MECANICA DIESEL

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Fallas Prematuras en Pistones

07:40, 10/06/2008 .. 0 comentarios .. 4880 trackbacks .. Link

 

Expulsión de la abrazadera de retención del perno

Aspecto

Causas

Corrección

 

Ruptura de la canaleta de la abrazadera de retención del perno.  Generalmente la ocurrencia se da por un componente de fuerza que empuja el perno contra una de las abrazaderas de retención hasta su expulsión y/o su fractura.

Eventualmente, pedazos de la abrazadera fracturada pasan por el agujero del perno, deteriorando la otra extremidad.

Bielas torcidas.

Cilindros desalineados en relación al cigüeñal.

Montaje incorrecto de la abrazadera.

Conicidad en el cuello del cigüeñal.

Juego longitudinal (axial) excesivo en el cigüeñal.

Juego Excesivo en el perno y la abrazadera.

Falta de paralelismo entre el centro del buje del pie de biela y del cojinete.

Alinear correctamente las bielas (cambiar si es necesario).

Rectificar los cilindros debidamente alineados en relación al cigüeñal.

Montar correctamente la abrazadera, cuidando para no deformarla durante el montaje.

Rectificar correctamente los cuellos del cigüeñal.

Verificar el juego axial del cigüeñal.

 

Juego insuficiente entre perno y buje Aspecto Causas Corrección

 

Fajas de agarrotamiento al lado del agujero para perno (cubos).

Montaje del perno con juego insuficiente en el cubo del pistón y/o en el buje del pie de biela.

 

Montar el perno del pistón con el juego específico en el buje del pie de biela, observando la existencia o no de clasificación perno y pistón.

Zona de contacto

inclinado

Aspecto Causas Corrección

 

Área de contacto inclinada en relación al eje del pistón.

Bielas torcidas.

Cilindros desalineados en relación al cigüeñal.

 

Alinear correctamente las bielas (cambiar si es necesario).

Rectificar los cilindros debidamente alineados en relación al cigüeñal.

Agujerear el buje del pie de biela en la escuadra en relación a la biela.

Agarrotamiento por deformación de la camisa

Aspecto Causas Corrección

 

Agarrrotamiento en fajas estrechas, generalmente en toda la circunferencia de la falda del pistón y tienden a ir ensanchándose con el funcionamiento, con consecuente agarrotamiento generalizado.

Deformación de la camisa debido a:

Irregularidad en el montaje del block.

Dilatación de las graseras de sellaje, durante el funcionamiento del motor.

Diámetro de los alojamientos de la graseras de sellaje encima del valor especificado.

Apriete excesivo de la culata.

Deficiencia de la rectificación del cilindro.

Rectificar correctamente los agujeros en el block para instalación de las camisas.

Utilizar graseras de sellaje de buena calidad.

Verificar el diámetro de los alojamientos de las graseras de sellaje.

Dar la fuerza correcta en los tornillos de la culata.

"Flutter"

de los anillos

Aspecto Causas Corrección

 

Canaletas de anillos destruidos.

El problema ocurre generalmente en el primer anillo de compresión, que es la zona más solicitada de la región de los anillos, debido a su exposición directa a los gases de combustión.

La combustión retardada sobre los anillos origina calor, lo que sobrecalienta esta región del pistón.

Además de eso, los anillos no ejercen perfectamente su función de transferir calor para el cilindro.

De esta forma el pistón tiene su resistencia disminuida, pudiendo fracturarse lo que se da normalmente en la zona de fuego/anillos.

Exceso de juego entre anillo y canaleta.

Montaje de anillos nuevos en canaletas gastadas.

Utilización de anillos con altura incorrecta.

Exceso de depósitos de materiales carboníferos.

El sobrecalentamiento de esta región del pistón, acrecentado por la abrasión provocada por los materiales carboníferos, desgastan excesivamente la canaleta proporcionando la vibración del anillo.

Verificar minuciosamente, en oportunidad del cambio de anillos, las condiciones de las canaletas en los pistones, principalmente las primeras, que reciben los anillos de compresión.

Mantener el juego entre anillos y canaletas dentro de las tolerancias especificadas.

 

Insuficiencia de juego de montaje

Aspecto Causas Corrección

 

Agarrotamiento bastante acentuado y generalizado en la falda del pistón, preferencialmente en el lado de mayor presión, como una consecuencia de un funcionamiento anormal y por consiguiente una disminución de juego a valores que ultrapasan la indicada en proyecto.

Montaje del pistón en el cilindro con juego insuficiente.

Observar el juego de montaje entre pistón y cilindro recomendado por el fabricante.

 


 

II.  Por mal Funcionamiento del Motor

 

Agarrotamiento por refrigeración deficiente

Aspecto

Causas

Corrección

 

Agarrotamiento del pistón, preferencialmente sobre el eje del perno (cubo).

