FUNDAMENTO DE MOTORES Capítulo 2: “Componentes Básicos del Motor” Recopilado por: M. En C. José Antonio Glez. M.
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Bloque del Motor, Monoblock o Block Es la parte principal de la Estructura del motor y es donde se instalan la mayoría de los componentes. Existen 2 tipos de Blocks: 1) De Matriz y 2) de Camisas flotantes.
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Cilindros
Funciones de Un Cilindro:
1) Contenedor del Pistón. 2) Formar la cámara de Combustión. 3) Disipar el excesivo calor por medio de las camisas.
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Pistones El Pistón realiza las funciones de: 1) Permitir el cambio de fuerza . 2) Formar la cámara de Combustión. 3) Contener los anillos del Pistón.
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Anillos del Pistón • 1. 2. 3.
Sus funciones son: Sellar la Cámara de Combustión. Controlar la regulación de Aceite para la lubricación. Transmitir el calor hacia la camisa del cilindro.
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Biela Es la encargada de transformar el movimiento alternativo a circular en el Cigüeñal. La Biela conecta al Pistón con el Cigüeñal. Si se fractura la Biela, todo se daña, porque se fractura en pedazos dentro del motor.
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Cigüeñal Es el que realiza el movimiento que llevan todos los pistones hacia el volante. Su movimiento siempre es Circular.
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Árbol de Levas Se encarga de controlar el tiempo de apertura de las válvulas de admisión y escape e inyección del combustible. • En CAT, el árbol de levas es mediante engranajes.
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Varillas de Empuje •
Sirven para impulsar y apoyar la Explosión o fuerza del Pistón. • Realizan movimiento alternativo. • Va conectada al árbol de Levas.
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Levanta Válvulas, Buzos o Seguidores de Levas • Son el punto de apoyo de las Varillas de Empuje. • Existen dos tipos de Levanta Válvulas: 1) de Rodillo y 2) de Patín.
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Conjunto de Volante o Aro Dentado • Conecta el motor con la Transmisión para generar la marcha de la máquina y se encarga de transformar la energía mecánica en Energía Cinética. • En CAT se manejan motores en Línea y Motores en V
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Bloques del Motor 1.
2.
Los motores en línea pueden ser para 4 y 6 cilindros. Los motores en V están diseñados para 6 8 y 16 cilindros y están orientados a 60 y 45°
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Motor en V y Plano
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Motor Radial • Los pistones van conectados alrededor del cigüeñal. Se utiliza principalmente en motores de aviones y en algunos vehículos especiales
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Motor Radial
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Motor Radial
Motor Rotativo o Wankel
• Fue desarrollado por el ingeniero alemán Félix Wankel en 1924, recibiendo la patente en 1929. Durante la Segunda Guerra Mundial.
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Motor Rotativo • Ciclo del Motor Rotativo
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Motor Rotativo • Partes principales de un Motor Rotativo.
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Motor Rotativo • Partes principales de un Motor Rotativo.
Funcionamiento del Motor Rotativo
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• El funcionamiento del Motor Rotativo se explica por medio de las figuras siguientes:
Ventajas del Motor Rotativo
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• El Motor Rotativo presenta las siguientes Ventajas: 1) No hay casi vibraciones debido al movimiento rotativo y NO alternativo del motor tradicional. 2) Poco desgaste de los componentes. 3) Pocos componentes conforman todo en motor por lo que es menos complicado. 4) En general presenta mejor Torque y Potencia que un motor convencional a gasolina. 5) Más RPM que el conjunto del volante por pistón.
Desventajas del Motor Rotativo
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• El Motor Rotativo presenta las siguientes Desventajas: 1) Al ser de tamaño pequeño, no puede competir con los motores a gasolina grandes. 2) Al forzarse, se desgasta más rápido los dientes del rotor. 3) No se ha podido fabricar adecuadamente los rotores. 4) La fabricación de los componentes es costosa.
Tipos de Camisa en el Motor Existen 2 tipos de Camisas:
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1) Camisa Desmontable o Movible o de Ranura o Flotante o Mojada o Húmeda y 2) Camisa fija o Bloque Motríz. Partes que conforman la Camisa Húmeda de los Cilindros: 1) Superficie Interior Bruñida.
2) Mampara de Fuego. 3) Pestaña o Ceja. 4) Ranura de Banda de Compresión.
5) Superficie Exterior. 6) Ranura de Sello Anular.
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Partes del Pistón 1. 2. 3.
4. 5.
Corona o Cabeza del Pistón. Ranura para anillos. Orificio para pasador de Biela. Retenedor de Perno o Seguro. Falda del Pistón o Faldón.
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Tipos de Pistones 1. 2. 3.
De una sola pieza (excepto la ranura). De 2 piezas (Corona y Faldón. Articulados (motores de 1) Pistón de Inyección Directa alto caballaje). (ID) (en motores nuevos) y
2) Pistón de Bujía Incandescente (motores viejos).
