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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
nnjkkk
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 1
INGENIERIA CIVIL
UNIDAD 1: GENERALIDADES DE LAMAQUINARIA PESADA
PRE
SE
NTA
N
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
1.1. POTENCIAS Y FUENTES DE ENERGÍA.
Estos "on"e$tos los %emos "on #re"uen"ia en las ta)las dees$e"i0"a"iones del motor de un autom-%il o "ami-n+ Pero& 4quésigni0"an5& 46-mo los inter$retamos5 $rimero em$e"emos "on unos"on"e$tos+
El torque la $oten"ia son dos indi"adores del #un"ionamiento delmotor& nos di"en qué tanta #uer/a $uede $rodu"ir "on qué ra$ide/$uede tra)a*ar+
E# tor!ue es la #uer/a que $rodu"en los "uer$os en rota"i-n&
re"ordemos que el motor $rodu"e #uer/a en un e*e que se en"uentragirando+ Para medirlo& los ingenieros utili/an un )an"o - #reno
dinamométri"o que no es m(s que una instila"i-n en la que el motor
$uede girar a toda su "a$a"idad "one"tada mediante un e*e a un #reno o
)alan/a que lo #rena en #orma gradual mide la #uer/a "on que se est(
#renando+ 6on los dedos de la mano i/quierda trate de !a"erlo girar
motor2 "on la mano dere"!a trate de im$edir que gire+ Mientras m(s
#uer/a !aga $ara im$edir que gire& maor ser( el es#uer/o que de)e
!a"er $ara !a"erlo que girar+
Se llama Torque m(7imo a la maor "antidad de #uer/a de giro que
$uede !a"er el motor+ Esto su"ede a "ierto n'mero de re%olu"iones+ Unmotor "on un torque m(7imo de 138 Nm 9 38::r$m signi0"a que el
motor es "a$a/ de $rodu"ir una #uer/a de giro Té"ni"amente "ono"ido
"omo ;momento; o ;$ar; torsional2 de !asta 138 neT -
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
$Qu% &"ó con # &otenci' La $oten"ia indi"a la ra$ide/ "on que$uede tra)a*ar el motor+ La $oten"ia m(7ima es el maor n'mero
o)tenido de multi$li"ar el torque del motor $or la %elo"idad de giro en
que lo genera+ Poten"ia @ Torque 7 %elo"idad angular+
Ve(o" #" unidde": En el sistema interna"ional el torque se e7$resaen Nm Ne
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Los motores diesel utili/an ine""i-n de "om)usti)le dire"ta& en la "ual
el "om)usti)le diesel es ine"tado dire"tamente al "ilindro+ Los motores
a gasolina generalmente utili/an "ar)ura"i-n en la que el aire el
"om)usti)le son me/"lados un tiem$o antes de que entre al "ilindro& o
ine""i-n de "om)usti)le de $uerto en la que el "om)usti)le es
ine"tado a la %(l%ula de as$ira"i-n #uera del "ilindro2+>)ser%e que el
motor diesel no tiene )u*.a& toma el aire lo "om$rime& des$ués ine"tael "om)usti)le dire"tamente en la "(mara de "om)usti-n ine""i-n
dire"ta2+ Es el "alor del aire "om$rimido lo que en"iende el "om)usti)le
en un motor diesel+ En esta anima"i-n sim$li0"ada& el a$arato %erde
$egado al lado i/quierdo del "ilindro es un ine"tor de "om)usti)le+ De
"ualquier #orma& el ine"tor en un motor diesel es el "om$onente m(s
"om$le*o !a sido o)*eto de gran e7$erimenta"i-n en "ualquier motor
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 8
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
$arti"ular de)e ser "olo"ado en %ariedad de lugares+ El ine"tor de)e ser
"a$a/ de resistir la tem$eratura la $resi-n dentro del "ilindro "olo"ar
el "om)usti)le en un 0no s$ra+ Mantener el ro".o "ir"ulando en el
"ilindro mu"!o tiem$o& es tam)ién un $ro)lema& as. que mu"!os
motores diesel de alta e0"ien"ia utili/an %(l%ulas de indu""i-n
es$e"iales& "(maras de $re "om)usti-n u otros dis$ositi%os $ara me/"lar
el aire en la "(mara de "om)usti-n $ara que $or otra $arte me*ore el
$ro"eso de en"endido "om)usti-n+ Una gran di#eren"ia entre un motor
diesel un motor a gasolina est( en el $ro"eso de ine""i-n+
Un motor diesel siem$re ine"ta su "om)usti)le dire"tamente al "ilindro&
es ine"tado mediante una $arte del "!oque de $oder+ Esta té"ni"a
me*ora la e0"ien"ia del motor diesel+
La maor.a de motores diesel nos o#re"en un testigo de lu/ de alg'n ti$o
que no se muestra en la 0gura+ 6uando el motor diesel est( #r.o& el
$ro"eso de "om$resi-n no de)e ele%ar el aire a una tem$eratura
su0"ientemente alta $ara en"ender el "om)usti)le+ El ta$-n de lu/ es un
alam)re "alentado elé"tri"amente re"uerde los "a)les "alientes que !a
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
en una tostadora2 que auda a en"ender el "om)usti)le "uando el motor
est( #r.o+
Co(&rcione" de Co()u"ti)#e"
Co()u"ti)#e Die"e#Si usted !a "om$arado el "om)usti)le diesel la gasolina& sa)r( que son
di#erentes+ Juelen di#erente+ El "om)usti)le diesel es m(s $esado a"eitoso+ El "om)usti)le diesel se e%a$ora mu"!o m(s lento que la
gasolina& su $unto de e)ulli"i-n es m(s alto que el del agua+ Usted oir( a
menudo que al "om)usti)le diesel lo llaman gasoil $or lo a"eitoso+ El
"om)usti)le diesel se e%a$ora m(s lento $orque es m(s $esado+
6ontiene m(s (tomos de "ar)-n en "adenas m(s largas que la gasolina
la gasolina t.$i"a es 6J3: mientras el diesel es t.$i"amente 61J?:2+
Toma menos tiem$o re0nar $ara "rear el "om)usti)le diesel& a que es
generalmente m(s )arato que la gasolina+
El "om)usti)le diesel tiene una densidad de energ.a m(s alta que la
gasolina+ En $romedio& un gal-n de "om)usti)le diesel ?F8 L+2
"ontiene a$ro7imadamente 1F71:*oules& mientras que un gal-n de
gasolina "ontiene 13871:*oules+ Esto& "om)inado "on la e0"ien"ia
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA F
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
me*orada de los motores diesel& e7$li"a $or qué los motores diesel
$oseen me*or Bilometra*e que el equi%alente en gasolina+
MOTOR DIESEL FRENTE A MOTOR DE GASOLINA
MOTOR DIESEL MOTOR DEGASOLINA
Consumo Menor consumo. Mayor consumo.
Combustible Gasóleo
(económico).
Gasolina (más
caro).
Precio inicial Mayor esem!olsoinicial. Mecánica
más cara.
Más !ara"o en#eneral.
Reparaciones Más caras. Más !ara"as.
Cambio de aceite $%%%% &m. '%%%% &m.
Contaminación Menor
con"aminación.om!us"ión limia.
Mayor
con"aminación.
Encendido No recisaelec"ricia* más
+ia!le.
,or !u-a.
Sobrealimentación Tur!o
(#eneralmen"e).
Tur!o
(#eneralmen"e).
Potencia Menor o"encia a
i#ual cilinraa.
Mayor o"encia a
i#ual cilinraa.
Par Motor Mayor ar a i#ual
o"encia.
Menor ar a i#ual
o"encia.
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Peso Mayor eso al ser
más ro!us"o.
Menor eso.
Ruido Más ruioso. Menos ruioso.
Relación de
compresión
Mayor ('/'0/$1). Menor ('/2/'%).
Los motores diesel se "ara"teri/an $or las siguientes %enta*as #rente alos de gasolinaH
• Me"(ni"a m(s ro)usta 0a)le+
• Régimen de giro menor que los motores de gasolina+ $or lo queson m(s duraderos+
• Menor "onsumo de "om)usti)le& lo que redunda en una maorautonom.a+
• 6om)usti)le m(s )arato& a que el gas-leo se re0na m(s#("ilmente que la gasolina+
•
Maor seguridad en "aso de "olisi-n& a que el gasoil no e7$lota"omo la gasolina+
• 6om$onentes té"ni"amente m(s sen"illos& e7"e$to el sistema deine""i-n+
• Equi$o de arranque elé"tri"o m(s sim$le& lo disminue el riesgo dea%er.as+
• Los motores tur)oalimentados aumentan a$re"ia)lemente su$oten"ia& me*orando la "om)usti-n& $or lo que son menos
"ontaminantes+
• Las emisiones de un motor Diesel son tres %e"es menos da,inasque las que de)idas a los motores de gasolina+
Aunque tam)ién $resentan los siguientes in"on%enientesH
• Son mu"!o m(s ruidosos+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
*L+QUE
Es la
estru"tura )(si"a del motor& en el mismo %an alo*ados los "ilindros&
"igKe,al& (r)ol de le%as& et"+ Todas las dem(s $artes del motor se
montan en él+ Generalmente son de #undi"i-n de !ierro o aluminio+Pueden lle%ar los "ilindros en l.nea o en #orma de + Lle%a una serie de
a)erturas o alo*amientos donde se insertan los "ilindros& %arillas de
em$u*e del me"anismo de %(l%ulas& "ondu"tos del re#rigerante& los e*es
de le%as& a$oos de los "o*inetes de )an"ada en la $arte su$erior lle%a
unos taladros donde se su*eta el "on*unto de "ulata+
CIG,E-AL
Es el "om$onente me"(ni"o que "am)ia el mo%imiento alternati%o en
mo%imiento rotati%o+ Esta montado en el )loque en los "o*inetes
$rin"i$ales los "uales est(n lu)ri"ados+
El "igKe,al se $uede "onsiderar "omo una serie de $eque,as mani%elas&
una $or "ada $ist-n+ El radio del "igKe,al determina la distan"ia que la
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
)iela el $ist-n $uede mo%erse+ Dos %e"es este radio es la "arrera del
$ist-n+
Podemos distinguir las siguientes
$artesH Mu,equillas de a$oo o de
)an"ada+
Mu,equillas de )ielas+
Mani%elas "ontra$esos+
Platos engrana*es de mando+
Taladros de engrase+
Una mu,equilla es la $arte de un e*e que gira en un "o*inete+
Las mu,equillas de )an"ada o"u$an la l.nea a7ial del e*e se a$oan en
los "o*inetes de )an"ada del )loque+ Las mu,equillas de )iela son
e7"éntri"as "on res$e"to al e*e del "igKe,al+ an entre los "ontra$esos
