UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA.

FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA.

CUARTO INFORME

“Sistema de Alimentación de Aire y Escape”

CURSO: Motores y tractores

PROFESOR: Cáceres Guerrero, Fredy

INTEGRANTES:

- Ccanchi Espinoza,Yerson 20130275@lamolina.edu.pe - Morelia Aquino, Muriel 20140304@lamolina.edu.pe- Gamarra Chura, Joselyn 20140008@lamolina.edu.pe

2015 – II

Contenido

1. Introducción.....................................................................................................................2

2. Objetivos..........................................................................................................................3

3. Desarrollo.........................................................................................................................3

4. Discusiones.......................................................................................................................7

5. Conclusiones....................................................................................................................7

6. Recomendaciones............................................................................................................7

7. Bibliografía......................................................................................................................7

8. Anexos..............................................................................................................................7

1. IntroducciónPara el correcto funcionamiento de los motores en los tractores agricolas, se disponen de ciertos sistemas auxiliares que accionados en conjunto aumentan la vida util y la eficiencia en el funcionamiento del mismo. Entre estos sistemas tenemos al sistema de enfriamiento, sistema de inyeccion y sistema de aliemntacion de aire; todos estos con caracteristicas y componentes particulares.El presente informe trata sobre el sistema de alimentacion de aire, que es el que permite filtrar el aire del exterior para absorberlo e introducirlo dentro del motor para la combustion y a su vez tambien se encarga de llevarlos gases resultantes de la combustion hacia el exterior.

2. Objetivos2.1 Objetivos Generales

- Conocer el funcionamiento del sistema de alimentación de aire y escape de un motor diésel.

- Conocer los filtros secos y húmedos, y conocer la diferencia de estos.- Conocer los problemas comunes en el funcionamiento de este sistema.- Conocer la relación y su afectación hacia el trabajo que realiza el tractor agrícola.

2.2 Objetivos Específicos- Observar el sistema de alimentación de aire de los motores de los tractores John

Deer y New Holland.- Desmontar el filtro húmedo del tractor Shaarawy 504 y observar sus partes y el

estado en que se encuentra en el tractor Shanghai.

3. Desarrollo 3.1 Conceptos generales3.1.1 Sistema de admisión

El sistema de admisión consiste de una caja de filtros (si se utiliza), elemento filtrante, tubería y conexiones al múltiple de admisión o turbocargador. Un sistema de filtrado efectivo provee al motor aire limpio con una restricción mínima, separando del aire los materiales finos como el polvo, arenas, etc. También debe permitir la operación del motor por un período de tiempo razonable antes de requerir servicio. Un sistema de filtrado ineficiente afectará de manera adversa el desempeño, las emisiones y la vida útil del motor.

3.1.2 Filtro de aire en baño de aceite

Este filtro consta de un prefiltro por donde entra el aire del exterior, un conducto, que lleva el aire hasta la taza de aceite, una esponja de malla metálica y un conducto por donde sale el aire filtrado.

El aire aspirado por el motor entra al prefiltro, donde unas aletas y un estrechamiento le obligan a pasar girando a gran velocidad, con lo que las partículas de polvo más pesadas se deslizan por las paredes exteriores y son recogidas en un vaso decantador de polvo. El aire, una vez pasado el prefiltro, desciende por un tubo hasta llegar a la taza, donde cambia bruscamente de dirección, con lo que disminuye mucho su velocidad consiguiendo que las partículas de polvo que pasan el prefiltro choquen contra la superficie del aceite y queden adheridas a él. El aire salpica de la taza, pasa por la malla metálica, donde las partículas de polvo se quedan adheridas al aceite contendido en la malla, quedando el aire completamente limpio, yendo por el conducto de salida hacia los cilindros. El aceite de la malla escurre a la taza, arrastrando con él al polvo que, por gravedad, se sedimenta en el fondo, y de esta manera se logra que permanezca siempre limpio el aceite de la parte superior de la taza.

3.1.3 Filtro de aire en secoEste filtro se compone de una entrada de aire con un prefiltro igual al descrito en el filtro anterior y de un cuerpo de filtro, dentro del cual va el elemento. Este cuerpo suele llevar en una pieza separada, similar a la taza de filtro del anterior y denomina también “taza”; está sujeta por una brida o bien un dispositivo de goma, que puede accionarse fácilmente para la expulsión del polvo acumulada; al dispositivo se le suele denominar válvula del vaciado de polvo.

