1 En qu se diferencian los motores de mbolo de combustin interna de las instalaciones de turbina de gas?

En las instalaciones de turbina de gas la combustin se realiza en una cmara de combustin especial, el combustible se le suministra mediante la bomba a travs de un inyector. El aire necesario para la combustin, se inyecta en la cmara de combustin con ayuda del compresor, instalado en un mismo rbol con la turbina de gas. Los productos de la combustin a travs del aparato (dispositivo) gua, entran a los labes de la rueda motriz de la turbina.

En los motores de combustin interna entra mezcla carburante o aire a la cmara de combustin. En el caso del motor de carburador se efecta la mezcla previa al ingreso a la cmara y en los diesel se inyecta el combustible al final de la compresin. La combustin se realiza dentro del mismo cilindro, encima del pistn, Los gases presionan sobre el pistn desplazndolo y transmitiendo el movimiento alternativo al rbol cigeal, que se transforma en movimiento giratorio.

En pocas palabras la turbina de gas tambin es un motor de combustin interna pero se diferencia de los motores de mbolo en que su diseo es mucho ms simple, tiene menos componentes mviles y entrega ms potencia por unidad de peso. En realidad la turbina supera ampliamente a los motores de pistn en casi todos los aspectos, el nico problema grave que tiene es su baja eficiencia, por eso no se ha generalizado su uso.

Adems es importante mencionar que los motores de mbolo son de carcter volumtrico mientras que las turbinas de gas son de carcter continuo.

2. En qu se diferencia un motor de cuatro tiempos de un motor de dos tiempos?

El motor de dos tiempos, tambin denominado motor de dos ciclos, es un motor de combustin interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinmico (admisin, compresin, expansin y escape) en dos movimientos lineales del pistn (una vuelta del cigeal). Se diferencia del ms comn motor de cuatro tiempos del ciclo Otto, en que este ltimo realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigeal.La comparacin de los ciclos de trabajos de los motores de cuatro y dos tiempos muestra que a iguales dimensiones del cilindro y al mismo nmero de revoluciones la potencia del motor de dos tiempos es considerablemente mayor. Considerado el aumento del nmero de ciclos de trabajo, debera esperarse un aumento de la potencia en dos veces. En realidad la potencia de un motor de dos tiempos no aumenta en dos veces sino aproximadamente entre 1.5 y 1.7 veces debido a la perdida de parte de volumen de trabajo, al desmejoramiento de la limpieza y del llenado del cilindro, as como un determinado gasto de potencia para el accionamiento de la bomba de barrido. A las ventajas de los motores de dos tiempos hay que relacionar tambin la gran uniformidad del momento torsional, pues el ciclo de trabajo completo se realiza en cada revolucin del rbol cigeal (en lugar de los motores de cuatro tiempos). Una falla esencial del proceso de dos tiempos, en comparacin con el de cuatro tiempos, es el poco tiempo asignado al proceso de intercambio de gases. La limpieza del cilindro de los productos de la combustin y el llenado del cilindro con carga fresca se realiza mejor el los motores de cuatro tiempos. El motor de dos tiempos se diferencia en su construccin del motor de cuatro tiempos en las siguientes caractersticas:Ambas caras del pistn realizan una funcin simultneamente, a diferencia del motor de cuatro tiempos en que nicamente es activa la cara superior. La entrada y salida de gases al motor se realiza a travs de las lumbreras (orificios situados en el cilindro). Este motor carece de las vlvulas que abren y cierran el paso de los gases en los motores de cuatro tiempos. El pistn dependiendo de la posicin que ocupa en el cilindro en cada momento abre o cierra el paso de gases a travs de las lumbreras. El crter del cigeal debe estar sellado y cumple la funcin de cmara de pre compresin. En el motor de cuatro tiempos, por el contrario, el crter sirve de depsito de lubricante. La lubricacin, que en el motor de cuatro tiempos se efecta mediante el crter, en el motor de dos tiempos se consigue mezclando aceite con el combustible en una proporcin que vara entre el 2 y el 5 por ciento. Dado que esta mezcla est en contacto con todas las partes mviles del motor se consigue la adecuada lubricacin.

Figura 1.Frecuencia de funcionamiento de los cilindros de un motor de cuatro tiempos

Figura 2. Motor de dos tiempos

3. A costa de qu se inflama la mezcla de trabajo en los motores Diesel y en los motores de carburador?

Tanto en los diesel como en los motores de carburador se realiza el proceso de compresin de la mezcla o del aire en la cmara de combustin con el fin de llevarla a una temperatura adecuada, y as lograr la combustin de la mezcla a travs de una chispa inducida o en el caso del diesel inyectar combustible al final de la compresin para que se pueda autoinflamar. Todo esto con el fin de lograr la mayor cantidad de liberacin de energa termoqumica latente del combustible para que sea transformada finalmente en energa mecnica.

7. Qu caracterizan los coeficientes de llenado y de gases residuales?

Los coeficientes de llenado caracterizan que tan bien llenamos la cmara del cilindro y conceptualmente se define como el cociente de la relacin existente entre el peso de la mezcla que se encuentra en la cmara y el peso que tericamente se ocupa si la misma se encontrara completamente llena; por otro lado el coeficiente de gases residuales caracteriza la fraccin de los gases de entrada que no es expulsada del cilindro y conceptualmente se define como el cociente que existe entre el peso de los gases que se alojan o quedan en la cmara al terminar el proceso de escape y el peso de los gases o mezcla que ingres al cilindro en el proceso de admisin.

8. Cmo se determinan el gasto terico y el gasto real de aire?

Cantidad terica necesaria de aire: Para la combustin de 1 Kgf de combustible, que se compone de gc Kgf de carbono y de gh Kgf de hidrogeno es necesario gastar determinada cantidad de oxgeno, por consiguiente, de aire.

Si para la combustin del carbono se necesitan 8/3 go Kgf de oxgeno, y para la combustin del hidrgeno se necesitan 8 go Kgf de oxigeno; entonces para la combustin de 1 Kgf de combustible para un motor que tiene la composicin indicada, es necesario gastar (8/3 gc + 8 gh) Kgf de oxgeno. Sin embargo, si en 1 Kgf se contiene 0.25 Kgf de oxgeno, de aqu se corrige que (8/3 gc + 8 gh) Kgf de oxigeno deben contenerse en lo Kgf de aire, siendo:

Las composiciones del combustible (gasolina y/o Diesel) se pueden adoptar como constituidas de 85% de carbono y 15% de hidrgeno. De aqu que la cantidad tericamente necesaria de aire para la combustin de 1 Kgf de combustible constituye a 15 KgfCantidad real necesaria de aire: Para determinar el gasto real de aire no es ms que el clculo del volumen del cilindro, que es igual a la cantidad que se buza.

9. Cmo influye el coeficiente de exceso de aire en el desprendimiento de calor de la mezcla de trabajo?

El coeficiente de exceso de aire representa la relacin de la cantidad de aire que participa realmente en el proceso de combustin l a la cantidad tericamente necesaria de aire l0, es decir: = l/ l0

El coeficiente de exceso de aire depende del procedimiento de preparacin de la mezcla, el rgimen de funcionamiento del motor y el tipo del combustible que se usa.

Si l< l0 o sea l0 o sea >1; la mezcla carburante contiene ms aire que el que se necesita para la combustin completa. Tal mezcla recibe el nombre de mezcla pobre.

La disminucin de es uno de los medios ms efectivos para el forzamiento del proceso de trabajo del motor. Para una potencia dada del motor la disminucin del coeficiente de exceso de aire lleva a menores medidas del cilindro. Sin embargo, al disminuir la cantidad de se presente la imperfeccin de la combustin del combustible en el motor, desmejora la economa y aumenta la tensin trmica del motor. Prcticamente la combustin completa del combustible en el motor es posible slo a =1, pues a =1 es imposible obtener tal mezcla perfecta de combustible con aire en la cual cada partcula de combustible tenga asegurada la cantidad necesaria de oxgeno del aire.

A un nmero estable de revoluciones del rbol cigeal y una posicin invariable de la mariposa de estrangulacin, la cantidad de aire que ingresa al motor permanece constante. La cantidad de calor que debe desprenderse durante la combustin completa del combustible disminuye tanto en caso de empobrecimiento ( >1) como en caso de enriquecimiento ( 1es:

MCO2 + M H2O + MO2 + M N2 = C/12 + H/2 + (- 0.208)l0

La cantidad de los diferentes componentes de los productos de la combustin de un combustible lquido a > 1es:

MCO2 + M H2O + MCO + MO2 + M N2 = C/12 + H/2 + 0.792 l0

Las mezclas desmedidamente ricas o desmedidamente pobre en combustible, entonces despus de que aparece la chispa y de que se forma un volumen inicial pequeo de flama, el desprendimiento de calor ser insignificantemente pequeo en comparacin con la posible termo transferencia, como resultado, la flama se apaga sin abarcar toda la mezcla recluida en la cmara de combustin.De tal manera, las mezclas carburantes desmedidamente ricas o pobres en inflamacin comn por descarga elctrica en los electrodos de la buja no pueden arder o combustionar. Por consiguiente, las mezclas de aire-combustible pueden inflamarse y arder solo en el caso de que el combustible y el aire se hallen en determinadas correlaciones. Estas correlaciones no permanecen constantes y pueden variar un poco en dependencia de la temperatura, de la presencia de gases residuales y por otras causas.

10. De qu componente se forma la fuerza sumaria que acta en el mecanismo biela-manivela?

Durante el funcionamiento del motor las piezas del mecanismo de biela y manivela estn sometidas a la accin de diferentes fuerzas. Presin de los gases, inercia de las piezas en movimiento alternativo, inercia de las piezas giratorias no equilibradas, peso y rozamiento. Todas estas fuerzas, excepto el peso, cambian el valor y el sentido en funcin del ngulo de giro del cigeal. Al calcular la resistencia mecnica de las piezas del mecanismo de biela y manivela se suele tomar en cuenta solo las fuerzas de presin de los gases de inercia, puesto que estas fuerzas son sensiblemente mayores que el peso y el rozamiento. A continuacin se detallarn las principales fuerzas que actan sobre el mecanismo de biela manivela.

Fuerza de presin de los gases: el valor absoluto de las fuerzas de presin de los gases y el carcter de la variacin de la misma en funcin del ngulo de giro del cigeal se pueden determinar por el diagrama de indicador trazado segn las lecturas del motor o construido a base del clculo trmico.