su e7"entri"idad e igual a la mitad de la "arrera del $ist-n+ Por "ada
mu,equilla de )iela !a dos mani%elas+
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
PIS+NES
Es un em)olo "il.ndri"o que su)e
)a*a desli/(ndose $or el interior de
un "ilindro del motor+
Son generalmente de aluminio&
"ada uno tiene $or lo general de
dos a "uatro segmentos+
El segmento su$erior es el de
"om$resi-n& dise,ado $ara e%itar
#ugas de gases+El segmento in#erior es el de
engrase esta dise,ado $ara
lim$iar las $aredes del "ilindro de
a"eite "uando el $ist-n reali/a su
"arrera des"endente+
6ualquier otro segmento $uede ser
de "om$resi-n o de engrase&
de$endiendo del dise,o del
#a)ri"ante+
Lle%an en su "entro un )ul-n que sir%e de uni-n entre el $ist-n la )iela+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 1
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
CAMISAS
Son los "ilindros $or "uo interior
"ir"ulan los $istones+ Suelen ser de
!ierro #undido tienen la su$er0"ie
interior endure"ida $or indu""i-n $ulida+
Normalmente suelen ser
inter"am)ia)les $ara $oder
re"onstruir el motor "olo"ando unas
nue%as& aunque en algunos "asos
$ueden %enir me"ani/adas
dire"tamente en el )loque en "uo "aso su re$ara"i-n es m(s "om$li"ada+
Las "amisas re"am)ia)les "uando son de ti$o !'medo& es de"ir en motores
re#rigerados $or l.quido& suelen tener unas ranuras en el #ondo donde insertar
unos anillos t-ri"os de goma $ara "errar las "(maras de re#rigera"i-n& en su
$arte su$erior una $esta,a que se inserta en un re)a*e del )loque $ara
asegurar su $er#e"to asentamiento+
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Los "o*inetes de )an"ada %an
lu)ri"ados a $resi-n lle%an un
ori0"io en su mitad su$erior& $or el
que se e#e"t'a el suministro de a"eite
$ro"edente de un "ondu"to de
lu)ri"a"i-n del )loque+Lle%a una ranura que sir%e $ara
re$artir el a"eite me*or m(s
r($idamente $or la su$er0"ie de
tra)a*o del "o*inete+ Tam)ién lle%an
unas lengKetas que en"a*an en las
ranuras "orres$ondientes del )loque las ta$as de los "o*inetes+ Di"!as
lengKetas alinean los "o*inetes e im$iden que se "orran !a"ia adelante o !a"ia
atr(s $or e#e"tos de las #uer/as de em$u*e "readas+ La mitad in#erior
"orres$ondiente a la ta$a es lisa+
Adem(s de los de )an"ada& todos los motores lle%an un "o*inete de em$u*e que
e%ita el *uego a7ial en los e7tremos del "igKe,al+
>tro ti$o de "o*inete es el usado en los e*es "om$ensadores es de #orma de
"asquillo& de una sola $ie/a+ El ori0"io de a"eite "oin"ide "on el "ondu"to de
lu)ri"a"i-n del )loque+
V0LVULAS
Las %(l%ulas a)ren "ierran las
lum)reras de admisi-n es"a$e en elmomento o$ortuno de "ada "i"lo+ La de
admisi-n suele ser de maor tama,o
que la de es"a$e+
En una %(l%ula !a que distinguir las
siguientes $artesH
Pie de %(l%ula+
(stago+
6a)e/a+
La $arte de la "a)e/a que est( re"ti0"ada 0namente esmerilada se llama
"ara asienta so)re un inserto alo*ado en la "ulata+ Este asiento tam)ién lle%a
un re"ti0"ado esmerilado 0no+ El re"ti0"ado de la "ara de la %(l%ula el
asiento se !a"e a (ngulos di#erentes+ La %(l%ula siem$re es re"ti0"ada a ? de
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 1F
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
grado menos que el asiento+ Esta
di#eren"ia o (ngulo de inter#eren"ia
equi%ale a que el "onta"to entre la "ara
el asiento se !aga so)re una l.nea
0na& $ro$or"ionando (r)ol de le%as de
un motor diesel un "ierre !erméti"o entoda la $eri#eria del asiento+ 6uando se
desgaste el asiento o la %(l%ula $or sus
!oras de tra)a*o& este (ngulo de
inter#eren"ia %ar.a la l.nea de "onta"to
se !a"e m(s gruesa & $or tanto& su "ierre es menos !erméti"o+ De aqu.& que
de %e/ en "uando !aa que re"ti0"ar esmerilar las %(l%ulas "am)iar los
asientos+ Las %(l%ulas se "ierran $or medio de resortes se a)ren $or
em$u*adores a""ionados $or el (r)ol de le%as+ La $osi"i-n de la le%a durante la
rota"i-n determina el momento en que !a de a)rirse la %(l%ula+ Las %(l%ulas
dis$onen de una serie de me"anismos $ara su a""ionamiento& que %ar.a seg'n
la dis$osi"i-n del (r)ol de le%as+ 6omo $artes no %aria)les de los me"anismos
$odemos se,alarH La gu.a& que %a en"a*ada en la "ulata del "ilindro su misi-n
"onsiste en guiar la %(l%ula en su mo%imiento as"endente des"endente $ara
que no se des%.e+
Los muelles "on sus som)reretes& que sir%en $ara "errar las %(l%ulas+
Rotdor de 2#u#"
"uo dis$ositi%o !a"e girar la %(l%ula
unos "uantos grados "ada %e/ que ésta
se a)re+ Tiene $or o)*eto alargar la %ida
de la %(l%ula !a"iendo que su desgaste
sea m(s uni#orme redu"iendo la
a"umula"i-n de su"iedad en la "ara de
la %(l%ula el asiento entre el %(stago la gu.a+
Para a)rir las %(l%ulas se utili/a un (r)ol de le%as que %a sin"roni/ado "on la
distri)u"i-n del motor "ua %elo"idad de giro es la mitad que la del "igKe,al
$or tanto& el di(metro de su engrana*e ser( E*e de )alan"ines de un motor
diesel de un di(metro do)le que el del "igKe,al+ Asimismo& seg'n su situa"i-n
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 1
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
%ar.a el me"anismo em$u*ador de las %(l%ulas+
O 6uando el (r)ol de le%as es lateral elme"anismo em$u*ador "onsta de le%a&
taqué& %arilla& )alan".n e*e de )alan"ines+
O 6uando el (r)ol de le%as %a en "a)e/a la
le%a a"t'a dire"tamente so)re un "a*et.n
"il.ndri"o+
O Tam)ién e otro motores de "uatro %(l%ulas
$or "ilindro la le%a a"t'a dire"tamente so)re
un rodillo de un )alan".n en #orma de
!orquilla+ El $rin"i$io es el mismo que el de
le%as laterales "on la di#eren"ia que se !aa)andonado la %arilla de em$u*e+
ENGRANA/ES DE DISRI*UCI3N
6ondu"e los a""esorios
mantienen la rota"i-n del "igKe,al&
(r)ol de le%as& e*e de le%a de la
)om)a de ine""i-n e*es
"om$ensadores en la rela"i-n
"orre"ta de desmulti$li"a"i-n+
El engrana*e del "igKe,al es el
engrana*e motri/ $ara todos los
dem(s que "om$onen el tren de
distri)u"i-n& $or lo que de)en de
estar sin"roni/ados entre si& de #orma que "oin"idan las mar"as que lle%an"ada uno de ellos+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 1
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
*+M*A DE ACEIE
Est( lo"ali/ada en el #ondo del motor en el "(rter del a"eite+
Su misi-n es )om)ear a"eite $ara lu)ri"ar
"o*inetes $artes m-%iles del motor+
La )om)a es mandada $or u engrana*e&
desde el e*e de le%as !a"e "ir"ulas el
a"eite a tra%és de $eque,os"ondu"tos en el )loque+
El u*o $rin"i$al del a"eite es $ara el
"igKe,al& que tiene unos taladros que
dirigen el lu)ri"ante a los "o*inetes de )iela a los "o*inetes $rin"i$ales+ A"eite
lu)ri"ante es tam)ién sal$i"ado so)re las $aredes del "ilindro $or de)a*o del
$ist-n+
*+M*A DE AGUA
Es la en"argada& en los motores
re#rigerados $or l.quido& de !a"er
"ir"ular el re#rigerante a tra%és del
)loque del motor& "ulata& radiador et"+La "ir"ula"i-n de re#rigerante a tra%és
del radiador tras0ere el "alor del motor
al aire que "ir"ula entre las "eldas del
radiador+ Un %entilador mo%ido $or el $ro$io motor !a"e "ir"ular el aire a tra%és
del radiador+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 3:
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
ANIVI*RAD+RES
En un motor se originan dos ti$os de
%i)ra"iones& a "onse"uen"ia de las
#uer/as "readas $or la iner"ia de las
$ie/as giratorias de la #uer/a
desarrollada en la "arrera de
e7$losi-n+
i)ra"iones %erti"ales+
i)ra"iones torsionales+
AM+RIGUAD+RESEn todos los motores se $rodu"en las %i)ra"iones torsionales& $or la torsi-n
moment(nea de)ida a la #uer/a desarrollada en la "arrera de e7$losi-n su
re"u$era"i-n en el resto del "i"lo+Aunque el %olante se dise,a "on su0"iente tama,o masa& $ara que su iner"ia
mantenga un giro uni#orme& a)sor)iendo energ.a en los im$ulsos giratorios
de%ol%iéndola en el resto del "i"lo no e%ita que el "igKe,al se retuer/a en esos
momentos de a"elera"i-n+
Por ello se utili/a otro dis$ositi%o en el otro e7tremo del "igKe,al& llamado
amortiguador de %i)ra"i-n que tiene $or o)*eto "rear una #uer/a torsi-n al igual
de sentido "ontrario a la que su#re en el instante de la e7$losi-n& $ara que
sus e#e"tos se anulen+
Ja dos ti$os de amortiguadores o dam$ersH
1+ El $rimero utili/a "omo material amortiguador el "au"!o+ Los "am)ios de $ar
del "igKe,al son a)sor)idos $or él la energ.a es disi$ada en #orma de "alor+
Por ello& una manera de "om$ro)ar si #un"iona )ien un d(m$er es notar si est(
m(s "aliente que el resto de las $ie/as del motor que le rodean+
3+ El amortiguador ti$o %is"oso "onsta esen"ialmente de una "orona $esada&
alo*ada en una "ar"asa 0*ada a un e7tremo del "igKe,al& $udiéndose mo%er
li)remente dentro de ella al estar sus$endida en un uido sili"ona2+ Esta
"orona tiende a o$onerse a "ualquier "am)io s')ito de %elo"idad&
