesor el 2.0 litros este motor presentaba muchas novedades y sistemas muy diferentes

que hacían que este fuera mucho más eficiente; y por si fuera poco, el bora salió en muchas

versiones, una de las cuales era le versión TDI (turbo diesel inyection.), la cual contaba con

un motor diesel también 2.5 de cinco cilindros por lo que se creyó el fin del motor 2.0 litros y

del legendario jeta.


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Figura 1.6 Bora y motor 2.5 litros.

Pocos años después la marca VW anuncia el lanzamiento del jetta generación seis la cual

también se iba a llamar jetta esta iba a presentar un diseño ya distinto al del bora y al del jetta

generación cuatro en cuanto a los motores que iban a equipar a este vehículo serian los

motores del bora con algunas mejorías. Pero a la marca de inicio se le presentaron algunos

problemas ya que el bora estaba bien establecido en el mercado y era preferido por muchos,

por lo que la marca decide no continuar con la elaboración del bora y así poder introducir al

mercado el jetta generación seis y para compensar la salida del bora la marca anuncia el

lanzamiento del jetta clásico la cual no era más que una versión moderna del jetta generación

cuatro que de hecho este vehículo es conocido también como A4 solo que algunos sistemas

de confort cambiaron dependiendo la versión del vehículo, en cuanto al motor que lo iba a

equipar seria el motor 2.0 litros, el cual se puede observar en estos vehículos hasta la fecha ya

con todas sus mejoras antes mencionadas.

Figura jetta generación seis y motor 2.5 litros.


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Esta nueva versión del jetta se pretendía que fuera la más accesible a los usuarios

monetariamente hablando ya que el motor 2.0 litros que equipa a este vehículo es

relativamente barato, y el cual tras todas sus mejoras se convirtió en un motor más eficiente y

capaz de cumplir las exigencias de las nuevas generaciones de usuarios. La marca no tuvo

que esperar mucho tiempo para ver los resultados ya que tras su salida el jetta clásico no

tardo mucho en ocupar el primer lugar en ventas a nivel nacional superando al tsuru de nissan

el cual había ocupado ese lugar durante un periodo de 5 años.

Figura 1.8 jetta clásico y motor 2.0 litros.

Tras el logro de obtener el primer lugar en ventas la marca VW decide darle una serie de

renovaciones al motor 2.0 con la finalidad de mantener la aceptación de los usuarios, las

renovaciones consistieron en distintas versiones del motor, una de las cuales era la versión

TDI (turbodiésel inyection). Esta versión era similar al motor 2.5 litros TDI del bora, la gran

ventaja que se pretendía tuviera este nuevo motor era que al ser de cuatro cilindros tuviera un

rendimiento más alto. Con este nuevo motor la marca pretendía tener en el mercado un

vehículo accesible y barato en el consumo de combustible lo cual le garantizara mantener el

primer lugar en ventas tras el aumento en el precio de la gasolina.

Con todos los cambios que se le hicieron al motor 2.0 litros la marca VW se ha consolidado

como una de las más prestigiosas a nivel mundial ya que este motor es uno de los más

vendidos. Ha sido un gran avance el que se puede observar en este motor lo que nos da una

idea de lo que puede venir en el futuro y no solo en los motores VW sino en los motores en

general.


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PRINCIPIOS FUNDAMENTALES.

Un motor de combustión interna es una máquina que transforma la energía química

proveniente de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión en energía

mecánica, existen muchas maneras de clasificar a los motores de combustión interna aquí

solo mencionaremos tres de ellas:

Según el ciclo.

De dos tiempos (Dugald Clerk).

De cuatro tiempos. (Otto y diesel)

Por la posición de los pistones.

Verticales.

Horizontales.

En V.

Radiales.

Por el tipo de carrera que desarrollan los pistones.

Carrera larga.

Carrera corta.

Carrera cuadrada.

Dado que el motor 2.0 VW es de cuatro tiempos con inyección de gasolina y los pistones se

encuentran en posición vertical los cuales desarrollan una carrera cuadrada solo se definirán

el ciclo Otto, lo motores verticales de carrera cuadrada.

CICLO OTTO.

En 1876, Otto, un ingeniero alemán, aprovechando el principio de Beau Rochas, construyo

un motor con ciclo de trabajo de cuatro tiempos que resulto muy afortunado, en honor a este

ingeniero el ciclo es conocido como ciclo Otto, los cuatro tiempos de este ciclo son:

1.- Una carrera de admisión para inducir una mezcla de aire y combustible hacia el interior

del cilindro del motor (válvula de admisión abierta).


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2.-Una Carrera de compresión, para elevar la temperatura de la mezcla (ambas válvulas

cerradas).

3.- Al final de la carrera de compresión, ocurre la chispa y el incendio consecuente de la

mezcla homogénea, liberando energía que aumenta la temperatura y la presión de los gases;

en seguida desciende el embolo en la carrera de expansión o de potencia (ambas válvulas

cerradas).

4.- Una carrera de escape, para barrer al cilindro, dejándolo libre de gases quemados (válvula

de escape abierta).

Los cuatro tiempos mencionados anteriormente se pueden graficar en un diagrama

termodinámico (de presión contra volumen PV), el cual quedaría de la siguiente forma:

Figura 1.9 diagrama del ciclo Otto.

El diagrama de la figura 1.9 muestra al ciclo Otto ideal el cual modela el comportamiento de

manera aproximada de un motor de combustión interna ya que no se consideran las pérdidas,

si se consideraran las pérdidas que sufre un motor de combustión interna el diagrama sufre


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una modificación ya que la líneas no serían tan rectas y pasarían a ser curvas como se puede

observar en la siguiente figura:

Figura 1.10 diagrama del ciclo Otto real.

Las pérdidas en un motor de combustión interna son muchas pero las que más afectan el

rendimiento del motor son las perdidas por transferencia de calor y las perdidas por

vibración, siendo las primeras las que ocasionan que el diagrama sufra esta modificación ya

que el proceso de compresión se considera un proceso adiabático al igual que el proceso de

combustión por lo que estas pérdidas ocasionan un desbalance térmico, el cual ocasiona que

la presión se modifique.

RELACION ESTEQUIOMETRICA (RELACION DE LA MEZCLA AIRE

COMBUCTIBLE).

El combustible y el aire se deben mezclarse en una proporción determinada. Esto es necesario

para conseguir una combustión completa, un funcionamiento seguro del motor y unas

emisiones bajas de gases de escape, como ya se mencionó anteriormente antes el combustible

y el aire se mezclaban en un carburador, pero esta técnica se reemplazó por sistemas de

inyección electrónicos más rápidos y precisos. Su misión es preparar una mezcla homogénea

de combustible y aire para el motor. Por homogénea se entiende mezclada y repartida de

modo uniforme en la cámara de combustión, esto significa que todo el combustible se tiene

que gasificar por completo, pues solo así se puede inflamar.

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Archivo:Otto-real.png


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Como ya hemos dicho, el combustible y el aire se tienen que mezclar en una proporción

determinada, la proporción de aire se indica con el coeficiente lambda (λ).

La proporción teórica de aire y combustible de un motor Otto es de 1:14.7, en estos casos

también se habla de λ=1, esto significa que un kilogramo de combustible se debe mezclar con

14.7 kilogramos de aire para poderse quemar por completo.

La proporción práctica del aire con respecto a la teórica difiere debido a diversos factores

como:

Temperatura.

Numero de revoluciones.

Carga del motor.

De esto resultan proporciones características de combustible y aire que influyen en el

funcionamiento del motor, y de las cuales hablaremos a continuación:

Si hay exceso de aire, la cantidad de aire aportado es mayor que la mínima necesaria para que

la cantidad de combustible inyectada se queme por completo lo que resulta λ˃1, se habla

entonces de un régimen de mezcla pobre.

El caso contrario se presenta si falta aire en el motor, la cantidad de aire aportada e ahora es

menor que la demanda mínima de aire, esto significa que λ˂1 debido a esto, a igual cantidad

de aire la proporción de combustible en la mezcla es mayor que la teóricamente necesaria, se

habla entonces de una mezcla rica.

Al presentarse cualquiera de las condiciones anteriores se hace imposible llevar a cabo una

combustión completa, para que la mezcla de combustible y aire siga siendo inflamable, no se

deben superar ciertos límites en la preparación de la mezcla, los cuales se conocen como

límites del funcionamiento del motor.

Si la mezcla es demasiado pobre, la proporción de combustible no basta para la ignición y el

motor no funciona, la mezcla más pobre aun inflamable no debería sobre pasar la relación de

un kilo de combustible por 22kg de aire aproximadamente lo cual equivale a λ=1.5.

Si no hay suficiente aire o está demasiado frio, el combustible no se puede gasificar por

completo. Gran parte del combustible permanecerá en estado líquido y no se podrá inflamar,

una mezcla justamente inflamable no debería tener una relación inferior a 1 kilogramo de

combustible por 7.5 kilogramos de aire, lo cual equivale a λ=0.5.