Figura 5. El diagrama de indicador desarrollado del motor Diesel de cuatro tiempos para tractores

En ambos casos el diagrama de indicador pude ser representado, en forma desarrollada en las coordenadas P - (fig. 5) puesto que partiendo de las coordenadas P V se puede reconstruirlo, sin cambiar la grfica, en las coordenadas p x despus de sustituir en el eje de las abscisas los valores de volumen de gas V por los valores correspondientes de traslacin del pistn x. A su vez, la traslacin del pistn x est vinculada con el ngulo de giro del cigeal.

La presin de los gases en el cilindro del motor se transmite a todos los lados con fuerza igual Pg = Fp (px po) donde Fp = rea del pistn.

La fuerza de inercia de las piezas en movimiento alternativo (pistn con segmentos, buln del pistn y parte superior de la biela): es igual al producto de la masa de estas piezas por la aceleracin de las mismas y est dirigido al sentido contrario de la aceleracin.

P1 = mp jp (kgf)Dnde:mp = Gp/g = masa de las piezas en movimiento alternativo la cual convencionalmente se considera concentrada en el eje del buln del pistn (kgf s / m).jp = aceleracin de las piezas en movimiento alternativo (m/s2)Gp = peso de las piezas en movimiento alternativo (kgf)

Fuerza de inercia de las piezas giratorias no equilibradas (manivela del cigeal y parte inferior de la biela). Pc = mc w2 r(kgf) Dnde:mc = Gc/g = masa de las piezas no giratorias (kgf s / m).Gc = Peso de las piezas giratorias no equilibradas (kgf).

La fuerza de inercia de las piezas giratorias no equilibradas tiene valor constante para las revoluciones dadas y siempre est dirigida por el radio de la manivela a partir del eje del cigeal.

Fuerza resultante que acta sobre el eje del cilindro: La fuerza de presin de los gases Pg que acta sobre el fondo del pistn y la fuerza de inercia de las piezas en movimiento alternativo Pi estn dirigidas por el eje del cilindro. La suma algebraica de estas dos fuerzas, es la fuerza resultante Pp que acta por el eje del cilindro y se expresa por la ecuacin

Pp = Pg + Pi (kgf)

15. En qu se diferencia el diagrama terico (de clculo) del ciclo del diagrama real (de indicador)?

El rea recluida dentro del contorno del diagrama real FT, es menor que el rea del diagrama terico FT en 5-6%. Esto se explica porque a consecuencia del adelanto del encendido o de la inyeccin del combustible la lnea de compresin pasa suavemente a la lnea de combustin; se pierde parte del rea (rea 1 de la figura). Las prdidas de las reas 2 y 3 se explican respectivamente por la combustin no instantnea y por el adelanto de la apertura del orificio de escape.

Figura 6. Diagramas de indicador de clculo real.

17. En qu se diferencia la potencia efectiva del motor de la potencia indicada?

La diferencia es que la potencia indicada es aquella potencia desarrollada por los gases en el cilindro del motor, mientras que la potencia efectiva es aquella potencia desarrollada por los gases, transmitida al eje del motor.

La potencia indicada, se ve afectada por las prdidas de calor suplementarias en principio eliminables del motor, mientras que la potencia efectiva, est afectada no solo por las prdidas antes mencionadas sino tambin por las prdidas trmicas ocasionadas por las prdidas mecnicas.

18. Qu prdidas en el motor toma en cuenta el rendimiento mecnico?

El rendimiento mecnico toma en cuenta dos clases de prdidas: las prdidas ligadas con el rozamiento y las prdidas ligadas con el accionamiento de los mecanismos auxiliares.Las prdidas por rozamiento en el motor, estas prdidas se relacionan con el rozamiento del mbolo y de los anillos que se desplazan por la pared del cilindro. El rozamiento que aparece durante el movimiento se convierte en calor, el cual se transmite al sistema de enfriamiento a travs de la pared del cilindro y parcialmente al sistema de lubricacin. El rozamiento de los mbolos en los diesel es aproximadamente 50% mayor que en los motores de carburador, ya que las superficies de rozamiento son mayores. El rozamiento en los cojinetes de biela y de bancada depende de la fuerza de presin de los gases sobre el mbolo, y de la fuerza de inercia del mbolo y de la biela.

Las prdidas en el accionamiento de los mecanismos auxiliares, se componen de los gastos de energa para la rotacin del mecanismo de distribucin de gases, de las bombas de agua, de aceite y de combustible, as como del ventilador, del generador elctrico y del distribuidor. Estos gastos no dependen de la fuerza de presin de los gases en el cilindro y crecen a medida que aumenta el nmero de revoluciones del rbol. En los diesel esta prdida es un poco mayor que en los motores de carburador ya que hay un mayor gasto de energa para la rotacin de la bomba de combustible.

19. Cmo se determina el gasto horario y el gasto especfico de combustible?

Para determinar los gastos de combustible por hora es necesario multiplicar el gasto en ciclo por la cantidad de ciclos en una hora, es decir para el motor de cuatro tiempos queda:

O de otra manera:

Completo queda:

El gasto especfico de combustible son aquellos referidos a 1 CV/h y se determina como el cociente de la divisin del gasto de combustible por hora y la potencia indicada, as:

O de otra manera:

25. Describa los posibles desgates y otros daos de la superficie de trabajo del cilindro.

Uno de los desgastes que puede producirse en las paredes del cilindro es debido a los anillos de compresin del embolo, los cuales se instalan para prevenir la irrupcin de los gases en el crter en los procesos de compresin y expansin, trabajan en condiciones en extremo pesadas, realizando movimientos de avance y retroceso con gran velocidad y elevada temperatura debido al contacto con los gases calientes y tambin por el rozamiento con las paredes del cilindro, durante el funcionamiento la presin del anillo sobre las paredes del cilindro aumenta, pues los gases que se penetran a travs de las holguras entre el embolo y el anillo lo aprietan contra las paredes del cilindro, adems la presencia de presin del gas en las cavidades de la ranura que aprieta los anillos contra el cilindro, ejerce presin considerable sobre las paredes del cilindro, esta provoca elevado rozamiento y gran desgaste tanto de los anillos como de las paredes del cilindro.

La elevadas temperaturas de funcionamiento del cilindro debido a la accin de los gases calientes y tambin a consecuencia del rozamiento del embolo y de los anillos del embolo con las paredes provocan la dilatacin no uniforme del cilindro lo que puede provocar los esfuerzos suplementarios y llevar a cabo la formacin de fisuras y/o la torcedura o alabeo.

26. Describa el objeto y las condiciones de funcionamiento de los anillos del embolo.

Los anillos de mbolo, de acuerdo con su destinacin, se dividen en de compresin (sellamiento, de empaquetadura o junta) y rascadores de aceite (colectores de aceite y salpicadores de aceite). Los de compresin se instalan para prevenir el paso de los gases de combustin al crter.

El anillo o aro debe adherirse fuertemente a la superficie interna del cilindro; con esto el anillo se hace seccionado y su dimetro en estado libre es un tanto mayor que el del cilindro.

En el mbolo se colocan varios anillos de compresin.Para la fabricacin de anillos de compresin se emplea fundicin gris con elevado contenido de fsforo y con aditivos de cromo, nquel o molibdeno, que le imprimen a la fundicin la resistencia necesaria y buenas propiedades antifriccin. A fin de mejorar el funcionamiento del anillo y elevar la resistencia al desgaste, se emplean diferentes recubrimientos de estao, plomo, as como el cromado poroso, etc. Los anillos se suelen fabricar de seccin rectangular con diferente relacin de la altura al espesor radial. El corte del anillo o como se le denomina la cerradura del anillo puede ser recta, oblicua o escalonada. Al colocarse los anillos en el mbolo, las cerraduras de los diferentes anillos se desplazan una respecto a la otra entre 120 y 90. En los motores de dos tiempos con barrido de ranura, a fin de evitar la rotura de los anillos, se les suele fijar en el mbolo con espigas de retn.

Los anillos rascadores de aceite sirven para eliminar el sobrante de aceite de la superficie de trabajo del cilindro y para evitar que pase aceite a la cmara de combustin. En el mbolo se instalan de uno a tres anillos rascadores de aceite. Se les coloca en la falda del mbolo y en la cabeza ms abajo que los anillos de compresin. Para quitar el aceite del espejo del cilindro, la superficie externa del anillo se hace cnica o con bisel dirigido hacia el lado de la cmara de combustin. Para eliminar el aceite que se acumula debajo del borde en la pared del mbolo, se perforan orificios radiales.

27. Qu ventajas y fallas tienen los mbolos de aluminio y de fundicin?

Los materiales que se utilizan para hacer los mbolos de los motores de automvil deben reunir los siguientes requisitos: 1) alta resistencia mecnica y estabilidad de sus ndices a temperatura elevada y con cargas variables; 2) poca densidad; 3) buena conductibilidad calorfica; 4) pequeo coeficiente de dilatacin lineal; 5) estabilidad a la corrosin; 6) altas propiedades antifriccin a elevada temperatura y con lubricacin mala; y 7) poco coste y buena maquinabilidad.

La temperatura del mbolo depende del metal de que est fabricado. Al presente los mbolos se suelen fabricar o de aluminio o de fundicin, tenindose en cuenta que la conductividad trmica del aluminio es tres veces mayor que la de la fundicin. Por esto el calor recibido por un mbolo de aluminio se evacua ms rpidamente del centro hacia la periferia y luego hacia las paredes del cilindro.

El material del pistn debe poseer altas cualidades mecnicas y alta resistencia al desgaste, ser ligero y derivar bien el calor. Estas condiciones las renen los mbolos fabricados con aleaciones de aluminio; sin embargo, conviene sealar, que ste material posee un gran coeficiente de dilatacin lineal; para lo cual es necesario aumentar el juego existente entre las paredes del cilindro y el pistn; provocando el empeoramiento de las cualidades mecnicas a medida que va subiendo la temperatura. La dureza de los mbolos de aleaciones de aluminio oscila entre los lmites de HB 90 120.

Los cilindros fabricados en fundicin poseen un bajo coeficiente de dilatacin trmica, por lo cual soportarn altas temperaturas sin deformarse significativamente. Se ha hecho necesario cambiar a mbolos fabricados en aleaciones de aluminio, ya que este material permite aumentar la relacin de compresin, debido a la mayor termoconductividad del aluminio y por las menores temperaturas durante la compresin y del comienzo de la combustin.

28. Para qu se prev la holgura entre el mbolo y la superficie de trabajo del cilindro?

La holgura existente entre el mbolo y la superficie de trabajo del cilindro se prev para colocar los segmentos del pistn. Los segmentos de compresin sirven para eliminar el juego existente entre el pistn y la pared del cilindro. Debido a su instalacin se evitan las fugas de aire y de los gases a partir del espacio dispuesto por encima del pistn al crter, as como la penetracin del aceite en la cmara de combustin. Adems esta holgura tambin se prev para evitar el contacto entre el pistn y las paredes del cilindro cuando estos se dilaten por el calor.31. Qu requerimientos se presentan al apriete o tensado de los pernos (de los esprragos) de los cojinetes de biela y bancada?