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 31
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
transmitiendo esta resisten"ia a tra%és
del uido a la "ar"asa $or tanto al
"igKe,al& "ontrarrestando o
amortiguando la %i)ra"i-n torsional+
E/ES C+MPENSAD+RES
Todos los motores de "uatro "ilindros& as. "omo los de o"!o en de :& $or
tener los )ra/os del "igKe,al en un mismo $lano& se %en a#e"tados de un
desequili)rio in!erente $rodu"ido $or el des$la/amiento del "entro de
gra%edad de las $ie/as m-%iles durante las "uatro "arreras del $ist-n+ Esta
#uer/a %i)ratoria %erti"al& que tiende a !a"er saltar el motor arran"arlo de su
an"la*e& $odemos "ontrarrestarla a$li"ando& $or medio de un dis$ositi%o& una
#uer/a igual de sentido "ontrario+ Se utili/an unos e*es "om$ensadores que
%an engranados en la distri)u"i-n del motor+ Estos e*es o "ontra$esos %an
"alados en la distri)u"i-n de #orma que originen una #uer/a igual "ontraria a
la que se $rodu"e al des$la/arse el "entro de gra%edad de las $ie/as m-%iles&
anul(ndose sus e#e"tos+ Para ello tienen que girar a do)le %elo"idad que el
"igKe,al+ Asimismo& giran entre si en dire""iones o$uestas& $ara e%itar que se
origine una os"ila"i-n o %i)ra"i-n lateral del motor+ En los motores de
"ilindros en de :& lle%an dos e*es e7"éntri"os que %an engranados uno en
la distri)u"i-n delantera otro en la trasera& en estos motores& al re%és queen los de "ilindros& los "ontra$esos giran en el mismo sentido que el "igKe,al+
Es im$ortante que estos e*es se "om$rue)e %an engranados en sus mar"as&
$ues en "aso "ontrario en %e/ de anular las %i)ra"iones las aumentar.an+
PARES 4UNDAMENALES DEL M++R DE GAS+LINA 5I6
Desde el $unto de %ista estru"tural& el "uer$o de un motor de e7$losi-n o de
gasolina se "om$one de tres se""iones $rin"i$alesH
1+ 6ulata
3+ loque
?+ 6(rter
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 33
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Partes principalesen las.que se divideunmotor
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
En e# )#o!ue est(n u)i"ados los "ilindros "on sus res$e"ti%as "amisas& que son)arrenos o "a%idades $ra"ti"adas en el mismo& $or "uo interior se des$la/an los
$istones+ Estos 'ltimos se "onsideran el "ora/-n del motor+
La "antidad de "ilindros que $uede "ontener un motor es %aria)le& as. "omo la
#orma de su dis$osi"i-n en el )loque+ E7isten motores de uno o de %arios "ilindros&aunque la maor.a de los "o"!es o autom-%iles utili/an motores "on )loques de
"uatro& "in"o& seis& o"!o do"e "ilindros& in"luendo algunos "o"!es $eque,os que
em$lean s-lo tres+
El )loque del motor de)e $oseer rigide/& $o"o $eso $o"a dimensi-n& de a"uerdo
"on la $oten"ia que desarrolle+
C+MP+NENES DE UN M++R DE GAS+LINA 5I6
Aunque desde la dé"ada de los a,os : del siglo $asado los
#a)ri"antes& so)re todo de autom-%iles& !an introdu"ido una serie
de "am)ios me*oras en los motores de gasolina& a "ontinua"i-n se
e7$onen los "om$onentes )(si"os que #ormaron #orman $arte
toda%.a en mu"!os "asos o "on algunas %ariantes& de un motor de
e7$losi-n o gasolinaH Ampliar
1. 4i#tro de ire.7 Su #un"i-n es e7traer el $ol%o otras $art."ulas $ara lim$iar lom(s $osi)le el aire que re"i)e el "ar)urador& antes que la me/"la aire"om)usti)le
$ase al interior de la "(mara de "om)usti-n de los "ilindros del motor+
8. Cr)urdor.7 Me/"la el "om)usti)le "on el aire en una $ro$or"i-n de 1H1::::$ara $ro$or"ionar al motor la energ.a ne"esaria $ara su #un"ionamiento+ Esta
me/"la la e#e"t'a el "ar)urador en el interior de un tu)o "on un estre"!amiento
$ra"ti"ado al e#e"to& donde se $ul%eri/a la gasolina $or e#e"to %enturi+ Una )om)a
me"(ni"a& $ro%ista "on un dia#ragma de goma o sintéti"o& se en"arga de )om)ear
desde el tanque $rin"i$al la gasolina $ara mantener siem$re llena una $eque,a
"u)a desde donde le llega el "om)usti)le al "ar)urador+
En los "o"!es a"tuales esa )om)a de gasolina& en lugar de ser me"(ni"a es
elé"tri"a se en"uentra situada dentro del $ro$io tanque $rin"i$al de "om)usti)le+
Para e%itar que la "u)a se re)ose $ueda llegar a inundar de gasolina la "(mara
de "om)usti-n& e7iste en el interior de la "u)a un otador en"argado de a)rir la
entrada del "om)usti)le "uando el ni%el )a*a "errarla "uando al"an/a el ni%el
m(7imo admisi)le+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 3
http://popup%28%27af_motor_gasolina_pu1.htm%27%29/http://popup%28%27af_motor_gasolina_pu1.htm%27%29/
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
El $ro$io "ar)urador $ermite regular la "antidad de me/"la aire"om)usti)le que
en%.a a la "(mara de "om)usti-n del motor utili/ando un me"anismo llamado
mari$osa+ Por medio del a"elerador de $ie del "o"!e& o el a"elerador de mano en
los motores esta"ionarios& se regula transitoriamente el me"anismo de la
mari$osa& lo que $ermite una maor o menor entrada de aire al "ar)urador+ De esa#orma se enrique"e o em$o)re"e la me/"la aire"om)usti)le que entra en la
"(mara de "om)usti-n del motor& !a"iendo que el "igKe,al aumente o disminua
las re%olu"iones $or minuto+ 6uando la me/"la de aire"om)usti)le es $o)re& las
re%olu"iones disminuen "uando es ri"a& aumentan+
Los motores m(s modernos a"tuales no utili/an a "ar)urador& sino
que em$lean un nue%o ti$o de dis$ositi%o denominado ine"tor de
gasolina+ Este ine"tor se "ontrola de #orma ele"tr-ni"a $ara lograr
que la $ul%eri/a"i-n de la gasolina en "ada "ilindro se reali"e en la
"antidad realmente requerida en "ada momento $re"iso& logr(ndose
as. un maor a$ro%e"!amiento o$timi/a"i-n en el "onsumo del
"om)usti)le+
Es ne"esario a"larar que los ine"tores de gasolina no guardan
ninguna rela"i-n "on los ine"tores o )om)a de ine""i-n que em$lean
los motores diesel& "uo #un"ionamiento es "om$letamente di#erente+
Inyector degasolina.
9. Di"tri)uidor o De#co.7 Distri)ue entre las )u*.as de todos los "ilindros delmotor las "argas de alto %olta*e o tensi-n elé"tri"a $ro%enientes de la )o)ina de
en"endido o igni"i-n+ El distri)uidor est( a"o$lado sin"r-ni"amente "on el "igKe,aldel motor de #orma tal que al rotar el "onta"to elé"tri"o que tiene en su interior&
"ada )u*.a re"i)e en el momento *usto la "arga elé"tri"a de alta tensi-n ne"esaria
$ara $ro%o"ar la "!is$a que en"iende la me/"la aire"om)usti)le dentro de la
"(mara de "om)usti-n de "ada $ist-n+
. *o() de ;"o#in.7 E7trae la gasolina del tanque de "om)usti)le $araen%iarla a la "u)a del "ar)urador "uando se $resiona el a"elerador de $ie de un
%e!."ulo automotor o el a"elerador de mano en un motor esta"ionario+ Desde
!a"e mu"!os a,os atr(s se utili/an )om)as me"(ni"as de dia#ragma& $ero
'ltimamente los #a)ri"antes de motores las est(n sustituendo $or )om)as
elé"tri"as& que %an instaladas dentro del $ro$io tanque de la gasolina+
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
mientras que el enrollado se"undario la trans#orma en una "orriente elé"tri"a de
alta tensi-n de 18 mil - 3: mil %olt+ Esa "orriente se en%.a al distri)uidor éste& a
su %e/& la en%.a a "ada una de las )u*.as en el $re"iso momento que se ini"ia en
"ada "ilindro el tiem$o de e7$losi-n del "om)usti)le+
=. 4i#tro de ceite.7 Re"oge "ualquier )asura o im$ure/a que $ueda "ontener ela"eite lu)ri"ante antes de $asar al sistema de lu)ri"a"i-n del motor+
>. *o() de ceite.7 En%.a a"eite lu)ri"ante a alta $resi-n a los me"anismos delmotor "omo son& $or e*em$lo& los "o*inetes de las )ielas que se 0*an al "igKe,al&
los aros de los $istones& el (r)ol de le%a dem(s "om$onentes m-%iles au7iliares&
asegurando que todos re"i)an la lu)ri"a"i-n ade"uada $ara que se $uedan mo%er
"on sua%idad+
?. C2rter.7 Es el lugar donde se de$osita el a"eite lu)ri"ante que utili/a el motor+Una %e/ que la )om)a de a"eite distri)ue el lu)ri"ante entre los di#erentes
me"anismos& el so)rante regresa al "(rter $or gra%edad& $ermitiendo as. que el
"i"lo de lu)ri"a"i-n "ontin'e& sin interru$"i-n& durante todo el tiem$o que el motor
se en"uentre #un"ionando+
@. Aceite #u)ricnte.7 Su #un"i-n $rin"i$al es la de lu)ri"ar todas las $artesm-%iles del motor& "on el 0n de disminuir el ro/amiento la #ri""i-n entre ellas+ De
esa #orma se e%ita el e7"esi%o desgaste de las $ie/as& teniendo en "uenta que el
"igKe,al $uede llegar a su$erar las mil re%olu"iones $or minuto+
6omo #un"i-n "om$lementaria el a"eite lu)ri"ante auda tam)ién a re#res"ar los
$istones los "o*inetes& as. "omo mantenerlos lim$ios+ >tra de las #un"iones dellu)ri"ante es audar a amortiguar los ruidos que $rodu"e el motor "uando est(
#un"ionando++
El a"eite lu)ri"ante en s. ni se "onsume& ni se desgasta& $ero "on el tiem$o se %a
ensu"iando sus aditi%os %an $erdiendo e0"a"ia !asta tal $unto que $asado un
tiem$o de*an de "um$lir su misi-n de lu)ri"ar+ Por ese moti%o $eri-di"amente el
