MOTOR DE COMBUSTION PARTES Y FUNCIONAMIENTOINTRODUCCION Desde que se dieron los primeros indicios de la aplicacin de motores de combustin interna, a la poca actual, vemos que el desarrollo se ha venido centrando en el perfeccionamiento de las factoras para producir ms y mejores motores, e igualmente se ha venido desarrollando paralelamente materiales, lubricantes, procesos de fabricacin e igualmente modificaciones al funcionamiento, que si bien lo son, hasta ahora nunca ha tocado la forma como transcurre el ciclo de funcionamiento.

El diseo propuesto hace mas de 115 aos por el Seor FEDERICO AUGUSTO OTTO se ha depurado a tal punto que se ha llegado al limite de los rendimientos mecnico y cualitativo; todo esto producto de ingeniosos destellos creativos y muchsimas horas de labor. Aun as el rendimiento orgnico del conjunto apenas si alcanza un incipiente cuarenta por ciento. Claro que recordando el quince por ciento de rendimiento de la majestuosa maquina a vapor, notamos un gran avance. As, hoy da, los automviles se vean ''absolutamente modernos'' en su interior no dejan de llevar un motor en el que su ciclo de funcionamiento fue diseado en el siglo antepasado (la creacin del motor con ciclo de funcionamiento de cuatro carreras entr en prctica real en pars en 1883.) y hasta ahora nadie inexplicablemente ha mejorado (me refiero a motores de combustin interna). Es por todo lo anterior, que me he entusiasmado en tratar de aportarle a todo este proceso de lograr obtener mejores performances a los motores que fueron inventados en el siglo antepasado; en la parte que se ha mantenido inmutable desde su creacin... LA FORMA EN QUE TRANSCURRE EL CICLO DE FUNCIONAMIENTO.

Motor de combustin internaTipo de mquina que obtiene energa mecnica directamente de la energa qumica producida por un combustible que arde dentro de una cmara de combustin, la parte principal de un motor. Se utilizan motores de combustin interna de cuatro tipos: el motor cclico Otto, el motor diesel, el motor rotatorio y la turbina de combustin. El motor cclico Otto, cuyo nombre proviene del tcnico alemn que lo invent, NikolausAugust Otto, es el motor convencional de gasolina que se emplea en automocin y aeronutica. El motor diesel, llamado as en honor del ingeniero alemn nacido en Francia Rudolf Christian Karl Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasleo. Se emplea en instalaciones generadoras de electricidad, en sistemas de propulsin naval, en camiones, autobuses y algunos automviles. Tanto los motores Otto como los diesel se fabrican en modelos de dos y cuatro tiempos.

Partes constitutivas de un motor encendido por chispa .y y y y y Carburador. Bomba de aceite. Balancines. Empujadores.

y y y y y y y y y y y y y y

Tanques. Culata. Crter. Cadena de tiempo. Vlvulas de admisin y escape rbol de levas. Bloque o motor donde estn alojados los cilindros. Pistones. Bielas. Cojinetes de bancada. Cojinetes de biela. Eje cigeal. Volante de Inercia Dmper

A continuacin se presentan Partes y detalles del motor: Las partes componentes del motor de combustin se construyen de diferentes materiales, se explicaran brevemente las funciones que realizan. Conjunto de los cilindros: Los cilindros se mantienen en posicin fija mediante el bloque de cilindros g el cual, en los motores pequeos, forma una sola pieza con el carterk para obtener mayor rigidez. Esta estructura se hace generalmente de hierro fundido aun cuando en algunos casos se forma mediante placas de acero soldadas. Los ductos j pueden ser hechos (Fig. 1) mediante corazones en el bloque al fundirlo y sirve para distribuir la lubricacin hasta los cojinetes principales y. Para vehculos de placer o de bajo costo, los cilindros se taladran y asientan (rectifican) directamente en el bloque (Fig. 2) Para motores de trabajo pesado se instalan forros que pueden reemplazarse cuando se desgastan. Dichos forros pueden ser hmedos w (Fig. 1) o secos. Los forros secos son menos susceptibles a las fallas que los forros hmedos, los cuales deben independizar las camisas de agua de enfriamiento v (Fig. 1) Del deposito de aceite z. Por otra parte, el pequesimo espacio entre el forro seco y las paredes del bloque obliga a tener una alta resistencia a la transmisin de calor, lo cual puede reducirse un tanto, cobrizando la parte exterior del forro. Tanto para los forros, como para los cilindros, el material usual es la fundicin gris por su buena resistencia al desgaste (que puede mejorarse mediante la adicin de pequeas cantidades de nquel, cromo y molibdeno) Aparentemente, esta resistencia al desgaste se alcanza por la habilidad del hierro fundido para formar una superficie tersa, dursima, cuando es sometida a friccin por deslizamiento. As, cuando el motor es armado por primera vez, se sugiere correrlo a bajas velocidades y con cargas ligeras, para facilitar la de esa capa protectora. La duracin de este periodo de asentamiento aumenta cuando las superficies en contacto son speras, pues con superficies speras sobreviene la soldadura superficial del metal (ralladura) Para evitar las ralladuras y facilitar el periodo de

asentamiento, se les da a los cilindros, levanta vlvulas, mbolos y anillos para embolo, un tratamiento qumico y se recubren superficialmente con estao, cadmio o cromo. El cigeal m es, generalmente, una pieza de acero forjado, sin embargo, el advenimiento de cigeales largos y rgidos en motores multicilindricos con esfuerzos relativamente bajos, permiten emplear el hierro fundido como sustituto, con objeto de reducir costos. El cigeal se apoya en los cojinetes principales y; en los motores de servicio pesado, l numero de cojinetes principales es igual al numero de cilindros mas uno. Despus de la parte concntrica del cigeal sigue el mun l que conecta el cojinete x de la biela. Los cojinetes de las bielas y los principales son suplementos reemplazables con la parte posterior de acero o de bronce y con babbitt, cobre-plomo o aleaciones de cadmio usadas frecuentemente como materiales antifriccin. Un deposito de aceite z de acero estampado sella el conjunto de bloque y sirve como colector de aceite o recipiente para el aceite lubricante. Una varilla medidora s resulta un buen recurso para comprobar el nivel del aceite. Conjunto de los mbolos y bielas: l embolo e se construye de aluminio, acero fundido o hierro siendo su funcin principal la de transmitir a la biela h la fuerza originada en el proceso de combustin. Al realizar esto, las posiciones angulares de la biela permiten que se ejerzan un esfuerzo considerable en un lado de las paredes del cilindro y este empuje es creado por el faldn del embolo, esto es, es la seccin debajo de los anillos. No deja de ser comn en los motores para altas velocidades cortar el faldn por debajo del pasador del embolo obt niendo e un embolo de patn (Fig. 1) l embolo se provee de cuando menos tres anillos. Los anillos superiores se llaman anillos de compresin porque su funcin es la de detener los gases a alta presin dentro del cilindro y evitar en esa forma el escape de ellos hacia el interior del crter en las carreras de compresin y de potencia. El anillo inferior generalmente el controlador del aceite. El objeto de este anillo es el de quitar el aceite sobrante de la pared del cilindro y transferirlo a travs de ranuras en el anillo hasta los agujeros de drenaje en l embolo que permitan al aceite regresar al deposito. Cuando el vehculo esta en movimiento, la corriente de aire que se desliza por el tubo aspirante (figura 2) induce un vaco y as crea un flujo de aire desde la cmara de las vlvulas y el carter. El aire fresco es admitido por el respiradero o tubo para surtir aceite (Fig. 1) En esta forma se ventila el carter eliminando los gases y el vapor de agua que invariablemente se colectan en esta regin. La biela h de acero forjado, con seccin de viga en I, une l embolo y al cigeal. Puede tener un taladro o todo lo largo (Fig. 1) para conducir el aceite lubricante desde el cojinete x de la biela hasta el perno f del embolo o puede tener un pequeo agujero colocado como se muestra en la figura 1 para atomizar aceite en el pasador del embolo igualmente que el rbol de levas u y a las paredes del cilindro. En los motores de servicio pesado la practica comn es conducir el aceite a travs del taladro de la biela y luego atomizarlo contra el lado interior de la cabeza del embolo. En esta forma se reduce grandemente la temperatura de los anillos y se obtiene una lubricacin mejor. Mecanismo de las vlvulas: Las vlvulas mostradas en la Fig. 1 y 2 son vlvulas de vstago, pero algunos motores se construyen con vlvulas deslizantes o vlvulas rotatorias. El mecanismo completo consta de un rbol de levas u que es movido por el cigeal mediante engranes o con una cadena de tiempo. Cada vlvula en el motor es accionada mediante una leva t por separado. La leva levanta a la puntera r( que es un miembro importante introducido para absorber el empuje impuesto por la leva) y en los motores con cabeza en L (Fig. 1) la puntera queda en contacto directamente con la vlvula. La vlvula es obligada a seguir el movimiento de la leva mediante el resorte de vlvulas n (siendo comn emplear dos resortes) En los motores de cabeza en I se requieren otros eslabones adicionales (Fig. 1) como son un levanta vlvulas tubular p y un balancn. Se mantiene un pequeo juego en el conjunto de la vlvula mediante un ajuste en la puntera (Fig. 2) o en el balancn (Fig. 1).

La vlvula de admisin se hace de una aleacin de acero al cromo- nquel, en tanto que la vlvula de escape que es menor y que trabaja a temperaturas mas elevadas se hace de una aleacin de cromo silicio. La vlvula de escape realiza un trabajo particularmente severo porque se abre cuando los gases de la combustin estn arriba de 1650 C y esta corriente de gases calientes pasa por su cara. Lubricacin: Los motores modernos son lubricados ya sea mediante un sistema de circulacin alimentado a presin o mediante una combinacin de alimentacin a presin y salpicadura. E n un sistema completamente a presin, el aceite se pasa por un filtro antes de pasar a la bomba del aceite que es movida por el rbol de levas. El aceite proveniente de la bomba se divide en dos o ms flujos; uno de ellos entra al filtro y regresa al deposito de aceite, un segundo flujo va hasta los cojinetes principales y mediante conductos taladros a graves de los brazos del cigeal hacia los cojinetes de las balas, un tercer flujo continua hasta los cojinetes del cigeal; puede llegar un cuarto flujo a una flecha hueca que soporta a los balancines y l levanta vlvulas. El aceite que escurre por l levanta vlvulas lubrica las punteras y las levas. Las paredes del cilindro reciben suficiente aceite de los sobrantes por exceso provenientes de los cojinetes de las bielas. Por esto, un cojinete de biela flojo puede sobrecargar a los anillos que controlan el aceite, como para que surja una falla en la buja. En vista de que es costoso el barrenado del cigeal y de las bielas, se pueden colocar debajo de cada biela, artesas que se mantendrn llenas de aceite proveniente de la bomba. Una saliente en el extremo de la biela, se sumerge en la artesana y forma un roco de aceite para lubricar el cojinete de la biela, las paredes del cilindro y el pasador del embolo. Encendido: El sistema de encendido cuenta de un acumulador, una bobina de encendido, un distribuidor con levas y platinos y una buja para cada cilindro. En el motor de cuatro tiempos se requiere una revolucin completa del cigeal por cada ciclo. Por esta razn deber haber un chispazo en cada cilindro a intervalos de 720 grados de giro del cigeal. Para garantizar esta secuencia, el distribuidor se mueve mediante el rbol de levas a la misma velocidad obtenindose una revolucin del distribuidor por cada dos revoluciones del cigeal.