El conjunto pistón-cilindro es montado con juegos bastante pequeños, ya que estos juegos tienden a disminuir con el calentamiento del motor, porque el coeficiente de dilatación del pistón es superior al del cilindro.

Evidentemente en el proyecto del pistón se tiene en cuenta el sistema de refrigeración del motor.

Cualquier alteración que ocurra en la refrigeración del motor hace que tengamos un sobrecalentamiento del conjunto con la eliminación de los juegos del proyecto, rompimiento de la película de aceite lubricante y contacto metálico entre pistón y cilindro.

Ese funcionamiento anormal lleva inevitablemente a un agarrotamiento de los pistones.

Exceso de depósitos en los conductos de agua en el block, no sacados durante el último reacondicionamiento. Estos depósitos causan sensible aumento de la resistencia térmica de las paredes, elevando la temperatura del pistón.

Agarrotamiento de la válvula termostática, aunque por cortos periodos puede causar el no pasaje del agua de refrigeración por el radiador, elevando por lo tanto la temperatura del motor

Radiador en malas condiciones, especialmente con bloqueo parcial en la colmena, sea interna o externamente. El aislamiento térmico de la colmena en relación al ambiente se da principalmente por excesivos depósitos de barro en la superficie externa de la misma

Fallas mecánicas en la bomba de agua pueden generar bajo flujo de agua de refrigeración, lo que se hace sentir especialmente cuando el motor es muy solicitado;

Correa de ventilador demasiado floja (patinando), originando caída en el flujo de aire a través de la colmena;

Tapón del radiador defectuoso, al no ofrecer estanqueidad suficiente, causa caída de presión en el circuito de agua y hervor más frecuente de la misma.

 

Revisar periódicamente el sistema de resfriamiento, (bomba de agua, radiador, correa, ventilador y válvula termostática).

 

Deterioro por

 detonación

Aspecto Causas Corrección

 

Cabeza del pistón parcialmente destruida. 

Durante la combustión, cuando la mezcla de los gases no quemados sufre compresión debido al avance del frente de la llama, puede ocurrir que en determinado instante toda la parcela final de la mezcla entre en combustión espontánea

Esta combustión puede envolver apreciable parcela de masa, que en lugar de quemar progresivamente a través del avance de la llama, quemando cada incremento de masa, aproximadamente a presión constante, va a reaccionar instantáneamente, y a volumen constante.

La presión alcanzada es mucho mayor que la presión final alcanzada en combustión normal. Debido a la gran rapidez con que ocurre el fenómeno, no hay tiempo para que los gases quemados se expandan, lo que justifica la hipótesis que esta combustión anormal se realiza a volumen constante.

La elevación de presión correspondiente se limita por lo tanto al volumen ocupado por la masa, que reaccionó espontáneamente y da origen a una onda de presión que se propaga dentro de la cámara con la velocidad del sonido.

Esta onda sufre repetidas reflexiones por las paredes de la cámara, dando origen a un ruido característico, que en el lenguaje popular es erróneamente llamado de “golpe de pernos” (pistoneo). El nombre correcto para el fenómeno descrito es “DETONACION”.

La detonación ocasiona una erosión en la cabeza del pistón, en el lado en que los gases sufren la combustión espontánea (normalmente del lado opuesto a la bujía) y tiene origen en la acción turbulenta de los gases de temperatura elevadísima contra la cabeza del pistón.

Además de eso puede ocasionar en sus últimas etapas, excesivo desgaste de la primera canaleta, quiebra, surcos y aprisionamiento de los anillos.

 

No utilización de cambios adecuados a cada condición de carga y velocidad del vehículo;

Cilindro trabajando excesivamente caliente;

Carburador mal regulado (mezcla excesivamente pobre);

Chispa excesivamente avanzada.

Combustible de mala calidad (con bajo numero de octano)

Sobrecarga de motor;

Acumulo de depósitos en el tope del pistón o en la culata;

Rebajamiento excesivo de la culata con consecuente aumento de la tasa de compresión.

 

Proceder periódicamente a una revisión de los sistemas de alimentación e ignición, manteniéndolos en condiciones de funcionamiento recomendadas por el fabricante.

Evitar sobrecargas operacionales en el motor.

 

Deterioro por

pre-ignición

Aspecto Causas Corrección

 

Zona de los anillos y cabeza del pistón parcialmente destruidas.

Agujero en el tope del pistón.

La formación de una segunda frente de llama no debida a la chista de la bujía, con la quema espontánea de combustible, recibe el nombre de pre-ignición.

Tenemos pues una frente de llama nueva, lo que no constituye inconveniente, mientras ocurre después de la frente de llama principal iniciada por la bujía.