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La única manera de conservar el coeficiente de del aire λ bajo estos límites, es decir, de la

mezcla correcta de combustible y aire, es por sistemas electrónicos bajo la influencia de

numerosos factores, los motores con inyección en el tubo de admisión regulan el valor de

lambda casi a uno, este valor suele ser más bajo mientras el motor está en la fase de

calentamiento ya que la mezcla es entonces generalmente rica, esto se debe a la baja

temperatura, la cual ocasiona que se precipita una parte de combustible en las paredes de los

cilindros y en el tubo de admisión en forma de una película que no se quema por completo

formando una mezcla pobre, no obstante, para obtener una mezcla inflamable se enriquece

con combustible.

RELACÍON DE COMPRESÌON.

La capacidad de potencia y par de un motor Otto, depende fundamentalmente del proceso de

combustión. Es aquí donde la compresión desempeña un papel fundamental ya que esta tiene

la función de preparar la mezcla de combustible y aire para llevar a cabo la combustión.

El desarrollo del proceso de compresión también influye esencialmente en el consumo de

combustible y en la emisión de gases de escape para entenderlo mejor, veamos este proceso

más a detalle.

Se plantea primero la cuestión de porque es importante comprimir la mezcla de combustible

y aire, debido al elevado número de revoluciones de un motor Otto, se dispone de muy poco

tiempo para la combustión, con la compresión se aproximan mucho las moléculas de

combustible y oxígeno, gracias a lo cual pueden reaccionar entre sí con mayor rapidez al

mismo tiempo se consigue que la temperatura de la mezcla aumente a 400 o 500 grados

Celsius antes de la combustión, creando las condiciones óptimas para un encendido seguro de

la mezcla.

La fuerza con la que se comprime la mezcla de combustible y aire, depende del diseño del

motor, la relación de compresión está dada por la fórmula:

Más concretamente, la compresión se desarrolla del siguiente modo:

Al comienzo del tiempo de compresión, el pistón está en su punto muerto inferior, la cámara

de combustión se ha llenado por completo de mezcla fresca, durante el tiempo de admisión

precedente, durante el tiempo de compresión sube el pistón, el volumen disponible para la

mezcla de combustible y aire disminuye continuamente con esto aumenta la presión y

temperatura, cuando el pistón llega a su punto muerto superior, al final del tiempo de

compresión, el volumen en el que se encuentra la mezcla de combustible y aire se ha

reducido al mínimo, este volumen recibe el nombre de espacio de compresión y este a su vez

está conformado por cuatro subvolumenes:


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Volumen de la cámara de combustión.

Volumen de las cavidades para las válvulas.

Volumen de la cavidad de la cabeza del pistón.

Volumen entre el aro de fuego y el segmento de compresión superior.

Otro factor que influye en la relación de compresión es el volumen máximo de la cámara de

combustión, que se tiene cuando el pistón se encuentra en su punto muerto inferior y este a su

vez se compone de dos subvolumenes:

Volumen del espacio de compresión (compuesto de cuatro subvolumenes

mencionados anteriormente).

Cilindrada.

VARIACION DE LA COMPRESION.

Una modificación de la compresión por diseño repercute en el grado de rendimiento del

motor, básicamente, con una relación de compresión mayor se puede conseguir un mejor

grado de rendimiento, sin embargo, hay algunos factores que se oponen a un aumento

ilimitado, los factores son los siguientes:

Si la presión de combustión y la temperatura de la cámara de combustión son muy altas, la

mezcla de combustible y aire tiende a auto inflamarse antes del momento del encendido, esto

se conoce como combustión detonante, la cual ocasiona:

Esfuerzos térmicos y mecánicos elevados del motor.

Aumento del desgaste.

Disminución de la potencia del motor.

Por lo tanto, debe evitarse un autoencendido de la mezcla de combustible y aire.

Otro punto que lleva a una limitación de la relación de compresión es la emisión de gases de

escape, ya que una temperatura de combustión elevada hace que se libere más óxido de

nitrógeno.

Al mejorar el grado de rendimiento del motor, la temperatura de los gases de escape

disminuye, sin embargo, la temperatura no es suficiente para iniciar las reacciones necesarias

para la depuración de los gases de escape en el catalizador. Los hidrocarburos sin quemar y el

monóxido de carbono salen directamente al medio ambiente, es por esto que es necesario

estar monitoreando los gases de escape y esto se logra gracias a la sonda lambda ubicada en


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el catalizador la cual analiza a estos gases, con el fin de que estos no sobre pasen los límites

establecidos por la norma oficial mexicana. Este sensor funciona como un regulador ya que al

analizar los gases de escape, esta le transmite sus resultados a la unidad de mando la cual los

interpreta, y esta manda una señal para que los inyectores regulen la inyección de

combustible y aire para que los gases de escape se mantengan durante los parámetros.

RENDIMIENTO DEL MOTOR.

El objetivo del proceso de combustión en un motor Otto es transformar la energía

suministrada, la cual se debe entregar al motor en una forma aprovechable. Durante el

proceso de combustión se transforma la energía química del combustible, para esto se aporta

el oxígeno del aire aspirado. El resultado de esta transformación es una energía mecánica que

se transmite al cigüeñal del motor, sin embargo, durante la combustión solo se transforma

una parte de la energía química en mecánica, aproximadamente solo de un 25% a un 30% de

la energía aportada llega al cigüeñal.

El grado de rendimiento se puede expresar por la fórmula:

Teóricamente se puede hablar de un rendimiento del 100%, pero en la práctica se producen

perdidas, tanto durante la combustión, como en el interior del motor, por lo que, el grado de

rendimiento siempre será menor del 100%.

En un motor de combustión interna se producen las siguientes perdidas de energía:

Perdidas por calor (gases de escape).

Perdidas por cesión de calor al agua refrigerante.

Perdidas por rozamiento de los componentes mecánicos del motor.

Perdidas por flujo del cambio de gases.

Las transformaciones no deseadas de la energía son pues una parte considerable de la

conversión de energía total, este hecho se refleja en el valor del grado de rendimiento.

En el desarrollo de los nuevos motores, se pone siempre en primer plano, la mejora del grado

de rendimiento y por lo tanto la rentabilidad del motor, citaremos a continuación algunas de

las medidas posibles:

La optimización de la combustión por medio de la inyección directa de gasolina.

Elevación de la relación de compresión.

Lograr la inflamación de una mezcla muy pobre.


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Reducción de las pérdidas de energía.

Esto lo hace posible ante todo el uso de materiales más ligeros, pero también pueden

contribuir lubricantes más eficientes.

MOTORES VERTICALES.

Los motores de combustión interna verticales tienen la misma función que cualquier otro

motor. Este motor recibe el nombre de vertical por que la posición de los pistones es en

forma vertical como se muestra en la siguiente figura:

Figura 1.11 Motores con pistones en posición vertical.

Estos motores contienen en la parte superior la cabeza del motor la cual aloja a al árbol de

levas y las válvulas de admisión y de escape, en la parte media está ubicado el cuerpo del

motor el cual aloja a los cuatro pistones por la parte interna, a las cuatro bujías por la parte

externa y al cigüeñal, por último en la parte baja del motor se encuentra el depósito de aceite

del motor o cárter el cual aloja una bomba de aceite encargada de mantener la recirculación

del lubricante en el motor.

MOTORES DE CARRERA CUADRADA.

El motor de carrera cuadrada se designa así porque la distancia entre el punto muerto superior

del pistón y el punto muerto inferior es la misma que el diámetro del pistón este motor es el

intermedio entre los de carrera larga y carrera corta, surgió como una alternativa y es ideal

para vehículos medianos.


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Capítulo

2


FIME XALAPA

Componentes principales del motor.

Todo motor de combustión interna tiene sus partes principales y

componentes auxiliares, que hacen este funcione correctamente y

de una manera eficiente.


Cabeza del motor.

Cuerpo del motor.

Carter.


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CAPITULO 2

Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía

atómica: la voluntad.

Albert Einstein (1879-1955).

Físico alemán.

CABEZA DEL MOTOR

La cabeza del motor se encuentra ubicada en la parte superior del motor y está fabricada

generalmente de fundición aleada con otros materiales, que añaden características de

resistencia, rigidez y conductividad térmica. En la mayoría de los casos se utilizan aleaciones

de aluminio. Este material combina la ligereza con un alto grado de conductividad térmica.

Esta característica es muy deseable. Asegura que el calor de la combustión sea evacuado al

exterior, evitándose la formación de puntos calientes que pueden ocasionar la detonación de

la mezcla antes de tiempo. Se logra con estos materiales que se pueda elevar la relación de

compresión, mejorando el rendimiento del motor.

Figura 2.1 cabeza del motor 2.0 litros VW.

La cabeza del motor como se puede observar la figura 2.1 aloja al árbol de levas, el cual está

construido en acero especial mecanizado y sus levas excéntricas y descansos son tratados

térmicamente para proveer una superficie resistente al desgaste, esto es de entenderse ya que

el alto número de revoluciones y las altas temperaturas al que está sujeto este elemento

pueden provocar que este falle o se rompa ocasionando daños serios al motor.


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Figura 2.2 árbol de levas del motor 2.0 VW.

Otra parte fundamental que aloja la cabeza del motor son las válvulas las cuales son las

encargadas de llevar a cabo los procesos de admisión y de escape en la cámara de

combustión. Estas se fabrican de acuerdo a su función (admisión-escape). El material

estándar es una aleación de cromo-silicio (X 45 Cr Si 9-3). Para las válvulas de escape se

utiliza una aleación especial de níquel y en algunas ocasiones se endurecen con un

recubrimiento de estelita que las protege de las condiciones adversas, como elevadas

temperaturas y corrosión química debido a que estas están sujetas a esfuerzos mayores. Esta

capa sobre base de cobalto-cromo se aplica por soldadura y luego se mecaniza.