Ciclos GenricosPor lo tanto, para aumentar el rendimiento del ciclo conviene, en lo posible, aumentar lo ms que se pueda la compresin de base. Los lmites a esta compresin pueden venir de dos fuentes: y En el caso de que solo se comprima aire (motores Diesel, turbina a gas), la compresin mxima queda fijada solo por razones tecnolgicas. En el caso que se comprima una mezcla aire-combustible (motor Otto), la compresin mxima queda fijada por los lmites de detonacin o autoinflamacin.

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Condiciones para maximizar el rendimiento del Ciclo: En este ciclo genrico tenemos varias cosas que se pueden hacer para maximizar el trabajo obtenido. Enumermoslas: y De ser posible, siempre conviene prolongar la expansin 3-4 hasta la presin ambiente. Con ello se gana un rea de trabajo adicional "sin costo". Claro que en motores alternativos (cilindro-pistn), esto no es posible, pues el volumen mximo est definido. En el caso de que la presin mxima est fija, conviene que la combustin se realice a presin constante. En efecto, cuando uno comprime solo aire, conviene que esta compresin sea la mxima posible para maximizar el rendimiento.

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En el caso de que la compresin mxima est fija (caso motores Otto en que se comprime aire-combustible), conviene que la combustin se realice a volumen constante.

CICLO OTTO TERICO: En estas pginas se detalla el ciclo Otto terico, su rendimiento terico y aspectos del ciclo que influyen en el rendimiento del motor. Adems de ella parten enlaces al estudio de los ciclos reales. CICLO DIESEL TERICO: La misma situacin anterior, pero orientada al estudio del ciclo Diesel. Se destacan algunas diferencias importantes entre el ciclo Diesel y el Otto. CICLO JOULE O BRAYTON TERICO: Este es el ciclo de la turbina a gas. Adems de presentar el ciclo y su rendimiento, se enfatizan algunos aspectos importantes que son diferentes con respecto a los motore Otto y Diesel. s DESCRIPCIN GENRICA DEL CICLO: En la figura 1 vemos el ciclo terico de un motor Otto en un diagrama p-V. El motor se caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (tpicamente gasolina dispersa en aire). El motor Otto es un motor alternativo. Esto quiere decir de que se trata de un sistema pistncilindro con vlvulas de admisin y vlvulas de escape. Este punto es un punto clave en el comportamiento real del ciclo, lo cual lo veremos ms adelante. y Trabajo: evolucin 3-4. Con las dos vlvulas cerradas el pistn se desplaza desde el PMS al PMI. Se realiza una carrera completa. En principio esta evolucin es adiabtica. La evolucin genera trabajo positivo. De hecho es la nica evolucin del total del ciclo en que se genera trabajo positivo al exterior. Ap. Vlvula de Escape: evolucin 4-1. En teora esta cada de presin de 4 a 1 es instantnea y ocurre cuando se abre la vlvula de escape. Escape: evolucin 1-0. El pistn se desplaza desde el PMI al PMS. Se realiza una carrera completa (la VE est abierta y la VA se encuentra cerrada). En principio la presin dentro del cilindro es igual a la atmosfrica, por lo cual el trabajo requerido es cero.

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Cada carrera completa corresponde a media vuelta del cigeal. Por lo tanto para realizar el ciclo completo se requieren dos revoluciones completas en el motor de cuatro tiempos.

MOTOR DE CUATRO TIEMPOSUn motor de combustin interna convierte una parte del calor producido por la combustin de gasolina o de gasoil en trabajo. Hay varias formas de stos motores. Las mas conocidas son las de gasolina, un invento del ingeniero y comerciante alemn NikolausAugust Otto 1876 y el motor diesel.

El funcionamiento del motor Otto de cuatro tiempos: Cada cilindro tiene dos vlvulas, la vlvula de admisin A y la de escape E . Un mecanismo que se llama rbol de llevas las abre y las cierra en los momentos adecuados. El movimiento de vaivn del mbolo se transforma en otro de rotacin por una biela y una manivela. El funcionamiento se explica con cuatro fases que se llaman tiempos: 1. tiempo (aspiracin): El pistn baja y hace entrar la mezcla de aire y gasolina preparada por el carburador en la cmara de combustin. 2. tiempo (compresin): El mbolo comprime la mezcla inflamable. Aumenta la temperatura. 3. tiempo (carrera de trabajo): Una chispa de la buja inicia la explosin del gas, la presin aumenta y empuja el pistn hacia abajo. As el gas caliente realiza un trabajo. 4. tiempo (carrera de escape): El pistn empuja los gases de combustin hacia el tubo de escape. El rbol de manivela convierte el movimiento de vaivn del pistn en otro de rotacin. Durante dos revoluciones slo hay un acto de trabajo, lo que provoca vibraciones fuertes. Para reducir stas, un motor normalmente tiene varios cilindros, con las carreras de trabajo bien repartidas. En coches corrientes hay motores de 4 cilindros, en los de lujo 6, 8, 12 o an ms.

Motor de 2 tiemposConsiste en un motor alternativo de combustin interna, en el cual el ciclo completo de trabajo se realiza en 2 carreras del pistn, es decir, en una sola vuelta del cigeal, se define como motor de dos tiempos. sta es precisamente la caracterstica esencial que lo distingue del motor de cuatro tiempos, el cual realiza 4 carreras del pistn para completar el cielo de trabajo, correspondiendo a cada carrera las 4 fases de: admisin, compresin, explosin y escape. Sin embargo, la distincin entre los 2 motores. Es puramente convencional puesto que, mientras en el motor de cuatro tiempos las fases del cielo se realizan todas en el cilindro, en el motor de dos tiempos interviene un sistema de bombeo independiente para la realizacin de la fase de admisin. La definicin, aceptada universalmente de esta forma, es vlida tambin cuando se utiliza para la fase de admisin el efecto de bombeo producido por el movimiento del pistn en el crter. La ausencia de las vlvulas, para el control de la admisin y del escape de los gases del cilindro, no puede considerarse una caracterstica especial del motor de dos tiempos, en contraposicin a una opinin bastante difundida. Efectivamente, en los primeros treinta aos de este siglo eran muchos los motores de dos tiempos que posean vlvulas automticas o accionadas, utilizadas por lo general para la introduccin de la carga fresca en el cilindro, sobre todo en los grandes motores Diesel marinos. Las dificultades de conseguir una perfecta realizacin de cada una de las fases del cielo de trabajo, en el motor de dos tiempos, derivan esencialmente del hecho de que el escape de los gases residuales de la combustin y la admisin de la carga de gases frescos en el cilindro se efectan al mismo tiempo y tambin de la duracin limitada de estas mismas fases.

Ciclo a Presin ConstanteRudolf Diesel invent el ciclo a presin constante, y lo defini en 1893 en su obra Teora y construccin de un motor trmico racional. Hizo explotar la patente en Alemania bajo su direccin, y los ataques de que fue objeto cesaron en 1897 al salir el primer modelo, que presentaba un rendimiento trmico superior al del ciclo de Carnot. No obstante, este resultado

slo era posible en motores de grandes dimensiones y girando a un rgimen relativamente bajo, tal como los que se encuentran en la industria y en las aplicaciones marinas. En honor a su inventor, al ciclo a presin constante tambin se le llama Ciclo Diesel. Se trata del ciclo de un motor de combustin interna, en el cual el calor que produce la compresin se encarga de encender el combustible. La secuencia de sus procesos es: a) Admisin: en la carrera de admisin de un motor diesel penetra una carga completa de aire a cada cilindro. Su relacin de compresin est entre 12 y 20. b) Compresin: durante la carrera de compresin, se eleva la temperatura del aire a causa de la alta relacin de compresin. El combustible es atomizado en la cmara de combustin poco antes de llegar al punto muerto superior en la carrera de compresin. c) Adicin de calor: se obtiene a partir de la quemada del combustible producida casi en el mismo instante en el que se introduce, debido a la alta temperatura del aire. d) Expansin: se expanden los productos de la combustin para producir potencia. e) Escape: salen los productos de la combustin despus de expandirse para concluir el ciclo. Los motores diesel y semi diesel pertenecen al grupo de los motores a presin constante. En stos, se quema el combustible, generalmente petrleo, al entrar sucesivamente al cilindro donde esta con una atmsfera de aire caliente a una temperatura de 550 a 600 C, superior a la de inflamacin del petrleo se mantiene la presin de los gases en el cilindro de la mquina, mientras el mbolo se desplaza, aumentando el volumen de los gases, pero mantenindolos a presin constante. Por esta razn a estos motores se les conoce con el nombre de "motores de presin constante o a combustin gradual". Existen tambin motores puramente mecnicos que utilizan la energa mecnica potencial elstica de un muelle y la energa debida a la gravedad. Segn el movimiento del rgano principal, el motor puede ser giratorio o alternativo. Los motores giratorios, si se consideran tales tambin las antiguas ruedas hidrulicas para la elevacin del agua y para la molienda, son los ms antiguos como concepcin y realizacin. El motor alternativo tiene la ventaja de ser robusto y de poder funcionar con altas presiones.

Economa de combustibleRudolf Diesel luego de familiarizarse con el ciclo Carnot, tuvo la idea de construir un motor en el que se obtuviera la ptima utilizacin de la energa contenida en el combustible. Con el paso del tiempo lleg a la conclusin de que no era factible llevar a la prctica el ciclo de Carnot; sin embargo tuvo xito al concebir el motor de autoencendido. El 23 de febrero de 1893 obtuvo la famosa patente DRP 67207 sobre este tipo de motor. Despus de algunas dificultades para el financiamiento del proyecto, construy un motor que explot al producirse la primera inyeccin de combustible. Diesel se salv milagrosamente de la muerte. Cuatro aos de experimentos transcurrieron antes de que fabricara un motor que se considerara listo para ser lanzado al mercado.