A medida que la temperatura de las piezas se eleva, la pre-ignición ocurre cada vez mas temprano en el ciclo, adelantándose a la chispa de la bujía y disminuyendo la potencia del motor.

Tratándose apenas de un cilindro, la potencia disminuiría progresiva y silenciosamente, hasta que el motor se parase, en los motores policilíndricos sin embargo, los otros cilindros mantienen el motor en movimiento y el cilindro con pre-ignición es sometido a las temperaturas de combustión durante tiempos cada vez mas largos con un aumento excesivo del flujo de calor para las paredes de la cámara.

Las excesivas temperaturas y presiones resultantes de la pre-ignición pueden ocasionar un agujero en el tope del pistón.

 

Bujías inadecuadas para el tipo de trabajo requerido.

Puntos calientes ocasionados por sistema de resfriamiento defectuoso.

Depósitos de carbón en temperatura muy alta (casi incandescentes), ocasionando puntos calientes.

Válvulas operando en temperaturas más elevadas que la normal.

Detonación o condiciones que llevan a ella.

 

Instalar bujías adecuadas para el motor.

Verificar sistema de resfriamiento.

Descarbonizar el tope de los pistones y la culata siempre que sea posible.

Regular periódicamente las válvulas del motor conforme prescrito por el fabricante.

 

Rajaduras en la cabeza y en los cubos del pistón

Aspecto Causas Corrección

Rajadura en la cabeza del pistón.

Rajadura en la parte superior de los cubos.

 

Las rajaduras que se originan en la cabeza de los pistones son consecuencias de tensiones térmicas extremas. En el caso que las rajaduras evolucionan en la dirección perpendicular al eje del perno, se verificó que, además de los efectos térmicos existen tensiones mecánicas, induciendo tensiones de tracción o de compresión en la superficie del tope.

Las rajaduras que se originan en la parte superior de los cubos y evolucionan en dirección al tope, en una tendencia de abrir el pistón al medio son consecuencia de la interacción entre el cubo y el perno. Ocurren tensiones elevadas, encima del valor recomendable causadas por la compresión, por la deformación del perno y por el efecto de cuña que ejerce en la superficie del agujero.

 

El reacondicionamiento del motor, el regulaje del sistema de inyección, así como las condiciones de operación del motor, deben ser ejecutadas dentro de las especificaciones establecidas por el fabricante.

Por funcionamiento en temperatura debajo de la normal

Aspecto Causas Corrección

Paredes entre las canaletas de anillos destruidas.

Carbonización excesiva de la zona de fuego y canaletas

 

Carburador mal  regulado (mezcla excesivamente rica).

Motor funcionando debajo de la temperatura normal.

Válvula termostática bloqueada en la posición abierta y/o inexistente.

Regular correctamente el carburador para que suministre la dosis correcta de aire y combustible.

Verificar el funcionamiento de la válvula termostática.

Recolocar válvula termostática en el caso de su falta

Es aconsejable no solicitar el vehiculo con el motor totalmente frío.

 

Exceso de combustible inyectado

Aspecto Causas Corrección

Fajas de agarrotamiento de la cabeza a la boca del pistón, generalmente en dirección de los chorros del diesel, propagándose posteriormente para otras regiones.

La dilución de la película de aceite lubricante, existente en las paredes de los cilindros, se da a partir del exceso de combustible inyectado, sea por debito de la bomba inyectora con valor encima del especificado y/o por pulverización incorrecta (chorro de líquido) de los picos inyectores.

A partir del a ruptura de esa película ocurre contacto metálico entre pistón y cilindro, elevación substancial de la temperatura debido a la fricción, con consecuente dilatación excesiva del pistón hasta el agarrotamiento.

 

Revisar periódicamente bomba y picos inyectores, conforme recomendado por el fabricante

Deterioro del tope por erosión

Aspecto Causas Corrección

Erosión de la cabeza del pistón, debido a sobrecarga mecánica y desintegración térmica.

 

Exceso de combustible inyectado por ciclo.

Inyección prematura (punto adelantado)

Pulverización incorrecta.

Falta de estanqueidad en los inyectores.

 

Regular bomba y picos inyectores para obtener correcta inyección y pulverización del diesel.

Corregir el punto de inyección de combustible.

 

 

Interferencia pistón contra culata y/o válvula

Aspecto Causas Corrección

La cabeza del pistón se presenta deformada debido a los golpes contra la culata y/o válvulas del motor.

 

Aumento del curso del pistón debido al aflojamiento de un tornillo de la biela.

El depósito de carbón de aceite que se forma en la cabeza del pistón se torna mayor que el juego provocando por esos impactos en la culata del cilindro.

Altura del block abajo del especificado.