Figura 2.3 válvulas del motor 2.0 VW.

Otro elemento que va de la mano con las válvulas son los resortes que llevan estas, los cuales

tienen la función de regresar a la válvula a su posición después de haber sido accionada por

las levas del árbol de levas, los resortes deben de ser de material resistente a la torsión de alta

frecuencia; por lo general hechos de alambre de acero al carbono estirado en frio, o

aleaciones de aceros mangano silicosos o al cromo silicio con tratamientos térmicos.


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Figura 2.4 resortes de las válvulas del motor 2.0 VW.

CUERPO DEL MOTOR.

El cuerpo del motor se encuentra ubicado en la parte media y es la parte más grande e

importante del motor ya que aquí se lleva a cabo la combustión, el proceso que hace posible

la transformación de la energía, debido a esto el cuerpo del motor debe de resistir las altas

temperaturas y los esfuerzos mecánicos producidos por el movimiento de los pistones.

Los materiales que se emplean en la fabricación del cuerpo del motor son hierro de fundición

gris o fundición con grafito, también de aluminio o magnesio reforzado con aluminio, con el

empleo de estos materiales se prevé una mayor durabilidad y mejor rendimiento del motor.

Figura 2.5 cuerpo del motor 2.0 VW


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El cuerpo cumple una función importante en el funcionamiento del motor este va a alojar a

los pistones, encargados de transmitir le energía al cigüeñal, estos elementos se constituyen

en dos partes el pistón (cabeza) y la biela ambos son fabricados de materiales distintos; esto

se debe a que el pistón está expuesto a las altas temperaturas de la combustión y la biela no,

los pistones son fabricados normalmente en aleaciones de aluminio y magnesio metales

moldeables y ligeros que transmiten fácilmente el calor, las bielas son fabricadas de acero

forjado en los motores de uso estándar y en los motores de competencia las bielas son

fabricadas de titanio o aluminio debido al alto número de revoluciones.

Figura 2.6 pistones y bielas del motor 2.0 VW.

Con el fin de mantener sellada a la cámara de combustión, los pistones llevan unas pequeñas

hendiduras en las cuales se van a alojar unos anillos que son piezas circulares de sección

generalmente rectangular, aunque, todos tienen la función de mantener sellada

herméticamente a la cámara de combustión cada anillo es diseñado según la posición en la

que se encuentre.

Debido a que el sellado seguro de la compresión permite obtener el máximo de la fuerza

producida por el motor, los anillos superiores son fabricados para lograr un asentamiento

instantáneo y superior para que el sellado del cilindro (embolo) sea óptimo. Los juegos de

anillos superiores de alta calidad so revestidos con molibdeno, cromo o plasma- molibdeno

para mejorar su rendimiento en condiciones exigentes. Estos materiales permiten que los

anillos mantengan su integridad de sellado en presiones extremas y altas revoluciones.

El segundo anillo está fabricado de hierro S.A.E.-J929A lo que proporciona una durabilidad

excelente y un superior control de aceite. La función primordial del segundo anillo es el

control de aceite, el diseño del anillo con una cara cónica permite funcionar como una

raspadora, reduciendo de esta manera la posibilidad de que el aceite pase a la cámara de

combustión. El diseño especial de este segundo anillo permite una ruta de escape para los

gases de combustión residuales, reduciendo así, la presión entre los anillos y manteniendo el

anillo superior asentado en su ranura. Sin esta ruta de escape, la presión atrapada levantaría el

anillo superior causando vibraciones y reduciendo el sellado en altas revoluciones.


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El tercer anillo al igual que el segundo tiene la función de controlar el flujo de aceite hacia la

cámara de combustión, este por ser el primero de abajo hacia arriba actúa como un primer

filtro removiendo la mayor cantidad de aceite posible para que el segundo anillo solo

remueva la menor cantidad posible, en cuanto al diseño es del mismo material del cual está

fabricado el primer anillo y el diseño es el mismo. El número de anillos depende del tipo de

uso que se le dé al motor para este caso el motor 2.0 litros VW es un motor pensado para

trabajar en bajas revoluciones por lo que el pistón solo lleva tres anillos en algunos otros

motores de VW como el 1.8 turbo los pistones pueden llevar más de tres anillos debido al

alto número de revoluciones a las que trabajan.

Figura 2.7 anillos del motor 2.0 VW.

Otro elemento que se aloja en el cuerpo del motor y el más importante es el cigüeñal, el cual

es el encargado de transformar la energía química proveniente del combustible en energía

mecánica. Debido al esfuerzo al que está sometido el diseño de este elemento debe ser lo más

óptimo posible, el material empleado en la fabricación de este elemento es acero al carbono y

en algunos casos se emplean aceros especiales al cromo-níquel o al cromo-molibdeno-

vanadio tratados térmicamente. El empleo de aleaciones garantiza que este elemento tenga

una mayor durabilidad y que sea resistente ante condiciones exigentes. El cigüeñal debe

contar con orificios a lo largo para garantizar el paso de lubricante a través de él.

Figura 2.8 cigüeñal del motor 2.0 VW


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El cigüeñal va acoplado a un volante por medio del cual distribuye la energía a la caja de

transmisión del vehículo, este volante esta hecho de acero y sus dimensiones dependen del

diseño del motor (cilindrada, número de cilindros, etc.).

Figura 2.9 volante acoplado al cigüeñal del motor 2.0 VW.

CARTER.

El cárter es la parte de hasta abajo del motor, en los motores VW es fácil de reconocerlo

debido a que es de color negro. Desde el punto de vista teórico, el cárter es una caja metálica

que aloja los mecanismos operativos del motor. Es el elemento que cierra el cuerpo del

motor, de forma estanca por la parte inferior y que cumple adicionalmente con la función de

actuar como depósito para el aceite del motor.

Normalmente el cárter se fabrica por estampación a partir de chapa de acero. Su forma

cóncava aporta la capacidad de almacenaje de aceite necesaria para cada motor, cantidad que

se comprueba verificando el nivel mediante una varilla o sonda con sus correspondientes

marcas. Con el objeto de evitar el oleaje del aceite, que suelen disponer en el cárter de chapas

que frenan el desplazamiento del mismo, especialmente en el sentido de la marcha.

El cárter también se fabrica con aleaciones ligeras de aluminio que sin aportar demasiado

peso, y debido a su buena conductibilidad térmica, disipan una gran cantidad de calor, a lo

que contribuye en muchos casos la presencia de aletas de refrigeración. El empleo de este

material presenta la ventaja añadida de que disminuye el nivel acústico del motor.

El cárter está fijado al bloque motor mediante tornillos con interposición de una junta de

estanqueidad, y en el parte inferior del mismo está situado el tapón roscado que permite su

drenaje. Las juntas de estanqueidad se fabrican de corcho o materiales sintéticos, pero existe

una tendencia a la aplicación de juntas líquidas o masillas sellantes que polimerizan en poco

tiempo en contacto con el aire.


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Este tipo de juntas exigen una adecuada limpieza antes de su aplicación. En ocasiones, el

cárter se atornilla conjuntamente al bloque motor y al cambio de marchas, lo que aporta una

rigidez suplementaria al conjunto cambio-motor.

Figura 2.10 cárter del motor 2.0 VW.

Con la finalidad de que el aceite llegue a todas las partes de motor el cárter aloja una bomba

de aceite, esta bomba es meramente mecánica y va acoplada al cigüeñal por medio de un

sistema de engranajes, la bomba es capaz de suministrar una presión elevada incluso a bajo

régimen de giro del motor con esto se asegura que el motor este bien lubricado ante

condiciones exigentes.

Figura 2.11 bomba de aceite del motor 2.0 VW


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f

Capítulo

3


FIME XALAPA

Sistemas mecánicos, eléctricos y electrónicos del motor.

Para que un motor de combustión interna pueda funcionar

necesita de una serie de sistemas, los cuales son los encargados de

que el motor logre sostenerse en movimiento por si solo, dichos

sistemas se explicaran a continuación.


Sistemas mecánicos. Sistemas eléctricos.

Sistemas electrónicos.


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1

CAPITULO 3

El sabio no dice todo lo que piensa, pero siempre piensa todo lo que dice.

Aristóteles (384 AC-322 AC)

Filosofo griego.

SISTEMA DE ENCENDIDO.

El sistema de encendido consta de un transformador de encendido (transformador elevador)

el cual eleva el voltaje de 12V a 7000V para lograr que el voltaje entre la bujía y el cuerpo

del motor sea lo suficientemente grande para que se forme un arco eléctrico o chispa y así

poder encender el combustible, este transformador reemplazó al distribuidor que como su

nombre lo indica su función era distribuir el voltaje a cada bujía en el momento adecuado, a

diferencia del distribuidor que lograba la distribución de voltaje de manera mecánica este

logra la distribución de voltaje de manera electrónica gracias a la ayuda de los sensores, otro

elemento del sistema de encendido es un motor eléctrico o la marcha como comúnmente le

llaman el cual va acoplado al volante del cigüeñal del motor mediante un piñón. La marcha

tiene la función de hacer girar al motor hasta que este pueda sostenerse por si solo, por lo

general la marcha es un motor eléctrico que trabaja a 12V que es el voltaje aportado por la

batería.