Diesel desapareci inexplicablemente en 1913 del barco en que viajaba al cruzar el Canal de la Mancha, durante una tormenta. Ventajas: Para la comunidad tcnica a nivel mundial, el surgimiento de los motores Diesel reviste una gran importancia, ya que las aplicaciones actuales de este tipo de motores estn sumamente diversificadas en todo el mundo. La principal caracterstica del motor Diesel, por la cual ha sido escogido como fuente de potencia en aplicaciones muy diversas, es su rendimiento de combustible, que resulta muy atractivo comparado con el de otras fuentes de potencia. Los competidores del motor Diesel, en el rango de las bajas potencias, son los motores de gasolina, mientras que en el rango de las potencias elevadas son las turbinas de gas y de vapor. La economa de combustible del motor Diesel representa ventajas fundamentales, sin embargo, el hecho de que millones de motores se encuentren en servicio hoy en da, se debe en gran medida a las investigaciones realizadas por ingenieros experimentados en muy diversos campos, quienes durante los cien aos que han pasado desde que la primera mquina Diesel funcion, han realizado mejoras sustanciales al motor, de tal forma que en la actualidad su evolucin es reconocida no slo en lo que respecta a la economa de combustible, sino tambin en cuanto a la potencia, la confiabilidad, la durabilidad, la emisin de contaminantes, la emisin de ruido, el peso y el costo. Adems, este tipo de motor ha demostrado ser capaz de funcionar con una gran variedad de combustibles, hacindolo sumamente verstil.

Caractersticas de la relacin consumo-combustible-cargaEntre mas peso transportemos, mayor sera el consumo. Al cargar el auto la relacion peso/potencia aumenta, se requiere aclerar mas el motor y crecer el gasto. En vehiculos de transporte se debe repartir adecuadamente el peso para evitar frenados y aceleraciones innecesarias que aumentan el consumo. El consumo de combustible depende mucho de las condiciones a las cules esta sometido el vehculo, como si va cargado o descargado (4 personas o una), arrastre de remolque, zona montaosa o plana, etc, pero la ms importante es la manera de conduccin del chofer. Lo anterior tambin es aplicable a elementos como los neumticos, pastillas / zapatas de freno, disco de embrague, etc. Mejorar el consumo de combustible es muy fcil y adems contribuir a que su vehculo dure ms tiempo y contaminar menos el medioambiente. No lleve pesos innecesarios en su vehculo. El exceso de peso pone una carga ms pesada sobre el motor, causando mayor consumo de combustible.

Caractersticas termodinmicas del ciclo dieselEste se le conoce como ciclo de encendido por compresin y se realiza a presin constante. El mtodo utilizado aqu es en elevar la temperatura de la mezcla de combustible y aire por encima de su temperatura de ignicin utilizando relaciones de compresin en el intervalo 14:1 a 24:1 y presiones de compresin de 400 a 700 lb/in2.

El ciclo que describe el comportamiento de este proceso es el ciclo Diesel, como el ciclo terico es limitado solo se describirn sus caractersticas bsicas. Este ciclo se compone de 4 procesos internamente reversibles, este solo difiere del ciclo de Otto en la fase de combustin (2-3), prevista a presin constante. Mediante un ciclo de aire estndar basado en capacidades trmicas especficas constantes se puede hacer un anlisis til del ciclo

Valor de la presin en la carrera de compresinEsta es la carrera en la cual la mezcla de aire-combustible es comprimida. Ambas vlvulas, de admisin y escape, estn cerradas. Como el pistn se eleva desde BDC (punto muerto inferior) a TDC (punto muerto superior), la mezcla aire-combustible es comprimida. Como resultado, ambas, la presin y la temperatura se incrementan para facilitar la combustin. El cigeal ha hecho una revolucin completa cuando se alcanza el TDC.

Condiciones de puesta en marcha del motor El arranque inicial del motor de un automvil impone un esfuerzo enorme a los componentes del sistema de ignicin. El esfuerzo se multiplica con el fro y la humedad, hasta el punto que un coche que en tiempo normal arranca, bien puede quedar en una helada. Lo ms probable es que se deba todo a fallos menores o a una batera algo gastada que a baja temperatura no reacciona. El aceite de un motor de combustin interna sirve a varios propsitos, adems de lubricar las partes mviles y evitar los contactos metal con metal. Tambin ayuda a evitar el escape de los gases a presin y asiste al proceso de dispersin del calor por todo el motor. Para ejecutar eficazmente todas esas tareas, el aceite ha de ser de la viscosidad apropiada. La viscosidad de una aceite varia segn la temperatura, menos viscoso se hace el aceite. Un aceite de viscosidad excesivamente alta provocara un arrastre en el interior del motor al intentar arrancarlo en fro Esto incrementa la friccin entre las partes mviles y puede impedir que el motor gire con la rapidez suficiente para permitirle que encienda, y el uso prolongado del arranque puede descargar totalmente la batera. Aunque no hace mucho tiempo los conductores acostumbraban a cambiar el tipo de aceite en verano e invierno, eso en la actualidad es

prcticamente innecesario. Los aceites multigrados mantienen su viscosidad a altas temperaturas y son relativamente ligeros a bajas temperaturas. Todava existen en el mercado aceites que no son multigrados y algunos automovilistas siguen utilizndolos. El aceite no es del grado correcto, deber calentar el motor, drenar el aceite quitando el tapn del crter y recogiendo en un recipiente el aceite viejo, y rellenar el motor con aceite apropiado.

Ciclo DieselEs el ciclo terico de los motores de encendido por compresin .La diferencia fundamental entre los ciclos Otto y Diesel se encuentra en la fase de introduccin del calor. En el ciclo Otto, el calor se introduce a volumen constante, mientras que en el ciclo Diesel se efecta a presin constante. Otra diferencia entre ambos ciclos estriba en los valores de la relacin de compresin, la cual vara de 12 a 22 para los motores Diesel, mientras que oscila tan slo entre 6 y 10 para los motores Otto.

Las expresiones de los rendimientos trmicos de los ciclos Otto y Diesel difieren solamente por el trmino entre parntesis, que siempre es mayor que 1, y, por ello, aparece claro que a igualdad de relacin de compresin he es mayor para el ciclo Otto que para el ciclo Diesel. Reduciendo t', es decir, el calor introducido a presin constante, el rendimiento he del ciclo Diesel se aproxima al del ciclo Otto, con el cual coincide para t'=1. Rudolf Diesel desarroll la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, especficamente en esa poca, no eran muy eficientes. Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel eran: Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel slo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustible espontneamente. Un motor diesel utiliza mucha ms compresin que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La alta compresin se traduce en mejor eficiencia. y Los motores diesel utilizan inyeccin de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburacin en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyeccin de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la vlvula de succin (fuera del cilindro).

Note que el motor diesel no tiene buja, se toma el aire y lo comprime, y despus inyecta el combustible directamente en la cmara de combustin (inyeccin directa). Es el calor del aire comprimido lo que enciende el combustible en un motor diesel. En esta animacin simplificada, el aparato verde pegado al lado izquierdo del cilindro es un inyector de combustible. De cualquier forma, el inyector en un motor diesel es el componente ms complejo y ha sido objeto de gran experimentacin -en cualquier motor particular debe ser colocado en variedad de lugares-. El inyector debe ser capaz de resistir la temperatura y la presin dentro del cilindro y colocar el combustible en un fino roco. Mantener el roco circulando en el cilindro mucho tiempo, es tambin un problema, as que muchos motores

diesel de alta eficiencia utilizan vlvulas de induccin especiales, cmaras de pre-combustin u otros dispositivos para mezclar el aire en la cmara de combustin y para que por otra parte mejore el proceso de encendido y combustin. Una gran diferencia entre un motor diesel y un motor a gasolina est en el proceso de inyeccin. La mayora de los motores de autos utilizan inyeccin de puerto o un carburador en lugar de inyeccin directa. En el motor de un auto, por consiguiente, todo el combustible es guardado en el cilindro durante el choque de succin, y se quema todo instantneamente cuando la buja dispara. Un motor diesel siempre inyecta su combustible directamente al cilindro, y es inyectado mediante una parte del choque de poder. Esta tcnica mejora la eficiencia del motor diesel. La mayora de motores diesel un tapn de luz de algn tipo que no se muestra en la figura. Cuando el motor diesel est fro, el proceso de compresin no debe elevar el aire a una temperatura suficientemente alta para encender el combustible. El tapn de luz es un alambre calentado elctricamente (recuerde los cables calientes que hay en una tostadora) que ayuda a encender el combustible cuando el motor est fro.

Ciclo OttoDESCRIPCIN GENRICA DEL CICLO: vemos el ciclo terico de un motor Otto en un diagrama p-V. El motor se caracteriza por aspirar una mezcla aire-combustible (tpicamente gasolina dispersa en aire). El motor Otto es un motor alternativo. Esto quiere decir de qu se trata de un sistema pistn-cilindro con vlvulas de admisin y vlvulas de escape. En los prximos prrafos describiremos el ciclo Otto de 4 tiempos. El ciclo que describiremos inicialmente es el ciclo terico. Posteriormente veremos las diferencias que existen en un ciclo real. Las diferentes evoluciones que componen el ciclo son:

Este punto es un punto clave en el comportamiento real del ciclo, lo cual lo veremos ms adelante. y Trabajo: evolucin 3-4. Con las dos vlvulas cerradas el pistn se desplaza desde el PMS al PMI. Se realiza una carrera completa. En principio esta evolucin es adiabtica. La evolucin genera trabajo positivo. De hecho es la nica evolucin del total del ciclo en que se genera trabajo positivo al exterior. Ap. Vlvula de Escape: evolucin 4-1. En teora esta cada de presin de 4 a 1 es instantnea y ocurre cuando se abre la vlvula de escape. Escape: evolucin 1-0. El pistn se desplaza desde el PMI al PMS. Se realiza una carrera completa (la VE est abierta y la VA se encuentra cerrada). En principio la presin dentro del cilindro es igual a la atmosfrica, por lo cual el trabajo requerido es cero.

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Cada carrera completa corresponde a media vuelta del cigeal. Por lo tanto para realizar el ciclo completo se requieren dos revoluciones completas en el motor de cuatro tiempos. A continuacin hay un enlace que muestra una animacin del ciclo de un motor de cuatro tiempos.