Las tuercas y pernos de los cojinetes principales y de la biela, de bancada y las piezas de sujecin de la culata de los cilindros es necesario apretar, observando una sujecin determinada como la de la figura 5 con una llave dinamomtrica o especial. El aseguramiento de los pernos y tuercas mediante los pasadores hendidos se debe efectuar en correspondencia estricta con las instrucciones de la fbrica productora del automvil. Si la penetracin del agua no se puede eliminar apretando las tuercas de los esprragos que fijan la culata, la junta debe ser reemplazada.

Para que los pernos no giren al apretar las tuercas, sus cabezas tienen un rebajo plano.

La sujecin de los diferentes elementos de la armazn entre s (de la bancada de fundamento, del crter, de los cilindros, y a veces de las culatas) se realiza en la mayora de los casos por medio de esprragos de fuerza. La fuerza del apriete previo de los pernos debe asegurar un empalme estrecho y superar considerablemente la magnitud de la fuerza que trata de debilitar el empalme, la unin.

En los cojinetes de bancada para evitar el desplazamiento axial y el giro, los casquillos se fijan por medio de espigas o de salientes rebordeadas en los casquillos y que entran en las correspondientes ranuras fresadas en el alojamiento de la bancada y en el sombrerete del cojinete.

Los esprragos deben distribuirse de manera que el esfuerzo de apriete se distribuya por igual sobre la superficie de la junta. Para que los pernos no giren al apretar las tuercas, sus cabezas tienen un rebajo plano. Los casquillos de cojinete se colocan en el lecho con un apriete tal que asegura una adherencia estrecha de los mismos al lecho al apretar las tuercas puestas en los esprragos de los cojinetes, por toda la circunferencia.

32. qu requerimientos se presentas a los pernos de fuerza o a las tuercas de la culata del cilindro?

La culata o tapa junto con el fondo del embolo y las paredes del cilindro forman la cmara de combustin. El trmino culata del cilindro se emplea para los motores de automvil y de tractor; el trmino tapa se emplea para motores de barco y motores estacionarios.Durante el funcionamiento del motor la culata se carga con las fuerzas de presin de los gases y de apriete precio de los esprragos y pernos de sujecin.

Las fuerzas de presin de los gases sobre la culata Pgas se puede determinar por el diagrama indicador y su magnitud es.

Pgas = P gases x F kgf.

F= rea del embolo en cm2

Al hacer una semejanza del sistema cilindro-embolo con un sistema de cilindro de pared delgada (resistencia de materiales) los requerimientos de los pernos y el nmero de pernos por cilindro se determinan por la fuerza de la presin dentro del sistema.

El nmero de pernos es igual a la fuerza mxima entre el lmite de fluencia del perno por un factor de seguridad.

33. Describa las principales causas que violan el funcionamiento fiable de los pernos (esprragos) de biela

Las tuercas y pernos de los cojinetes principales y de la biela, de bancada y las piezas de sujecin de la culata de los cilindros es necesario apretar, observando una sujecin determinada como la de la figura 7 con una llave dinamomtrica o especial. El aseguramiento de los pernos y tuercas mediante los pasadores hendidos se debe efectuar en correspondencia estricta con las instrucciones de la fbrica productora del automvil. Si la penetracin del agua no se puede eliminar apretando las tuercas de los esprragos que fijan la culata, la junta debe ser reemplazada.

Para que los pernos no giren al apretar las tuercas, sus cabezas tienen un rebajo plano.

La sujecin de los diferentes elementos de la armazn entre s (de la bancada de fundamento, del crter, de los cilindros, y a veces de las culatas) se realiza en la mayora de los casos por medio de esprragos de fuerza. La fuerza del apriete previo de los pernos debe asegurar un empalme estrecho y superar considerablemente la magnitud de la fuerza que trata de debilitar el empalme, la unin.

Figura 7. Sucesin del apriete de las tuercas de la culata de cilindros de un motor.

En los cojinetes de bancada para evitar el desplazamiento axial y el giro, los casquillos se fijan por medio de espigas o de salientes rebordeadas en los casquillos y que entran en las correspondientes ranuras fresadas en el alojamiento de la bancada y en el sombrerete del cojinete.

Los esprragos deben distribuirse de manera que el esfuerzo de apriete se distribuya por igual sobre la superficie de la junta. Para que los pernos no giren al apretar las tuercas, sus cabezas tienen un rebajo plano. Los casquillos de cojinete se colocan en el lecho con un apriete tal que asegura una adherencia estrecha de los mismos al lecho al apretar las tuercas puestas en los esprragos de los cojinetes, por toda la circunferencia.

.

Seguidores: transmiten a la varilla esfuerzos axiales de la leva y asumen los esfuerzos laterales que surgen en este.

38. Para qu se emplea el volante y los contrapesos?

El volante est situado en un extremo del rbol cigeal y busca disminuir la inversin mecnica en el movimiento de los pistones bajo el principio de aumentar la inercia del rbol cigeal, es decir se aprovecha esta inercia una vez puesto en movimiento el rbol con el fin de desperdiciar en menor medida la potencia de la carrera que en este caso se aprovecha casi totalmente como movimiento rotacional del mismo eje no como impulso para el movimiento alternativo.

Los contrapesos tienen por objeto balancear o equilibrar la fuerza centrfuga siempre dirigida desde el eje del rbol por el radio de la manivela que carga los cojinetes del rbol cigeal genera vibracin. Es decir el objeto de los contrapesos es mantener un trabajo sin vibraciones del ingenio y evitar daos por sobre tensiones de los componentes del mismo.

39 Cmo se explica que la masa del volante disminuya al aumentar el nmero de cilindros dispuestos en una hilera?

En un motor diesel o en un motor alternativo actan fuerzas y momentos que varan constantemente, los cuales se transmiten a sus apoyos y provocan la vibracin tanto del motor, de sus unidades y todo el vehculo.El desequilibrio del motor se da por la presencia de fuerzas de inercia, cuyo valor cambia peridicamente, de las masas en movimiento giratorio y de translacin del mecanismo de biela manivela y de los momentos engendrados por ellas, por la accin del momento torsional de valor variable que provoca el momento de vuelco en los apoyos, cuya magnitud es igual a la del anterior.El problema del equilibrio del motor puede resolverse mediante una combinacin tal en la disposicin y desplazamiento de las masas desequilibradas, que la resultante de las fuerzas de inercia y del momento generado por las fuerzas de inercia se reduzca a cero. La irregularidad del momento torsional puede ser disminuida y restringida por unos lmites determinados. El equilibrado del motor se realiza, eligiendo el nmero y la disposicin de los cilindros, el esquema del cigeal y la situacin de los contrapesos. Para obtener los valores de clculo de las fuerzas equilibradas para un motor de cualquier disposicin de cilindros, es preciso lograr la igualdad de las masas en los grupos de mbolos, la igualdad de las masas y la ubicacin igual de los centros de masas en las bielas, en el equilibrio esttico y dinmico del cigeal. El momento torsional de un motor Mtor se equilibra por el par de resistencia y el momento de fuerzas tangenciales de inercia de las masas mviles reducidas al cigeal. Para cualquier momento de tiempoMtor = Mres+J0dw/dt,Donde Mres es el momento que toma en consideracin la resistencia de la carga, de la fuerza de friccin y los gastos de energa para poner en accin los mecanismos auxiliares, J0 es el momento de inercia de las masas mviles, reducido al cigeal dw/dt es la aceleracin angular del cigeal.El momento torsional vara interrumpidamente segn el ngulo de giro del cigeal y depende de la carga que tiene el motor. Para fines de comparacin se determina el momento torsional en el rgimen de potencia mxima. La uniformidad del momento crece con el aumento del nmero de cilindros. La igualdad de los intervalos entre las carreras efectivas en diferentes cilindros ejerce una influencia positiva sobre la uniformidad. Cuando se plantea el grado de irregularidad, se encuentra el momento de inercia de la masa del volante (en este caso toda la masa concentrada en la llanta del volante) o con cierta aproximacin. La masa del volante ha de reducirse en primer lugar hasta el nivel, que asegura la uniformidad necesaria de rotacin en la marcha en ralent. Sin embargo, en la practica la masa del volante se determina partiendo de las condiciones que aseguran la puesta en marcha del grupo con la transmisin conectada. En este caso la masa del volante resulta ser considerablemente mayor que la necesaria para obtener el grado de uniformidad indicado.

40. Describa las particularidades de diseo de los motores Diesel.

Los motores Diesel tienen como principal particularidad, la carencia de carburador, puesto que a la cmara de combustin no entra una mezcla sino por el contrario, la mezcla entre el aire y combustible en el diesel se realiza internamente en el motor, adems este tipo de motores por funcionar con combustible diesel, el cual es autoinflamable no necesita de sistemas de encendido inducido (bujas).

La relacin de compresin que presentan los motores Diesel es significativamente mayor que en los motores de encendido inducido, esto se debe a que estos motores deben alcanzar unas condiciones que garanticen la autoinflamacin del combustible.

El rango de revoluciones para los motores diesel es bastante amplio, para as asegurar en todos los regmenes la ms completa combustin del combustible diesel con los mnimos excesos de aire, a fin de evitar el aumento de peso del diesel, por esto los procesos de inyeccin del combustible diesel de atomizacin, del mezclado con el aire y de combustin deben efectuarse en un tiempo muy corto (en el rango de las milsimas de segundos).

Debe asegurarse una distribucin uniforme del combustible por todo el volumen de la cmara de combustin por lo tanto deben perfeccionarse los procesos de formacin de la mezcla de lo contrario resultara en unas partes de la cmara de combustin muchsimo combustible el cual no combustiona completamente, desmejorando la economa del combustible del motor diesel y en otras partes de la cmara de combustin resulta poco combustible, el cual combustiona completamente pero parte del aire no participa en la combustin y la presin media de los gases en el cilindro no alcanza aquella magnitud que debera obtenerse dado el caso de utilizacin completa del aire.

41. Describa las particularidades de diseo de los motores de carburador.

Los motores de carburador deben presentar altas relaciones de compresin para que por medio de la buja presente una buena combustin y pueda alcanzar potencias ms elevadas.

Las temperaturas que alcanzan los motores de carburador son ms elevadas que en los motores diesel por lo que se debe controlar en mayor medida la termotransferencia, la disociacin y la extincin de la combustin del combustible.