Figura 3.1 transformador de encendido y marcha.


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SISTEMA DE INYECCION.

El sistema de inyección electrónico consta de la bomba de combustible la cual es una bomba

eléctrica que trabaja a 12V ubicada en el tanque de combustible, el filtro de combustible el

cual tiene la función de limpiar al combustible de las impurezas que en este se encuentran,

este es fabricado de papel, mallas metálicas, fibra de vidrio etc. En la actualidad se utiliza un

filtro de cubierta metálica y en modelos mas antiguos se utilizan los de cubierta de plástico.

Otro elemento de este sistema es una válvula de vacío ubicada antes del riel de inyectores, la

cual tiene la función de elevar la presión del combustible en el riel de inyectores, debido a

que cuando los inyectores empiezan a trabajar se presentan perdidas de presión, la válvula

purga el aire creando vacío en el riel elevando la presión. El último elemento de este sistema

es el riel de inyectores el cual es un tubo de aluminio en el cual se encuentran acoplados los

cuatro inyectores que no son más que electroválvulas que tienen la función de pulverizar al

combustible e introducirlo en el cilindro para que se pueda llevar a cabo la combustión.

Figura 3.2 bomba de combustible, riel de inyectores y válvula de vacio.

SISTEMA MOTRONIC.

EL motronic es un sistema integrado, además del sistema de inyección regula también el

sistema de encendido del motor, otros sistemas utilizados hasta entonces solo se encargaban

de formar la mezcla. El motronic utiliza los sensores para monitorear a ambos sistemas. De

esto resulta un alto grado de fiabilidad y economía, el sistema motronic puede trabajar con

diversos sistemas de inyección como el de inyección central o el sistema KE jetronic.

Todo este sistema es monitoreado por la unidad de mando la cual dispone de una memoria en

la cual están almacenados los diagramas característicos para los diversos estados de servicio,

según los datos que registren los sensores la unidad calcula el correspondiente punto de

encendido y el tiempo de inyección adecuado sobre la base de los diagramas memorizados y

los valores programados, luego activa en consecuencia diversos actuadores, la bomba de

combustible y la calefacción de la sonda lambda.


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En la figura 3.3 se muestran los diferentes sensores que son utilizados por el sistema

motronic para calcular el punto de encendido del motor, así como, la ubicación de cada uno,

también se puede observar como están conectados entre si.

Figura 3.3 sistema motronic.

Los sensores de régimen del motor son conocidos como sensores hall ya que su

funcionamiento se basa en el efecto hall. Este motor solo utiliza dos sensores hall uno

ubicado en el cigüeñal y el otro ubicado en el árbol de levas a continuación se explicara el

funcionamiento de cada uno.


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El efecto hall se presenta cuando circula una corriente sobre un semiconductor el cual se

encuentra en un campo magnético, el campo magnético empuja a los electrones hacia las

paredes del conductor logrando que ese lado se vuelva más positivo que el otro, la dirección

en la que son empujados los electrones depende de la dirección del campo, este efecto nos

produce un voltaje en las paredes del semiconductor conocido como voltaje hall.

El sensor ubicado en el cigüeñal por ser un sensor de efecto hall su funcionamiento esta

basado en la influencia de un campo magnético generado por dos polos magnéticos (norte-

sur), en estos motores son múltiples los polos y están ubicados sobre una rueda generatriz

incrustada en soporte del reten del cigüeñal por el lado del volante del motor.

La rueda transmisora es un anillo de acero recubierto con una mezcla de goma y virutas de

metal polarizado magnéticamente de forma alternativa con polos norte y sur. La marca de

referencia para el reconocimiento del punto muerto superior (PMS) son dos polos norte más

anchos. En la figura3.4 se puede entender mejor el funcionamiento de este sensor.

Figura 3.4 sensor hall del cigüeñal.


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El sensor hall ubicado en el árbol de levas tiene el mismo funcionamiento, solo que a

diferencia del sensor hall del cigüeñal la rueda generatriz es diferente, esta no cuenta con el

revestimiento de metal polarizado magnéticamente, ya que en este caso, el sensor cuenta con

un embobinado que produce su propio campo magnético, por lo que el voltaje hall es

constante, la rueda esta dividida en 2 ventanas de y 2 de pero también tiene 2

paredes de y 2 de , en total la suma de ellos es . Cuando las paredes pasan por el

campo magnético del sensor lo cortan logrando que el voltaje hall se pierda, esta caída de

voltaje, la unidad de mando la interpreta como una señal. En la figura 3.5 se muestra al

sensor y se puede apreciar la división de la rueda generatriz.

Figura 3.5 sensor hall del árbol de levas.

La unidad de mando del motor conoce con exactitud la posición del cigüeñal y del árbol de

levas por las señales de los dos sensores anteriores de esta manera puede conocerse el punto

muerto superior e inferior del pistón, para calcular el momento preciso de encendido. En la

figura 3.6 se muestra como la unidad de mando compara las dos señales de estos sensores

para conocer tanto la posición del árbol de levas como la del cigüeñal


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Figura 3.6 grafica de señales de ambos sensores hall.

Los sensores de efecto hall son de gran aplicación para conocer la posición de elementos

rotativos a gran velocidad. En la actualidad estos sensores están en diferentes partes del

vehículo como en sistema ABS y en los sistemas de posición del pedal del freno y del

embrague.

Otro grupo de sensores que están a cargo del sistema motronic, son los sensores de picado o

sensores de detonación uno por cada cilindro, estos sensores son utilizados para corregir un

problema común que se presenta en el motor conocido como cascabeleo, fenómeno que se

describió anteriormente.

Como se menciono en el capitulo uno estos sensores detectan la vibraciones que se producen

en los cilindros por lo que al presentarse el cascabeleo estos mandan una señal a la unidad de

mando, la cual corrige este problema adelantando o atrasando el momento del chipazo.

En la figura 3.7 se muestra al sensor de picado y algunas de sus características de operación,

así como, su ubicación y su respectiva denominación.


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Figura 3.7 sensores de picado o de detonación.

En la figura 3.8 se muestra la grafica de operación de los sensores de picado y como lo

unidad de mando adelanta o retrasa el momento de chispazo, al presentarse el cascabeleo la

unidad retrasa 3.1 grados el chispazo, al dejarse de producir el cascabeleo la unidad de mando

regresa al tiempo anterior del chispazo poco a poco en adelantos de 0.35 grados.

Figura 3.8 Grafica de operación de los sensores de picado o detonación.


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SISTEMA DE LUBRICACION.

El sistema de lubricación empieza con la bomba de aceite ubicada en el cárter del motor la

cual va acoplada al cigüeñal mediante un engrane, cuando empieza a girar el cigüeñal la

bomba empieza a succionar el aceite a través de la coladera que esta colocada en la parte

inferior del cárter y lo envía al filtro de aceite, el cual tiene un radiador cuyas funciones

principales son las de remover las partículas nocivas del aceite y enfriarlo cuando este esta

caliente por el mismo trabajo del motor. De aquí el aceite pasa entre conductos y pasajes, al

pasar bajo presión por estos, proporciona la lubricación necesaria a los cojinetes principales

del cigüeñal, las bielas y los pernos de los balancines. Las paredes de los cilindros son

lubricadas por el aceite que escurre de los pernos de las bielas y de sus cojinetes.

Figura 3.9 circuito de aceite del motor.

Al llegar el lubricante a las partes móviles del motor se van a presentar varios tipos de

lubricación:

Lubricación hidrostática.

Lubricación hidrodinámica.

Lubricación Elastohidrodinámica.

Lubricación de película mínima o al límite.


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Lubricación hidrostática: Se obtiene introduciendo el lubricante en el área de soporte de la

carga a una presión elevada para separar las superficies con una capa gruesa de lubricante.

Este tipo de lubricación se presenta en el arranque del motor cuando la velocidad es baja y el

aceite todavía conserva su viscosidad inicial.

Lubricación hidrodinámica: Es aquella en la cual las superficies que interactúan y que

soportan la carga y generan los esfuerzos mecánicos, están separados por una capa lubricante

relativamente gruesa a manera de impedir el contacto entre metal y metal, por lo general esta

se presenta entre los pistones y el cuerpo del motor.

Lubricación elastohidrodinamica: Es el fenómeno que ocurre cuando se introduce un

lubricante entre las superficies que están en contacto rodante como los engranes y los

cojinetes, generalmente se debe al comportamiento del lubricante debido a su composición

química. El lubricante forma redes que evitan el contacto físico entre los elementos en

movimiento.

Lubricación de película mínima o al limite: Se genera cuando se presenta una condición

anormal en el motor, por ejemplo: cuando hay un aumento repentino de temperatura, cuando

aumenta súbitamente la carga, cuando se reduce la cantidad de lubricante suministrado

debido a una fuga, cuando se tiene una disminución repentina de viscosidad, entre otros.

Figura 3.10 paso del aceite por el cigüeñal.


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Hay dos tipos de aceites que se emplean para los motores VW el aceite mineral y el sintético

como el motor 2.0 utiliza aceite sintético solo describiremos a este. El aceite sintético es un

compuesto químico hallado después de procesar el polialfa-olefina, el cual está clasificado

como un hidrocarburo sintético. Es producido por medio de la polimerización del gas etano

para formular un aceite para motor con características favorables de viscosidad y

temperatura.