El i l t E l i

combusti n es un oceso de oxidaci n aumento de calor frecuentemente de luz.

os procesos de combusti n liberan energa, casi siempre en forma de calor. a forma ms comn de aprovechar esta energa es el motor de combusti n interna ue es un tipo de mquina que obtiene energa mecnica directamente de la energa qumica producida por un combustible que arde dentro de una cmara de combusti n. En la historia existieron dos teoras de combusti n importantes. eora del flogistio: Basada en la existencia de un principio de la combustibilid que ad" denominado "flogisto" por ErnestStalh. e acuerdo con sus ideas, los metales estaban formados por flogisto la cal correspondiente, de modo que, cuando se calcinaban, el flogisto se desprenda dejaba libre la cal. eora de combusti n por avoisier: avoisier demostr que la combustin es un proceso en el cual el oxigeno se combina con otra sustancia en la que sucede un aumento de calor. Admisin: evolucin . El pistn se desplaza desde el P S punto muerto superior) al P I punto muerto inferior). a vlvula de admisin, VA se encuentra abierta. El pistn realiza una carrera completa. El cilindro se llena con mezcla aire/combustible. Al final de la admisin en el P I) se cierra la VA. El llenado del cilindro requiere un trabajo negativo. ompresin: evolucin . on las dos vlvulas cerradas VA vlvula de escape, VE), el pistn se desplaza desde el P I al P S. Se realiza una carrera completa. Se comprime la mezcla aire/combustible. En principio esta compresin es adiabtica. a compresin requiere trabajo negativo. Encendido: en teora este es un instante evolucin ). uando el pistn llega al P S, se enciende la

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chispa en la buja y se quema la mezcla en la cmara de combustin, aumentando la presin de 2 a 3. Estas tres situaciones las vemos ilustradas en las figuras 2 a 4. En ellas vemos que siempre se trata de maximizar el rea encerrada por el ciclo de trabajo. En el caso de prolongar la expansin hasta pa, es obvia la ganancia de rea. As que en lo posible conviene hacerlo. Sin embargo esto no es posible en los motores alternativos (cilindro-pistn), siendo solo posible en el caso de las turbinas. Esto por cuanto se trata de agregar ms etapas a la turbina hasta alcanzar la presin ambiente. En el caso de presin mxima fija (Figura 3), se trata de maximizar p2 de forma de maximizar el rendimiento. Esto porque as se tiene la mxima compresin de base posible. Sin embargo solo podemos hacer esto en caso de que se comprima aire. En efecto, si se comprime una mezcla aire-combustible, existir una razn de compresin mxima, ms all de la cual la mezcla tiende a autoinflamarse. Por lo tanto se maximizar p2 de forma de llegar al lmite tecnolgico. En este caso conviene que la combustin se realice a presin constante. (verfigura 3). Es obvio que no conviene que la presin disminuya durante la combustin (disminuye el rea de trabajo til), pero tampoco puede aumentar la presin durante la combustin (si aumentase, se excedera la presin mxima, lo cual lleva a problemas tecnolgicos). Finalmente tenemos el caso de que la compresin mxima est fija. Esto ocurre cuando se comprime una mezcla aire-combustible. En este caso no se debe exceder una razn de compresin mxima, pues si se hace la mezcla tiende a autoinflamarse. En este caso conviene que la combustin se realice a volumen constante de forma de maximizar el rea de trabajo (el caso se ilustra en la figura 4). Claro que se debe tener presente de que, de partida, se us una razn de compresin ms baja, por lo cual se ha pagado una penalizacin de rendimiento desde la partida. Este caso se da en el Ciclo Otto. Admisin: evolucin 0-1. El pistn se desplaza desde el PMS (punto muerto superior) al PMI (punto muerto inferior). La vlvula de admisin, VA se encuentra abierta. El pistn realiza una carrera completa. El cilindro se llena con mezcla aire/combustible. Al final de la admisin (en el PMI) se cierra la VA. El llenado del cilindro requiere un trabajo negativo. Compresin: evolucin 1-2. Con las dos vlvulas cerradas (VA y vlvula de escape, VE), el pistn se desplaza desde el PMI al PMS. Se realiza una carrera completa. Se comprime la mezcla aire/combustible. En principio esta compresin es adiabtica. La compresin requiere trabajo negativo. Encendido: en teora este es un instante (evolucin 2-3). Cuando el pistn llega al PMS, se enciende la chispa en la buja y se quema la mezcla en la cmara de combustin, aumentando la presin de 2 a 3.

INTRODUCCION AL MOTOR DIESEL Para diferenciar de forma coherente el motor de gasolina del motor disel, debemos atender al menos a tres aspectos fundamentales: a) Sus principios termodinmicos; b) Su fabricacin y elementos que lo constituyen; c) Sus aspectos econmicos y prcticos en la Automocin.

Al estudiar sus principios termodinmicos, antes de comenzar con sus ciclos caractersticos, debemos recordar algunos conceptos, que nos ayudarn a su mejor comprensin. Ante todo recordemos que los gases se caracterizan por estar constituidos por una Materia informe y sin volumen propio, que toma la forma del recipiente que la contiene y que tienden a ocupar un volumen mayor, que el de dicho recipiente (expansibilidad. Por otra parte, si se intenta disminuir el volumen ocupado por una cantidad determinada de gas, la reaccin elstica de ste aumenta. Esta reaccin es lo que denominamos presin y es el resultado de la compresibilidad de los gases (propiedad de ocupar un espacio men or. Podemos definir la presin de un gas como la fuerza ejercida por el mismo sobre la unidad de superficie (generalmente el cm2) que lo encierra y se puede medir en kg/cm2, en atmsferas, o en bares (1 atmsfera = 1,033 Kg/cm2 ; 1 kg/cm2 = 0,98 bares. Las Leyes de Boyle-Mariote y de Gay Lussac establecen la relacin entre la presin y el volumen a temperatura constante (P.V = R.T, en la que P es la presin del gas; V, el volumen ocupado por el mismo; T, la temperatura del gas y R, una constante emprica. Las evoluciones de un gas sin intercambio de calor con las paredes del recinto que lo contiene, se llaman proceso adiabtico. En 1.823 Carnot enunci un ciclo ideal, Ciclo de Carnot, que se compone de 4 etapas: Admisin, o compresin isotrmica; Compresin, o compresin adiabtica; Combustin, o expansin isotrmica y la Escape, o expansin adiabtica y que corresponden en su primera fase Admisin de aire puro, a la introduccin de una masa gaseosa en un cilindro, su compresin por el pistn a temperatura constante (refrigerando dicho cilindro durante esta fase); en su segunda fase Compresin, se cesa la refrigeracin del cilindro y se sigue la compresin rpidamente, de manera que no se efecte ningn intercambio de calor entre los gases y el cilindro; en su tercera fase inyeccin del combustible (Combustin), mientras dura la compresin isotrmica, el cilindro refrigerado (expansin isotrmica) debe ser recalentado para mantener la temperatura constante y en la cuarta fase Escape de los gases quemados, sigue la expansin, pero se detiene el calentamiento del cilindro para que se realice sin intercambio de calor entre cilindro y masa gaseosa y as sta puede recuperar el volumen y la presin, que tena al principio del ciclo Igualmente recordemos que la potencia (P) de un motor es directamente proporcional al par motor (M) del mismo y al rgimen de revoluciones (w) a que est sometido (P = K. M.w), siendo K una constante emprica y que, si medimos el par en m x kg y el rgimen, en r.p.m., el valor de K es de 1/716, si queremos obtener el valor de la potencia en caballos de vapor (CV). Esta potencia del motor se mide en el cigeal por medio de unos bancos de prueba, dotados de un freno mecnico, o elctrico (dinammetro), por lo que recibe el nombre de potencia al freno. El motor colocado en el banco puede estarlo con todos los elementos accesorios capaces de consumir esfuerzo, desmontados (bomba de agua, de combustible, ventilador, alternador, filtros de aceite y aire, silencioso, etc) y adems realizarse varias medidas (cada 200 rpm), realizando cada vez la puesta a punto del mismo, con lo que se consiguen valores mximos cada vez. Entonces la medida as obtenida se llama potencia SAE y es preconizada por la industria norteamericana. Si se hace con todos los accesorios desmontados y sin retocar los ajustes (puesta a punto) se denomina potencia DIN y es defendida por Alemania. Existe una forma intermedia (italiana) que realiza la prueba con los accesorios desmontados, pero realizando los ajustes citados y se llama potencia CUNA. Se suele usar la potencia DIN, o en casos de ndole comercial, la SAE por ser alrededor de un 10% a un 15% mayor y por tanto ms favorable publicitariamente. Tambin es preciso recordar el concepto de potencia especfica (potencia mxima qu puede e suministrar el motor por litro de cilindrada) ya que, cuando sta se mantiene ms o menos constante en un intervalo amplio del rgimen, el motor es elstico y se recupera rpidamente sin necesidad de cambiar de marcha. Recordados estos conceptos generales, pasemos a estudiar los Ciclos Otto y Diesel, partiendo

de un motor de gasolina de 4 tiempos (4 carreras del pistn por cada 2 vueltas del cigeal), o sea en un ciclo Otto: En el primer tiempo, en carrera descendente, se produce la admisin de aire-combustible. En el segundo, en carrera ascendente, se produce la compresin. En el tercero, en carrera de nuevo descendente, el encendido y explosin (tiempo de expansin). Finalmente, en el cuarto, ascendiente de nuevo, el escape de los gases quemados. En un ciclo Diesel: Corresponde el primer tiempo con una carrera descendente en la que se produce la admisin de aire puro. El segundo tiempo, carrera ascendente, con una compresin de este aire. El tercer tiempo, con otra carrera descendente, con la inyeccin del combustible, combustin y expansin y finalmente, el cuarto tiempo, con una carrera ascendente con escape de los gases quemados.

De hecho el ciclo real es sensiblemente distinto del ciclo terico.

El ciclo Diesel, a presin constante consta a su vez de una primera fase, o compresin adiabtica del aire puro previamente aspirado; una segunda fase, combustin a presin constante; una tercera fase, o expansin adiabtica y una cuarta fase, o descenso brusco de la presin. En la primera fase el aire puro anteriormente aspirado se comprime y adquiere una temperatura suficiente como para provocar el autoencendido del combustible inyectado; en la segunda fase y al principio de la expansin, la combustin se realiza a presin constante, mientras el volumen aumenta. La dilatacin de los gases compensa la cada de presin debida a este aumento de volumen; en la tercera fase la expansin se efecta sin intercambio de calor con las paredes del cilindro y en la cuarta fase la apertura instantnea del escape produce un descenso muy rpido de la presin, mientras el pistn se mantiene en el punto muerto (volumen constante).