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Partes de la Biela Partes de una Biela: 1. Orificio del Pasador. 2. Buje. 3. Vástago. 4. Tapa de Biela. 5. Pernos o Tuercas de sujeción. 6. Metales de Biela.
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Partes del Cigüeñal 1) Muñón de Biela, 2) Contrapesa o Contrapeso, 3) Muñón de Bancada, 4) Filetes y 5) Cojinetes de Ajuste. Hacia el Volante
Hacia la Transmisión
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Amortiguador de Vibraciones o Damper • Su función es absorber las vibraciones generadas del Motor. Existen Amortiguadores de Goma y de tipo Viscoso (Contienen aceite). Ambos repelen el Movimiento del Cigüeñal. De tipo Viscoso De goma
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Partes del Árbol de Levas Partes Principales: 1. Leva de Admisión. 2. Leva de Escape. 3. Leva de Inyector. Existen árbol de levas de: 1) Inyectores Unitarios y 2) Bomba de Inyección
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Partes de una leva Partes de Una leva. 1. Círculo de la Base. 2. Rampa. 3. Punta del Lóbulo Leva.
o
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Conjunto de Culata o Cabeza de Cilindros Su función es sellar la cámara de combustión y también permite la salida y entrada de gases con aire. Esta formada por Inyectores y sensores.
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Tren de Válvulas Partes: 1. Cabeza o Culata de Cilindros. 2. Tapa. 3. Puente de Válvulas. 4. Resorte. 5. Guía de Válvulas. 6. Asiento de las Válvulas. 7. Válvula de Admisión. 8. Balancín.
Partes de los Balancines 1. 2.
3. 4.
Tornillo de Ajuste Contratuerca o Tuerca de Sujeción. Superficie de Desgaste Orificio para perno de Instalación y canal de Lubricación.
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Partes del Puente 1. 2. 3. 4.
Superficie de Desgaste (del Balancín). Tornillo de Ajuste. Tuerca. Calibre y guía de sujeción.
Partes de las Válvulas 1. 2. 3. 4. 5.
Ranura para Cuñas. Vástago. Filete de Válvula. Asiento de Válvula. Cara de Válvula o Cabeza de Válvula. Fabricado de 2 materiales diferentes en punta y cabeza
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Tipos de Trenes de Válvulas 1.
Tren de Varillas de Empuje (moderno). 2. Árbol de levas superpuesto (modelo viejo). 3. Árbol de levas a la Cabeza (moderno). Los tres cumplen la misma función.
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Tren de Engranes • Sincroniza el Motor con la Transmisión a componentes que lo requieran. Se ubica hacia adelante o hacia atrás de motor.
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1.
2. 3. 4.
5. 6. 7.
Componentes del Tren de Engranes.
Inicio o engrane del Cigüeñal. Engrane loco. Engrane de Árbol de Levas. Engrane de la Bomba de Inyección del Refrigerante. Engrane de la Bomba de Aceite. Engrane de la Bomba de Agua. Engrane del Compresor de Aire.
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Conectores de Válvulas • Aportan la presión necesaria para el desplazamiento del combustible hacia los inyectores.
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Contrapeso o Contrapesa • Forma parte del Cigüeñal y se coloca atornillado y da equilibrio al movimiento del mismo.
Bomba de Combustible • Aporta la Presión necesaria para suministrar el combustible a los inyectores Diesel. Es controlado por levas.
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Referencias Bibliográficas
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1. Yunus C. Termodinámica. (2012) 7ma edición. Ed. Mc Graw Hill. 2. SYS Tracsa, Versión 2010. On Line. Consultado el 15 de Agosto del 2012 de http://www.caterpillar.com
Preguntas de Repaso
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1) Parte principal de la estructura del motor donde se instalan la mayoría de los componentes: R = Blocke del motor o monoblock 2) Explicar las 3 funciones que realiza un cilindro o camisa: R = 1) Contener el pistón, 2) Formar la cámara de4 combustión y 3) Disipar el calor 3) Describa las 4 energías que están involucradas en orden de secuencia en el motor de combustión Interna: R = 1) Energía Química, 2) E. Cinética, 3) E. Mecánica y 4) E. Calorífica
4)
Preguntas de Repaso
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Mencionar el nombre de cada anillo que se encuentra en el pistón: R = 1) Anillo de sellado, 2) Anillo de Chaflán y 3) Anillo de lubricación. 5) Son el punto de apoyo de las varillas de empuje: R = Buzos, Seguidores de leva o levanta válvulas. 6) Mencione los otros 5 nombres con que se le conoce a la camisa flotante: R = 1) Camisa mojada, 2) Húmeda, 3) Desmontable, 4) Movible y 5) de Ranura