CLASIFICACION DE LOS ACEITES.

Es importante mencionar la clasificación de los aceites debido a que no se le puede poner

cualquier tipo al motor, la clasificación de los aceites según su viscosidad esta dada por SAE

(Society of Automotive Engineers). Este sistema establece una relación numérica entre la

viscosidad del aceite y viscosidades especificas mínimas y máximas en una temperatura

establecida para graduar el aceite. Esto quiere decir que mientras más grande sea el número,

más grande será la viscosidad del aceite. Bajo estas condiciones hay once grados de

viscosidad para aceites, estos son: SAE 20, 30, 40, 50 y 60, que son para condiciones

normales de temperatura, y SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W y 25W, que son para condiciones

de temperaturas bajas. Mientras se incrementa la temperatura del aceite, disminuye la

viscosidad de este.

El desarrollo de índices especiales de viscosidad resultó en la creación de aceites

multigrados, estos tienen más de un grado de SAE, por ejemplo 15W-40. Las ventajas de los

aceites multigrados incluyen un fácil encendido cuando el motor esta frio y un consumo

mínimo de aceite cuando esta caliente.

La denominación de los aceites multigrados es un poco mas complicada de lo que parece

sigamos con el ejemplo: 15W-40, aparentemente el 15 significa la viscosidad en frio y el 40

la viscosidad en caliente lo cual significaría que el aceite se vuelve mas viscoso en caliente y

eso no es cierto, el 15 en realidad significa la capacidad de ser bombeado en frio lo cual

garantiza un encendido fácil del motor y el 40 es la viscosidad cinemática del aceite a 100

grados Celsius y la “W” viene de Winter que en español significa invierno.

Después de conocer la denominación de los aceites el motor 2.0 VW utiliza el SAE 5W-40 el

cual tiene la capacidad de ser bombeado fácilmente en frio y provee de una buena protección

al motor cuando éste se encuentra caliente, existe otra norma que también clasifica a los

aceites la API (American Petroleum Institute) la cual también es importante conocer ya que

algunos lubricantes como los elaborados por la Quaker State vienen con la nomenclatura que

proporciona la API. Debido a que VW solo maneja la norma SAE ya no haremos mención a

la norma API, aunque en el anexo B se presentara una tabla con la nomenclatura de los

aceites API.


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SISTEMA DE REFRIGERACION.

El sistema de refrigeración tiene la función de enfriar al motor para evitar que este se

sobrecaliente y que sufra daños considerables, el sistema de refrigeración del motor empieza

con el termostato que es una válvula que evita que liquido refrigerante o anticongelante como

comúnmente le llaman entre al motor, el termostato se encuentra ubicado en el cuerpo del

motor justo en la unión de la manguera que proviene del radiador y el cuerpo del motor. El

termostato funciona por temperatura cuando el motor alcance cierta temperatura el material

del que esta elaborado el termostato se dilatara permitiendo el paso del anticongelante al

motor, en la figura 3.9 se muestra el diagrama del termostato.

Figura 3.9 termostato de material dilatante.

Al entrar el anticongelante al motor es impulsado por la bomba de agua la cual le proporciona

la presión suficiente para que este logre pasar por los agujeros del cuerpo del motor y así

logre enfriar al motor.

Existen dos sistemas de refrigeración uno controlado electrónicamente mediante un

distribuidor de líquido refrigerante y otro controlado mediante mapa de características el cual

consiste en dos sensores que actúan como termómetros uno a la entrada del radiador y uno a

la salida del radiador, la unidad de mando monitorea a estos dos sensores que tienen por

denominación G62 (entrada del radiador) y G83 (salida del radiador) y comparando ambas

lecturas con una serie de graficas para varias operaciones de servicio que almacena en su

unidad de memoria determina cuando activar los ventiladores para enfriar al motor y al

liquido refrigerante durante su paso por el radiador. Por lo general el control del ventilador

depende de la diferencia de temperatura registrada por el sensor de temperatura del líquido

refrigerante G62 y la que registra el sensor G83 ubicado en la salida del radiador.


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El motor 2.0 litros VW utiliza el sistema de refrigeración controlado por mapa de

características ya que el controlado electrónicamente lo utilizan motores mas sofisticados

como el 2.5 litros VW o el 1.8 litros VW turbo cargado.

Figura 3.10 Diagrama del sistema de refrigeración.

La lectura del G62 se puede estar monitoreando constantemente debido a que esta se puede

observar en el tablero, la lectura del G83 solo la monitorea la unidad de mando del motor

debido a que este tiene doble función a parte de ser un termómetro también actúa como un

relevador el cual energiza a los ventiladores, este sensor también se conoce como la caja de

muerto debido a que es de color negro.

Figura 3.11 sensor G83 y G62 respectivamente.


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Los anticongelantes que maneja VW son dos uno, de color rosa y otro de color verde ambos

son considerados puros, el que utiliza el motor 2.0 VW el de color rosa y esta elaborado a

base de alcohol, el anticongelante garantiza el enfriamiento del motor, sin embargo, la

cantidad debe ser la correcta, ya que, si la cantidad es mayor de la necesaria se dañaría al

catalizador, por otra parte, si la cantidad es menor de la necesaria el motor se sobrecalentara

ocasionando que este sufra daños serios.

La cantidad de anticongelante que garantiza el funcionamiento adecuado del motor 2.0 VW

es de cuatro litros en una zona como lo es Xalapa en donde el clima es templado, sin

embargo, en una zona como Toluca en donde se alcanzan temperaturas de bajo cero la

cantidad de anticongelante es menor a cuatro litros ya que este se puede congelar

ocasionando que el sistema de refrigeración del motor quede inhabilitado por completo, y en

zonas como el puerto de Veracruz donde por lo general las temperaturas son elevadas la

cantidad es mayor de cuatro litros ya que el motor se puede sobrecalentar.

SISTEMA DE ACELERACION ELECTRONICO.

El sistema de aceleración electrónico consta de dos potenciómetros que no son más que

resistencias que limitan el flujo de corriente, uno ubicado en el pedal del acelerador, el cual

además contiene un sensor de posicionamiento del pedal del acelerador y otro ubicado en el

motor conocido como mariposa, la cual esta acoplada a un motor eléctrico ambos conectados

a la unidad de mando, otro elemento de este sistema es un sensor de carga o caudalimetro

ubicado después del filtro de aire.

Este sistema funciona de la siguiente manera; cuando pisamos el acelerador el sensor de

posicionamiento del pedal detecta la posición de este y la refleja en el potenciómetro, esto

quiere decir, que mientras mas pisamos el pedal, el potenciómetro permitirá el paso de la

corriente por el cable de menor resistencia, la unidad de mando detecta esta corriente y la

refleja en la mariposa, la corriente llega al motor eléctrico cuyo rotor tiene la forma de una

mariposa, de ahí el nombre, el rotor gira permitiendo el paso del aire hacia el múltiple de

admisión del motor logrando que la mezcla aire combustible se forme de manera mas rápida,

acelerando al motor.

Los potenciómetros trabajan de manera diferente, los del pedal trabajan en paralelo mientras

que los de la mariposa trabajan en cruzado, en la figura 3.12 se aprecia como trabajan cada

uno y como están conectados a la unidad de mando, cabe resaltar que los colores de los

cables que se aprecian indican la resistencia del cable, otro importante elemento que se

muestra en la figura es el modulo pedal de gas o sensor de posicionamiento del pedal, este

modulo utiliza gas para saber con exactitud la posición del pedal gracias a que el sensor

cuenta con un manómetro y al pisar el pedal este ejerce una presión sobre el gas la cual el

manómetro detecta y así el sensor conoce con exactitud la posición de este.


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Figura 3.12 potenciómetros del sistema de aceleración.

La mariposa consta de partes móviles las cuales deben de estar libres de suciedad para

garantizar su buen funcionamiento en la figura 3.13 se muestra el esquema de la mariposa y

como esta estructurada:

Figura 3.13 potenciómetro o mariposa.


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El sensor de carga o sensor de masa de aire es un caudalimetro, que como su nombre lo

indica mide el caudal del aire suministrado al motor, además de medir el caudal también

mide la temperatura, gracias a que el sensor cuenta con una laminilla de platino encapsulada

en vidrio y dos termómetros, el aire es forzado a pasar por esta laminilla la cual al calentarse

se dilata haciendo contacto con los termómetros los cuales registran la temperatura, en la

figura 3.14 se puede apreciar el funcionamiento de este sensor.

Figura 3.14 Sensor de carga o sensor de masa de aire (caudalimetro).

Las lecturas registradas por el sensor de carga son almacenadas por la unidad de mando, las

cuales son utilizadas por el sistema motronic, el cual con ayuda de estas hace los ajustes

necesarios para lograr una mejor inyección del combustible. El sensor de carga ayuda a que

el sistema de aceleración trabaje con mayor eficiencia, esto se logra ya que conociendo la

cantidad y temperatura del aire antes de que este llegue a la mariposa la unidad de mando

puede regular con mayor precisión el flujo del aire hacia el motor.