En cuanto a su fabricacin y elementos que los constituyen, diremos que despus de haber desplazado en un tiempo el motor diesel al de gasolina, sobre todo en sus aplicaciones de propulsin de vehculos, usos industriales, navales y agrcolas, por las causas que ms adelante expondremos, si bien la fabricacin del motor diesel es ms cara y alguno de sus dispositivos auxiliares (refrigeracin, filtrado de combustible, etc) son de coste ms elevado que los de gasolina, hoy da se ha llegado con las grandes producciones en serie a un menor coste, que los iguala casi a los de gasolina, mxime con la incorporacin en stos de las nuevas tcnicas de la inyeccin de gasolina. El bloque motor es similar en ambos tipos de motores, si bien el dimensionado de los mismos es mayor en el diesel por trabajar stos bajo cargas mayores. Suelen ser de fundicin perltica y llevar camisas recambiables (generalmente hmedas) con una pestaa de tope en su parte superior (en los Diesel). Los pistones en estos motores desempean mltiples funciones, por lo que se diferencian de los de gasolina en la forma del fondo y en la cabeza, que dependen del sistema de inyecc in utilizado; en el perfil de la falda, actualmente en valo progresivo curvilneo; en la disposicin de los segmentos (en ocasiones alojados en gargantas postizas) y en la altura del eje; su espesor en la cabeza es superior por las presiones y condiciones trmicas a que son sometidos. Tambin difieren en el rbol de levas en los casos en que el motor diesel est equipado de inyectores-bomba. La culata suele diferir bastante en uno y otro caso, ya que los de gasolina suelen ser de una sola pieza y en los diesel acostumbra a disponerse de una culata por cada 3 cilindros, o una individual por cada uno de ellos. La disposicin de los conductos de agua es diferente, pues los

Diesel deben refrigerar no slo las cmaras de turbulencia, sino los inyectores. Tambin puede serlo la disposicin en la misma de una parte de la cmara de turbulencia, mecanizada en la misma. Finalmente el sistema de inyeccin diesel en cualquiera de sus modernos procedimientos de common-rail, inyectores-bomba, control electrnico, etc, constituyen un elemento diferenciante respecto a los de gasolina. En lo tocante a sus aspectos econmico y prctico vemos que los diesel tienen un mejor rendimiento trmico gracias a su elevado grado de compresin y a que su combustin se efecta con un exceso de aire, pudiendo llegar a un 60% frente a un 45% en algunos de gasolina. Adems el poder calorfico del diesel es superior al de la gasolina. El consumo especfico del diesel es inferior, lo que unido al menor precio del gasoil, es un elemento determinante en el transporte de mercancas; sobre todo al ralent; la relacin de consumos es de 1 a 4 , lo que lo hace particularmente adecuado para la distribucin (furgonetas). La duracin de la vida del motor es asimismo superior en el diesel, que en el de gasolina (hasta 3 veces) y su valor residual es tambin mayor. Otro punto favorable es la facilidad de puesta en marcha a bajas temperaturas, que los gases de escape sean menos txicos y que el peligro de incendio sea menor, pues el gasoil es menos voltil que la gasolina y sus vapores necesitan temperaturas de 80C para inflamarse, mientras que los de la gasolina lo hacen a 20C. Sin embargo como negativos diremos que tanto el motor Diesel como su equipamiento es ms pesado que los motores de gasolina; es ms caro de construir, como hemos dicho; su mantenimiento es laborioso. En general y adems, pese a los avances conseguidos, es ms ruidoso que el de gasolina.

EL MOTOR DIESELRudolf Diesel desarroll la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana en 1892. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, especficamente en esa poca, no eran muy eficientes. Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel eran: Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel slo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende el combustible espontneamente. Un motor diesel utiliza mucha ms compresin que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La alta compresin se traduce en mejor eficiencia. Los motores diesel utilizan inyeccin de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburacin en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyeccin de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la vlvula de succin (fuera del cilindro). La siguiente animacin muestra el ciclo diesel en accin. Puede compararlo a la animacin del motor a gasolina para ver las diferencias:

Note que el motor diesel no tiene buja, se toma el aire y lo comprime, y despus inyecta el combustible directamente en la cmara de combustin (inyeccin directa). Es el calor del aire comprimido lo que enciende el combustible en un motor diesel. En esta animacin simplifica, el aparato verde pegado al lado izquierdo del cilindro es un inyector de combustible. De cualquier forma, el inyector en un motor diesel es el componente ms complejo y ha sido objeto de gran experimentacin -en cualquier motor particular debe ser colocado en variedad de lugares-. El inyector debe ser capaz de resistir la temperatura y la presin dentro del cilindro y colocar el combustible en un fino roco. Mantener el roco circulando en el cilindro mucho tiempo, es tambin un problema, as que muchos motores diesel de alta eficiencia utilizan vlvulas de induccin especiales, cmaras de pre-combustin u otros dispositivos para mezclar el aire en la cmara de combustin y para que por otra parte mejore el proceso de encendido y combustin. Una gran diferencia entre un motor diesel y un motor a gasolina est en el proceso de inyeccin. La mayora de los motores de autos utilizan inyeccin de puerto o un carburador en lugar de inyeccin directa. en el motor de un auto, por consiguiente, todo el combustible es guardado en el cilindro durante el choque de succin, y se quema todo instantneamente cuando la buja dispara. Un motor diesel siempre inyecta su combustible directamente al cilindro, y es inyectado mediante una parte del choque de poder. Esta tcnica mejora la eficiencia del motor diesel. La mayora de motores diesel con inyeccin indirecta traen una buja encandescente de algn tipo que no se muestra en la figura. Cuando el motor diesel est fro, el proceso de compresin no puede elevar el aire a una temperatura suficientemente alta para encender el combustible. La buja encandescente es un alambre calentado elctricamente (recuerde los cables calientes que hay en una tostadora) que ayuda a encender el combustible cuando el motor est fro.

COMBUSTIBLE DIESELSi usted ha comparado el combustible diesel y la gasolina, sabr que son diferentes. Huelen diferente. El combustible diesel es ms pesado y aceitoso. El combustible diesel se evapora mucho ms lento que la gasolina -su punto de ebullicin es ms alto que el del agua-. Usted oir a menudo que al combustible diesel lo llaman aceite diesel por lo aceitoso. El combustible diesel se evapora ms lento porque es ms pesado. Contiene ms tomos de carbn en cadenas ms largas que la gasolina (la gasolina tpica es C9H20 mientras el diesel es tpicamente C14H30). Toma menos tiempo refinar para crear el combustible diesel, ya que es generalmente ms barato que la gasolina. El combustible diesel tiene una densidad de energa ms alta que la gasolina. En promedio, un galn de combustible diesel contiene aproximadamente 147x106joules, mientras que un galn de gasolina contiene 125x106joules. Esto, combinado con la eficiencia mejorada de los motores diesel, explica porqu los motores diesel poseen mejor kilometraje que el equivalente en gasolina. MANTENIMIENTO DE LOS INYECTORES DIESEL Un inyector defectuoso puede daar el electrodo de la buja de incandescencia; por lo tanto si ha habido problemas con los inyectores en motores de inyeccin indirecta deber comprobarse el estado de dichas bujas. El estado de los inyectores tiene una importancia critica para el buen funcionamiento del motor y por ello es necesario comprobarlos peridicamente. Los sntomas de suciedad o desgaste de

los inyectores son la emisin de humo negro en el escape, fuerte golpeteo del motor, prdida de potencia, sobrecalentamiento, fallos de encendido y mayor consumo de combustible. NOTA: El gasoil es perjudicial para la piel y los ojos. La exposicin prolongada de la piel a dicho combustible puede provocar dermatitis. Por ello cuando se manipule algn componente del sistema de combustible es aconsejable utilizar guantes protectores o al menos protegerse las manos con una crema adecuada.

DESMONTAJE Y MONTAJE DE LOS INYECTORES Como norma general deber tenerse en cuenta los siguientes puntos: 1. Antes de aflojar cualquier conexin del sistema de combustible compruebe que est libre de grasa y suciedad, para evitar la posible contaminacin de las tuberas de combustible. Se puede utilizar aire comprimido para eliminar la suciedad de los racores pero nunca despus de haber abierto cualquier parte del sistema de combustible. 2. Primero afloje los racores de conexin de la tubera de combustible al inyector y a la bomba de inyeccin. Si las tuberas de combustible se mantienen unidas por medio de una o varias abrazaderas, retire stas. 3. Desacople las conexiones de retorno del inyector, teniendo la precaucin de recoger las arandelas de cobre si los racores son del tipo orientable. 4. En los inyectores de sujecin por mordaza o brida con ms de una tuerca o tornillo de fijacin, afloje estos elementos graduales y uniformemente para no deformar el inyector y despus retire las tuercas o tornillos y la mordaza. Si el inyector est muy apretado en la tapa tendr que utilizar un extractor adecuado. 5. En casi todos los inyectores, la estanqueidad entre stos y la tapa se consigue por medio de una arandela de cobre. Esta arandela cierra la parte superior del inyector y en algunos casos ste asienta sobre una arandela ondulada o cncava situada en la parte inferior del alojamiento para el inyector, la cual acta como aislante trmico. Estas arandelas debern renovarse cada vez que se desmonte el inyector. Suelen ir encajadas con apriete en el alojamiento del inyector y a menudo hay que utilizar un alambre doblado para extraerlas. Algunos inyectores van montados con un casquillo aislante adems de la arandela de estanqueidad y a veces este casquillo sustituye a la arandela cncava u ondulada. Si el citado casquillo es de tipo desmontable deber renovarse tambin cada vez que se desmonte el inyector. 6. Tapone el extremo de todas las tuberas de combustible desconectadas para evitar que entre suciedad. La presencia de suciedad en el sistema de combustible puede provocar graves averas en las delicadas superficies internas de la bomba de inyeccin y los inyectores, mecanizadas con gran precisin. 7. Es indispensable limpiar meticulosamente los alojamientos de los inyectores antes de volver a montar stos. 8. Cualquier partcula de suciedad que quede en el alojamiento puede ocasionar fugas de compresin, lo mismo que si se vuelven a utilizar arandelas de estanqueidades viejas, ya aplastadas, y tales fugas pueden originar fuertes erosiones en el inyector debido a las altas temperaturas de los gases de la fuga. Adems los depsitos de carbonilla formados entre el cuerpo del inyector y las paredes de la tapa debido a la fuga pueden hacer que el inyector se aga-rrote en el alojamiento. Si los inyectores son de montaje a rosca y tienen prescrito un determinado par de apriete, respete ste al volver a montarlos. Utilice una llave de inyectores o una llave de vaso de suficiente profundidad para poder utilizar una llave dinamomtrica.