a"eite se de)e "am)iar $or otro lim$io del mismo grado de %is"osidad
re"omendada $or el #a)ri"ante del motor+ Este "am)io se reali/a normalmente de
a"uerdo "on el tiem$o que esti$ule el $ro$io #a)ri"ante& $ara que as. los aditi%os
%uel%an a ser e#e"ti%os $uedan "um$lir su misi-n de lu)ri"ar+ Un ter"io del"ontenido de los a"eites son aditi%os& "us $ro$iedades es$e"iales $ro$or"ionan
una lu)ri"a"i-n ade"uada+
1. o( de ceite.7 Punto desde donde la )om)a de a"eite su""iona el a"eitelu)ri"ante de$ositado en el "(rter+
C+MP+NENES DE UN M++R DE GAS+LINA 5II6
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 3
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
11. C)#e" de #t ten"ión de #" )ujB".7 Son los "a)les que "ondu"en la"arga de alta tensi-n o %olta*e desde el distri)uidor !asta "ada )u*.a $ara que la
"!is$a se $rodu/"a en el momento ade"uado+
18. *ujB.7 Ele"trodo re"u)ierto "on un material aislante de "er(mi"a+En su e7tremo su$erior se "one"ta uno de los "a)les de alta tensi-n o
%olta*e $ro"edentes del distri)uidor& $or donde re"i)e una "arga
elé"tri"a de entre 18 mil 3: mil %olt a$ro7imadamente+ En el otro
e7tremo la )u*.a $osee una ros"a met(li"a $ara a*ustarla en la "ulata
un ele"trodo que queda situado dentro de la "(mara de "om)usti-n+
La #un"i-n de la )u*.a es !a"er saltar en el ele"trodo una "!is$a
elé"tri"a dentro de la "(mara de "om)usti-n del "ilindro "uando re"i)e
la "arga de alta tensi-n $ro"edente de la )o)ina de igni"i-n del
distri)uidor+ En el momento *usto& la "!is$a $ro%o"a la e7$losi-n de lame/"la aire"om)usti)le que $one en mo%imiento a los $istones+ 6ada
motor requiere una )u*.a $or "ada "ilindro que "ontenga su )loque+Bujía
19. *#ncBn.7 En los motores del ti$o >J Over Head Valves V (l%ulas en la"ulata2& el )alan".n "onstitue un me"anismo seme*ante a una $alan"a que
)as"ula so)re un $unto 0*o& que en el "aso del motor se !alla situado normalmente
en"ima de la "ulata+ La #un"i-n del )alan".n es em$u*ar !a"ia a)a*o las %(l%ulas de
admisi-n es"a$e $ara o)ligarlas a que se a)ran+ El )alan".n& a su %e/& es
a""ionado $or una %arilla de em$u*e mo%ida $or el (r)ol de le%as+ El mo%imiento
alternati%o o de %ai%én de los )alan"ines est( $er#e"tamente sin"roni/ado "on lostiem$os del motor+
1. Mue##e de 2#u#.7 Muelle en"argado de mantener normalmente "erradaslas %(l%ulas de admisi-n es"a$e+ 6uando el )alan".n em$u*a una de esas
%(l%ulas $ara a)rirla& el muelle que $osee "ada una las o)liga a regresar de nue%o
a su $osi"i-n normal de "errada a $artir del momento que "esa la a""i-n de
em$u*e de los )alan"ines++
1
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
V2#u# de d(i"ión.7 (l%ula idénti"a a la de es"a$e& que normalmente seen"uentra *unto a aquella+ Se a)re en el momento ade"uado $ara $ermitir que la
me/"la aire"om)usti)le $ro"edente del "ar)urador& $enetre en la "(mara de
"om)usti-n del motor $ara que se e#e"t'e el tiem$o de admisi-n+ Ja motores
que $oseen una sola %(l%ula de admisi-n $or "ilindro sin em)argo& los m(s
modernos $ueden tener m(s de una $or "ada "ilindro+
1=. M#tie o #u()rer de d(i"ión.7 .a o "ondu"to $or donde le llega a la"(mara de "om)usti-n del motor la me/"la de aire"om)usti)le $ro"edente del
"ar)urador $ara dar ini"io al tiem$o de admisi-n+
1>. C2(r de co()u"tión.7 Es$a"io dentro del "ilindro entre la "ulata la$arte su$erior o "a)e/a del $ist-n& donde se e#e"t'a la "om)usti-n de la me/"la
aire"om)usti)le que llega del "ar)urador+ La "a$a"idad de la "(mara de
"om)usti-n se mide en "m? aumenta o disminue "on el mo%imiento alternati%o
del $ist-n+ 6uando el $ist-n se en"uentra en el PMS Punto Muerto Su$erior2 el%olumen es el m.nimo& mientras que "uando se en"uentra en el PMI Punto MuertoIn#erior2 el %olumen es el m(7imo+
1?.Vri## e(&ujdor.7 arilla met(li"a en"argada de mo%er los )alan"ines enun motor del ti$o +VOver Head Valves V (l%ulas en la "ulata2+ La %arillaem$u*adora sigue siem$re el mo%imiento alternati%o que le im$arte el (r)ol de
le%as+
1@. 0r)o# de #e".7 E*e $are"ido al "igKe,al& $ero de un di(metro mu"!o menor&"om$uesto $or tantas le%as "omo %(l%ulas de admisi-n es"a$e tenga el motor+
En"ima de "ada le%a se a$oa una %arilla em$u*adora met(li"a& "uo mo%imientoalternati%o se transmite a los )alan"ines que a)ren "ierran las %(l%ulas de
admisi-n o las de es"a$e+
Culata de un motor de eplosi!n o gasolina" deltipo D+V #$ual Over.Head Valves % Culata deválvulas dobles &" donde se puede apreciar el.'uncionamiento de las v(lvulas de admisi!n y deescape. )sas v(lvulas.son accionadas directamente por dos (r*oles de levas #vistos de 'rente&" que act+andirectamente encima de ,stas" para a*rirlas y cerrarlas"
sin.necesidad de utili-ar" ni varilla empujadora" ni*alancín.
El (r)ol de le%as se en"uentra sin"roni/ado de #orma tal que e#e"t'a medio giro
$or "ada giro "om$leto del "igKe,al+ Los motores +V Over Head Valves V(l%ulas en la "ulata2 tienen un solo (r)ol de le%as& mientras que los D+V $ualOver Head Valves V (l%ulas do)les en la "ulata2 tienen dos (r)oles de le%as
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 3
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
$er#e"tamente sin"roni/ados $or medio de dos engranes a""ionados $or el
"igKe,al+ En los motoresD+V los (r)oles de le%as est(n "olo"ados en"ima de la"ulata a"t'an dire"tamente so)re las %(l%ulas sin ne"esidad de in"luir ning'n
otro me"anismo intermediario "omo las %arillas de em$u*e los )alan"ines que
requieren los motores +V+
8. Aro" de# &i"tón.7 Los aros son unos segmentos de a"ero que se alo*an enunas ranuras que $osee el $ist-n+ Los !a de dos ti$os: de "om$resi-n o #uego ras"ador de a"eite+
Las #un"iones de los aros son las siguientes:
De co(&re"ión o ue;o:
Sella la "(mara de "om)usti-n $ara que durante el tiem$o de "om$resi-n la
me/"la aire"om)usti)le no $ase al interior del "(rterF tam$o"o $ermite que
los gases de es"a$e $asen al "(rter una %e/ e#e"tuada la e7$losi-n+
Auda a tras$asar a los "ilindros $arte del "alor que li)era el $ist-n durante
todo el tiem$o que se mantiene #un"ionando el motor+
>#re"e "ierta amortigua"i-n entre el $ist-n el "ilindro "uando el motor se
en"uentra en mar"!a+
om)ea el a"eite $ara lu)ri"ar el "ilindro+
R"cdor de ceite:
Permite que "ierta "antidad de lu)ri"ante $ase !a"ia la $arte su$erior del"ilindro )arre el so)rante o el que se ad!iere $or sal$i"adura en la $arte
in#erior del $ro$io "ilindro& de%ol%iéndolo al "(rter $or gra%edad+
Normalmente "ada $ist-n $osee tres ranuras $ara alo*ar los aros+ Las dos $rimeras
la o"u$an los dos aros de "om$resi-n o #uego& mientras que la 'ltima la o"u$a un
aro ras"ador de a"eite+
Los aros de "om$resi-n son lisos& mientras que el aro ras"ador de a"eite $osee
$eque,as a)erturas a todo su alrededor $ara #a"ilitar la distri)u"i-n $are*a del
lu)ri"ante en la su$er0"ie del "ilindro o "amisa $or donde se des$la/a el $ist-n+
C+MP+NENES DE UN M++R DE GAS+LINA 5III6
81.7 Pi"tón.7 El $ist-n "onstitue una es$e"ie de "u)o in%ertido& de aluminio#undido en la maor.a de los "asos& %a"iado interiormente+ En su $arte e7terna
$osee tres ranuras donde se insertan los aros de "om$resi-n el aro ras"ador de
a"eite+ Mas a)a*o de la /ona donde se "olo"an los aros e7isten dos agu*eros
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 3
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
en#rentados uno "ontra el otro& que sir%en $ara atra%esar 0*ar el )ul-n que
arti"ula el $ist-n "on la )iela+
Estructura del pistón:
1.- Ca*e-a. 2.- Aros de compresi!n o de'uego.3.- Aro rascador deaceite. 4.- Bul!n. 5.- Biela. 6.-Cojinetes.
88.7 *ie#.7 Es una $ie/a met(li"a de #orma alargada que une el $ist-n "on el"igKe,al $ara "on%ertir el mo%imiento lineal alternati%o del $rimero en
mo%imiento giratorio en el segundo+ La )iela tiene en "ada uno de sus e7tremos un
$unto de rota"i-n: uno $ara so$ortar el )ul-n que la une "on el $ist-n otro $aralos "o*inetes que la arti"ula "on el "igKe,al+ Las )ielas $uedes tener un "ondu"to
interno que sir%e $ara !a"er llegar a $resi-n el a"eite lu)ri"ante al $ist-n+
89.7 *u#ón.7 Es una $ie/a de a"ero que arti"ula la )iela "on el $ist-n+ Es la $ie/aque m(s es#uer/o tiene que so$ortar dentro del motor+
8.7 Ci;eH#.7 6onstitue un e*e "on mani%elas& "on dos o m(s $untos que sea$oan en una )an"ada integrada en la $arte su$erior del "(rter que queda
"u)ierto des$ués $or el $ro$io )loque del motor& lo que le $ermite $oder girar "on
sua%idad+ La mani%ela o las mani%elas "uando e7iste m(s de un "ilindro2 que$osee el "igKe,al& giran de #orma e7"éntri"a "on res$e"to al e*e+ En "ada una de
las mani%elas se 0*an los "o*inetes de las )ielas que le transmiten al "igKe,al la
#uer/a que desarrollan los $istones durante el tiem$o de e7$losi-n+
A.- Cige/al. B.- 0r*ol delevas.