El sensor de carga debe de estar libre de suciedad para asegurar que las lecturas sean lo mas

exactas posibles, ya que el filtro de aire no alcanza a remover al 100% las partículas de polvo,

por lo que se recomienda verificar el estado del sensor, la frecuencia con la que se debe

verificar se explicara mas adelante en el mantenimiento del motor.


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SISTEMA DE PURGA DE CARBONO.

El sistema de purga de carbono se creo debido a que una cantidad relativamente importante

de hidrocarburos se escapa del vehículo por evaporación a través del orificio de ventilación o

puesto en la atmosfera del tapón de llenado del depósito de combustible, se calcula que el

combustible que se evapora representa hasta el 20% de la contaminación potencial del

vehículo. En Estados Unidos a partir de 1971 la ley federal exigió el uso de sistemas de

control de emisiones evaporativas en la mayoría de los vehículos.

El sistema de purga de carbono consta únicamente de tres elementos, el depósito de carbón

activo mejor conocido como canister, la sonda lambda o sensor de oxigeno y una válvula

conocida como AKF. El canister tiene la función de almacenar temporalmente los vapores de

gasolina que se producen dentro del deposito de combustible para evitar que estos escapen

hacia la atmosfera para luego quemarlos en la combustión del motor, esto se logra a que el

depósito de combustible cuenta con una válvula de purga la cual a cierta presión se abre para

permitir el paso de los vapores que se producen dentro del tanque.

La válvula AKF es una electroválvula activada por la unidad de mando la cual permite el

paso de lo vapores contenidos en el canister hacia el motor para que sean quemados en la

combustión del motor. Los vapores de combustible deben pasar al motor en el momento

adecuado, ya que si no la mezcla sería demasiado rica. En la figura 3.15 se muestras el

esquema de este sistema.

Figura 3.15 esquema del sistema de purga de carbono.


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La sonda lambda o sensor de oxigeno juega un papel importante, ya que al estar situada antes

del catalizador, esta mide con gran exactitud la concentración de oxigeno de los gases de

escape antes de que estos sufran alguna alteración. La medida es representativa del grado de

riqueza de la mezcla, magnitud que la sonda lambda transforma en un valor de tensión y que

comunica a la unidad de mando.

Figura 3.16 sonda lambda.

Con la implementación de este sistema se logró controlar las emisiones de gases a la

atmosfera y se logró un mejor aprovechamiento del combustible, para enriquecer la mezcla el

motor utiliza los vapores contenidos en el canister evitando inyectar mas combustible al

cilindro, esto lo logra gracias a que la unidad de mando detecta la señal de la sonda lambda

abriendo la válvula AKF la cual permite el paso de los vapores de combustible hacia el

motor, mejorando el consumo de combustible.


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SISTEMA DE DEPURACION DE LOS GASES DE ESCAPE.

El sistema de depuración de los gases de escape es uno de los más importantes del motor, ya

que regula la emisión de los gases de escape a la atmosfera. Este sistema consta únicamente

del catalizador, el cual, en su interior cuenta con un convertidor catalítico formado

principalmente por una carcasa de acero fino en cuyo interior contiene una cerámica de oxido

de aluminio (monolitos), muchos conductos con revestimiento de platino o paladio o rodio.

En la figura 3.17 se muestra como esta estructurado el convertidor catalítico:

Figura 3.17 convertidor catalítico.

El convertidor catalítico actúa como un filtro, el cual elimina la mayoría de los contaminantes

en los gases de escape, esto se debe gracias a que el catalizador esta cerca del motor donde,

los gases de escape mantienen una temperatura elevada, esta energía calorífica pasa al

catalizador elevando su temperatura activando a los materiales del convertidor catalítico

logrando que se lleven a cabo dos reacciones químicas reducción y oxidación. Para entender

mejor este proceso es necesario conocer la composición de los gases de escape, la cual se

muestra en la figura 3.18.


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Figura 3.18 composición de los gases de escape.

Como se puede observar en la grafica después de que los gases de escape pasan por el

catalizador los hidrocarburos (HC) y el monóxido de carbono (CO) son convertidos en

dióxido de carbono y vapor de agua. Los óxidos de nitrógeno (NOx) son disociados en

nitrógeno molecular (N2), principal constituyente del aire atmosférico por lo que no es

dañino para la salud.

Los gases nocivos son eliminados en su mayoría solo una pequeña parte son expulsados a la

atmosfera como se puede apreciar en la figura 3.18, sin embargo con el tiempo el convertidor

catalítico va perdiendo sus propiedades, por lo que la Secretaria del Medio Ambiente creo

normas que regulan le emisión de gases al medio ambiente, gracias a estas normas lo

vehículos deben pasar la verificación cada año para poder circular.

El contenido de contaminantes en los gases de escape depende de la riqueza de la mezcla por

lo que la sonda lambda ayuda a que el catalizador no haga todo el trabajo, ya que ella es

capaz de corregir el grado de riqueza de la mezcla, sin la sonda lambda el catalizador se

dañaría mas rápidamente. La relación estequiometrica también juega un papel importante,

entre mas cercana sea a 1 menor será el contenido de contaminantes en los gases de escape.


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Capitulo 4

CAPITULO 4

Capítulo

4

Luis Antonio Romero Morales.

FIME XALAPA

Mantenimiento del motor.

Parte fundamental para que las cosas funcionen correctamente

durante el mayor tiempo posible es el mantenimiento, por lo que es

muy importante estar en contacto con el fabricante y leer los

manuales proporcionados, lo cual nos garantizara una mayor

durabilidad del producto.


Mantenimiento por tiempo.

Mantenimiento por kilometraje.


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CAPITULO 4

‘Lo que sabemos es una gota de agua; lo que ignoramos es el océano.'

Isaac Newton (1642-1727)

Físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático ingles.

MANTENIMIENTO POR TIEMPO.

El mantenimiento del motor inyectado 2.0 de VW es un mantenimiento preventivo que se la

da al motor, con la finalidad de que tenga una mayor durabilidad y que su rendimiento sea lo

mas alto posible. La empresa ofrece dos tipos de mantenimiento uno que se realiza por

tiempo (cada año) y otro que se realiza por kilometraje (cada 15000 km), esto se debe a que

hay motores que no tienen el mismo tipo de uso que otros. Antes de empezar a describir en lo

que consiste el mantenimiento por tiempo definiremos al mantenimiento preventivo y los

objetivos de este.

Mantenimiento Preventivo.

El mantenimiento preventivo es aquel que consiste en un grupo de tareas planificadas que se

ejecutan periódicamente, con el objetivo de garantizar que los activos cumplan con las

funciones requeridas durante su ciclo de vida útil dentro del contexto operacional donde se

ubican, alargar sus ciclos de vida y mejorar la eficiencia de los procesos.

Objetivos:

Aumentar al máximo la disponibilidad y confiabilidad del equipo llevando a cabo un

mantenimiento planeado.

Encontrar y corregir los problemas menores antes de que estos provoquen fallas.

Disminución del tiempo muerto, tiempo de parada del motor.

Habiendo quedado claro el concepto de mantenimiento preventivo y los objetivos que se

pretenden alcanzar con este tipo de mantenimiento pasaremos a describir en lo que consiste el

mantenimiento por tiempo al motor inyectado 2.0 litros de VW.


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Mantenimiento de 1 año.

El mantenimiento de un año o primer servicio de mantenimiento del motor inyectado 2.0

litros de VW, es un mantenimiento básico el cual consiste en cambiarle el aceite y filtro de

aceite al motor, se verifican los niveles del anticongelante, si el nivel llegara a estar por abajo

del mínimo se rellena con agua hasta que el nivel alcance el máximo, hay que tener cuidado

de no pasarse, ya que el sistema de refrigeración podría sufrir daños debido al exceso de

refrigerante. Luego de haber hecho el cambio de aceite y rellenado el tanque del

anticongelante se hace una inspección visual al motor con la finalidad de verificar que no

haya fugas.

Otra parte que se revisa es el filtro de aire si esta en buenas condiciones solo se sacude y se

limpia con aire comprimido con la finalidad de remover la mayor cantidad de partículas de

polvo contenidas en el, por el contrario si el filtro esta en malas condiciones, es necesario

remplazarlo por uno nuevo, una vez removido el filtro de aire se le hace una inspección

visual al sensor de masa de aire para verificar que este libre de suciedad, si esta sucio se

limpia con una franela.

Al finalizar el proceso se enciende el motor y por medio de una computadora se accede a la

unidad de mando, con esto de se logra tener acceso a todos los sistemas del motor, se verifica

uno por uno con la finalidad de encontrar averías registradas por los sensores, si no existe

ninguna avería el mantenimiento ha concluido satisfactoriamente, pero si llegase a existir una

avería en algún sistema del motor, es necesario, identificar el tipo de avería por lo general la

computadora arroja dos tipos:

Averías Esporádicas: Son aquellas en las que en algún momento el sensor detecto

algo anormal, pero que la unidad de mando logro corregir en base a los parámetros

almacenados en ella, sin embargo, la avería queda registrada aunque puede ser

borrada de la base de datos sin ningún problema.

Averías Estáticas: Son aquellas en las que en algún momento el sensor detecto algo

anormal y que la unidad de mando no pudo corregir, por lo que la falla persiste, este

tipo de avería no puede ser borrada de la base de datos.