Variación del curso debido a la rectificación incorrecta de los cuellos del cigüeñal.

Alteración del largo de la biela.

Reducción de la altura de la culata sin el debido ajuste en la profundidad de las sedes de las válvulas.

Fluctuación de las válvulas.

Sincronismo incorrecto del eje comando de válvulas.

 

Verificar el sincronismo del eje comando de válvulas.

Verificar la medida del juego.

Verificar las posiciones demasiado avanzadas de los pistones en los cilindros en relación al tope del bl

COMO SE COLOCAN LOS ANILLOS

07:28, 10/06/2008 .. 1 comentarios .. 7521 trackbacks .. Link

Los anillos van en posición de arriba hacia abajo fuego, compresion o intermedio y raspador o lubricante

Generalmente el anillo que va arriba es el cromado , que tiene un alto indice de Cromo para evitar la fricción y también la dureza
El segundo anillo es el más negro porque tiene un alto índice de Carbono , para incrementar la dureza.
El tercero de aceite es muy notorio por su diseño por lógica.
Algunas marcas de anillos le ponen una identificación en una de las caras del anillo indicando así , si va hacia arriba o abajo. Por ejemplo si compraste anillos marca RIK estos traen esa marca o un punto y ese punto lo debes dirigir hacia arriba , como viendo hacia la culata. Esa será tu marca guía. Otros pueden traer la palabra TOP estampada en una de las caras para indicarte hacia adonde los colocas.



LOS ANILLOS O AROS PARA LOS PISTONES

07:17, 10/06/2008 .. 0 comentarios .. 8064 trackbacks .. Link

   Los anillos o aros son piezas circulares de sección generalmente rectangular, que se adaptan en el émbolo o pistón a una ranura practicada en él y que sirve para hacer estanca o hermética o aislada la cámara del pistón o émbolo sobre las paredes del cilindro.

              En éste escrito trataremos sobre las funciones de los anillos, materiales de construcción, influencia en el buen funcionamiento del motor, importancia de su correcta selección e instalación.

              Comenzaremos comentando la tecnología de los anillos mas comunes del mercado que son los de la marca Sealed Power. Estos dominan la industria con diseño técnicamente avanzado, desarrollo de punto, y calidad superior.

              Estos anillos reducen las fugas de los cilindros a un mínimo en condiciones reales de funcionamiento y proporcionan un control máximo de aceite.

              Los anillos están fabricados con aleaciones de hierro dúctil (X) cromo (KC) y molibdeno (K) con estas letras podrán identificar de que material están fabricados los juegos, esto es importante para la adecuada selección de los anillos a utilizar en motores reanillados o rectificados.

Anillo Superior

              El sellado seguro de la compresión permite obtener el máximo de la fuerza producida por el motor. Los anillos o aros superiores de Sealed Power son fabricados para lograr un asentamiento instantáneo y superior para que el sellado del cilindro (émbolo) sea optimo.

              Los juegos de anillos superior Sealed Power de alta calidad son revestidos con molibdeno, cromo o Haga clíck aquí - Anillos Sealed Power plasma-molibdeno para mejorar su rendimiento en condiciones exigentes. Estos materiales permiten que los anillos mantengan su integridad de sellado en presiones extremas y altas RPM. Actualmente se suministran anillos para todas las aplicaciones populares, automóviles, vehículos pesados, industrial, agrícola y de alto rendimiento.

Segundo Anillo

              El segundo anillo o aro Sealed Power esta fabricado de hierro S.A.E.-J929A lo que proporciona una durabilidad excelente y un superior control del aceite. La función primordial del segundo anillo es el control del aceite, el diseño del anillo con una cara cónica le permite funcionar como una raspadora, reduciendo de esta manera la posibilidad de que el aceite pase a la cámara de combustión. El diseño especial de éste segundo anillo Sealed Power permite una ruta de escape para los gases de combustión residuales, reduciendo así, la presión entre los anillos y manteniendo el anillo superior asentado en su ranura. Sin esta ruta de escape, la presión atrapada levantaría el anillo superior causando vibraciones y reduciendo el sellado en altas revoluciones.

Anillo de control de aceite SS-50U

              El anillo o aro de aceite de acero inoxidable SS-50U se considera el mejor diseñado de la industria para el control de aceite, es de construcción robusta en forma de caja para eliminar la vibración y la deformación en motores de altas RPM. Los expansores SS-50U se fabrican en acero inoxidable electropulido para obtener una superficie suave y resistente a la corrosión. Este diseño único permite, a los anillos o aros, mantener una presión constante en condiciones de alta temperatura y también ajustarse a las paredes de los cilindros o émbolos aún cuando estos estén gastados y deformados. Los rieles de aceite cromado son pre-asentados en la fabrica permitiendo la distribución de aceite tan pronto se enciende el motor, provee un control de aceite máximo y permite una ruta de retorno excelente en el barrido del aceite.