Las presiones mximas que alcanzan los motores de carburador son menores que los diesel en medida considerable por el retraso de la inflamacin y por el procedimiento de formacin de la mezcla adoptado en el motor. Por tanto se deben tomar las mismas particularidades de diseo con respecto al motor diesel. El diseo del carburador debe ser muy cuidadoso debido que es de vital importancia una buena mezcla carburante para que no haya una imperfeccin qumica elevada y se produzca una buena combustin. El diseo del carburador debe optimizar la funcionalidad de cada parte del mismo de la siguiente manera: Cuerpo:El carburador puede ser de uno o dos cuerpos dependiendo de los requerimientos del motor. Es de vital importancia que se mezclan las 15 partes de aire y la parte de gasolina, necesarias para el funcionamiento del motor.Depsito o taza:Es el lugar donde se almacena la gasolina proveniente del sistema de alimentacin de combustible. All hay una aguja o punzn, que estn unidos a un flotador que sube o baja de acuerdo al nivel de combustible que se encuentre en la taza, permitiendo la entrada o no de gasolina al interior, segn las necesidades de cada momento.Aguja o punzn:Se encarga de impedir o permitir la entrada del combustible a la taza, tapando o destapando un fino orificio, de acuerdo al nivel existente dentro de la taza o depsito del carburador.Flotador:Fabricado en lmina delgada o plstico, sube o baja dentro de la taza, de acuerdo con la cantidad de combustible presente. Se encarga de ordenar mediante un vstago cuando la aguja debe permitir o impedir la entrada de combustible a la taza.Inyector:Es una pieza atravesada por un orificio, cerrado por una pequea vlvula dotada de un resorte destinado a pulverizar la gasolina en las cmaras de combustin. Puede estar ubicada antes de la vlvula de admisin (inyeccin indirecta) o despus (inyeccin directa).Surtidor o chicler:Es una pieza metlica atravesada por un pequeo orificio calibrado, por donde pasa aire o gasolina. Un carburador tiene varios de estos elementos, que permiten el paso de los dos componentes de la mezcla antes mencionados.Pueden ser de ralent (marcha lenta o mnima), recuperacin (gasolina), o de manejo de aire. Algunos carburadores modernos, incluyen chiclers elctricos o electrnicos.Boquilla de inyeccin:Forma parte del cuerpo del carburador, tiene un estrangulamiento llamado venturi, que tiene como funcin acelerar la salida de aire en este sitio y a crear una depresin necesaria para la aspiracin de la gasolina.Lmina de gases:Es una pequea lmina metlica ubicada en la bese del carburador, que se encarga de regular la cantidad de gas carburado (mezcla gasificada de aire-gasolina) que deba ingresar al motor luego de atravesar el mltiple de admisin.Choke:Se encarga de alterar la entrada de aire que se debe mezclar con la gasolina, para enriquecer la mezcla carburada aumentando la proporcin de gasolina, para obtener un mejor encendido del motor en fro.Puede ser accionado de manera mecnica, por una guaya o un sistema de varillaje, o por el contrario por un efecto trmico que activa el sistema de choke en fro, cerrando la entrada de aire, y abrindola progresivamente, mientras el motor se calienta.

47. Describa la transmisin y la construccin de la bomba de agua y del ventilador, los mtodos de hermetizacin (sellamiento) de la bomba, las construcciones de los radiadores en el sistema cerrado de enfriamiento, el objeto, la construccin y el funcionamiento de los termostatos.

BOMBA DE AGUA: En el sistema de refrigeracin se utiliza generalmente una bomba de agua de tipo centrfugo. El rbol de la bomba, que forma una pieza con el ventilador, recibe el movimiento, por medio de una transmisin de correa trapezoidal, de una polea que hay en el extremo delantero del cigeal (fig. 237). Las holguras radiales entre el rodete o plato de paletas y la caja de la bomba no deben ser mayores de 1mm, y las axiales no deben sobrepasar de 0.2mm. La relacin de transmisin del accionamiento de la bomba es igual a 0.98 1.95. La presin mxima que crea la bomba depende de la resistencia del sistema de refrigeracin. Para el funcionamiento normal del sistema de refrigeracin, la presin en cualquier punto del recorrido del lquido no debe ser menor que su presin de vaporizacin.

RADIADORES: El radiador sirve para transmitir el calor del agua al aire circundante. Para que el efecto refrigerante del radiador sea mayor, el flujo de agua caliente que llega al motor se divide en una serie de pequeos chorritos, y cada uno de ellos pasa por un tubo o conducto que el aire sopla. En los motores de automvil el radiador debe tener una superficie frontal pequea y una superficie de refrigeracin.

Los radiadores que ms se han extendido son los tubulares (fig. 238, a). La rejilla de refrigeracin de estos radiadores consta de tubos verticales de seccin plana, ovalada o circular. Tambin se encuentran los laminares (fig., 238, b) en estos el lquido de refrigeracin circula por el espacio formado entre cada par de lminas 1 soldadas entre s por sus bordes 2. Tanto en los radiadores laminados como en los tubulares el lquido de refrigeracin pasa por tubos que el aire rodea por fuera. En el radiador de panal el aire pasa por unos tubos horizontales que el lquido de refrigeracin los baa por fuera, as se logra una mayor superficie de refrigeracin.

El ncleo del radiador, cuya profundidad es de 75 150 mm, se une fijamente a los depsitos del radiador soldndolo. El radiador se coloca sobre almohadillas de goma y se sujeta al bastidor del automvil. En el depsito superior se encuentra la tabuladora o boca de llenado provista de un filtro de rejilla. En esta tabuladora se halla el extremo del tubo de desage, que por abajo esta en comunicacin con el medio circundante y preserva los tubos del radiador de posibles roturas.

En los motores con sistema de refrigeracin cerrado, para evitar que este se rompa, el tapn del radiador lleva una vlvula de seguridad, compuesta por dos vlvulas, una para el vapor y otra para el aire.

Al hacer el proyecto las dimensiones del radiador se eligen de acuerdo con la composicin del automvil y de los gastos de potencia ms convenientes en el accionamiento del ventilador, para asegurar el estado trmico del motor.

VENTILADORES: El tipo de ventilador utilizado en los ingenios es el axial, cuyo dimetro se encuentra entre los 0.7 y los 0.3 metros, y el ngulo de ataque es de 40 a 45 para las placas planas, y para las convexas es de cerca de 35. Para evitar las vibraciones y el ruido caractersticos de cuerpos en altas revoluciones, las aspas de los ventiladores se colocan en forma de X, por parejas bajo ngulos de 70 y 110. El ventilador se acciona mediante una transmisin de correa por el cigeal.

Existen ventiladores en donde el ngulo de ataque de las aspas se vara con respecto al flujo de aire, con el fin de elevar la economa, otros en cambio pueden variar sus revoluciones desde cero hasta el mximo. Estos ventiladores se conocen con el nombre de ventiladores de rendimiento variable, y la regulacin ya sea del ngulo de ataque o de la velocidad se realiza mediante un termostato.

EL TERMOSTATO: El termostato es una vlvula sensible a la temperatura que se encuentra en la parte frontal del motor. El termostato permanece cerrado hasta que el motor alcanza una temperatura de operacin. A medida que la temperatura sube el termostato se abre, permitiendo que el lquido refrigerante circule a travs del radiador. Cuando la temperatura del lquido es ms baja de la temperatura de operacin, el termostato se cierra impidiendo la circulacin del lquido refrigerante hacia las cabezas de los cilindros y al calefactor interior del automvil. El desviador proporciona un conducto para que el lquido refrigerante regrese a la bomba.

Figura 8. Termostato

El termostato es un instrumento que sirve para acelerar el calentamiento del agua durante el arranque del motor y mantener automticamente su temperatura entre los lmites determinados.

48. Cules son el objeto de la lubricacin y las condiciones que influyen en la magnitud de coeficiente de rozamiento? Cules son los periodos del funcionamiento del motor menos propicios en cuanto a la lubricacin de las superficies de trabajo de los cilindros y de los cojinetes de rbol cigeal?

El objeto principal de la lubricacin del motor es evitar y/o disminuir el desgaste excesivo, el recalentamiento y el agarrotamiento, para disminuir los gastos de potencia indicada por friccin en el motor y para extraer el calor que se desprende durante el funcionamiento en las superficies rozantes. Adems el aceite quita de las superficies en frote los productos en desgaste y suciedad de todo gnero, protege ests superficies de la corrosin y, en algunos caos, hace estancas las uniones mviles de las piezas. En algunos motores el sistema de lubricacin se utiliza para la refrigeracin forzada de piezas (mbolos y otras).

Cuando las superficies en frotamiento estn separadas entre s por una pelcula muy delgada de lubricante, la friccin es de lubricacin lmite. En este caso la lubricacin depende de la fuerte adhesin del lubricante al material de las superficies que se frotan; las capas de lubricante resbalan una sobre la otra.

Cuando la lubricacin se dispone de modo que las superficies que se frotan queden separadas por una pelcula de fluido, y las cargas queden es las superficies por completo soportadas por la presin hidrosttica o hidrodinmica de la pelcula, la friccin es de lubricacin completa (o viscosa).

Se tiene lubricacin incompleta o mixta si la carga sobre las superficies que se frotan es soportada parcialmente por una pelcula viscosa de fluido y, por otra parte, por zonas de lubricacin lmite.

Cuando un rbol no gira (se encuentra en el estado de reposo), l apoyo n el cojinete y el juego en las superficies en contacto del rbol y del cojinete es igual a cero (figura 8). Al girar el rbol en el cojinete, las primeras capas del aceite adheridas estrechamente a la superficie del rbol arrastran las siguientes. Las partculas del aceite puestas en movimiento, bajo el efecto de las fuerzas de friccin existentes entre las capas, se trasladan de la parte ancha del juego a la parte estrecha (Fig. 8 b). Como resultado en la zona en que el juego tiene la magnitud mnima (hmn), en la capa de aceite surge una presin elevada bajo cuya accin el rbol parece emergido a la superficie descansado en la almohada de aceite.

Al crecer la velocidad relativa de movimiento de las superficies (el nmero de revoluciones del cigeal), una cantidad siempre mayor de aceite se arrastra al espacio cuneiforme, aumentando de este modo la presin creada en la capa de aceite y por eso siempre ms el rbol tiende a ocupar la posicin central en el cojinete (Fig. 9 b, c,d).

Figura 9. Formacin de la cua de aceite al girar el rbol en el cojinete de deslazamiento.

Cuando el espesor mnimo de la capa de aceite llega a ser mayor que la altura total de las rugosidades de las superficies del rbol y del cojinete las superficies indicadas dejarn de estar en contacto y aparecer el rozamiento lquido.