DESARMADO, LIMPIEZA Y ARMADO DE LOS INYECTORES Todos los inyectores pueden desarmarse ya que el porta inyector y el cuerpo del inyector van unidos a rosca. Con este fin el inyector est provisto, en los lugares adecuados, de caras planas o hexgonos para las correspondientes llaves. La mayora de los inyectores tien en componentes parecidos, siendo los ms importantes el cuerpo del inyector, el porta inyector, la tobera, la vlvula de aguja y el muelle de presin. Los motores de inyeccin indirecta suelen llevar inyectores Bosch y CAV de montaje a rosca, el muelle de presin que mantiene apretada la aguja contra su asiento en el inyector se monta con una precarga conseguida por medio de un suplemento, o de un tornillo de ajuste. Esta precarga determina la presin de apertura del inyector y normalmente no es preciso reajustarla. No obstante si el resultado de la prueba de apertura indica que el inyector est descalibrado, puede ajustarse el tornillo de precarga o aadirse un suplemento de distinto espesor para corregir el defecto. Es esencial limpiar escrupulosamente el inyector antes de desarmarlo. Para ello lo mejor es utilizar un recipiente limpio con petrleo y una brocha de cerdas duras. Cualquier mota de polvo o partcula de suciedad que penetre en el inyector puede ocasionar un grave desgaste del mismo. Entre las piezas del cuerpo del inyector suelen ir montadas arandelas de estanqueidad de cobre; estas arandelas compresibles han de renovarse cada vez que se desarme el inyector. Para desarmar y armar el inyector lo mejor es sujetarlo firmemente en un til especial o en una morza de banco, teniendo la precaucin en este ltimo caso de no apretar el tornillo excesivamente. NOTA.- Si se desarma ms de un inyector es importante que no se mezclen los componentes de unos con los de otros ya que tal intercambio descompensara las tole-rancias de montaje y perjudicaran el funcionamiento de los inyectores. Los equipos especiales de limpieza suelen contener un cepillo metlico de latn, raspadores de toberas y agujas, un surtido de alambres de limpieza de orificios y de vari-llas para limpieza de canalizaciones, de varios dimetros, y un porta alambres/portavarillas para usar estos utensilios con ms facilidad. El latn es el nico metal que puede utilizarse sin peligro para escarbar en los orificios o raspar los componentes de los inyectores. Para limpiar las piezas de los inyectores puede utilizar nafta. Durante la limpieza deber prestarse especial atencin a la superficie de asiento y a la vlvula de aguja del inyector que debern secarse perfectamente con un pao que no de sprenda pelusa. Los depsitos de carbonilla del exterior de la tobera pueden eliminare con un cepillo de latn. Los depsitos de carbonilla endurecidos pueden rasparse con un trozo de madera dura o una pletina de latn y, si es necesario, reblandecerse sumergindolos antes en nafta o gas oil. El vstago de presin de los inyectores de espiga debe examinarse minuciosamente para ver si existen depsitos de carbonilla en la zona del escaln, donde varia el dimetro del vstago. Los orificios y las canalizaciones de combustible debern limpiarse totalmente de obstrucciones y depsitos utilizando alambres y varillas de latn de los dimetros adecuados. NOTA.- Dado que los alambres de limpieza son muy finos y pueden romperse fcilmente quedando atascados los pequeos trozos de alambre en los orificios sin posibilidad de extraerlos, se recomienda dejar que el alambre asome slo lo imprescindible del portaalambres a fin de que ofrezca la mxima resistencia posible a la flexin. Una vez limpia todas las piezas debern enjuagarse a fondo el inyector con disolvente y la superficie del asiento y el cono de la aguja debern secarse con un pao que no desprenda hilachas. Para comprobar si la tobera y el cono de la aguja estn perfectamente limpios puede

introducirse la aguja en la tobera escuchar el sonido que produce la primera al dejarla caer contra el asiento de la segunda; deber ser un claro chasquillo metlico. Si no es as, ser necesario limpiar mejor ambas piezas. A: Si se observa que el inyector presenta una tonalidad azulada por haberse sobrecalentado o si el asiento presenta un aspecto mate en vez de brillante, no intentar esmerilar ambas superficies de contacto para adaptarlas; en lugar de ello cambiar la tobera y la aguja s se dispone de estas piezas) o el inyector completo. Antes de armar el inyector, sumergir la tobera y la aguja en gasoil limpio para que la aguja se deslice con facilidad en su gua. na vez armado el inyector comprobar su funcionamiento en un banco de pruebas de inyectores como se indicar en futuras notas.

E I YE

as ltimas versiones de motores turbodiesel que han llegado al mercado, se caracterizan por equipar sistemas de alimentacin de inyeccin de combustible directa a alta presin, que bajo las denominaciones de "Unijet", "Common Rail", "HDI" y otras segn el productor del vehculo remiten a una nueva tecnologa caracterizada por un aumento de la potencia especfica y el ahorro de combustible, en particular en regmenes de rotacin altos. a novedad fue concebida dentro del rupo i at, con la participacin de sus subsidiarias agneti arelli, Elasis y el Centro de Desarrollo i at, y posteriormente fue cedido a Robert Bosch A. . de Alemania, para su fase final de desarrollo e industrializacin. PSA Peugeot Citron, asociada con i tsubishi, llevaron adelante un desarrollo paralelo, con similares resultados. Respecto de los dispositivos de inyeccin tradicionales, el Unijet l o llamaremos as para sintetizar) garantiza una mejora global importante de las prestaciones y un funcionamiento ms silencioso, que llega hasta decibeles menos, segn el rgimen de otacin del motor. r En los sistemas usados hasta ahora, con cmara de precombustin, la alimentacin de los inyectores del gasoil es accionada por una bomba mecnica a menudo con control electrnico) y la presin de inyeccin crece proporcionalmente al aum ento del rgimen de rotacin del motor, lo cual presupone un lmite fsico para optimizar la combustin, y por ende las prestaciones, el ruido y las emisiones contaminantes. En cambio, en el sistema Unijet la presin de inyeccin es independiente de la vel ocidad de rotacin del motor, porque la bomba de inyeccin genera presin por acumulacin. De all deriva la posibilidad de utilizar, por un lado, presiones muy altas y, por el otro, suministrar cantidades mnimas de combustible, e incluso de realizar unapreinyeccin, o inyeccin piloto. Son dos caractersticas que conceden grandes ventajas al conductor: una combustin ms eficiente y por lo tanto mejores prestaciones- y una reduccin del ruido de combustin. En detalle, el sistema consta de una pequea bo mba sumergida en el depsito que enva el gasoil a la bomba principal. Esta es una bomba de alta presin, arrastrada por la cadena de distribucin, que "empuja" constantemente el combustible. De esta manera en el "rail" o depsito de acumulacin, siempre hay combustible a presin. Un sensor ubicado en el rail y un regulador en la bomba, adaptan la presin a la demanda de la central, generada por la presin sobre el acelerador. De este modo se puede variar

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constantemente la presin del gasoil, eligiendo para cada punto de funcionamiento el valor ideal. Est claro que gestionar bien la presin en todo el campo de funcionamiento del motor, significa disponer de ms eficiencia de combustin y por lo tanto mejores prestaciones y menores consumos. Esto ocurre porque cuanta ms alta es la presin con la que llega el combustible al inyector, mejor se pulverizan las gotas de combustible, mezclndose bien con el aire y quemndose completamente. Pero alta presin, significa tambin fuerte ruido. Contra esto ltimo, el sistema Unijet acudi a otro dispositivo: la inyeccin piloto, una operacin que tiene lugar en aproximadamente 200 microsegundos. Se trata de una solucin que permite aumentar la temperatura y la presin de la cmara de combustin cuando el pistn llega al Punto Muerto Superior, preparando as la cmara para la verdadera combustin. Lo que se consigue, en realidad, es una curva menos escarpada de desprendimiento de calor, junto a picos de temperatura y presin ms bajos, lo que redunda en obtener la misma energa, pero suministrada en forma ms paulatina, lo que reduce drsticamente el ruido de funcionamiento. En los nuevos motores turbodiesel, el "common rail" garantiza mayor eficiencia de combustin y mejores prestaciones, mientras que la inyeccin piloto permite disfrutar de un funcionamiento ms silencioso, arranques en fro ms fcil y un nivel de emisiones ms reducido.

LOS INYECTORES DIESEL La misin de los inyectores es la de realizar la pulverizacin de la pequea cantidad de combustible y de dirigir el chorro de tal modo que el combustible sea esparcido homogneamente por toda la cmara de combustin. Debemos distinguir entre inyector y porta-inyector y dejar en claro desde ahora que el ltimo aloja al primero; es decir, el inyector propiamente dicho esta fijado al porta-inyector y es este el que lo contiene adems de los conductos y racores de llegada y retorno de combustible. Destaquemos que los inyectores son unos elementos muy solicitados, lapeados conjuntamente cuerpo y aguja (fabricados con ajustes muy precisos y hechos expresamente el uno para el otro), que trabajan a presiones muy elevadas de hasta 2000 aperturas por minuto y a unas temperaturas de entre 500 y 600 C. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El combustible suministrado por la bomba de inyeccin llega a la parte superior del inyector y desciende por el canal practicado en la tobera o cuerpo del inyector hasta llegar a una pequea cmara trica situada en la base, que cierra la aguja del inyector posicionado sobre un asiento cnico con la ayuda de un resorte, situado en la parte superior de la aguja, que mantiene el conjunto cerrado. El combustible, sometido a un presin muy similar a la del tarado del muelle, levanta la aguja y es inyectado en el interior de la cmara de combustin.