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?:
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
)om)a que $on.a en "ir"ula"i-n el agua se mo%.an *untamente "on el "igKe,al del
motor $or medio de una "orrea de goma& $ero en la a"tualidad se em$lean
%entiladores "on motores elé"tri"os& que se $onen en #un"ionamiento
autom(ti"amente "uando un termostato que mide los grados de tem$eratura del
agua dentro del sistema de en#riamiento se lo indi"a+ El radiador e7trae el "alor del
agua !asta !a"er )a*ar su tem$eratura a unos : - : grados "ent.grados& $araque el "i"lo de en#riamiento del motor $ueda "ontinuar+
En los "o"!es modernos el sistema de en#riamiento est( "onstituido $or un "ir"uito
"errado& en el que e7iste un "(mara de e7$ansi-n donde el %a$or del agua "aliente
que sale del motor se en#r.a "ondensa+ Esta "(mara de e7$ansi-n sir%e tam)ién
de de$-sito $ara $oder mantener la "ir"ula"i-n del agua #res"a $or el interior del
motor+
En in%ierno& en aquellos lugares donde la tem$eratura am)iente des"iende $or
de)a*o de : 6 ?3 W2& es ne"esario a,adir al agua de en#riamiento del motor
sustan"ias ;anti"ongelante; $ara e%itar su "ongela"i-n& a que $or el e#e"to de
e7$ansi-n que su#re ésta al "ongelarse $uede llegar a rom$er los tu)os del
sistema& o de*ar de "ir"ular& lo que dar.a lugar a que el motor se gri$ara #undiera2+
8>.7 Vri## (edidor de# nie# de ceite.7 Es una %arilla met(li"a que seen"uentra introdu"ida normalmente en un tu)o que entra en el "(rter sir%e $ara
medir el ni%el del a"eite lu)ri"ante e7istente dentro del mismo+ Esta %arilla tiene
una mar"a su$erior "on la a)re%iatura MAX $ara indi"ar el ni%el m(7imo de a"eite
otra mar"a in#erior "on la a)re%iatura MIN $ara indi"ar el ni%el m.nimo+ Es
re"omenda)le %igilar $eri-di"amente que el ni%el del a"eite no esté nun"a $or
de)a*o del m.nimo& $orque la #alta de a"eite $uede llegar a gri$ar #undir2 el motor+
8?.7 Motor de rrn!ue.7 6onstitue un motor elé"tri"o es$e"ial& que a $esar desu $eque,o tama,o "om$arado "on el tama,o del motor térmi"o que de)e mo%er&
desarrolla moment(neamente una gran $oten"ia $ara $oder $onerlo en mar"!a+
El motor de arranque $osee un me"anismo interno "on un engrane denominado
)endi7& que entra en #un"i-n "uando el "ondu"tor a""iona el interru$tor de
en"endido del motor "on la lla%e de arranque+ Esa a""i-n $ro%o"a que una $alan"a
a"o$lada a un ele"troim(n im$ulse di"!o engrane !a"ia delante& "oin"idiendo "on
un e7tremo del e*e del motor& se a"o$le moment(neamente "on la ruedadentada del %olante& o)lig(ndola tam)ién a girar+ Esta a""i-n $ro%o"a que los
$istones del motor "omien"en a mo%erse& el "ar)urador o los ine"tores de
gasolina2& el sistema elé"tri"o de igni"i-n se $ongan #un"ionamiento el motor
arranque+
Una %e/ que el motor arran"a de*ar el "ondu"tor de a""ionar la lla%e en el
interru$tor de en"endido& el motor de arranque de*a de re"i)ir "orriente el
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?3
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
ele"troim(n re"oge de nue%o el $i,-n del )endi7& que li)era el %olante+ De no
o"urrir as.& el motor de arranque se destruir.a al in"rementar el %olante las
re%olu"iones $or minuto& una %e/ que el motor de gasolina arran"a+
[email protected] Vo#nte.7 En un motor de gasolina de "uatro tiem$os& el "igKe,al gira
solamente media %uelta $or "ada e7$losi-n que se $rodu"e en la "(mara de"om)usti-n de "ada $ist-nF es de"ir& que $or "ada e7$losi-n que se $rodu"e en un"ilindro& el "igKe,al de)e "om$letar $or su $ro$io im$ulso una %uelta media m(s&
"orres$ondientes a los tres tiem$os restantes+ Por tanto& mientras en uno de los
tiem$os de e7$losi-n el $ist-n entrega energ.a 'til& en los tres tiem$os restantes
se "onsume energ.a $ara que el "igKe,al se $ueda mantener girando $or iner"ia+
Esa situa"i-n o)liga a que $arte de la energ.a que se $rodu"e en "ada tiem$o de
e7$losi-n sea ne"esario a"umularla de alguna #orma $ara mantener girando el
"igKe,al durante los tres tiem$os siguientes sin que $ierda im$ulso+ De esa
#un"i-n se en"arga una masa met(li"a denominada o#nte de inerci& es de"ir&una rueda met(li"a dentada& situada al 0nal del e*e del "igKe,al& que a)sor)e o
a"umula $arte de la energ.a "inéti"a que se $rodu"e durante el tiem$o de
e7$losi-n la de%uel%e des$ués al "igKe,al $ara mantenerlo girando+
6uando el motor de gasolina est( $arado& el %olante tam)ién "ontri)ue a que se
$ueda $oner en mar"!a& $ues tiene a"o$lado un motor elé"tri"o de arranque que
al ser a""ionado o)liga a que el %olante se mue%a el motor de gasolina arranque+
En el "aso de los "o"!es otros %e!."ulos automotores& la rueda del %olante est(
a"o$lada tam)ién al sistema de em)rague "on el 0n de transmitir el mo%imiento
del "igKe,al al me"anismo di#eren"ial que mue%e las ruedas del %e!."ulo+
4UNCI+NAMIEN+ DE UN M++R PIC+ DE GAS+LINA DE CUAR+IEMP+S
Cic#o" de tie(&o de# (otor de co()u"tión intern
Los motores de "om)usti-n interna $ueden ser de dos tiem$os& o de "uatro
tiem$os& siendo los motores de gasolina de "uatro tiem$os los m(s "om'nmente
utili/ados en los "o"!es o autom-%iles $ara mu"!as otras #un"iones en las que se
em$lean "omo motor esta"ionario+
Una %e/ que a "ono"emos las $artes& $ie/as dis$ositi%os que "on#orman un
motor de "om)usti-n interna& $asamos a e7$li"ar "-mo #un"iona uno t.$i"o de
gasolina+
6omo el #un"ionamiento es igual $ara todos los "ilindros que "ontiene el motor&
tomaremos "omo re#eren"ia uno s-lo& $ara %er qué o"urre en su interior en "ada
uno de los "uatro tiem$osH
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ??
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Admisi-n
6om$resi-n
E7$losi-n
Es"a$e
Cic#o" de tie(&o" de un (otor de co()u"tión intern:1.7 Admisi-n+ 8.7 6om$resi-n+ 9.7 E7$losi-n+.7 Es"a$e+ #Clic so*re la imagen para ver el motor 'uncionando&+
4uncion(iento de# (otor de co()u"tión intern de cutro tie(&o"
Pri(er tie(&o
Ad(i"ión.7 Al ini"io de este tiem$o el $ist-n se en"uentra en el PMS PuntoMuerto Su$erior2+ En este momento la %(l%ula de admisi-n se en"uentra a)ierta
el $ist-n& en su "arrera o mo%imiento !a"ia a)a*o %a "reando un %a".o dentro de la
"(mara de "om)usti-n a medida que al"an/a el PMI Punto Muerto In#erior2& asea audado $or el motor de arranque "uando $onemos en mar"!a el motor& o
de)ido al $ro$io mo%imiento que $or iner"ia le $ro$or"iona el %olante una %e/ que
a se en"uentra #un"ionando+ El %a".o que "rea el $ist-n en este tiem$o& $ro%o"a
que la me/"la aire"om)usti)le que en%.a el "ar)urador al m'lti$le de admisi-n
$enetre en la "(mara de "om)usti-n del "ilindro a tra%és de la %(l%ula de admisi-na)ierta+
Se;undo tie(&o
Co(&re"ión.7 Una %e/ que el $ist-n al"an/a el PMI Punto Muerto In#erior2& el(r)ol de le%a& que gira sin"r-ni"amente "on el "igKe,al que !a mantenido
a)ierta !asta este momento la %(l%ula de admisi-n $ara $ermitir que la me/"la
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
aire"om)usti)le $enetre en el "ilindro& la "ierra+ En ese $re"iso momento el $ist-n
"omien/a a su)ir "om$rimiendo la me/"la de aire gasolina que se en"uentra
dentro del "ilindro+
ercer tie(&o
EJo"ión.7 Una %e/ que el "ilindro al"an/a el PMS Punto Muerto Su$erior2 lame/"la aire"om)usti)le !a al"an/ado el m(7imo de "om$resi-n& salta una "!is$a
elé"tri"a en el ele"trodo de la )u*.a& que inama di"!a me/"la !a"e que e7$lote+
La #uer/a de la e7$losi-n o)liga al $ist-n a )a*ar )rus"amente ese mo%imiento
re"til.neo se transmite $or medio de la )iela al "igKe,al& donde se "on%ierte en
mo%imiento giratorio tra)a*o 'til+
Curto tie(&o
E"c&e.7 El $ist-n& que se en"uentra a!ora de nue%o en el PMI des$ués deo"urrido el tiem$o de e7$losi-n& "omien/a a su)ir+ El (r)ol de le%a& que se
mantiene girando sin"r-ni"amente "on el "igKe,al a)re en ese momento la %(l%ula
de es"a$e los gases a"umulados dentro del "ilindro& $rodu"idos $or la e7$losi-n&
son arrastrados $or el mo%imiento !a"ia arri)a del $ist-n& atra%iesan la %(l%ula de
es"a$e salen !a"ia la atm-s#era $or un tu)o "one"tado al m'lti$le de es"a$e+
De esta #orma se "om$letan los "uatro tiem$os del motor& que "ontinuar(n
e#e"tu(ndose ininterrum$idamente en "ada uno de los "ilindros& !asta tanto se
detenga el #un"ionamiento del motor+
CICL+ ++
El motor de gasolina de "uatro tiem$os se "ono"e tam)ién "omo
motor de "i"lo >tto& denomina"i-n que $ro%iene del nom)re de
su in%entor& el alem(n NiBolaus August >tto 1?3112+
El "i"lo de tra)a*o de un motor >tto de "uatro tiem$os& se $uede
re$resentar gr(0"amente& tal "omo a$are"e en la ilustra"i-n de la
dere"!a+
Esa re$resenta"i-n gr(0"a se $uede e7$li"ar de la siguiente #ormaH
1. La l.nea amarilla re$resenta el tiem$o de admisi-n+ El %olumen del "ilindro"onteniendo la me/"la aire"om)usti)le aumenta& no as. la $resi-n+
8. La l.nea a/ul re$resenta el tiem$o de "om$resi-n+ La %(l%ula de admisi-n que!a $ermane"ido a)ierta durante el tiem$o anterior se "ierra la me/"la aire
"om)usti)le se "omien/a a "om$rimir+ 6omo se $uede %er en este tiem$o& el
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?8
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
%olumen del "ilindro se %a redu"iendo a medida que el $ist-n se des$la/a+ 6uando
al"an/a el PMS Punto Muerto Su$erior2 la $resi-n dentro del "ilindro !a su)ido alm(7imo+
?+ La l.nea naran*a re$resenta el tiem$o de e7$losi-n& momento en que el $ist-n se
en"uentra en el PMS+ 6omo se $uede a$re"iar& al ini"io de la e7$losi-n del"om)usti)le la $resi-n es m(7ima el %olumen del "ilindro m.nimo& $ero una %e/
que el $ist-n se des$la/a !a"ia el PMI Punto Muerto In#erior2 transmitiendo todasu #uer/a al "igKe,al& la $resi-n disminue mientras el %olumen del "ilindro
aumenta+
+ Por 'ltimo la l.nea gris "lara re$resenta el tiem$o de es"a$e+ 6omo se $uede
a$re"iar& durante este tiem$o el %olumen del "ilindro disminue a medida que el
$ist-n arrastra !a"ia el e7terior los gases de es"a$e sin aumento de $resi-n& es
de"ir& a $resi-n normal& !asta al"an/ar el PMS++