El coeficiente de friccin es, aproximadamente, independiente de la velocidad de frotamiento, si est es lo bastante baja para no afectar la temperatura de la superficie; a velocidad ms altas, el coeficiente de friccin disminuye al aumentar la velocidad.

Los coeficientes de friccin de superficies secas (friccin en seco) dependen de los materiales que se deslizan uno sobre el otro y de las condiciones de acabado de esas superficies. Con lubricacin lmite los coeficientes dependen de los materiales y las condiciones de las superficies, as como de los lubricantes que se empleen

Los coeficientes de rozamiento (friccin) son sensibles al polvo y humedad atmosfrica, las pelculas de xido, el acabado superficial, la velocidad de deslizamiento, la temperatura, la vibracin y lo extenso de la contaminacin. En muchos casos el grado de contaminacin es la variable ms importante por s sola.

El coeficiente de rozamiento depende en gran medida de la temperatura a la que se encuentre sometido el lubricante, pues al bajar la temperatura la viscosidad del lubricante aumenta y al subir ella, disminuye. Cuanto menos cambia el lubricante su viscosidad al variar la temperatura tanto ms alta ser su calidad y su comportamiento para evitar la friccin, es decir que cuanto menos cambie la temperatura el coeficiente de friccin se mantendr constante.

Otro factor importante que influye en la magnitud del coeficiente de rozamiento es la estabilidad qumica del aceite pues cuanto ms elevada sea esta habr una mayor oposicin a la oxidacin por el oxgeno atmosfrico, lo cual se ver reflejada en las capacidades lubricantes del aceite.

Las propiedades detergentes del aceite (capacidad del aceite de oponerse a la formacin de sustancias resinosas y otros productos de la oxidacin), la coquizabilidad del aceite (capacidad del aceite de formar un residuo carbonoso), la accin corrosiva del aceite, aditivos, el contenido de cenizas en el aceite son factores que dependiendo de su magnitud el lubricante podrn ejercer mejor su funcin de evitar la friccin entre las partes mviles que estn en contacto en el motor, lo que se refleja en la disminucin o variacin del coeficiente de rozamiento.

No se puede permitir que disminuya la capa de aceite existente entre las superficies en frote hasta la magnitud que puede surgir el frotamiento de frontera, puesto que en este caso el desgaste y el calentamiento de las piezas crecen rpidamente. En condiciones del rozamiento de frontera ninguna unin mvil puede trabajar normalmente durante mucho tiempo. No obstante, el rozamiento de frontera disminuye el desgaste a pequeas velocidades del movimiento, al arrancar el motor y a cargas muy grandes cuando no es posible obtener el rozamiento lquido o semilquido, estos son los periodos menos propicios en cuanto a la lubricacin de los cilindros y de los cojinetes del rbol cigeal y de otras superficies de trabajo del motor.

49. Describa las construcciones, transmisin, disposicin y funcionamiento de las bombas de aceite, as como las medidas para evitar la elevacin de la presin del aceite.

Para obtener la presin de lubricacin una bomba de aceite es montada en el circuito, la cual aspira el aceite del crter y lo dirige bajo presin a travs de los conductos o canales hacia los elementos a lubricar. Hay cuatro tipos principales de bombas para lubricar el aceite en los sistemas de lubricacin de automviles.

Bomba de piones: Es extensamente usada debido a la seguridad que ofrece. Consiste en dos engranajes dentro de una caja provisto de una abertura de entrada y una de salida. Uno de los piones es un eje impulsor, el otro est montado sobre un pasador fijo y se denomina pin impulsado. A medida que los piones giran el aceite es aspirado a travs de la entrada y sale despus de los piones con una presin elevada.

Figura 10. Bomba de piones

Bomba de paletas: Se compone de una caja o cuerpo cilndrico en cuyo interior se mueve un rotor excntrico, ranurado diametralmente y arrastrado por el motor de acuerdo al sentido del eje. La ranura recibe dos paletas deslizantes, las cuales tienden a separarse por la accin del resorte que las cie contra las paredes de la bomba. Al girar el rotor excntrico, la paleta va haciendo el vaco aspirando el aceite que llega por el tubo de entrada, mientras por la salida empuja a presin el aceite recogido. El desgaste de este tipo de bomba se debe al rozamiento de la paleta con las paredes de la bomba.

Figura 11. Bomba de paleta

Bomba de rotor: La bomba de rotor es tambin de piones. El cuerpo de la bomba ubicado en el crter de cilindros lleva en su interior un anillo loco con su eje excntrico. El rotor interno que posee un diente menos que el externo, impulsa este mediante un engranaje parcial, pero debido a la diferencia en el nmero de dientes, la velocidad de rotacin del rotor interno es mayor que la del externo.

Figura 12. Bomba de rotor

Figura 13. Bomba de rotor despiezada

Para evitar la elevacin de la presin del aceite se utiliza un limitador de presin, este est situado o en la salida de la bomba o en un punto prximo del conducto principal de lubricacin. El limitador de presin est constituido por una vlvula o bola, mantenida sobre su asiento por un resorte cuando la presin es superior a la tensin del resorte la vlvula se abre y se descubre un orificio que permite al aceite retornar al crter, por lo tanto la presin disminuye.

Figura 14. Vlvula limitadora de presin

50) por qu es necesario filtrar y enfriar el aceite? Mencione las clases de filtros de aceite, explique su disposicin en el motor, mtodos de conexin, construcciones y funcionamiento de los filtros

El aceite, adems de su principal funcin de minimizar el roce entre las piezas mviles, tambin acta como detergente y absorbe parte del calor del motor al circular entre dichas partes, las cuales se mantienen a alta temperatura. Estas piezas inevitablemente producen limadura muy fina, la cual es tambin arrastrada por el aceite.Pues estos hechos el aceite debe ser filtrado para extraerle la limadura y las suciedades que se producen en el interior del motor. As mismo, las altas temperaturas disminuyen la viscosidad del aceite y pueden provocare su oxidacin, por lo que es necesario controlar su temperatura.

Los filtros de aceite se pueden dividir en dos grupos: de depuracin basta total y de depuracin fina parcial.Los filtros de depuracin basta se intercalan en serie en el sistema y a travs de ellos pasa todo el aceite que circula por el motor.Por los filtros de depuracin fina, que se enchufan en una derivacin de las tuberas del sistema de engrase, se hace pasar una parte del aceite (10 a 20%) que despus se mezcla con el aceite restante en el colector de aceite.Un defecto del montaje de los filtros en derivacin es que el aceite depurado va a parar al crter inferior y no a las superficies en rozamiento del motor.

Los elementos filtrantes de los filtros de depuracin basta pueden ser de malla fina (tela metlica) o de laminillas (ranurado), y los de depuracin fina, de cartn, papel, fieltro o de un material especial.

En los filtros de depuracin basta (total) existe una vlvula de seguridad que en caso de aumentar la resistencia (en el perodo de calentamiento del motor cando est muy sucio el elemento filtrante) deja pasar el aceite esquivando el filtro. Estos filtros retienen partculas de mnimo 0.07 mm.Los filtros de depuracin fina aseguran la limpieza del aceite de partculas mecnicas de hasta 0.001 mm de dimensin.

51. Describa el objeto, la disposicin, la conexin y el funcionamiento de los radiadores de aceite. Cmo se realiza la ventilacin del crter?

El objeto de los radiadores consiste en mantener la temperatura del aceite en los lmites requeridos al estar en funcionamiento el motor con gran carga y a una alta temperatura del medio ambiente. Para que el motor funcione normalmente, la temperatura del aceite en el sistema debe encontrarse dentro de los lmites de 70 a 80 C. Si la temperatura excede de 90C, la calidad del aceite se empeora y por consecuencia se acelera el desgaste de las piezas del motor al perder su optimo carcter viscoso, adems aumenta el consumo de aceite; evitar los fenmenos anteriormente descritos es la finalidad del radiador de aceite.

La disposicin de los radiadores de aceite que se usan para enfriar el aceite de los motores pueden ser de dos tipos, segn el medio refrigerante, los cuales son por refrigeracin por agua y de refrigeracin por aire. Los que ms se han extendido son los radiadores de aceite por aire que son seguros durante la explotacin y refrigeran intensamente el aceite. Los radiadores se hacen tubulares o tubulares laminares. Para evitar la rotura de sus tubos cuando el motor funciona fro y cuando la temperatura del aire circundante baja, el radiador de aceite tiene una vlvula de derivacin. Si la diferencia de presin es mayor de 0,12-0,2 MN/m2 (1,2-0,2 kgf/cm2), la vlvula se abre y el aceite corre sin pasar por el refrigerador.

Con respecto a la conexin los radiadores de aceite se colocan por lo general en el camino que sigue el flujo de aire del sistema de refrigeracin y el aceite que circula en aquel es enfriado por la corriente contraria de aire. El conductor conecta y desconecta el radiador de aceite por medio de un grifo o bien el radiador de aceite se conecta automticamente con ayuda de una vlvula-termostato.

Funcionamiento del radiador de aceite del motor diesel SMD-14 (figura 9): es un conjunto no desarmable que consta de tubos de acero (3) de seccin ovalada y de dos depsitos: uno inferior (7) y otro superior (5). El inferior est separado por dos tabiques (8) y el superior por uno solo. Para aumentar la superficie de refrigeracin cada tubo lleva enrollado una espiral de cinta fina de acero. Los topes de los depsitos terminan en orejetas por cuyo medio el radiador de aceite se sujeta con pernos (4) a los montantes del radiador de agua.

El aceite procedente del cuerpo de filtros pasa por una tubera de aceite (6) al depsito inferior (7) y despus de recorrer los tubos del radiador, se deriva por la tubera de aceite (1) al cuerpo de filtros. Movindose por los tubos del radiador que va soplando por fuera con aire, el aceite se enfra en 10-12C estando completamente abierta la persiana.

La ventilacin del crter es necesaria para expulsar el vapor de aceite y los gases que penetran a travs de las juntas no estancas de los segmentos de los mbolos. La ventilacin del crter se efecta con un dispositivo especial constituido por un sistema de tuberas que unen el espacio del crter, por un lado, con el medio ambiente a travs de la boca de llenado de aceite, y por otro lado con el carburador o con la tubera de admisin. En el lugar de succin se instala un dispositivo para captar las gotitas de aceite del crter. En la tubera de entrada se monta una boca de llenado de aceite provista de fibra de aire.

53. Para qu sirve el termostato? Cmo se instala el filtro de aceite en el diesel? Cul debe ser el nivel de agua en el sistema de enfriamiento?