El elemento filtrante está constituido por un cartucho de papel micro poroso, plegado en forma de acordeón y arrollado sobre un tubo central perforado,

cubierto exteriormente por un tubo también perforado. En los dos extremos lleva una junta de cierre que impide el paso directo del aire sin filtrar. En algunos casos el elemento filtrante lleva en la parte por la que entra el aire una corona de aletas inclinadas para provocar a la corriente de aire un movimiento giratorio que, por una fuerza centrífuga, desprende las partículas más gruesas contra el cuerpo de filtro, evitándose así que se ensucie prematuramente el elemento filtrante.

El aire aspirado por los cilindros del motor, pasa por el prefiltro, donde deja las partículas más gruesas, y después es obligado a pasar por el micro poros del elemento filtrante, donde queda el resto de suciedad pasando perfectamente filtrado al motor.

3.1.4 TurboalimentadorLa potencia que desarrolla un motor depende de la cantidad de combustible que se quema en su interior, y para que este combustible se queme bien, necesita una determinada cantidad de aire.

En los tractores actuales se tiene a montar motores de gran potencia y muy revolucionados, lo cual representa un aumento considerable del volumen de aire que ha de entrar en el interior del motor

3.2 Datos de temperatura obtenidos en el taller

Tractor John DeerPieza Temperatura °C

T° 1 T° 2 T° 3 T° 4Múltiple de escape 75 62,5 - -

Múltiple de admisión 40,8 38 37,6Tubo de escape 38,6 50,1 - -

Cilindro N° 1 85 96,9 - -Cilindro N° 2 71,6 80 - -Cilindro N° 3 65,9 75,6T° ambiente 17,7

T° inicial de las piezas 273.2.1 Motor del tractor John Deer

Tractor New HollandPieza Temperatura °C

T° 1 T° 2 T° 3Múltiple de escape 66.8 93.2 113.2

Múltiple de admisión 21.3 21.6 19.1Tubo de escape 60.3 107

Turbo compresor (Admisión) 21.3 21.6 22.8Turbo compresor (Escape) 66.8 93.2 116.5

Cilindro N° 1 29.4Cilindro N° 2 29.9Cilindro N° 3 29.1Cilindro N° 4 30.9T° ambiente 17.7

T° inicial de las piezas 273.2.2 Motor del tractor New Holland

3.3 Gráficos 3.3.1 Motor del tractor John Deer

Entrada de Aire

Múltiple de Admisión

Cilindro 1 Cilindro 2 Cilindro 3 Múltiple de Escape

Tubo de Escape

0102030405060708090

100

Recorrido de Aire vs Temperatura Promedio

Recorrido de Aire

Tem

pera

tura

Pro

med

io

3.3.2 Motor de tractor New Holland

4. Discusiones- Respecto a la gráfica recorrido de aire vs temperatura promedio del tractor John

Deer, notamos que la temperatura promedio máxima alcanzada se encontró en el Cilindro N° 1 que fue de 90.95 °C, seguido del N° 2 y N° 3 con temperaturas de 75.8 °C y 70.75 °C.

- Respecto a la gráfica, recorrido de aire vs temperatura promedio, del tractor New Holland, notamos que la temperatura se elevó de 30.9 °C en el Cilindro N° 4 hasta92.17 °C en el turbocompresor de escape, bajando hasta 83.64 °C en el tubo de escape. Estos datos guardan relación con la dinámica que sigue el Turboalimentador, el cual indica que los gases de escape alcanzarán temperaturas mayores (900°C).

- No todos los tractores cuentan con el mismo tipo de filtro, la aplicación de estos depende del trabajo asignado al tractor, el Shanghai presentaba un filtro húmedo mientras que el New Holland y el John Deer presentaban filtros secos.

- Al desmontar el filtro en baño de aceite del tractor Shanghai, observamos un aceite hidráulico de menor viscosidad (Hidrolina) en vez de un aceite del mismo grado y calidad utilizado por el tractor, notamos paralelamente que el filtro presentaba un nivel alto de partículas de polvo, en forma de lodo, y presencia de corrosión.

- Con los datos de temperatura no se pudo hallar la gradiente, pues para el cálculo de estos se necesitan obtener parámetros como longitud y tiempo.