El som)reado de l.neas amarillas dentro del gr(0"o re$resenta el ;tra)a*o 'til;
desarrollado $or el motor+
ALGUNAS CAUSAS QUE PUEDEN IMPEDIR QUE UN M++R DE GAS+LINA4UNCI+NE C+RRECAMENE
Las "ausas $ara que el motor de gasolina #alle o no #un"ione "orre"tamente
$ueden ser mu"!as+ No o)stante la maor.a de los $ro)lemas que $uede $resentar
un motor de gasolina se de)en& $rin"i$almente& a de#e"tos elé"tri"os& de
"om)usti)le o de "om$resi-n+ A "ontinua"i-n se rela"ionan algunos de los #allos
m(s "omunesH
1.7 Deecto" e#%ctrico"
u*.a demasiado %ie*a o "on mu"!o "ar)-n a"umulado+
6a)les deteriorados que $rodu"en salto de "!is$a & $or tanto& $érdidas de
la "orriente de alto %olta*e+
6a)le $artido o o*o en la )o)ina de igni"i-n& el distri)uidor& las )u*.as o en
el sistema ele"tr-ni"o de en"endido+
La )o)ina de igni"i-n& el ru$tor o el distri)uidor que en%.a la "!is$a a la )u*.ano #un"iona ade"uadamente+
Distri)uidor des#asado o mal sin"roni/ado "on res$e"to al "i"lo de e7$losi-n
"orres$ondiente& lo que $rodu"e que la "!is$a en la )u*.a se atrase o
adelante "on rela"i-n al momento en que se de)e $rodu"ir+
Mu"!o o $o"o !uelgo en el ele"trodo de la )u*.a $or #alta de "ali)ra"i-n o
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
$or estar mal "ali)radas+
ater.a des"argada& $or lo que el motor de arranque no #un"iona+
6a)les o*os en los )ornes de la )ater.a+
8.7 4##o" de co()u"ti)#e No !a "om)usti)le en el tanque& $or lo que el motor trata de arran"ar
utili/ando solamente aire sin lograrlo+
Ja gasolina en el tanque& en la "u)a del "ar)urador o en los ine"tores&
$ero la toma de aire se en"uentra o)struida& im$idiendo que la me/"la aire
"om)usti)le se reali"e ade"uadamente+
El sistema de "om)usti)le $uede estar entregando mu $o"a o demasiada
gasolina& $or lo que la $ro$or"i-n de la me/"la aire"om)usti)le no se
e#e"t'a ade"uadamente+
Ja im$ure/as en el tanque de gasolina "omo& $or e*em$lo& agua o )asuras&
que se me/"lan "on el "om)usti)le+ En el "aso del "om)usti)le me/"lado
"on agua& "uando llega a la "(mara de "om)usti-n no se quema
"orre"tamente+ En el "aso de )asura& $uede o"asionar una o)stru""i-n en el
sistema im$idiendo que el "om)usti)le llegue a la "(mara de "om)usti-n+
9.7 4##o" de co(&re"ión
6uando la me/"la de aire"om)usti)le no se $uede "om$rimir de #orma a$ro$iada&
la "om)usti-n no se e#e"t'a "orre"tamente dentro del "ilindro $rodu"iendo #allos
en el #un"ionamiento del motor+ Estas de0"ien"ias $ueden estar o"asionadas $orH
Aros de "om$resi-n o #uego del $ist-n gastados& $or lo que la "om$resi-n
de la me/"la aire"om)usti)le no se e#e"t'a "on%enientemente el motor
$ierde #uer/a+
Las %(l%ulas de admisi-n o las de es"a$e no "ierran !erméti"amente en su
asiento& $ro%o"ando es"a$e de la me/"la aire"om)usti)le durante el tiem$o
de "om$resi-n+
Es"a$es de "om$resi-n de los gases de "om)usti-n $or la "ulata de)ido a
que la *unta de "ulata& que la sella !erméti"amente "on el )loque del
motor se en"uentra deteriorada+
>tros de#e"tos que $ueden o"asionar el mal #un"ionamiento del motor de gasolina
son los siguientesH
6o*inetes de las )ielas desgastados& im$idiendo que el "igKe,al gire
ade"uadamente
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?F
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Tu)o de es"a$e o)struido
Walta de lu)ri"ante en el "(rter& lo que im$ide que el $ist-n se $ueda
des$la/ar sua%emente $or el "ilindro llegando in"luso a gri$ar o #undir el
motor+
1.2. TREN DE FUERZAS
La #uer/a es todo agente "a$a/ de modi0"ar la %elo"idad o la #orma delos o)*etos+ No de)e "on#undirse "on los "on"e$tos de es#uer/o o
energ.a+
El tren de #uer/a es la $arte m(s im$ortante es el en"argado de
"on%ertir la energ.a del "om)usti)le en mo%imiento de los neum(ti"os
$ara im$ulsarlo& $uede ser de di%ersas arquite"turas de a"uerdo al
$ro$-sito a que se destine el %e!."ulo+ A "ontinua"i-n los esquemas m(s
"omunes utili/ados en los autom-%iles de !o+ En todos los "asos es
ne"esaria la e7isten"ia de un elemento de des"one7i-n"one7i-n entreel motor el resto de la transmisi-n "ono"ido "omo em)rague+
El tren de #uer/as de una maquinaria es aquel "on*unto de dis$ositi%os
en"argado de "on%ertir toda la energ.a en mo%imiento& a sea $ara
trasladar a la m(quina o a que esta misma desarrolle "ierta a""i-n+ En
otras $ala)ras es la en"argada de transmitir la #uer/a al suelo+
Entre los dis$ositi%os que "on#orman el tren de #uer/a de la maquinaria
generalmente se en"uentran losH
Motore" Un motor es una m(quina "a$a/ de trans#ormar "ualquier ti$ode energ.a elé"tri"a& de "om)usti)les #-siles2& en energ.a me"(ni"a
"a$a/ de reali/ar un tra)a*o+ En los autom-%iles este e#e"to es una
#uer/a que $rodu"e el mo%imiento+ E7isten di%ersos ti$os& siendo los
m(s "omunesH Motores térmi"osH "uando el tra)a*o se o)tiene a $artir de
energ.a térmi"a+ Motores de "om)usti-n internaH son motores térmi"os
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
en los "uales se $rodu"e una "om)usti-n del uido motor&
trans#ormando su energ.a qu.mi"a en energ.a térmi"a& a $artir de la "ual
se o)tiene energ.a me"(ni"a+
El uido motor antes de ini"iar la "om)usti-n es una me/"la de un
"om)urente "omo el aire2 un "om)usti)le& "omo los deri%ados del
$etr-leo& los del gas natural o los )io"om)usti)les+ Motores de
"om)usti-n e7ternaH son motores térmi"os en los "uales se $rodu"e una
"om)usti-n en un uido distinto al uido motor+ El uido motor al"an/a
un estado térmi"o de maor energ.a mediante la transmisi-n de energ.a
a tra%és de una $ared+ Motores elé"tri"osH "uando el tra)a*o se o)tiene a
$artir de una "orriente elé"tri"a+ Generalmente en la a"tualidad la
maquinaria $esada usa motores diesel& el motor diesel es un motor
térmi"o de "om)usti-n interna "uo en"endido se logra $or la
tem$eratura ele%ada que $rodu"e la "om$resi-n del aire en el interior
del "ilindro+
Dentro del motor distinguimos %arios "ir"uitos o sistemas& "omo son los
sistemas ;IN;& ;>UT; ;AUX;+
. Motor e#%ctrico
6omo !emos indi"ado anteriormente& un motor trans#orma energ.a& en
este "aso ener;B e#%ctric en ener;B (ec2nic+
Entre sus "ara"ter.sti"as se en"uentranH
Posi)ilidad de #a)ri"arse en "ualquier tama,o+
Tiene un $ar de giro ele%ado $r("ti"amente "onstante+
Rendimiento mu ele%ado+ Se en"uentra en torno al :Y+
Po"a mo%ilidad es"asa autonom.a de)ido a su "onstante de$enden"ia
de una #uente de energ.a 0*a+
La energ.a elé"tri"a tiene la "ara"ter.sti"a de ser mu di#."il de
alma"enar en grandes "antidades& no siendo renta)le $ara su uso en
maquinaria de grandes dimensiones& $or su ni%el de "onsumo+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
En una )ater.a de %arios Bilos& la energ.a que "ontiene equi%ale a la de
: gramos de gasolina+
Este ti$o de motores son usados en "onstru""i-n "asi e7"lusi%amente
$ara $eque,as !erramientas& de)ido a la es"asa autonom.a $oten"ia
que $ro$or"ionan+
). Motor t%r(ico
Este ti$o de motores $ueden ser continuo" tur)inas2 o #terno" losm(s usuales2+
El #un"ionamiento de los motores alternos est( )asado en la
trans#orma"i-n qu.mi"a del "om)usti)le enener;B c#orBKc &$osteriormente& en ener;B (ec2nic& a$ro%e"!ando la e7$ansi-n delos gases inamados en los "ilindros en mo%imiento re"til.neo& que& $or
medios me"(ni"os "igKe,al2& da origen a la rota"i-n de un e*e+
Normalmente se les a,ade el término de co()u"tión intern si el$ro"eso se $rodu"e dentro de los "ilindros+
El "om)usti)le $uede ser gas natural& $ro$ano&+++2& gasolina& gas-leo& o
in"luso a"eite de girasol )io"om)usti)les2+
En general& $odemos distinguir entre (otor de encendido &roocdo5MEP6 (otor de encendido &or co(&re"ión 5MEC6+
E# n(ero de ci#indro" "u c&cidd no" deter(inn #&otenci de# (otor+ Su n'mero $uede ser mu di%erso+ Los !a de 1 -3 "ilindros& "omo su"ede en maquinaria $eque,a %olquetes& $eque,os
gru$os ele"tr-genos& moto"om$resores2+
En maquinaria $esada lo m(s usual son los motores de - "ilindros&
aunque e7isten tam)ién de 13 $ara m(quinas maores+
Seg'n la colocaci!n de los cilindros& se "lasi0"an enH
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA :
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Motor en LBne que es lo m(s usual2
Motor en V
Motor en Pr#e#o
Motor en E"tre##+
Seg'n el ciclo del motor & se di#eren"ian entreH
Motor de 8 ie(&o"+
Motor de ie(&o"+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 1
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Di#eren"ias entre un motor MEP un ME6 m(s utili/ado en
"onstru""i-n2
E# (otor trn"or( un uente de ener;B en otr !ue "e(niKe"t en un ;iro+ Si trans#orma energ.a elé"tri"a ser( un motorelé"tri"o& si la trans#orma"i-n es térmi"a $or e*em$lo& "om)usti-n2
ser( motor térmi"o+
Partes del motor
E# )#o!ue (otor "onstitue el "uer$o o estru"tura )(si"a que so$ortatodos los dem(s elementos del motor+ Su $rin"i$al "ara"ter.sti"a es
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 3
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
la ri;ide& $ara que sea "a$a/ de reali/ar grandes es#uer/os sin su#rirde#orma"iones+
El )loque "ontiene los "ilindros la )an"ada& en la que se a$oa gira
el "igKe,al+
La $arte su$erior del )loque es $er#e"tamente $lana $ara !a"er un
"ierre !erméti"o "on la "ulata& inter$oniendo una *unta+
En su $arte in#erior se atornilla el "(rter& que sir%e "omo de$-sito $ara el
a"eite de engrase+
Se di%ide en tres /onasH
Cu#t+
*#o!ue+
C2rter+
Partes del motor
Wun"ionamiento del motor
Los "uatro tiem$os de #un"ionamiento del motor son los siguientesH
6 Ad(i"ión
La %(l%ula de admisi-n& situada en la $arte su$erior i/quierda del
gr(0"o& se a)re $ermitiendo la entrada del aire en el "uer$o del "ilindro+
El $ist-n )a*a+ La $resi-n se $uede de"ir que es sensi)lemente igual a 1
Atm en motores de admisi-n dire"ta+ En motores tur)oalimentados& la
entrada de aire se reali/a )a*o $resi-n $rodu"ida $or la tur)ina del tur)o&
que la transmite al "om$resor& éste aumenta el "audal del aire que
entra en el "ilindro+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA ?