              Amigo Mecánico, el cuidadoso proceso y una correcta instalación de los anillos depende de usted, recuerde sin embargo que el uso del expansor de anillos es indispensable para evitar la deformación de estos, no usar esta herramienta producirá atascamiento del anillo en la ranura del pistón, otro punto importante es la posición de la parte superior (top) marcada en los anillos, no tomar esto en consideración hará que su trabajo quede mal efectuado, y por último tome muy en cuenta la distribución de la separación entre las puntas de los anillos indicados por el fabricante, lubríquelos con aceite antes de instalarlo.



PISTON

07:07, 10/06/2008 .. 3 comentarios .. 4299 trackbacks .. Link
Pistones


Conjunto de Pistones

El tema de esta seccion es muy interesentante puesto que con este componente se puede modificar un motor tipo I,  con relativo bajo presupuesto obteniendo grandes beneficios.

Este componente es de los que más sufre desgaste en un motor por su gran actividad

 

Los pistones tienen 3 ranuras en las cuales se instalan un anillo especifico en cada una.

Los anillos superiores actúan para evitar que la fuerza de la explosión de la mezcla  escape a través de la holgura entre el piston y  las paredes del cilindro hacia dentro del motor, evitando perdida de  potencia.

Los  ultimos son los aniillos de aceite, los cuales actúan para evitar que el aceite del motor se pase a la camara de combustión contaminando la mezcla y emitiendo humo blanco por el escape.

Cuando un anillo sufre desgaste deja de efectuar en menor o mayor medida su función, para solucionar esto hay que cambiarlos por unos nuevos, si este es tu caso te recomendamos cambiar todo el conjunto de pistones por uno nuevo,  no es costoso y obtienes mejores beneficios.


Los pistones se sujetan a la biela por medio de un perno y éste a su vez se sujeta con unos seguros métalicos, en motores de alto rendimiento  es recomendable substituirlos por unos "Teflones" porque el seguro original se puede llegar a zafar causando daños irreparables a la camisa o cilindro del pistón.

De acuerdo a la medida del piston varia el  tamaño del perno por eso.existe un tipo de teflon específico para los diferentes pistones.

 
Recordemos que para obtener el dato de la cilindrada de un motor es:

Cilindrada= Pistón x Pistón x Carrera x 0.0031416  Ej.   85.5  x 85.5  x  69 x  0.0031416 = 1,584.64 cc 

Los motores Originales 1,600 cc, vienen configurados con pistones de 85.5 mm, básicamente  hay 3 tipos

1.- PIstones 85.5 normales o con cazuela

2.- Pistones 85.5 planos

3.- Pistones 85.5 de Injeccón Electronica

En general  son iguales pero con la  variación en la parte superior,  cuando se  instalan en su posición original con respecto al cilindro, reducen el espacio en la camara de combustión, aumentando ligeramente la relación de compresión , lo cual aumenta la potencia del motor.

Cuando aumentamos el diametro del  pistón original (85.5mm) instalando  uno más grande obtendremos más cilindrada y mucho más potencia, solo tenemos que modificar las cabezas y el block como veremos más adelante. 

En la imagen de la derecha se puede apreciar  la diferencia del diámetro.

Los pistones generalmente estan marcados con su diámetro en la parte superior.

Si tomamos en cuenta que el cigueñal es el original 69mm, con el aumento del pistón quedaria asi:
Pistón
Cilindrada
85.5 mm.
1,585cc
87 mm.
1,641cc
88 mm.
1,679cc
90 mm.
1,756cc
90.5 mm.
1,775cc
92 mm.
1,835cc
94 mm.
1,915cc

Para instalar pistones de 88 mm en adelante hay que modificar el mono block asi como las cabezas abriendolas a la medida exterior correspondiente a la camisa de cada medida de pistón.  El pistón más grande que se le puede instalar a un block original son los de 94mm.

Esto se tiene que realizar con maquinaria especial para evitar fugas.

Block original para pistón 85.5 mm Block abierto para pistón 92mm

Cabeza original para pistón 85.5 mm Cabeza abierta para pistón 94mm ( y válvulas grandes)

Medidas del Diametro de Maquinado para algunos Cilindros

Tamaño del Pistón Block Diametro Cabeza Diametro
 88mm 94.5mm 97mm
90.5.mm 96mm 98mm
94mm 97.25mm 101.1mm
El Deck del Pistón. 
Esta medida es necesaria para poder obtener el dato de la relación de compresión de un motor.

Básicamente consiste en la distancia del piston en la parte mas alta de su carrera en relación a la parte superior del cilindro.