Entrada de Aire

Turbo Compresor

Múltiple de Admisión

Cilindro 1

Cilindro 2

Cilindro 3

Cilindro 4

Turbo Compresor

Múltiple de Escape

Tubo de Escape

0102030405060708090

100

Recorrido de Aire vs Temperatura Promedio

Recorrido de Aire

Tem

pera

tura

Pro

med

io (C

°)

5. Conclusiones- Respecto al tractor John Deer, debido a que el Cilindro N° 1 alcanzó una

temperatura de 20 °C mayor que el Cilindro N° 3, se concluye que es el último cilindro por donde el refrigerante circula, pues este viaja a menor velocidad y a consecuencia de esto se calienta más que el resto, trayendo como consecuencia, también la formación de incrustaciones de sarro.

- Se concluye que el tractor New Holland, presentará mayor eficiencia que el John Deer, pues al presentar el Turboalimentador ya que generan mayor potencia porque su presión aumenta linealmente con las revoluciones. Al introducir mayor cantidad de aire en los cilindros, el motor puede quemar más combustible y obtener un aumento de potencia notable, se concluye que el tractor puede llevar cargas más pesadas o transportarlas al mismo tiempo

- Se concluye que cuando se trabaja en zonas a mayor msnm, el tractor debe contar con un Turboalimentador, pues a medida que se asciende, la concentración de Oxígeno es menor y por ende el motor necesitará captar mayor volumen de aire para una buena combustión, de manera eficiente.

- A manera de inspección, se concluye que el motor del tractor John Deer es más eficiente que el motor del New Holland debido a la presencia del Ciclón..

- De esta forma, con mayor cantidad de aire, se puede inyectar más combustible y conseguir más potencia en el motor del tractor del New Holland.

- El mantenimiento del filtro en seco y del baño en aceite es diferente.- Se concluye que el aceite empleado en los filtros húmedos no podrá ser otro más

que el utilizado en el motor, debido a que este es el ideal en cuanto a viscosidad, para controlar el flujo de aire que ingresa por el conducto del filtro, que alcanza velocidades de hasta 100 Km/h.

6. Recomendaciones- Se recomiendo, a manera indispensable, limpiar el filtro de aire cuando los

controles así lo indiquen. Cuando el motor trabaja en un ambiente muy cargado de polvo, puede ser necesario una limpieza más frecuente del rotor compresor del Turboalimentador.

- Se recomienda no aumentar la potencia del motor más de lo indicado por el fabricante pues, un aumento del volumen de aire por unidad de tiempo (caudal) inyectado, tiene graves consecuencias para el motor y el sobrealimentador, debido al elevado incremento de la temperatura que acompaña esta acción.

- Para paliar este problema se debe disponer de un enfriador de aire “intercooling” para rebajar la temperatura del aire a la salida del Turboalimentador.

- La aceite que se usará en el filtro del baño en aceite debe ser el mismo que se utiliza para el motor, asimismo el filtro en seco debe ser limpiado cuando la luz del testigo o sensor en el tablero (si lo tiene) quede encendida.

- Para el motor con Turboalimentador antes de parar el motor se debe dejar a ralentí unos minutos para que baje la temperatura del Turboalimentador

- Es importante leer atentamente el “Manual de Instrucciones “ del tractor, cuando éste lleva Turboalimentador lo es más todavía , ya que este mecanismo si no se utiliza puede tener averías costosas.

- Se recomienda un control periódico de los conductos de admisión y escape. En caso de observarse fisuras o fugas en dichos conductos, repararlos o reemplazarlos de inmediato.

7. Bibliografía- Anexo 5: Sistema de admisión y escape, pág. 283-292- Tractores y Motores Agrícolas, 3° Edición, P.V. Arnal Atares, A. Laguna Blanca, pág

69 – 80.- Mantenimiento de Tractores de Ruedas, Ing. Fredy Cáceres Guerrero,

Mantenimiento del sistema de alimentación de aire, pág. 18-21.- Manual Para el Mantenimiento del Motor Agrícola, Manual elaborado por la

unidad de Mecanización Agrícola.- https://www.deere.com/es_LA/services_and_support/tips/engines/

air_intake_system_engine/air_intake_system_engine.page.- https://books.google.com.pe/books?id=u1-

kmhnoEOsC&pg=PA72&lpg=PA72&dq=filtro+seco+del+motor&source

8. Anexos

Filtro Seco del tractor New Holland

Toma de temperatura del Turboalimentador del New Holland