El termostato es una vlvula sensible a la temperatura que se encuentra en la parte frontal del motor. El termostato permanece cerrado hasta que el motor alcanza una temperatura de operacin. A medida que la temperatura sube el termostato se abre, permitiendo que el lquido refrigerante circule a travs del radiador. Cuando la temperatura del lquido es ms baja de la temperatura de operacin, el termostato se cierra impidiendo la circulacin del lquido refrigerante hacia las cabezas de los cilindros y al calefactor interior del automvil. El desviador proporciona un conducto para que el lquido refrigerante regrese a la bomba.

Los filtros instalados en los sistemas de lubricacin son utilizados con el fin de eliminar del aceite impurezas (particulares metlicas procedentes del rodaje de las piezas, partculas debidas a los residuos de la combustin y productos de alteracin del aceite, etc.), las cuales pueden araar las superficies de los casquetes y cilindros, y causar desgaste anormal de los anillos. El nivel de agua para el sistema de enfriamiento debe ser el indicado por el diseador, este depende del tamao y el tipo de motor. Se debe tener en cuenta que no se debe llenar el radiador hasta el tope, ya que el agua sobrante pasara al vaso de expansin. Este vaso tambin tiene un nivel de llenado.

Figura 15. Termostato

55. Cmo se lubrican los muones y las levas de los rboles distribuidores? Indique cmo se suministra el aceite a la transmisin de las bombas de aceite y de cebado de combustible?

El conjunto de aparatos que aseguran el ingreso continuo de aceite a los conjuntos de rozamiento y su limpieza constituyen el sistema de lubricacin. En dependencia del tipo de motor se emplean diferentes tipos de lubricacin.En la mayora de los motores modernos se emplea el sistema de lubricacin forzada el cual permite regular la cantidad de aceite que entra a las superficies rozantes, es decir efectuar un suministro racional de aceite a las piezas con la intensidad necesaria de circulacin.En los sistemas forzados de lubricacin entran los siguientes elementos principales:1. una bomba que asegura la circulacin del aceite2. aparato reductor (vlvula), que sirve para regular la presin de aceite.3. aparatos para la limpieza del aceite (filtros)4. aparatos para el enfriamiento del aceite.5. aparatos auxiliares para el llenado y salida del aceite, instrumentos de medicin, aparatos para la ventilacin y vlvulas de seguridad.A los cojinetes de bancada y de biela, muones y levas, el aceite se suministra bajo presin del ducto principal. El aceite se suministra por separado a cada cojinete de bancada, el cual por canales en los codos y muones del rbol se dirige a los cojinetes de la biela, o el aceite se suministra a la cavidad interna del rbol y por canales radiales en los muones llega a los cojinetes de bancada y de biela.En dependencia de donde se halla la mayor cantidad de aceite el sistema de lubricacin se llama de crter hmedo o seco.El sistema de lubricacin con crter hmedo de reserva para el aceite sirve la parte inferior de la bancada. De la bandeja es succionado el aceite con una bomba. Luego bajo presin, creada por la bomba, el aceite pasa a travs del filtro de filtrado fino que luego pasa por el enfriador de aceite e ingresa al ducto principal. Del ducto el aceite se suministra a las superficies en rozamiento. Pasando por los conjuntos de lubricacin, el aceite caliente fluye de retorno a la bandeja. La presin se limita en el ducto de aceite por medio de una vlvula reductora, la cual al elevarse la presin por encima del establecido se abre y deja pasar aceite a la bandeja. Para controlar la presin en el sistema se tiene un manmetro.

Figura 16. El sistema de lubricacin

56. En qu sitio se mide la presin del aceite en la tubera principal del Diesel? Cul debe ser la temperatura del aceite en la salida del motor? El tanque de aceite se puede llenar completamente? Por qu antes del arranque del Diesel es necesario bombear aceite? Hasta qu presin?

La presin y la temperatura del motor diesel se miden despus del cuerpo de los filtros. Para controlar la presin del aceite existente en la tubera maestra y la temperatura del mismo en el cuerpo de los filtros, el tablero de instrumentos de control lleva el indicador de presin y el indicador a distancia de temperatura. La presin debe encontrarse dentro de los lmites de 2,5 a 4,5 Kgf/cm2.

La temperatura normal del aceite presente en el motor Diesel debe encontrarse, al funcionar este con rgimen nominal, dentro de los lmites de 80 a 90 C. Si la temperatura excede los 90 C, la calidad del aceite se empeora y como consecuencia se acelera el desgaste de las piezas del motor y aumenta el consumo de aceite. Para mantener la temperatura del aceite en los lmites requeridos, al funcionar el motor con gran carga y a una temperatura alta del medio ambiente, en el sistema de engrase se emplean radiadores especiales.

Con el motor apagado y frio se verifica el nivel de aceite contenido en le crter, la fijacin de los conjuntos y piezas del sistema de engrase y la falta de fugas de aceite.

El nivel de aceite en el crter se mide con la varilla medidora pasados 15-20 min despus de la parada del motor. El nivel debe hallarse cercano al trazo (marca) superior de la varilla medidora. No es conveniente llenar de aceite de modo que este supere el trazo superior para no provocar la quemadura de los segmentos de pistn, la formacin abundante de carbonilla en las cmaras y en los fondos de los pistones, as como el aumento del consumo del aceite. Si el nivel de aceite en el crter no alcanza el trazo inferior, el trabajo del motor est prohibido, ya que en este caso es posible la alteracin del suministro de aceite en el sistema, alteracin que es acompaada de un desgaste intenso de las piezas en roce y de averas de los cojinetes debido a su fusin.

Debe bombearse aceite en el arranque de los Diesel para asegurar la formacin de la pelcula de aceite entre los pistones y la cmara de combustin para evitar el rozamiento entre estos pues al apagarse este retorna al crter quedando prcticamente estos elementos en contacto directo sin la pelcula que los separe. A las revoluciones mnimas de la marcha en vaco la presin del aceite, creada en el sistema, no se tolera inferior a 0.8 Kgf/cm2. La vlvula de reduccin deriva el aceite de la cavidad de impulsin de la bomba de aceite a la bandeja del crter al poseer el aceite una viscosidad elevada (por ejemplo, al poner en marcha un motor Diesel fro). La vlvula est ajustada para una presin de 7-8 Kgf/cm2.

59) Cules son las composiciones de la mezcla carburante y por qu son necesarias: 1) en el arranque, 2) a pequeas revoluciones de marcha en vaco, 3) para la obtencin de economa (eficiencia) y de potencia plena?

El motor de carburador instalado en los automviles y tractores trabaja en los regmenes principales siguientes: 1) arranque; 2) marcha en vaco y cargas pequeas; 3) cargas medias; 4) carga completa. Para obtener el trabajo ms eficaz del motor para el rgimen dado es muy importante que la mezcla carburante, para el momento de inflamarla por la chispa elctrica, sea la ms ventajosa en cuanto a su composicin. La mezcla debe ser homognea y el combustible que forma parte de ella debe encontrarse en el estado de vapor.

1) Arranque: al poner en marcha un motor fro, la formacin de la mezcla queda dificultada dado que la depresin creada en el difusor es de valor insuficiente, la velocidad de movimiento del aire es pequea y la temperatura de las piezas del motor permanecen bajas. Por eso, para efectuar el arranque, a los cilindros del motor se debe suministrar una mezcla carburante rica (=0.5-0.6) para que al punto de inflamarla contenga una cantidad suficiente de fracciones livianas, de evaporacin rpida, del combustible.

2) Marcha en vaco a pequeas cargas: al operar en estas condiciones la mariposa del gas queda entrecerrada, ya que al motor se le debe suministrar una pequea cantidad de mezcla carburante. La depresin y velocidad de la corriente de aire en el difusor son insignificantes. Las condiciones para la pulverizacin y la evaporacin son desfavorables. Por eso el carburador debe preparar una mezcla enriquecida con el coeficiente de exceso de aire =0.6-0.8%.

3) Economa: de un 40 a 90% de la carga plena del motor, a sus cilindros se deben suministrar cantidades de la mezcla carburante, pero la composicin de esta ltima ha de permanecer constante y un poco empobrecida (=1.10-1.15) para poner el trabajo ms econmico.

4) Potencia plena: en el caso de necesitar potencia plena,la mariposa de estrangulamiento est abierta por completo por lo que para obtener la potencia mxima la mezcla carburante debe estar enriquecida (=0.85-0.90).

En un carburador ms sencillo al arrancar el motor o trabajar en vaco y a pequeas cargas, el pulverizador suministra poco combustible debido a una depresin insuficiente en el difusor y la mezcla carburante resulta ser pobre.

A cargas medias, dado el incremento en la depresin, la cantidad de combustible enviada a la cmara de carburacin crece, ms no de nodo proporcional al aumento de la cantidad de aire suministrado, sino en grado menor. Por eso la mezcla carburante se enriquece. Al pasar a la carga plena, el carburado ms sencillo no ofrece un enriquecimiento paulatino necesario de la mezcla.

Ahora bien, al trabajar en los regmenes indicados, el carburador ms sencillo hace variar la composicin de la mezcla de una manera inversa a lo que se requiere. Al abrir bruscamente la mariposa del gas, es necesario suministrar a los cilindros una mezcla enriquecida para que el motor eleve rpidamente el nmero de revoluciones y aumente su potencia. En el carburador ms sencillo, al abrir de modo brusco la mariposa del gas, la mezcla carburante se empobrece.

60. Qu carburador se llama elemental y que composicin de la mezcla carburante l forma? Qu se llama compensacin de la mezcla carburante? explique la caracterstica de los carburadores elemental y deseable.

El carburador elemental: (Simple de flujo descendente), es el tipo de carburador ms sencillo que hay, est formado por:El conducto de aire-emulsin, que a su vez est formado por un tubo de admisin de aire, un difusor, cmara de mezcla y mariposa de estrangulacin.El conducto de combustible-emulsin, que consta de la cuba en la cual est el flotador y la vlvula cnica de cierre, calibre, tubo o canal y surtidor.Es el ms sencillo, puesto que no posee ningn otro dispositivo que asegure la composicin de la mezcla que se necesite a distinto regmenes de funcionamiento del motor. Este caso tiene el problema de trabajar con mezclas ricas, es decir el coeficiente de exceso de aire disminuye al aumentar la carga, la mezcla se enriquece paulatinamente.

La compensacin de la mezcla es el mtodo que se usa para crear una mezcla con la composicin necesaria para que el motor funcione en el intervalo de carga requerido.Para corregir la caracterstica del motor elemental se emplean los siguientes sistemas compensadores: con frenado neumtico de combustible, un calibre compensador, con regulacin del enrarecimiento en el difusor y con regulacin de la seccin de paso del calibre.