Cuando la presin del combustible desciende, por haberse producido el final de la inyeccin en la bomba, el resorte devuelve a su posicin a la aguja sobre el asiento del inyector y cesa la inyeccin. TIPO DE INYECTORES Existe gran variedad de inyectores, dependiendo estos del sistema de inyeccin y del tipo de cmara de combustin que utilice cada motor, aunque todos tienen similar principio de funcionamiento. Fundamentalmente existen dos tipos: -Inyectores de orificios, generalmente utilizados en motores de inyeccin directa. -Inyectores de espiga o de tetn (que pueden ser cilndricos o cnicos) para motores de inyeccin indirecta. Dentro de este tipo, existe una variante, que se denomina inyectores de estrangulacin, con los que se consigue una inyeccin inicial muy pequea y muy pulverizada y que en su apertura total consigue efectos similares a los inyectores de tetn cnico.

LA PRESION DE ACEITE EN LOS MOTORES DIESEL La lubricacin consiste bsicamente en mantener separadas las superficies metlicas en movimiento. Esto se logra mediante el efecto HIDRODINAMICO. Bajo estas condiciones, se forma una cua de aceite, la cual fluye en la misma direccin de la superficie en movimiento. En otras palabras, se produce tambin un efecto de BOMBEO del lubricante, lo que obliga a reponer el aceite desplazado para mantener las condiciones hidrodinmicas. La reposicin del aceite lubricante se efecta por medio de la bomba de aceite, la cual dirige al aceite, hacia todas las partes a lubricar, impulsando varios litros de aceite por minuto a una presin controlada. La presion de aceite es el parmetro ms importante que afecta al circuito de lubricacin, en motores de lubricacin forzada. En la prctica en todos los motores de combustin interna de 2 y 4 tiempos, el lubricante es obligado a circular por diversos conductos al interior del motor, debido a la presin generada por la bomba de aceite. La presin mxima en el circuito depender de la vlvula limitadora de presin, y la presin mnima del ralent del motor. Un factor decisivo es la viscosidad del lubricante, un aceite de alta viscosidad ( o a bajas temperaturas ) mantendr una presin elevada, como en caso contrario un aceite de viscosidad baja ( o de altas temperaturas ) mantendr una presin dbil. Por este motivo los indicadores de presiones de aceite en los motores, nos dan una orientacin sobre las condiciones de lubricacin al rgimen normal de funcionamiento. INDICADOR DE PRESIN Este instrumento indica la presin existente en el sistema, si la lectura es notablemente inferior puede ser seal de desgaste de los cojinetes de bancada o en los de biela; este desg aste produce un aumento en las tolerancias de los componentes internos y en consecuencia una cada en la presin. El funcionamiento del indicador de presin consta en su interior de un tubo metlico flexible unido al sistema de lubricacin. Al aumentar la presin, el tubo tiende a desenrollarse. Al hacerlo la aguja se desplaza a lo largo de la escala del indicador.

Sin embargo, los usuarios notan un cambio en la presin de aceite de sus motores diesel cuando cambian un aceite monogrado a un multigrado. Efectivamente la presin del aceite en un multigrado es ms baja y el usuario puede interpretar la cada de la presin como un problema en su motor o tiende a confundir y poner en duda su calidad como multigrado. La presin alta puede necesariamente no ser buena, ya que se puede deber a un aceite demasiado viscoso, que est tapado un conducto, o que sencillamente el ralent del motor es demasiado alto. Sin embargo la presin baja en un motor no necesariamente puede ser mala, ya que podra ser ventajosa para un motor diesel que opere en condiciones normales. La presin de operacin normal de un motor diesel debe ser establecida por su fabricante.

LA PRESIN DE ACEITE ES CAUSADA POR LA RESISTENCIA DEL ACEITE AL FLUJO.

La presin estable, ni alta ni baja, es la clave para un funcionamiento seguro del motor. En condiciones ideales, la presin del aceite debe ser estable, por lo tanto, cualquier alza u disminucin de la presin debe investigarse. Cuando el motor est fro, el aceite se encuentra en el crter por lo que la presin es cero, por ello es conveniente verificar su operacin una vez puesto en marcha. El aceite fro tiene una resistencia natural alta al flujo, por consiguiente su presin ser alta al momento del arranque. Cuando el aceite comienza a circular y va tomando temperatura, su viscosidad disminuye hasta llegar a un nivel de presin estable. Solamente en ese momento el motor est siendo lubricado debidamente. Hasta que la presin del aceite se estabiliza, los porcentajes de desgaste son altos debido a la alimentacin insuficiente del aceite a las superficies adosadas. Por lo tanto, un buen aceite llega a una presin estable rpidamente. Es por esta razn que el usuario debe preocuparse tanto de la presin alta como la baja. Una presin alta hace trabajar doblemente a la bomba de aceite, lo que resta potencia y prdida en el rendimiento del motor. ( una presin alta no significa una buena circulacin del aceite ). As tambin una presin baja quiere decir que el aceite lubricante est circulando vigorosamente por todas las partes donde el motor lo requiera, para evitar desgastes futuros. Tambin puede suceder que por efecto de diluciones por combustible la viscosidad del aceite se vea afectada teniendo como consecuencia una cada en la presin de aceite. Presin Baja del Aceite -- Causas y Solucin Causa posible o Sntoma Testigo presin de aceite no se apaga Bajo nivel de Aceite Testigo presin de aceite se Consecuencia, avera o defecto Falta de Aceite Posible falla del motor Bajo nivel del aceite en el Solucin Apague el motor y compruebe el nivel de aceite Llenar de aceite a nivel y buscar posibles fugas Rellene hasta nivel adecuado

enciende al tomar una curva Viscosidad del aceite reducida por dilucin Cambio de aceite

crter del motor Mayor consumo de aceite y desgaste del motor Ninguna Cambiar el aceite; si el problema persiste, buscar fugas en el sistema Ninguna - el aumento y/o disminucin de la presin de debe a otros factores

Presin alta de Aceite -- Causas y Solucin Causa posible o Sntoma La presin del aceite permanece alta despus de la partida en fro Aceite demasiado viscoso por causa del holln, y/o oxidacin Consecuencia, avera o defecto Posible falla grave del motor Falla potencial del motor Solucin Apagar el motor; cambiar el aceite motor por uno que tenga mejores propiedades a baja temperatura Cambiar el aceite y el filtro; revisar los inyectores; evitar el funcionamiento excesivo en ralent Consultar manual del operador o su proveedor de lubricantes para el grado de viscosidad correcto Revisar termostato del motor; comprobar que la viscosidad del aceite sea el adecuado Investigar su posible obstruccin Parar el motor, investigar causa

Falla potencial del motor

Viscosidad del aceite demasiado alta

Duracin reducida del motor

Aceite demasiado fro Vlvula de derivacin deja circular el aceite sin pasar por el filtro Obstruccin de la succin de la bomba

falla potencial del motor

Reducida vida del motor Elementos extraos; vida reducida del motor

ESTUDIO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DEL MOTOR DE CUATRO TIEMPOS OTTO Y DIESEL

En un principio vamos ha estudiar todos y cada uno de los elementos que constituyen los motores tanto de explosin (Otto) como los de combustin (Diesel). Vamos ha estudiar

conjuntamente las partes o elementos comunes de estos dos tipos de motores y posteriormente los elementos que diferencian su constitucin. ELEMENTOS COMUNES: Dentro de los elementos comunes a los dos tipos de motores podemos clasificarlos como elementos fijos o soporte y elementos mviles o dinmicos. ELEMENTOS FIJOS: - BLOQUE MOTOR: Es el elemento que constituye el soporte estructural de todo el motor. Es el elemento ms voluminoso y pesado del motor en el cual van alojados o acoplados el resto de la gran parte de elementos que componen el motor. Formado por una serie de orificios los cuales constituyen los denominados cilindros en los cuales se alojaran los pistones. Dependiendo de la forma, disposicin y caractersticas del bloque as podremos disponer de motores con cilindros en Lnea, Horizontales opuestos y en V. La disposicin en lnea es la ms clsica y comn para la mayora de los motores actuales. Ya que son motores de cilindradas relativamente medianas-bajas. No ocupan demasiado espacio debido a su pequea cilindrada. El problema se plantea cuando tratamos de construir motores de elevadas cilindradas y un nmero elevado de cilindros. En estos casos se nos plantean varios problemas, bsicamente constructivos; el primero es que si tratamos de construir un motor con un nmero de cilindros superior a 4 5, el bloque motor adquiere unas dimensiones exageradamente grandes, dificultando su posterior montaje en el vehculo y la limitacin en cuanto al diseo del mismo. El segundo problema radica en la construccin de un cigeal excesivamente la rgo lo cual nos produce una disminucin en la resistencia del material y el consecuente aumento de las probabilidades de rotura o deformacin del mismo. Un cigeal tan grande en movimiento almacena una energa cintica excesiva que podra repercutir en el resto de elementos del motor. En la figura podemos observar un bloque con sus correspondientes camisas. Para evitar este tipo de inconvenientes se disponen los motores en V. Como su propio nombre indica la disposicin de los cilindros se realiza en dos mitades dispuestas en uve repartiendo de esta manera los cilindros y el resto de los elementos del motor consiguiendo una optimizacin de las dimensiones del mismo. Otro tipo de motores segn la disposicin de los cilindros son los motores horizontalesopuestos; este tipo de motores es el menos utilizado pero se caracteriza por tener una disposicin de los cilindros igual a la de los motores en V pero con un desfase de 180. El bloque motor debido a los cilindros y una serie de cavidades Internas, se encuentra prcticamente hueco. Por tales cavidades circula el agua del circuito de refrigeracin. Tambin posee otra serie de orificios roscados los cuales sirven para la fijacin del resto de elementos que van acoplados al bloque; y no debemos olvidar que en el interior del bloque se encuentra un circuito de engrase que comunica con todas las zonas donde apoyan elementos mviles para su perfecta lubricacin. El material empleado para la construccin del bloque es la fundicin gris aleada con metales como el nquel y cromo. Este material le proporciona al bloque una elevada resistencia al calor y al desgaste as como una esplndida conductividad trmica.

Dependiendo del tipo de refrigeracin utilizada en el motor, podremos clasificar los bloques en; Bloques refrigerados por agua Bloques refrigerados por aire

BLOQUES REFRIGERADOS POR AIREEste tipo de bloques es el menos utilizado debido a su baja eficacia a la hora de refrigerar. Aunque posee la gran ventaja de ser muy econmico. Este tipo de bloques est constituido por una serie de lminas o nervios practicados en la parte exterior del bloque los cuales poseen una gran superficie de contacto con el aire del exterior; el cual, al ir el vehculo en marcha la corriente de aire que se establece en el motor, enfriando las paredes del bloque y por tanto evacua parte del calor generado. Este tipo de bloques se emplea bsicamente en motores de dos tiempos.