La medida minima es de 1 mm  , Esta medida la tiene que calcular la parsona que va a preparar el motor y varia de acuerdo al rebajado de cabezas y lo que cubique la cabeza (ver sección de cabezas). Para poder aumentar  esta distancia se tienen que instalar aumentos  en la parte inferior del cilindro o rebajarla para disminuirla.

En la imagen de la izquierda se señala el lugar sonde se rebaja o se instalan los aumentos, hay que recordar que estas medidas varian en solo milesimas.

En la imagen de la derecha se presenta la manera de medir el deck, con el cilindro instalado en el block, con un micrómetro lineal.  

Si se instala un gasket ó anillo de bronce para mejorar el sello del cilindro con la cabeza, hay que  contemplar el grosor del mismo (y su capacidad de compactación al apretar la cabeza), para calcular correctamente el deck y por lo mismo la relación de compresión..

 

Cuando el deck es muy reducido y de acuerdo al levante del  árbol se tiene que modificar el pistón, haciendole unas ranuras llamadas "Fly Cuts" para que el pistón no golpee con las válvulas.

Al realizar este tipo de trabajo hay que cubicar las ranuras, para calcular la camara de combustión y que cubique en la medida deseada.

 

Cuando el cigueñal es de carrera más larga los pistones disminuyen en su alto en relación al perno, como se puede apreciar en la imagen de la derecha.


Pistón para cigueñal de carrera larga       PIston para 69mm



BUJES

06:35, 10/06/2008 .. 0 comentarios .. 6332 trackbacks .. Link

BUJES DE BIELAS BIMETÁLICOS (ACERO - BRONCE)

 

Fabricados para todo tipo de motores, en bronce según normas SAE 65/64, de acuerdo a especificaciones; y bimetálicos bronce-acero (SAE 1010), utilizando tubos sin costura trefilados en frío.

Ventajas que poseen nuestros bujes de bielas:

Resistencia bajo cualquier ritmo de trabajo o exigencia técnica, ya que el mismo al ser enterizo (no engarzado) no se afloja en la biela.
Adaptabilidad a cualquier deformación de la biela, manteniendo una tensión constante contra las paredes de la misma, y de esta forma se favorece a una mejor disipación de calor.

BUJES DE ÁRBOLES DE LEVAS

Fabricados para todo tipo de motores utilizando tubos con/sin costura según normas SAE 1010 en metal blanco SAE 14 / metal rosado SAE 764.

 

FABRICACIÓN DE PIEZAS ESPECIALES

Fabricación de piezas especiales en bronce, normalizadas según modelos o planos. Contamos con la capacidad para fundir cualquier tipo de pieza de bronce, en las distintas aleaciones, según normas SAE; para la industria automotriz, tractores, implementos agrícolas, engranajes y coronas, hélices náuticas, piezas según modelos, etc.

 


BUJES Y BARROTES DE BRONCE, ACERO-METAL ROSADO Y ACERO-METAL BLANCO

Especiales para la fabricación de todo tipo de bujes. El largo aproximado es de 300 mm. Los mismos son fundidos y desvastados exteriormente .

Bronce Fosforoso al Níquel (F. P. Ni)
De elevada resistencia y dureza por su grano fino, recomendado para engranajes, coronas, piezas dentadas en general, piñones, ideal para bujes con ejes cementados, tornillos sin fin, bujes de cajas de velocidad y todos aquellos de mucha carga. Corresponde a norma SAE 640.

Bronce Fosforoso (F. P)
Recomendado para bujes de bielas de motores diesel, carriles de tractores orugas, por su elevada dureza ideal para bujes de mucha carga y poca velocidad. Corresponde a norma SAE 65.

Bronce Fosforoso al Plomo (F. P. E.)
Recomendado para usar en bujes de elevada carga y mediana velocidad, ideal para cojinetes de bielas, bancadas y bujes de levas de motores diesel grandes, aros para compresores, bujes de punta de ejes para camiones de gran tonelaje, motores eléctricos de más de 3 HP. Corresponde a norma SAE 64.

Bronce al Manganeso (E. M.)
Recomendado para construir tuercas para prensas a tornillos, coronas dentadas sometidas a grandes esfuerzos, de elevada resistencia y dureza. Norma SAE 430.

Bronce Antifricción Pesado (A. F. P.)
Recomendado para bujes de hasta 4000 r.p.m. y cargas medianas. (Bujes para balancines de automóvil, punta de ejes, sector de dirección, motores eléctricos hasta 3 HP, lavarropas, etc.). Corresponde a norma SAE 67. Bronce Antifricción Liviano (A. F. L.) Recomendado para bujes de bielas de motores nafteros. Corresponde a norma SAE 660.