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
)6 Co(&re"ión
Las %(l%ulas est(n "erradas+ El $ist-n su)e& "om$rime el aire : )ar+2&
que se %a "alentando de)ido al in"remento de $resi-n& !asta al"an/ar
una tem$eratura "er"ana a los F:: 6+
c6 Co()u"tión o tie(&o (otor
Al 0nal de la "om$resi-n& "on las %(l%ulas "erradas& a tra%és de
los ine"tores se ine"ta el "om)usti)le $ul%eri/ado& que
!a"e "om)usti-n de)ido a las altas $resiones tem$eraturas
al"an/adas+ El "ilindro )a*a im$ulsado& transmitiendo el es#uer/o al
"igKe,al+
d6 E"c&e
Se a)re la %(l%ula de es"a$e mientras la de admisi-n $ermane"e
"errada+ El $ist-n su)e los gases quemados son e7$ulsados+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
E"to e" e"&eci#(ente i(&ortnte en e# c"o de (2!uin" &r# con"trucción& de)ido al medio en el que se desen%uel%e su tra)a*o&a que la "on"entra"i-n de $art."ulas s-lidas en sus$ensi-n en el
am)iente es mu"!o maor en las o)ras+ Por lo tanto& nos en"ontramos
un $re0ltro& situado en el e7terior de la m(quina& un 0ltro que %a *unto
al motor+
El mantenimiento de estas $ie/as es %ital $ara la %ida del motor& a que
si no se mantienen en "orre"to estado de lim$ie/a& el motor no re"i)e la
"antidad de aire que ne"esita en "ada momento& ni "on la "alidad
requerida& se $rodu"ir.an a%er.as+
E# )uen uncion(iento de # (2!uin de&ende de "u(nteni(ientoO en e"&eci# de #o" "i"te(" de ud #
uncion(iento.
La lo"ali/a"i-n de la entrada de aire de)e $re%enir la entrada de $ol%o&
agua& aire "aliente o gases de es"a$e+
Es im$ortante e%itar la entrada de aire a tem$eraturas mu altas $ara
$re%enirH a2 que el motor no "um$la "on las normas de emisiones )2 la
redu""i-n de la $oten"ia& res$uesta "on0a)ilidad del mismo+
Sistema de admisi-n
Para "onseguir que la entrada de aire esté sin"roni/ada "on el
mo%imiento de los $istones& tenemos el sistema de distri)u"i-n&
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
"om$uesto $or el (r)ol de le%as& los em$u*adores& los )alan"ines las
%(l%ulas& que tam)ién regulan el es"a$e+
La $resi-n a la que entra el aire en el "ilindro& $or el e#e"to de as$ira"i-n
del $ist-n& es igual a la atmos#éri"a+ En "am)io& si queremos aumentar
la $oten"ia& ne"esitamos m(s aire& la #orma en que $odemos lograrlo
es a tra%és de un "om$resor+
• El tur)o"om$resor
El tur)o"om$resor est( #ormado $or una tur)ina un "om$resor
"one"tados al mismo e*e+
rn"(i"ione" dierenci#e"Se "ono"e "omo di#eren"ial al "om$onente en"argado& de trasladar larota"i-n& que %iene del motor& transmisi-n& !a"ia las ruedas en"argadasde la tra""i-n+ Un di#eren"ial es el elemento me"(ni"o que $ermite quelas ruedas dere"!a e i/quierda de un %e!."ulo giren a re%olu"ionesdi#erentes& seg'n éste se en"uentre tomando una "ur%a !a"ia un lado o!a"ia el otro+ El di#eren"ial "onsta de engrana*es dis$uestos en #orma deU; en el e*e+ 6uando am)as ruedas re"orren el mismo "amino& $or ir el%e!."ulo en l.nea re"ta& el engrana*e se mantiene en situa"i-n neutra+Sin em)argo& en una "ur%a los engrana*es se des$la/an ligeramente&"om$ensando "on ello las di#erentes %elo"idades de giro de las ruedas+La di#eren"ia de giro tam)ién se $rodu"e entre los dos e*es+ Las ruedasdire"tri"es des"ri)en una "ir"un#eren"ia de radio maor que las nodire"tri"es& $or ello se utili/a el di#eren"ial+ Los di#eren"iales son los"on*untos que %an "olo"ados en el "entro del e*e que so$orta lasruedas+ Tienen dos misiones #undamentalesH $rimero "am)iar el u*o de$oten"ia que %iene de la transmisi-n en (ngulo re"to $ara a""ionar lasruedas& segundo !a"er que las ruedas giren a distinta %elo"idad"uando la m(quina e#e"t'a un giro+ Para "am)iar la dire""i-n del u*o de#uer/a no es ne"esario en realidad un di#eren"ial& sino que es su0"iente"on un e*e "-ni"o un engrana*e& de !e"!o !a algunas m(quinas quelle%an un e*e de este ti$o $orque el radio de giro es lo su0"ientementeam$lio "omo $ara no ne"esitar el e#e"to di#eren"ial+ Sin em)argo lamaor.a de las m(quinas si lo usan& $ara e%itar el desgaste e7"esi%o delos neum(ti"os $ro$or"ionar maor manio)ra)ilidad en los giros+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA F
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
1.3. SISTEMAS AUXILIARES
Un sistema lat+ sstema2 es un "on*unto de #un"iones& %irtualmente
re#eren"iada so)re e*es& )ien sean estos reales o a)stra"tos+ Tam)iénsuele de0nirse "omo un "on*unto de elementos din(mi"amente
rela"ionados #ormando una a"ti%idad $ara al"an/ar un o)*eti%o o$erando
so)re datos& energ.a o materia $ara $ro%eer in#orma"i-n+
Un sistema siem$re est( dentro de otro sistema+ El "on"e$to de sistema
tiene dos usos mu di#eren"iados& que se re0eren res$e"ti%amente a los
sistemas "on"e$tualmente ideados sistemas ideales2 a los o)*etos
en"asillados dentro delo real+ Am)os $untos esta)le"en un "i"lo
realimentado& $ues un sistema "on"e$tualmente ideado $uede $asar a
ser $er"i)ido en"asillado dentro de lo real es el "aso de losordenadores& los "o"!es& los a%iones& las na%es es$a"iales& los
su)marinos& la #regona& la )om)illa un largo et"+ qué re#eren"ia a los
grandes in%entos del !om)re en la !istoria+
Sistema e!"t#i"$
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Sistema elé"tri"o a un "on*unto de dis$ositi%os "ua #un"i-n es $ro%eer
la energ.a ne"esaria $ara el arranque "orre"to #un"ionamiento de los
a""esorios elé"tri"os tales "omo lu"es& ele"trodomésti"os di%ersos
instrumentos+
6uando los e7$ertos dise,an un sistema elé"tri"o lo !a"en $ensando en
"-mo $ro%eer energ.a a'n en las $eores "ondi"iones de o$era"i-n los
sistemas de 13 %olts son los m(s tradi"ionales & a su %e/& los menos
"ostosos& los de 3 %olts se "onsideran los m(s e0"ientes+ En la
a"tualidad los sistemas elé"tri"os de las m(quinas !an e%olu"ionado
tremendamente "om$arados "on los e7istentes !a"e relati%amente $o"o
tiem$o+ La introdu""i-n de la ele"tr-ni"a en ellos !a"e que "ada nue%o
modelo que sale al mer"ado su$onga la introdu""i-n de nue%os
"om$onentes nue%as #un"iones+
Las #un"iones )(si"as del sistema elé"tri"o "omien/an nada m(s
arran"ar la m(quina+ 6onsisten en suministrar la energ.a ne"esaria $ara
arran"ar el motor& utili/ar lu"es& a""esorios elé"tri"os& instrumentos&
indi"adores et"+ Los "om$onentes ele"tr-ni"os que #orman $arte del
sistema elé"tri"o sir%en en su maor.a $ara e#e"tuar un "ontrol m(s 0no
de los distintos "om$onentes "omo la ine""i-n del motor& "ontrol de
"am)ios de transmisi-n& "ontrol de las #un"iones !idr(uli"as& et"+& todo
ello de una #orma que $ermite el a*uste o modi0"a"i-n de los $ar(metros
de #un"ionamiento& de manera que la m(quina se ada$te en "adamomento a las "ondi"iones en que tra)a*a& de una #orma autom(ti"a+
La Batería
La )ater.a es la en"argada de mantener una reser%a de "orriente $ara!a"er #un"ionar el arranque los a""esorios mientras la m(quina esta
$arada+ Tam)ién a"t'a de reser%a "uando el generador no es su0"iente$orque el "onsumo elé"tri"o moment(neo su$ere su "a$a"idad de$rodu"ir "orriente& esta)ili/a el sistema a)sor)iendo las "argas$untuales que se $rodu"en "uando se en"iende o a$aga alg'n"om$onente de #uerte "onsumo+ Normalmente suelen ser de $lomo ("ido+ El alma"enamiento de la energ.a se !a"e de #orma qu.mi"a la$oten"ia la da en #orma de ele"tri"idad+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
A"tualmente la maor.a de las )ater.as utili/adas en m(quinas norequieren mantenimiento alguno durante toda su %ida 'til& sin em)argoes "on%eniente "om$ro)ar de %e/ en "uando el estado de los )ornes
"one7iones& $uesto que la intensidad de "orriente que $asa $or ellos estan #uerte que un )orne o*o $uede dar lugar a una a%er.a $rematura dela )ater.a+
M$t$# %e A##a&'(e
El motor de arranque %a montado en la "ar"asa del %olante del motor demanera que& mediante una "orona dentada& al a""ionar la lla%e deen"endido !a"e girar el "igKe,al del motor $ara que "omien"e el "i"lode "om)usti-n+ Lle%a in"or$orado un relé que tiene la #un"i-n do)le dedes$la/ar el $i,-n del arranque $ara que engrane "on la "orona a la%e/ "ierra el "ir"uito de $oten"ia que !a"e girar el arranque+ El motor dearranque no requiere mantenimiento !a)itualmente& 'ni"amente es"on%eniente re%isarlo "uando el motor diesel ne"esite a su %e/ unare"onstru""i-n& teniendo en "uenta re%isar la "orona del %olante delmotor diesel sustituendo los elementos del motor de arranque queestén gastados $or el uso& "omo "asquillos& "onta"tos del relé&es"o)illas& et"+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 8:
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
EJi"ten do" ti&o" de c2(r": de inección direct e inecciónindirect.