La caracterstica del carburador elemental radica en la formacin de la mezcla combustible (En la direccin de la apertura de la mariposa de estrangulacin y de carga) que se obtienen mezclas deficientes para determinado funcionamiento. La caracterstica del carburador perfecto o deseable es que se entregue siempre la cantidad necesaria y suficiente de mezcla y que su composicin sea la ptima para su funcionamiento en los distintos regmenes (sistema compensado)

61. Qu sistemas y por qu es necesario agregarlos al carburador elemental para que el satisfaga plenamente los requerimientos presentados a un carburador moderno?

El carburador es el dispositivo donde se prepara la mezcla carburante. El carburador que se monta en un motor de automvil debe garantizar la perfecta dosificacin de la mezcla de comestible para todos los regmenes de carga y velocidad y la estabilidad de esta dosificacin durante una larga explotacin del automvil. Un carburador elemental comprende la cuba con el flotador, la aguja de cierre, el surtidor con el pulverizador, el difusor, las mariposas del gas y de aire y la cmara de carburacin. La cuba, el flotador y la aguja de cierre se necesitan para mantener el nivel constante de combustible contenido en el pulverizador.Para que el carburador satisfaga con los requerimientos presentados a un carburador moderno debe tener los siguientes dispositivos auxiliares:Circuito de marcha lenta (RALENTI).Este es dispositivo para marcha en vaci o con cargas pequeas del motor.Durante el funcionamiento del motor en vaci o a cargas pequeas la mariposa de gas est cerrada casi por completo. Por eso la depresin y la velocidad de la corriente de aire en el difusor son insuficientes para formar la mezcla carburante de la composicin deseada. Al mismo tiempo tras la mariposa del gas se crea una gran depresin. En estas condiciones se puede conseguir que el motor funciones establemente ya que se asegura la preparacin de la mezcla carburante por el circuito de marcha lenta.2- dispositivo dosificador principal.Que asegura una composicin empobrecida (econmica) constante de la mezcla en una ancha gamma de cargas medias. Existen de dos tipos:Dispositivo dosificador principal con variacin de la depresin junto al surtidor de combustible.Dispositivo dosificador principal con un surtidor adicional y la variacin de la depresin en los difusores.3- dispositivo de arranque.Al poner en marcha el motor el nmero de revoluciones del cigeal es pequeo. Po r eso la depresin creada en la cmara de carburacin es insuficiente y el circuito de marcha lenta y el dispositivo dosificador principal no aseguren la obtencin de una mezcla carburante enriquecida deseada. En los carburadores modernos se usa una mariposa la cual se cierra, instalada en la tubuladura de entrada, para elevar la depresin en la cmara de carburacin debido a lo cual la mezcla se enriquece a costa de una salida intensa del combustible a partir de los pulverizadores del dispositivo dosificador principal y del circuito de marcha lenta.4- economizar.Este es un dispositivo que se utiliza para enriquecer la mezcla al trabajar el motor a grandes cargas, suministrando una cantidad adicional de combustible a la cmara de carburacin.5- Bomba de aceleracin.Este es un dispositivo de enriquecimiento adicional de la mezcla al abrir bruscamente la mariposa de gas. A veces esta bomba est unida con el economizador.

65. Cules son los requerimientos principales que se presentan al combustible par los motores?

Los principales requerimientos que deben tener los combustibles para motores de combustin interna son

Evaporabilidad, es un indicador de la calidad del combustible. Es su capacidad para pasar al estado gaseoso, de ella depende el desarrollo de todas las fases del ciclo de trabajo, su rendimiento econmico y las caractersticas de arranque del motor

Viscosidad, el coeficiente de viscosidad cinemtica influye en los procesos de alimentacin y pulverizacin del combustible

Resistencia a la detonacin (octanaje), de esta depende sustancialmente la difusin normal de la flama en el momento de la combustin del combustible para motores de carburadores un aspecto a tener en cuenta con miras al control de la combustin detonante

Tendencia la inflamacin, es un indicador importante para los motores diesel, los combustibles con gran tendencia a l inflamaron aseguran un desarrollo ms conveniente del proceso de combustin

Impurezas, los combustibles lquidos deben evitar contener impurezas mecnicas, agua o sustancias corrosivas para de este modo cuidarse del desgaste mecnico y corrosivo de las piezas del ingenio

Temperatura de cristalizacin, es la temperatura a la cual los cristales de hidrocarburos del combustible precipitan y dificultan el suministro del combustible a travs de los inyectores

66. Describa la construccin y el funcionamiento de la bomba de combustible de alta presin.

En los sistemas de inyeccin de bomba, la alimentacin de combustible al cilindro del motor a travs de los inyectores se efecta por medio de las bombas de combustible de alta presin, las cuales alcanzan una presin nominal de 420 kgf/cm2 en los motores Diesel y de hasta 160 kgf/cm2 en la inyeccin de gasolina. En estos sistemas se suele emplear equipo de combustible dividido, compuesto de bombas de mbolos buzos de alta presin y de diferentes inyectores, unidos con aquellas por medio de tubos de acero de pared gruesa.En caso de que se requiera crear una presin de inyeccin sumamente elevada (mayor de 1000 kgf/cm2) con frecuencia se emplea equipo de combustible no dividido, las denominadas bombas-inyectores, que unen la bomba de alta presin y el inyector. En este caso no hay tubera de alta presin. La bomba-inyector se instala directamente en la culata (tapa) del cilindro del motor.

Las construcciones de las bombas de alta presin son de lo ms variadas, en dependencia de las particularidades de los motores para los cuales ellas estn diseadas. Su principio de funcionamiento es muy simple: el combustible se carga por medio de una vlvula de llenado de la bomba, estando su mbolo de bombeo en reposo. Cuando llega el momento de la inyeccin, una leva empuja el mbolo y ste a su vez impulsa el combustible que, por ser un fluido incompresible, produce una altsima presin de salida como ya se haba mencionado. La mayor difusin la tienen las bombas con accionamiento de leva mecnico del mbolo buzo y con dosificacin de distribuidor o de vlvula. En el plano del diseo tales bombas son de una seccin o de bloques que unen varias secciones de bombeo en un cuerpo. Las bombas de bloque con nmero de secciones mayor que dos, por regla tienen su propio rbol de levas para el accionamiento de los mbolos buzos de las secciones de bombeo. Las bombas de una seccin y de dos secciones con frecuencia no tienen rbol de levas propio. En este caso el cuerpo de la bomba tiene una brida para la sujecin en el motor, y para el accionamiento de los mbolos buzos se instalan arandelas de leva en el rbol de distribucin o en un rbol especial de transmisin (de accionamiento).

Las levas de las bombas de combustible deben realizar una revolucin completa durante el ciclo de funcionamiento del motor, es decir en los motores de cuatro tiempos ellas deben girar con la mitad del nmero de revoluciones del rbol cigeal.La disposicin de las levas en el rbol se concuerda con la disposicin de los codos del rbol del motor. El desplazamiento angular recproco de las levas de las secciones de la bomba de combustible que funcionan consecutivamente corresponde al desplazamiento angular de las fases del proceso de trabajo en los cilindros del motor que funcionan consecutivamente. Para variar la posicin angular del rbol de accionamiento de las bombas de combustible respecto al rbol cigeal en el sistema de accionamiento (de transmisin) se prev un acoplamiento de ajuste, que permite la regulacin con precisin de hasta 1. Para variar el momento de la inyeccin de combustible al variar el rgimen de funcionamiento, muchos motores tienen un acoplamiento automtico o dirigido de regulacin del ngulo de adelanto de la inyeccin que vara la posicin angular relativa del rbol de accionamiento (de transmisin) de las bombas de combustible.

67. Describa la construccin y el funcionamiento de los inyectores de tipo cerrado.

El inyector es el dispositivo que permite el paso del combustible hacia la cmara de combustin, debidamente pulverizado. Los motores Diesel de automviles y tractores llevan consigo el inyector de tipo cerrado en el cual la aguja de cierre se abre y se cierra bajo la presin del combustible.En el orifico central del pulverizador 18 entra con un juego muy pequeo (0.002 0.003 mm) la aguja 17. El pulverizador y la aguja estn fabricados en acero aleado y sometidos a tratamiento trmico; estas piezas pasan por las operaciones de acabado y se seleccionan en conjunto, y no se permite intercambiar las parejas.El muelle 14 permite al cono de cierre 23 de la aguja 17ajustarse estrechamente a la superficie cnica del asiento del pulverizador; en el extremo del pulverizador sale el extremo inferior de la aguja llamado tetn el cual tiene un cono dirigido inversamente al de cierre 23.El combustible procedente de la bomba llega, a travs de los canales 3 practicados en el cuerpo, la ranura anular 21 y los canales 1 a la cavidad 19. Debido a que inicialmente la presin del combustible no es capaz de levantar la aguja la presin crecer. Cuando la presin es suficiente para levantar la aguja el combustible pasar por la estreche rendija anular entre el orificio de salida del pulverizador y el tetn 24 de la aguja. El cono inverso que lleva el tetn le da la forma cnica al combustible pulverizado para que este se mezcle bien con el aire en la cmara de combustin.

Cuando el combustible comienza a salir del inyector se presenta un alivio en la presin que inicialmente elev la aguja, a raz de esto la aguja tender a bajar y cerrar nuevamente el paso de combustible. Para evitar que la aguja suba y baje la presin debe subir brusca y rpidamente, lo cual lo logramos mediante un perfil especial de la leva del rbol de la bomba de combustible.Casi instantneamente cuando la bomba deja de mandar combustible la aguja debe cerrarse bruscamente y no debe quedar gota alguna colgando pues desmejora el proceso de la combustin. Para el inyector tomado como ilustracin el dimetro de la aguja del pulverizador es de 6 mm, el dimetro del orificio de salida es de 2 mm, el ngulo del cono de difusin es de 5; todas las piezas del inyector estn sujetas en el cuerpo de acero 15, su extremo inferior lleva enroscada la tuerca 16 del pulverizador en la cual se coloca el pulverizador 18 con la aguja 17.El tope del extremo superior de la aguja 17 apoya en el fondo del asiento del vstago 2 y el muelle 14 apoya con su tope inferior en el platillo del vstago 2 y con su tope superior, en el platillo del tornillo de regulacin 12 que est enroscado en la tuerca 13 fija en la rosca del cuerpo 15 del inyector. La contratuerca 11 evita que se desenrosque el tornillo de regulacin. La regulacin del inyector, que se realiza mediante el apriete del muelle 14, se lleva a cabo por el tornillo 12. La presin alcanzada en el momento que la aguja se levanta se encuentra entre 125 y 130 Kgf/cm2.El combustible penetrado en el juego existente entre el pulverizador y la aguja se deriva, a travs del orificio 7 practicado en la tuerca 13, el perno hueco 9 y el tubo de vaciado 8, al filtro de depuracin fina o bien al depsito de combustible.El inyector se sujeta a la culata de cilindros mediante dos esprragos que pasan a travs de los orificios de la brida del inyector. Para crear la empaquetadura deseada, bajo la tuerca 16 de fijacin del pulverizador se coloca la junta de cobre 20. Las tuercas de fijacin se deben apretar de manera uniforme.