BLOQUES REFRIGERADOS POR AGUAA diferencia de los anteriores en este tipo de bloques; el calor generado en la combustin y debido al rozamiento de los distintos elementos; es evacuado por una corriente de agua que circula por el interior del bloque la cual va conectada al circuito de refrigeracin. Este sistema es el ms utilizado debido a su excelente eficacia. En ocasiones los cilindros donde van alojados los pistones no se practican directamente sobre el mismo bloque sino que se emplean forros o camisas las cuales van insertadas en el propio bloque. Este sistema plantea la enorme ventaja de que en el caso de existir un excesivo desgaste en las paredes del cilindro, la reparacin es menos costosa, ya que tendremos que cambiar solamente la camisa y sustituirla por otra nueva. En el caso de ser un bloque sin camisas, el nico modo de solventar el problema es rectificando los cilindros y por consiguiente variando las cotas esenciales de los cilindros. Dentro de la utilizacin de camisas podremos distinguir dos tipos; CAMISAS SECAS: Este tipo de camisas se montan a presin en el interior del cilindro mecanizado en el bloque. Se encuentran en perfecto contacto con la pared del bloque, para que el calor interno pueda transmitirse al circuito de refrigeracin. CAMISAS HMEDAS: El bloque en este caso es totalmente hueco y es la camisa postiza la que forma y cierra la cmara de agua del circuito de refrigeracin, el cual queda en contacto directo con la camisa CULATA: Es la pieza que sirve, entre otras cosas, de cierre a los cilindros por su parte superior. En ella van alojadas, en la mayora de los casos, las vlvulas de admisin y escape. Tambin conforma la cmara de combustin en aquellos motores en los que no posean pistones con cmara incorporada. Sirve como soporte y alojamiento, para los distintos elementos de encendido o inyeccin segn el tipo de motor que se trate. En motores con rbol de levas en cabeza es decir, con dicho rbol situado en la parte superior de la culata, la culata dispone de una serie de apoyos para albergar al rbol de levas. EN caso de que el motor tenga rbol de levas lateral o en bloque, en la culata s albergar el eje de balancines. Al igual que el bloque la culata posee una serie de orificios por los cuales circula el agua del circuito de refrigeracin y que estn comunicados a su vez con los orificios del bloque.

Debido a las condiciones de trabajo que soportan, tienen que ser resistentes a las altas temperaturas y ser buenas conductoras del calor. Para ello se fabrican de aleacin ligera; antiguamente se fabricaban del mismo material que el bloque para evitar dificultades en la sujecin debido al coeficiente de dilatacin de los materiales. En culatas con cmara de combustin, stas pueden ser de diferentes formas segn la disposicin y forma de los distintos elementos; eligiendo la forma que mejor se adapte al tipo de motor. As pues podremos diferenciar los siguientes tipos: .- Cmara alargada: Se emplea en motores con vlvulas laterales. Presenta una gran superficie interior con zonas separadas del punto de ignicin, formando rincones que dan lugar a depsitos de carbonilla que da lugar al autoencendido. Pero tienen la gran ventaja de ser de construccin econmica. .- Cmara de baera y en cua: Se emplea en culatas con bujas laterales. Posee la gran ventaja de que el recorrido de la chispa es muy corto y limita el exceso de turbulencias en el gas. .- Cmara cilndrica: Una de las ms utilizadas en la actualidad debido a su sencillez de diseo y fcil realizacin. .- Cmara hemiesfrica: Es de todas, la que ms se aproxima a la forma ideal. Las vlvulas se disponen una a cada lado de la cmara y la buja en el centro. Tiene la enorme desventaja de que necesita doble sistema de distribucin, un rbol de levas por cada fila de vlvulas. Para motores diesel existen dos tipos de cmaras; las cuales se clasifican segn el tipo de inyeccin empleada (inyeccin directa o inyeccin indirecta). - Cmara de inyeccin indirecta o precmara de combustin: Este tipo de cmaras se divide en dos partes; una que es la cmara propiamente dicha que la conforma la culata o bien en el propio cilindro, y una cmara de precombustin alojada en la misma culata. Estas dos cmaras estn comunicadas entre s por medio de unos orificios denominados difusores. Cuando la vlvula de admisin se abre parte del aire aspirado entra dentro de la precmara en la cual cuando se comprime lo suficiente se abre el inyector que debido a la elevada temperatura y presin del aire, sta comienza a combustionar, siguiendo dicha combustin hasta la cmara de combustin principal, donde termina de combustionar por completo toda la mezcla. Este tipo de cmaras poseen la ventaja de ser ms silenciosas y conseguir una combustin ms suave y progresiva castigando menos a los elementos como el pistn. Aunque tambin posee el inconveniente del arranque en fro ya que la cmara debe alcanzar una temperatura de entre 500 y 1000 C para poder combustionar la mezcla. Para evitar este problema se emplean resistencias elctricas denominadas calentadores que a la hora de poner el motor e n marcha calienta la precmara, permitiendo un ptimo arranque. Existen, en cuanto a tipos de cmaras, una serie de variantes cuyo funcionamiento y disposicin es prcticamente el mismo que el citado anteriormente, como por ejemplo; Cmara de turbulencia y Cmara de reserva de aire. Cmara de inyeccin directa: Este tipo de cmaras son la base de casi todos los motores diesel que se fabrican en la actualidad. Consta de una nica cmara de combustin en la cual se inyecta el combustible a alta presin por medio del inyector el cual, a diferencia de los inyectores utilizados en el otro tipo de inyeccin, posee varios orificios de salida de combustible. Este sistema posee la ventaja de tener un mejor arranque en fro, y un menor consumo de combustible aportando para caractersticas constructivas iguales una mayor potencia. El inconveniente de este tipo de motores es su excesivo ruido. En la actualidad este tipo de motores gracias a las nuevas tecnologas y al descubrimiento de nuevos materiales ms resistentes y ligeros, han conseguido suprimir parte de sus inconvenientes; como por ejemplo el elevado ruido, el tiempo de respuesta ( reprise ), etc

Un principio este tipo de motores no utilizaba calentadores , pero en la actualidad se incorporan para mejorar el arranque en fro, hacindose ste casi perfecto. JUNTA DE LA CULATA: Tanto la culata como el bloque motor van separados entre s por medio de una junta denominada Junta de la Culata la cual permite una perfecta unin entre ambos elementos y una estanqueidad casi perfecta entre las cavidades de los dos elementos. Construida a base de amianto y metal que la hacen resistente a la temperatura y a los esfuerzos mecnicos. TAPA DE BALANCINES Y CARTER: Son los dos elementos que cierran al motor uno por la parte de arriba y el otro por la parte de abajo. CARTER: Es la pieza que cierra al motor por la parte posterior. Cumple varias misiones; una de ellas es la de proteger a los elementos mviles (cigeal), tambin sirve de recipiente para el aceite de engrase y cumple el cometido de refrigerar dicho aceite. Se construye de chapa embutida y en su parte ms baja lleva practicado un orificio de vaciado del aceite de engrase. Existen modelos en los cuales se les practica una serie de orejas o laminaciones que sirven para la mejor refrigeracin del aceite del engrase. Unido al bloque por medio de unos tornillos y una junta de corcho para evitar fugas de aceite. TAPA DE BALANCINES: Al igual que el crter esta tapa sirve de cierre al motor por su parte superior. Construida de chapa embutida cuya misin es la de proteger a los elementos mviles. Unida a la culata por medio de unos tornillos que roscan en unos agujeros ciegos practicados en la culata y una junta de corcho que evita prdidas de aceite. COLECTORES DE ADMISIN Y ESCAPE: COLECTOR DE ADMISIN: Es el elemento encargado de hacer llegar lo mejor posible la mezcla aire-gasolina para motores Otto, y el aire para motores diesel y gasolina de inyeccin directa, al interior de los cilindros. Suele estar construido de aluminio ya que es un elemento que no est sometido a grandes temperaturas ya que los gases que entran so gases frescos. n El nmero de orificios del colector depender del nmero de cilindros del motor, as pues si el motor tiene 4 cilindros, el colector tendr cuatro orificios. COLECTOR DE ESCAPE: Sirve de camino de salida de los gases quemados en la combustin hacia el exterior. Soportan grandes temperaturas por ello que se fabriquen de hierro fundido con estructura perltica para darle una buena resistencia a las altas temperaturas. Existen varios tipos de colectores como los de tubos mltiples los cuales se utilizan en motores rpidos. En ocasiones se disponen los colectores de admisin y escape entrelazados entre s. Este sistema hace que el motor cuando est fro nos caliente los gases de admisin y evite una excesiva condensacin en el arranque en fro. Ambos colectores van unidos a la culata por medio de un sistema de esprrago y tuerca. Y en medio de los dos se coloca una junta de papel parafinado para el colector de admisin y otra de amianto para el de escape. ELEMENTOS MOVILES O MOTRICES: Son los elementos encargados de transformar la energa trmica producida en la combustin en energa mecnica, a travs de un sistema de biela manivela que transforma el movimiento alternativo del pistn en un movimiento giratorio del cigeal.

Entre los principales elementos mviles que constituyen el motor de cuatro tiempos podremos hablar de; PISTN O MBOLO: Es el elemento mvil que se desplaza en el interior de cilindro el cual recibe directamente sobre l el impacto de la combustin de la mezcla. Se divide en dos partes fundamentales; lo que se denomina cabeza del pistn y la otra llamada falda del pistn. Cabeza del pistn: Es la parte superior del pistn que se encuentra en contacto directo con la cmara de combustin y que por lo tanto es la parte que se encuentra sometida a un mayor castigo mecnico, trmico y qumico. Es esta parte del pistn se encuentran mecanizadas unas ranuras o gargantas las cuales sirven de alojamiento a los segmentos (elementos que estudiaremos posteriormente). La cabeza del pistn puede llegar a tener varias formas dependiendo del tipo de motor, bien sea por su disposicin o por su principio de funcionamiento. As pues existen pistones con la cabeza plana, los cuales son de uso frecuente en motores con cmara de combustin en culata. Cmara de combustin en pistn; a este tipo de pistones se les practica un alojamiento con unas formas determinadas que sirven de cmara de combustin, lo que nos permite montar culatas completamente planas. Cabeza con deflector; este tipo de pistones se utilizan en motores de dos tiempos para conducir los gases. Falda del pistn: Es la parte baja del pistn y la cual posee la misin de servir de gua en su movimiento alternativo Es de dimensiones ligeramente mayores que las de la cabeza del pistn lo cual evita su cabeceo y por lo tanto un desgaste descompensado en