Bronce Estándar Mecánico (C.)
Recomendado para bujes de poca carga y velocidad, para la fundición de piezas de máquinas sin especificaciones, donde su bajo precio debe tenerse en cuenta.

Bronce Rosado (R.)
Para uso exclusivo en elevadas velocidades y pequeña carga, hasta 12.000 r.p.m., sunchos o aros de guías para motores diesel. Bronce Anticorrosivo De aleación adecuada para cada necesidad, especial para piezas que deben trabajar en contacto con ácidos, vinagres, aparatos de soderías, etc.




PARTES DE UN MOTOR MOTOR DIESEL

06:33, 10/06/2008 .. 3 comentarios .. 6688 trackbacks .. Link

MOTORES DIESEL

 

Pistones.

Es un embolo cilíndrico que sube y baja deslizándose por el interior de un cilindro del motor.Pistones tipicos de un motor disel

Son generalmente de aluminio, cada uno tiene por lo general de dos a cuatro segmentos.

El segmento superior es el de compresión, diseñado para evitar fugas de gases.

El segmento inferior es el de engrase y esta diseñado para limpiar las paredes del cilindro de aceite cuando el pistón realiza su carrera descendente.

Cualquier otro segmento puede ser de compresión o de engrase, dependiendo del diseño del fabricante.

Llevan en su centro un bulón que sirve de unión entre el pistón y la biela.

Camisas.

Son los cilindros por cuyo interior circulan los pistones. Suelen ser de hierro fundido y tienen la superficie interior endurecida por inducción y pulida.Camisa con el pistón en su interior

Normalmente suelen ser intercambiables para poder reconstruir el motor colocando unas nuevas, aunque en algunos casos pueden venir mecanizadas directamente en el bloque en cuyo caso su reparación es mas complicada.

Las camisas recámbiables cuando son de tipo húmedo, es decir en motores refrigerados por liquido, suelen tener unas ranuras en el fondo donde insertar unos anillos tóricos de goma para cerrar las cámaras de refrigeración, y en su parte superior una pestaña que se inserta en un rebaje del bloque para asegurar su perfecto asentamiento.

Segmentos.

Son piezas circulares metálicas, autotensadas, que se montan en las ranuras de los pistones para servir de cierre hermético móvil entre la cámara de combustión y el cárter del cigüeñal. Dicho cierre lo hacen entre las paredes de las camisas y los pistones, de forma que los conjuntos de pistón y biela conviertan la expansión de los gases de combustión en trabajo útil para hacer girar el cigüeñal. El pistón noVista de un pistón con sus segmentos correspondientes toca las paredes de los cilindros. Este efecto de cierre debe darse en condiciones variables de velocidad y aceleración. Los segmentos impiden que se produzca una perdida excesiva de aceite al pasar a la cámara de combustión, a la vez que dejan en las paredes de la camisa una fina capa de aceite para lubricar.

Por tanto los segmentos realizan tres funciones:

  • Cierran herméticamente la cámara de combustión.

  • Sirven de control para la película de aceite existente en las paredes de la camisa.

  • Contribuye a la disipación de calor, para que pase del pistón a la camisa.

Los segmentos superiores de compresión impiden que los gases salgan de su cámara de combustión y lo consiguen gracias a la suma de dosPistones de dos piezas que montan algunos motores modernos fuerzas, la de elasticidad del segmento y la que ejercen los gases de combustión sobre su lado superior e interior.

La presión desarrollada por la combustión fuerza al segmento de compresión hacia abajo, contra el fondo de su ranura, y hacia afuera, sumándose a la tensión ejercida por la elasticidad del propio segmento, para así formar el cierre con la pared de la camisa. La presión es máxima durante la carrera de combustión, que es cuando más se necesita que el cierre de la cámara sea perfecto.

El segmento de engrase extiende una capa uniforme de aceite sobre las paredes de la camisa. Al bajar, se lleva el aceite sobrante, la película de aceite que deja es lo suficientemente fina para que los segmentos de compresión se deslicen sobre ella en la próxima carrera ascendente. Este segmento tiene ranuras para pasar por los orificios que hay en las paredes del pistón, en la ranura, hasta sumarse al suministro de aceite del motor.Biela tipica de un motor diesel

Bielas.

Las bielas son las que conectan el pistón y el cigüeñal, transmitiendo la fuerza de uno al otro. Tienen dos casquillos para poder girar libremente alrededor del cigüeñal y del bulón que las conecta al pistón.

La biela debe absorber las fuerzas dinámicas necesarias para poner el pistón en movimiento y pararlo al principio y final de cada carrera. Asimismo la biela transmite la fuerza generada en la carrera de explosión al cigüeñal.

Cojinetes.