Si la avería es esporádica se borra y se continua con la verificación de los demás sistemas,

pero si la avería es estática habrá que identificar el problema que esta ocasionando que el

sensor detecte la anomalía, así como el funcionamiento de este. Se hacen las correcciones

necesarias y el motor esta listo.

Por ultimo el motor se lava con agua a presión para remover la suciedad que con el paso del

tiempo se le va almacenado, esto evita que las piezas superficiales del motor sufran ataques

corrosivos.


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El mantenimiento de dos años o segundo servicio de mantenimiento consiste prácticamente

en lo mismo que el primero, solo que a diferencia de este se recomienda cambiar el liquido de

frenos, el cual pertenece al sistema de frenado del vehículo independiente al motor, por lo

que no se explicara, en lo correspondiente al motor se revisan los mismos puntos que en el

anterior.

Mantenimiento de 3 años.

El servicio de mantenimiento de tres años consiste en lo mismo que el primero, la diferencia

es que en este servicio se le hace un lavado de inyectores al motor. El lavado de inyectores

consiste en lograr que los inyectores inyecten un liquido especial hecho a base de gasolina y

alcohol por lo que es inflamable, al pasar el liquido por lo inyectores logra remover la mayor

cantidad de partículas de suciedad contenidas en la gasolina que se van quedando el interior

de los inyectores, luego el liquido se quema en la cámara de combustión como si fuera

combustible.

Para que los inyectores inyecten solo el líquido especial es necesario desconectar la manguera

proveniente del riel de inyectores y conectarla al líquido para lavar los inyectores, pero como

la manguera del riel esta conectada directamente ala bomba de combustible, para que este no

se desperdicie es necesario desconectar la bomba de combustible y esto se puede hacer de dos

maneras desconectando directamente la bomba de combustible la cual esta ubicada debajo del

asiento trasero del vehículo o removiendo el fusible numero 28 el cual corresponde a la

bomba de combustible.

En las figuras 4.1 y 4.2 se muestran respectivamente la ubicación del fusible y a la manguera

del riel de inyectores y cabe resaltar que los fusibles están ubicados al lado izquierdo del

tablero por la puerta del conductor:

Figura 4.1 Fusible de la bomba de combustible.


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Figura 4.2 manguera proveniente del riel de inyectores.

Al terminarse el líquido para lavar inyectores el motor se apaga, al apagarse se vuelve a

conectar la manguera del riel de inyectores a la bomba de combustible junto con el fusible,

luego se prende el motor nuevamente y es necesario acceder a la unidad de mando ya que el

liquido lava inyectores provoca que los sensores de picado registren fallas de combustión, se

borran las averías de la base de datos y el lavado de inyectores ha concluido

satisfactoriamente.


El mantenimiento de 4 años se diferencia de los demás, ya que en este servicio es necesario

cambiarle el anticongelante al motor, para hacer el cambio es necesario colocar una bandeja

por debajo del automóvil y remover el tapón del radiador el cual se encuentra en la parte

inferior de este, se deja unos minutos hasta que salga todo el liquido refrigerante, luego se

coloca el tapón y se asegura bien para evitar fugas. Para agregar los cuatro litros de

anticongelante es necesario remover la tapa del depósito del anticongelante ubicado a la

izquierda del motor, es fácil de reconocer ya que es redondo, luego de haber agregado el

anticongelante se hace una inspección visual para verificar que no existan fugas, por ultimo

se prende el motor y lo dejamos hasta que se prendan los ventiladores con la finalidad de

verificar que el sistema de refrigeración este funcionando normalmente.


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El mantenimiento de 5 años es considerado como un servicio de mantenimiento mayor o

afinación completa, aparte de cambio de aceite, filtro de aceite, etc. Es necesario cambiar el

filtro de combustible, las bujías, banda de distribución, banda poly v y la bomba de agua del

motor. Para cambiar las bujías es necesario dejar que el motor se enfrié, debido a que las

bujías están ubicadas abajo del múltiple de admisión el cual es un elemento que se calienta

rápidamente debido a que tiene contacto directo con el motor, luego se remueven los

capuchones que son unas carcasas de metal que cubren a la bujía y con el uso de una matraca,

una extensión larga y un dado de 17mm se extraen las cuatro bujías y se remplazan por las

nuevas.

Figura 4.3 bujías y múltiple de admisión del motor 2.0 litros de VW.

La banda de distribución es la encargada de transmitir la energía mecánica del cigüeñal al

árbol de levas y a la bomba de agua, la banda poly v es la encargada de transmitir la energía

mecánica proveniente del cigüeñal al alternador, el compresor y el refroster siendo estos

últimos dos los encargados del clima en el vehículo, es conocida como banda poly v, por la

forma en la que esta colocada es parecida a una v invertida.

Las dos bandas están situadas a la izquierda del motor y son fáciles de identificar debido a

que simple vista la única visible es la banda poly v, ya que la banda de distribución esta

cubierta por una carcasa de plástico de color negro. Para remover la banda poly v se necesita

una llave inglesa de 15 mm y ubicar el balero tensor, una vez ubicado, basta insertar la llave

y jalarla hacia nosotros y mantenerla así unos segundos, la banda se aflojara y se


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podrá remover fácilmente, una vez extraída la banda regresamos el balero a su posición

anterior.

Figura 4.4 balero tensor.

Luego de remover la banda poly v se quita la carcasa de plástico de color negro la cual se

puede observar a la izquierda de la figura 4.4 para tener acceso a la banda de distribución,

esta es mas complicada de extraer ya que es necesario remover dos tolvas de metal y la polea

del cigüeñal, una vez removidas las tolvas y la polea del cigüeñal, es necesario ubicar el

balero tensor ya que esta banda también cuenta con uno, para aflojar el balero tensor es

necesario utilizar una llave inglesa de 13 mm para remover la tuerca que lo sujeta y poder

extraerlo, al extraer el balero la banda se afloja y se puede remover fácilmente.

Luego de remover la banda de distribución se pasa a la extracción de la bomba de agua, para

hacerlo únicamente se necesita remover la tuerca que la sujeta, al igual que en el balero

tensor se utiliza una llave inglesa de 13 mm, es necesario colocar un recipiente por debajo del

motor ya que al remover la bomba se riega un poco de anticongelante contenido en el bloque

del motor, aproximadamente se pierde medio litro de anticongelante. Ya extraída lo bomba se

coloca la nueva.


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Figura 4.5 balero tensor y bomba de agua.

Para colocar la banda nueva primero hay que poner al motor a tiempo, esto es fácil solo basta

girar el árbol de levas y el cigüeñal hasta que las marcas de la cabeza del motor y el cuerpo

del motor coincidan con las marcas de sus respectivas ruedas dentadas, luego se coloca la

banda y posteriormente el balero tensor, para tensar la banda hay que utilizar una herramienta

especial llamada llave de bloqueo de balero tensor la cual consta de dos pequeños dientes los

cuales se insertan en el balero tensor para bloquearlo y que este a su vez tense a la banda de

distribución.

Montada la banda distribución se procede a la colocación de las piezas que fueron removidas

como las dos tolvas de metal y la polea del cigüeñal, por ultimo se coloca la banda poly v y

se adhiere al motor el anticongelante que se perdió durante el proceso, se prende al motor

para verificar que esté funcionando normalmente, si no se presenta ninguna anomalía el

motor esta listo para seguir con sus funciones diarias.

Figura 4.6 llave de bloqueo de balero tensor y marcas de puesta a tiempo del motor.


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Después de haber realizado el mantenimiento mayor al motor inyectado 2.0 litros de VW se

vuelve a empezar, esto quiere decir, que el mantenimiento de 6 años es considerado como

uno de 1 año, el de 7 como uno de 2 y así sucesivamente. El mantenimiento garantiza la

durabilidad del motor, sin embargo es responsabilidad del usuario verificar los niveles de

aceite y anticongelante semanalmente para tener un aproximado del consumo de estos

líquidos necesarios para que el motor funcione, ya que en algunas ocasiones los niveles

suelen bajar por debajo del límite antes de entrar al mantenimiento.

MANTENIMIENTO POR KILOMETRAJE.

El mantenimiento por kilometraje es para motores cuyo uso es más que moderado, también es

un mantenimiento preventivo para garantizar la durabilidad del motor. La empresa VW

considera que en un año un vehículo recorre 15000 km aproximadamente, sin embargo la

mayoría de los vehículos recorren los 15000 km antes del año. Los puntos a revisar son

prácticamente los mismos que en el mantenimiento por tiempo solo que la revisión se lleva

acabo en el momento en el que el vehículo recorre los 15000 Km esto puede ser dos, tres

meses e inclusive hasta seis meses antes del año.

En un servicio de mantenimiento existen acciones básicas, esto quiere decir que se van a

realizar en cada mantenimiento ya sea por tiempo o kilometraje como: el cambio de aceite y

filtro de aceite y la revisión de los puntos de seguridad del motor (niveles de anticongelante,

inspección visual y la revisión electrónica del motor para verificar el funcionamiento de los

diversos sensores). También existen acciones recomendadas como; el lavado de inyectores,

cambio del anticongelante y servicio mayor, son conocidas como acciones recomendadas ya

que el usuario decide si quiere que se realicen o no mientras que las acciones básicas son

obligatorias.