a2+ 6(maras de ine""i-n dire"ta+
La ine""i-n se reali/a dire"tamente en el "ilindro& "on alo*amientoses$e"iales en la "a)e/a del $ist-n que %ar.an en su #orma& $ara a"tuar"omo "(mara de tur)ulen"ia audar a la %a$ori/a"i-n del "om)usti)le+La m(s usual es la de #orma toroidal& que es una "a%idad "ir"ularnormalmente simétri"a en el "entro de la "a)e/a del $ist-n& "on un$eque,o "ono en "entro a$untando !a"ia arri)a+
6ualquiera que sea el ti$o de "a%idad& de)e estar ada$tada al ine"tor$resente& que se monta en $osi"i-n %erti"al o ligeramente in"linadaso)re la "ulata& #ormando un (ngulo $re"iso+
Di"!o ine"tor "ontar( "on %arios ori0"ios de %ertido del "om)usti)le&
estando ada$tado tam)ién al dise,o de la "(mara de "om)usti-n+
Dado que el grado de tur)ulen"ia es )a*o& las rela"iones de "om$resi-nson mu ele%adas& del orden de 18H1 a 3:H1& "on lo que se "onsiguengrandes $resiones tem$eraturas que !a"en ne"esaria tam)ién unagran $resi-n de la ine""i-n+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 81
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Es un motor "on $o"a $érdida de "alor a tra%és de las $aredes& "on loque los arranques en #rio se %en me*orados+
)2+ 6(maras de ine""i-n indire"ta+
En esta dis$osi"i-n la "om)usti-n se desarrolla en dos "(maras& una de
ellas la de tur)ulen"ia que normalmente es es#éri"a& que desem)o"aen la $rin"i$al& que est( "onstituida $or el es$a"io "om$rendido entre el$ist-n la "ulata+
La "(mara de tur)ulen"ia re$resenta los dos ter"ios del %olumen total dela "(mara de "om)usti-n+
En estas "(maras la $resi-n de ine""i-n es menos ele%ada& a que latur)ulen"ia "reada en la $re"(mara auda a la $ul%eri/a"i-n del"om)usti)le+
Esto se tradu"e en un #un"ionamiento del motor m(s sua%e "on menossu#rimiento $ara los distintos -rganos que lo #orman& a que el $aso dela "om)usti-n de una "(mara a otra !a"e que la #uer/a so)re el $ist-nse a$lique de una #orma m(s $rogresi%a+
Dadas las ele%adas "om$resiones que se al"an/an en estos motores elgran "alor que desarrollan& los "om$onentes que los #orman est(n m(sre#or/ados son m(s $esados que sus equi%alentes de un motor degasolina& $or lo que estos motores son menos re%olu"ionados& $ero "onuna maor dis$oni)ilidad de $ar motor a $o"as re%olu"iones+ Sussistemas de re#rigera"i-n est(n m(s estudiados "uidados que otrosmotores+
Si"te(" idr2u#ico"
Todas las m(quinas de mo%imiento de tierras a"tuales& en maor o
menor medida& utili/an los sistemas !idr(uli"os $ara su #un"ionamiento
de a!. la im$ortan"ia que estos tienen en la "on0gura"i-n de los equi$os
en su #un"ionamiento+ Un sistema !idr(uli"o "onstitue un método o
relati%a mente sim$le de a$li"ar grandes #uer/as que se $ueden regular
dirigir de la #orma m(s "on%eniente+ >tras de las "ara"ter.sti"as de lossistemas !idr(uli"os son su "on0a)ilidad su sim$li"idad+ Todo sistema
!idr(uli"o "onsta de unos "uantos "om$onentes relati%amente sim$les
su #un"ionamiento es #("il de entender+ amos a tratar de des"ri)ir
algunos $rin"i$ios de #un"ionamiento as. "omo algunos "om$onentes
sim$les la #orma en que se "om)inan $ara #ormar un "ir"uito
!idr(uli"o+ Ja dos "on"e$tos que tenemos que tener "laros el de #uer/a
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 83
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
el de $resi-n+ Wuer/a es toda a""i-n "a$a/ de "am)iar de $osi"i-n un
o)*eto& $or e*em$lo el $eso de un "uer$o es la #uer/a que e*er"e& so)re
el suelo& ese o)*eto+ La $resi-n es el resultado de di%idir esa #uer/a $or
la su$er0"ie que di"!o o)*eto tiene en "onta"to "on el suelo+ La $resi-n
se mide generalmente en Cilogramos6m3
+La !idr(uli"a "onsiste en utili/ar un l.quido $ara transmitir una #uer/a deun $unto a otro+
Los l.quidos tienen algunas "ara"ter.sti"as que los !a"en ideales $ara
esta #un"i-n& "omo son las siguientesH
Inco(&re"i)i#idd. Los l.quidos no se $ueden "om$rimir2
Moi(iento #i)re de "u" (o#%cu#"+ Los l.quidos se ada$tan a lasu$er0"ie que los "ontiene2+
Vi"co"idd+ Resisten"ia que o$onen las molé"ulas de los l.quidos adesli/arse unas so)re otras2+
Den"idd. Rela"i-n entre el $eso el %olumen de un l.quido2+ D@P Ladensidad $atrones la del agua que es 1& es de"ir un de".metro "')i"o
$esa un Bilo+ El $rin"i$io m(s im$ortante de la !idr(uli"a es el de Pas"al
que di"e que la #uer/a e*er"ida so)re un l.quido se transmite en #orma
de $resi-n so)re todo el %olumen del l.quido en todas dire""iones+
Generalmente la #uer/a Jidr(uli"a se "onsigue em$u*ando el a"eite $or
medio de una )om)a "one"tada a un motor& se transmite a tra%és detu)er.as met(li"as& "ondu"tos& latiguillos& et"+ se $roe"ta en "ilindros
!idr(uli"os& motores& et"+ Un "ir"uito !idr(uli"o )(si"o $odr.a "onstar de
un de$-sito de a"eite& una )om)a que lo im$ulsa& una tu)er.a que lo
transmite un "ilindro que a"t'a+
1.). MEDIOS DE LOCOMOCI*N
Al sele""ionarse un tra"tor de)e "onsiderarse distintos #a"tores que
determinar(n el tama,o& $oten"ia& ti$o de !o*a a utili/ar& entre otros+Algunos de estos #a"tores sonH El tama,o que se requiere $ara
determinada o)ra+
La "lase de o)ra en la que se em$lear(& "on#orma"i-n+ El ti$o de terreno
so)re el que %ia*ar(& alta o )a*a e0"ien"ia de tra""i-n+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 8?
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
La 0rme/a del "amino de a"arreo+
La rigurosidad del "amino+
Pendiente del "amino+
La longitud de a"arreo+
El ti$o de tra)a*o que tenga que !a"erse des$ués de terminada la
o)ra+
Por lo tanto en este tema trataremos los medios de lo"omo"i-n a que
tam)ién re$resentan un #a"tor im$ortante en el desem$e,o de la tarea o
tra)a*o a reali/ar& $orque de la %elo"idad de des$la/amiento de la
m(quina dentro del (rea de tra)a*o im$li"a relati%amente el a%an"e de
la o)ra o $roe"to reali/ado+ As. $ues !emos "onsiderado dos medios de
lo"omo"i-n $rin"i$ales "omo son las "adenas de tr(nsito los
neum(ti"os utili/ados $ara di#erentes ti$os de maquinaria& m(s adelante
mostraremos las "ara"ter.sti"as men"ionaremos sus %enta*as des%enta*as de estos medios de lo"omo"i-n+
Cden" o tr2n"ito: utili/adas $ara terrenos inesta)les deto$ogra#.a a""identada Presentan maor tra""i-n en el suelo& $ero
menor %elo"idad de des$la/amiento+ Un "laro e*em$lo de maquinaria
que se des$la/a $or medio de "adenas o de transito son los tra"tores
)uld-"er+ Dentro de los )uld-"er o tra"tores tenemos los ti$os de
lo"omo"i-n $or medio de "adenas o tr(nsitos orugas2+
Las "adenas "ono"idas "omo orugas& son de mu"!.sima %enta*a $ara lautili/a"i-n $uesto que al $resentar maor tra""i-n so)re las ruedas de
tr(nsito& estas #a%ore"en la $oten"ia de em$u*e del motor& este ti$o de
"adenas los $odemos %er en di%ersas %ariantes de maquinaria $esada+
Los tra"tores $alas de "adenas as. "omo las e7"a%adoras de "adenas
tienen en "om'n el roda*e& $ero en el "aso de los dos $rimeros este
"om$onente su$one un "oste mu ele%ado en el "osto !orario de la
m(quina& mientras que en el "aso de las e7"a%adoras de "adenas aun
su$oniendo tam)ién un "oste& este es mu"!o menor dadas las"ara"ter.sti"as de #un"ionamiento de "ada una de las m(quinas+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 8
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
Generalmente en tra"tores $alas "argadoras de "adenas se suelen
utili/ar los roda*es "on lu)ri"a"i-n $ermanente de su sistema de )ulones
"asquillos& mientras que en las e7"a%adoras el sistema %a montado en
se"o& aunque la tenden"ia general en estos momentos es el de lu)ri"ar
de #orma $ermanente los roda*e de e7"a%adora "on grasa+ En el "aso de
los $rimeros "omo se $uede su$oner es "r.ti"o el que el a"eite que
lu)ri"a el interior del roda*e se "onser%e dentro del mismo el maor
tiem$o $osi)le& $ara lo "ual estos roda*es est(n dotados de unos retenes
que im$iden la salida del a"eite al e7terior+ En las e7"a%adoras tam)ién
lle%an retenes aunque su utilidad est( m(s )ien orientada a e%itar la
entrada de materiales dentro del "asquillo)ul-n& "on el 0n de que estos
materiales no "ontri)uan al desgaste de los "om$onentes internos de
la "adena+
6omo "onse"uen"ia de las di#erentes #ormas de tra)a*ar de unas
m(quinas otras& a !emos di"!o que la inuen"ia del roda*e en el
"osto !orario de la m(quina& $uede ser im$ortante+
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 88
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
A#;uno" eje(o" de cden" uti#id" co(o (edio de#oco(oción
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 8
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
el in%entor es"o"és Ro)ert =illiam T!omson& quien !a).a $atentado la
idea en Wran"ia en 1F en Estados Unidos en 11+ Dunlo$ gan- una
)atalla legal "ontra Ro)ert =illiam T!omson re%alid- su $atente+
http://www.youtube.com/watch?v=XHbAfwcStdY
Neu(2tico":Generalmente utili/ada $ara terrenos 0rmes de to$ogra#.asensi)lemente $lana& $resentan menor tra""i-n en el suelo una maor%elo"idad de des$la/amiento
GENARALIDADES DE LA MAQUINARIA PESADA 8
http://www.youtube.com/watch?v=XHbAfwcStdYhttp://www.youtube.com/watch?v=XHbAfwcStdY
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UNIDAD 1. MAQUINARIA PESADA
terreno en donde se "onstruir(& en )ase a estos #a"tores se de)en
$oner a $ra"ti"a el sa)er "u(l maquina ser( la ade"uada& que "a$a"idad
o $oten"ia de)e tener si de a"uerdo a estas "ondi"iones reali/ara un
tra)a*o e0"a/& si $odr.a $resentar una #alla en "ualquier $arte de su
sistema o #uente de energ.a& "omo solu"ionarla "on qué ra$ide/
tra)a*ara nue%amente+
*I*LI+GRA4A
!tt$H
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