Figura 17. Inyector tipo cerrado de tetn, con mando hidrulico de aguja; modelo FDH-62005:

68. Describa el objeto, la construccin y el funcionamiento de los reguladores de revoluciones del rbol cigeal.

En ciertas aplicaciones se necesita una velocidad constante del motor. Con el acelerador ajustado, sin un regulador la carga ser lo suficientemente elevada para hacer que el motor pierda velocidad o demasiado ligera y entonces el motor ganar velocidad.

Si el motor empezara a perder velocidad debido a la carga, seguir permitindola a causa de las caractersticas de la bomba. Por el mismo motivo, si la velocidad del motor aumenta debido a la falta de carga, si la velocidad del motor aumenta debido a la falta de carga, seguir aumentando con el funcionamiento del motor.

De lo anterior se deduce que el objeto del regulador de revoluciones es:

Evitar los excesos de velocidad o calados del motor.Mantener la velocidad del motor relativamente constante para cualquier posicin del acelerador seleccionada, a pesar de las variaciones de carga.

En los reguladores mecnicos el aumento de la fuerza centrfuga con la velocidad de rotacin se utiliza para facilitar el control de regulacin. Estos pueden ser: de velocidad constante, de velocidad variable o de velocidad limitada.

Regulador sencillo de velocidad constante: Se instalan en motores que necesitan funcionar a una velocidad establecida o constante. Sus aplicaciones incluyen motores que llevan un alternador de potencia, bombas de agua, elevadores, etc.

El regulador sencillo de velocidad constante consta de dos contrapesos pivotantes, una horquilla y un muelle de regulacin. La fuerza del muelle acta contra el brazo de la palanca de los contrapesos, que son empujados hacia el eje. Cuando el eje gira, la fuerza centrfuga hace que los contrapesos se desplacen hacia el exterior y el brazo de palanca empuja la camisa. De este modo la camisa se equilibra entre la fuerza del muelle en un extremo y la fuerza ejercida por los contrapesos en el otro. El mecanismo del regulador se conecta a la bomba mediante la horquilla cuyos extremos de los brazos encajan en una ranura de la camisa y el otro se conecta a la cremallera del control de la bomba de inyeccin. El regulador sencillo de velocidad constante se muestra en la figura 18.

Figura 18. Regulador sencillo de velocidad constante

Regulador sencillo de velocidad variable: Como en el caso del regulador sencillo de velocidad constante, Figura 19. El de velocidad variable lleva contrapesos pivotantes, camisas deslizantes y horquilla, pero utiliza un eje flotante de empuje de la cremallera de control, cuya posicin se determina con el mando del acelerador.

Figura 19. Regulador sencillo de velocidad variable

73. Qu puede provocar el funcionamiento inesperado del motor en desbocamiento? Mencione las posibles fallas en el sistema de lubricacin, en el sistema de enfriamiento, en el sistema de alimentacin. Cmo distinguir las causas de fallas del motor por el de los gases de escape?

Si el nmero de revoluciones supera el nominal (Nnom) la potencia no aumenta debido a la disminucin brusca de la presin media Pe, mientras crece la carga dinmica, sobre las piezas principales y su desgaste, por ello un motor cargado no se debe explotar con un nmero de revoluciones mayor al nominal, siendo intolerable hacerlo pues superar a ste puede producir embalamiento. Esto pasa cuando ocurre un cambio inesperado en la carga a la cual esta sometido y no posee regulador de mximas revoluciones del rbol cigeal. Para excluir la posibilidad del paso del rgimen de embalamiento, cuando el motor funciona con el rgimen nominal se instala un limitador, es decir un regulador de revoluciones que cuando disminuye la carga del motor cierra automticamente la mariposa de gases. Los daos producidos en el motor afectan todos los sistemas que posee. En el caso extremo de que se superase el nmero de revoluciones mximas que el motor pueda resistir, las cargas dinmicas conduciran a un caos mecnico dentro del motor hasta el punto de producir su rotura y obvia obsolescencia.

Fallas del Sistema de Lubricacin:

Lubricantes inadecuados: el lubricante no cumple con las especificaciones del fabricante, por una viscosidad mayor que la recomendada produce taponamientos. Por una viscosidad inferior el lubricante tiende a licuarse con el calor de perdiendo sus cualidades.Lubricante sucio o contaminado: produce ralladuras, desgastes excesivos y prematuros.Fallas en el enfriador de aceite: se crean obstrucciones, dejando pasar el refrigerante al aceite contaminndolo.Nivel demasiado alto del aceite en el crter: se provocan en el crter burbujas y elevadas presiones.Baja presin de aceite: se debe a:Aceite diluido con el combustible.Bomba de aceite defectuosa.Campana de aspiracin de aceite obstruida.Enfriador o filtro de aceite obstruido y su vlvula de derivacin no abre o lo hace parcialmente.Agarrotamiento en la vlvula de alivio de la bomba de aceite.Fugas internas.Altas temperaturas en el aceite de lubricacin: provoca una grave disminucin de la viscosidad del aceite y su oxidacin.

Fallas en el sistema de enfriamiento:

Refrigerante contaminado: se debe al paso del aceite al refrigerante.Temperatura anormal del refrigerante: falla en el termostato.Bajo nivel del refrigerante.Fallas del radiador y del ventilador: cuando el funcionamiento de uno de estos es escaso, el enfriamiento es insignificante y ocurre un recalentamiento del motor.

Fallas en el sistema de alimentacin:

El turbo cargador puede presentar acumulacin de carbn en las aspas de la turbina: Debido al peso de gases; se sufren golpes en las aspas o el eje deformado, el carbn se acumula en los bordes de las aspas, que al girar arrastraran carbn en ellas con el peligro de rozar con la carcasa.Fugas en el sistema de aros.Calibracin deficiente en las vlvulas: da como resultado una disminucin en la potencia del motor, la holgura excesiva en las vlvulas puede darse por las siguientes razones:*Lbulos de levas muy desgastados.*Levanta- vlvulas desgastadas o rotas.*Desgastes en las puntas superiores de las vlvulas.*Calibracin defectuosa: la holgura puede ser muy cerrada y se debe a un desgaste en el asiento de los mismos.Resorte de las vlvulas roto: este produce daos peores en el frente de las vlvulas.Vlvulas dobladas o rotas acompaado de una cada de potencia del motor.Desgaste excesivo en las guas de las vlvulas se detecta por la presencia de aceite en los gases de escape, consumo de aceite superior al normal.

Cmo detectar fallas con el motor por los colores de los gases de escape:

Cantidad excesiva de humo negro o gris:Insuficiente cantidad de aire para la combustin.Boquilla inyectora de combustible obstruida o con gases.Sincronizacin incorrecta de la inyeccin de combustible.Control de relacin de combustible incorrectamente ajustada.

Cantidad excesiva de humo blanco o azul:Desgaste en las guas de vlvulasAnillos de pistn desgastado, agarrotado o roto.Nivel de aceite en el crter demasiado alto.Sincronizacin errnea de la bomba de inyeccin de combustible.Aire en el sistema de combustible.

74. Con qu est limitada la mxima alimentacin de lo combustible? explique el objeto del regulador de revoluciones del motor. Cmo la cremallera de la bomba de combustible est ligada con el regulador? explique cmo funciona el regulador de revoluciones del motor.

La mxima alimentacin del combustible est limitada por el regulador de revoluciones. El limitador de revoluciones del motor tiene por objeto:

Evitar los excesos de aumento y disminucin de la velocidad.Mantener la velocidad del motor relativamente constante para cualquier posicin del acelerador seleccionada, a pesar de las variaciones de carga.

La cremallera de la bomba de combustible est ligada con el regulador de la siguiente manera: la fuerza del muelle (fig. 15) acta sobre el brazo de la palanca de los contrapesos, que son empujados hacia el eje. Cuando el eje gira, la fuerza centrfuga hace que los contrapesos se desplacen hacia el exterior y el brazo de la palanca empuja la camisa. De este modo, la camisa se equilibra entre la fuerza del muelle en un extremo y la fuerza ejercida por los contrapesos en el otro. El mecanismo del regulador se conecta a la bomba mediante la horquilla cuyos extremos de los brazos encajan en una ranura de la camisa y el otro se conecta a la cremallera de control de la bomba de inyeccin.Los reguladores mecnicos funcionan debido al principio del aumento de la fuerza centrfuga con la velocidad de rotacin, esta se utiliza para facilitar el control de regulacin. Los reguladores mecnicos pueden ser de varios tipos, los principales son:

Regulador mecnico de velocidad constanteRegulador de velocidad de velocidad variable

75. Por qu el regulador se llama de regmenes mltiples? Cmo se efecta la pulverizacin del combustible por el inyector? De qu pueden obstruirse los orificios pulverizadores? Qu ocurre en los inyectores en un funcionamiento prolongado del motor a pequeas revoluciones de marcha en vaco?

El regulador de velocidad se llama de regmenes mltiples porque funciona con velocidades variables del motor, esta velocidad se determina con el mando del acelerador. Cuando el acelerador se desplaza para aumentar la velocidad del motor el eje flotante se mueve hacia la derecha (fig. 15) y los tetones de la horquilla lo hacen sobre su extremo inferior, situado en la camisa deslizante. Un movimiento reducido del acelerador, desplazar la cremallera hasta la posicin de suministro mximo y ser posible mover ms el acelerador, mediante el muelle de la aceleracin que se comprime.

Para obtener la mezcla capaz de quemarse rpida y completamente, es preciso que el combustible sea pulverizado lo ms finamente posible, o sea, formando partculas ms pequeas posibles y cada partcula disponga en torno a s misma de una cantidad de oxgeno necesaria para la combustin completa.

La pulverizacin fina y homognea del combustible se alcanza por dos procedimientos.

Aumentando la presin de la inyeccin, ya que en este caso se crea gran velocidad de salida del combustible.Disminuyendo el dimetro de los orificios de tobera del inyector. Cuanto menor es la viscosidad del combustible, tanto ms fina y homognea es la pulverizacin del mismo.

Los orificios pulverizadores pueden obstruirse por carbonilla u otro agregado. La calidad de la pulverizacin mejora al elevar la presin de inyeccin, que depende a su vez de la estructura del equipo de iny