En el mantenimiento por kilometraje las acciones recomendadas se recorren un servicio de

mantenimiento, por ejemplo:

En el mantenimiento por tiempo el lavado de inyectores se realiza cada tres años por lo que le

correspondería hacerlo en un servicio de 45000 km, sin embargo esta acción se recorre a un

servicio de 30000 km y lo mismo pasa con el cambio de anticongelante y servicio mayor.

En la tabla No. 4.1 se muestran en orden cronológico las acciones realizadas en cada servicio

de mantenimiento y kilometraje respectivamente, además se puede hacer una comparación

entre estos dos mantenimientos.


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Tabla 4.1 Mantenimiento por tiempo y kilometraje.

Mantenimiento

por tiempo.

1 año

-Cambio

de aceite y

filtro de

aceite.

-Revisión

de puntos

de

seguridad.

-Lavado

de motor.

2 años

-Cambio de

aceite y

filtro de

aceite.

-Revisión

de puntos

de

seguridad.

-Lavado de

motor.

3 años

-Cambio de

aceite y filtro

de aceite.

-Revisión de

puntos de

seguridad.

-Lavado de

inyectores.

-Lavado de

motor.

4 años

-Cambio de

aceite y filtro

de aceite.

-Revisión de

puntos de

seguridad.

-Cambio de

anticongelante.

-Lavado de

motor.

5 años

-Servicio

mayor.

-Lavado de

motor.

Mantenimiento

por

kilometraje.

15000 km

-Cambio

de aceite y

filtro de

aceite.

-Revisión

de puntos

de

seguridad.

-Lavado

de motor

30000 km

-Cambio de

aceite y

filtro de

aceite.

-Revisión

de puntos

de

seguridad.

-Lavado de

inyectores.

-Lavado de

motor.

45000 km

-Cambio de

aceite y filtro

de aceite.

-Revisión de

puntos de

seguridad.

-Cambio de

anticongelante.

-Lavado de

motor.

60000 km

-Servicio

mayor.

-Lavado de

inyectores.

-Lavado de

motor.

75000km

Se repite el

primer servicio

de

mantenimiento.

El costo del mantenimiento es relativo por las acciones recomendadas ya que estas son

opcionales, sin embargo la empresa presenta los costos del mantenimiento básico (solo

acciones básicas), al 2012 tiene costo de $1860 y el servicio mayor tiene un costo de $2632

por ser una afinación completa.


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FIME XALAPA

Conclusión


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CONCLUSION.

La vida es el arte de sacar conclusiones suficientes a partir de datos insuficientes.

Samuel Butler

Un motor de combustión interna es una maquina que transforma la energía

química proveniente de un combustible que arde dentro de una cámara de

combustión en energía mecánica. El funcionamiento de los motores de

combustión interna esta basado en el ciclo Otto de cuatro tiempos (admisión,

compresión, expansión o carrera de potencia y escape). Para incrementar la

eficiencia del ciclo se han desarrollado diversos dispositivos electrónicos,

como sensores, sistemas de inyección entre otros.

Los motores de la actualidad son más electromecánicos que mecánicos por lo

que es importante conocer los diferentes sistemas que lo componen para ver a

detalle los avances que se han logrado con la implementación de la

electrónica, sin embargo también es importante saber de ciencia de materiales,

ya que el descubrimiento de nuevas aleaciones ha logrado que los motores

tengan mayor durabilidad y sean capaces de soportar los diferentes tipos de

usos impartidos por los usuarios.

El mantenimiento es muy importante para los motores de combustión interna

ya que es una maquina que contiene diversos mecanismos los cuales con el

paso del tiempo se van desgastando por lo que es importante estarlos

monitoreando, lo mismo pasa con los sistemas electrónicos los cuales en

ocasiones fallan ocasionando que el funcionamiento del motor se vea alterado.

Es recomendable estar en contacto con el fabricante para conocer los periodos

de tiempo en los que el motor debe entrar a mantenimiento para garantizar que

el funcionamiento se mantenga durante largo tiempo.


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FIME XALAPA

Anexos


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ANEXO A.

EFECTO HALL.

La corriente en un conductor metálico se debe al movimiento de los electrones, y los

electrones conducen carga negativa. Sin embargo, hay materiales importantes en los

que la corriente eléctrica no necesariamente es provocada por el movimiento de

elementos de carga negativa. Por ejemplo, los semiconductores en especial el silicio y

el germanio, son importantes en la tecnología de los circuitos integrados. En contraste

con la situación con los metales, los portadores de carga en los semiconductores

pueden ser negativos o positivos, dependiendo de como están fabricados los

semiconductores. Cuando se mezcla silicio con una pequeña de cantidad de fosforo,

el compuesto se denomina semiconductor tipo n, porque los portadores de carga son

negativos. Por otra parte, cuando una pequeña cantidad de boro se mezcla con silicio,

se obtiene semiconductor tipo p en el que portadores de carga se comportan como si

fueran positivos.

Cuando se crean nuevos tipos de semiconductores, es importante identificar si los

portadores de carga son negativos o positivos. Uno de los pocos métodos

experimentales para determinar sin ambigüedades el tipo de portador fue inventado

por Edwin H: Hall en 1879. En la figura A.1 se ilustra el método Hall, que en la

actualidad es de uso común. Una placa delgada, plana, conductora se coloca en un

campo magnético constante, de modo que el campo este orientado

perpendicularmente a la cara ancha de la placa.

Figura A.1 método Hall.

Suponga que una corriente I de cargas positivas es activada hacia la derecha

mediante una batería que no se ilustra en la figura. Según la Regla de la Mano

Derecha (RMD), la fuerza magnética desvía las cargas hacia arriba. Así, las cargas


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positivas se acumulan en el borde superior de la placa, mientras que las cargas

negativas correspondientes se acumulan en el borde inferior. Debido a la acumulación

de cargas positivas y negativas, a través de la placa aparece una fuerza electromotriz

de Hall (o tensión de Hall), en donde la parte superior de la placa esta a mayor

potencial con respecto a la sección inferior de la placa. La fuerza electromotriz de

Hall se puede medir con un voltímetro como se nuestra en la figura A.1. La fuerza

electromotriz de Hall se concentra hasta que el campo eléctrico producido por las

cargas separadas positivas y negativas ejerce una fuerza eléctrica sobre la corriente I

que es igual y opuesta a la fuerza magnética. Por consiguiente, una corriente de

portadores con carga positiva produce una situación en la cual la parte superior de la

placa se carga positivamente y la parte inferior se carga negativamente.

Por otra parte, la misma corriente I también hubiera sido producida por portadores de

carga negativa moviéndose a la izquierda en la figura A.1. La misma corriente resulta

si los portadores negativos poseen tanto carga como velocidad opuesta en

comparación con las cargas positivas moviéndose a la derecha en la figura. Una

aplicación de la Regla de la Mano Derecha (con una inversión de la dirección de la

fuerza predicha, ya que las cargas en movimiento son negativas) muestra ahora la

parte superior de la placa tiene carga negativa y que la parte inferior se carga

positivamente. Por consiguiente, las cargas negativas que se mueven a la izquierda

generan una fuerza electromotriz de Hall de polaridad opuesta a la producida por las

cargas positivas que se muevan a la derecha. Así, la polaridad de la fuerza

electromotriz de Hall revela si los portadores de carga son negativos o positivos.


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ANEXO B

Tabla de clasificación de las aceites para motores a gasolina según la API.

SA-SB-SC-SD-SE

Para motores de 4T a gasolina y diesel

que funcionan con bajo nivel de

severidad.

SF

Para motores de 4T a gasolina. Aceite

requerido con mejor estabilidad a la

oxidación, mejor poder anti desgaste,

anti depósitos, anti corrosión y anti

oxido.

SG

Para motores de 4T a gasolina. Incluye

los rendimientos de API, CC y en

algunos casos de CD. Aceite requerido

con mejor control de los depósitos, mejor

estabilidad a la oxidación, mejor poder

anti desgaste, anti corrosión y anti óxido.

Puede ser utilizado cuando se

SH

Supera los requisitos de aceites a nivel

SG probados según el protocolo CMA

previsto para las pruebas de motores

(validez estadística) y certificación de los

resultados de prueba).

SJ

Además de las pruebas de motor

previstas por la SH, incluye algunas

pruebas adicionales de laboratorio.

SL

Aceites con formulación que garantizan

una mejor protección sobre depósitos a

altas temperaturas. Algunos de estos

productos pueden incluso cumplir la

norma LSAC y/o ENERGY

CONSERVING.


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FIME XALAPA

Bibliografía


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Bibliografía

Uno no es lo que es por lo que escribe, sino por lo que ha leído.

José Luis Borges (1899-1986) Escritor Argentino.

1. - Edward F. Obert

Motores de Combustión interna. Análisis y Aplicaciones.

Segunda edición

CECSA

1998

2.-Manual Volkswagen

Motores Otto 2

3. - Manual Volkswagen

Motores Otto 3

4. - John D. Cutnell / Keneth W. Johnson

Fisica

Segunda edicion

Limusa

2004

5.- Yunus A. Cengel / Michael A. Boles

Termodinámica

Sexta edición

McGraw Hill

2009

REFERNECIA ELECTRONICA

http://librosdemecanica.blogspot.com/2010/08/materiales-del-motor-de-combustion.html

http://www.proverbia.net/citasautor.asp?autor=637

Sensor arbol de levas

Automotive

Transcript of Sensor arbol de levas