Se puede definir como un apoyo para  una muñequilla. Debe ser lo suficientemente robusto para resistir los esfuerzos a que estará sometido en la carrera de explosión.

Los cojinetes de bancada van lubricados a presión y llevan un orificio en su mitad superior, por el que se efectúa el suministro de aceite procedente de un conducto de lubricación del bloque.Cojinete de un motor diesel

Lleva una ranura que sirve para repartir el aceite mejor y más rápidamente por la superficie de trabajo del cojinete. También llevan unas lengüetas que encajan en las ranuras correspondientes del bloque las tapas de los cojinetes. Dichas lengüetas alinean los cojinetes e impiden que se corran hacia adelante o hacia atrás por efectos de las fuerzas de empuje creadas. La mitad inferior correspondiente a la tapa es lisa.

Además de los de bancada, todos los motores llevan un cojinete de empuje que evita el juego axial en los extremos del cigüeñal.

Otro tipo de cojinete es el usado en los ejes compensadores; es de forma de casquillo, de una sola pieza. El orificio de aceite coincide con el conducto de lubricación del bloque.

 



Inyección k-jetronic

04:54, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 2758 trackbacks .. Link

Electrobomba de combustible

La electrobomba de combustible es una bomba celular de rodillos, accionada por un motor eléctrico permanentemente activado. El disco rotor dispuesto excéntricamente en el cuerpo de la bomba, tiene unos rodillos metálicos que giran periféricamente y presionados por la fuerza centrífuga, contra el cuerpo de la bomba. De esta forma, el combustible es conducido a través del motor eléctrico hasta la válvula de salida. Si por cualquier causa se originaria una sobrepresion en el interior de la bomba, abrirá la válvula de sobrepresion, retornando el combustible a la cámara de entrada.

Acumulador de combustible

El acumulador de combustible mantiene la presión en el sistema durante un cierto tiempo, facilitando así la puesta en marcha. El acumulador amortigua el ruido originado por la bomba. Su parte interna esta dividido en dos cámaras por una membrana. En una de ellas se acumula el combustible, y en la otra, esta el muelle regulador. Al arrancar, la cámara de acumulación se llena de combustible y desplaza la membrana hasta su tope. En funcionamiento permanece en esta posición. Cuando se para el motor, el muelle empuja la membrana y a su vez el combustible logrando mantener la presión.

Filtro de combustible

El filtro de combustible contiene un elemento de papel de un paso estrecho reforzada por un tamiz adicional. Se coloca en la tubería de combustible, detrás del acumulador.

Regulador de presión del sistema

Regula la presión de alimentación a 5 bar aproximadamente. La regulación se realiza por medio del émbolo desplazable, que permite o no el paso desde la entrada a la salida. El desplazamiento del embolo está controlado por medio de un muelle tarado a la presión de alimentación, que en función del volumen de combustible mandado por la bomba, abrirá mas o menos el orificio hacia el retorno, haciendo que la presión permanezca estable.

Válvula de inyección

Las válvulas de inyección no tienen función dosificadora; se abren tan pronto como se supera la presión de apertura. Producen un chirrido por vibrar su aguja a alta frecuencia cuando inyecta, consiguiendo una perfecta pulverización. Cuando la presión del sistema desciende por debajo de la de apertura de la válvula, ésta realiza un cierre estanco.

Medidor del caudal de aire

El medidor del caudal de aire mide el volumen del mismo aspirado por el motor. Está compuesto por un embudo dotado de un plato sonda, en estado de equilibrio. Esta montado por delante de la mariposa de aceleración. En función del aire aspirado por el motor, el desplazamiento del plato variará, y este a su vez, por medio de un juego de palancas, moverá al embolo de mando que determina el caudal de combustible a dosificar. El medidor de aire puede ser ascendente o descendente. El plato tiene posición de montaje: la palabra top hacia arriba. El perfil del plato sonda, está biselado por su parte inferior si es tipo ascendente o en la zona superior si es descendente.

Distribuidor dosificador

El distribuidor-dosificador garantiza el reparto de combustible a cada cilindro según la posición del plato sonda y del embolo de mando. Esta formado por una camara cilíndrica que tiene tantos orificios como cilindros y un embolo desplazable en su interior. Según la posición del embolo con respecto a las lumbreras estas tendrán mayor o menor sección de apertura, permitiendo mas o menos paso de combustible hacia las cámaras de válvulas de presión diferencial. Si la carrera del plato es pequeña, el embolo se desplazara poco con lo cual la sección liberada será pequeña. Y si la carrera es grande lo contrario.

Válvulas de presión diferencial

Se encuentran en el distribuidor-dosificador y cada una de ellas está coordinada por una lumbrera de control. Una membrana separa la parte superior de la inferior. Las cámaras inferiores están conectadas entre sí y están sometidas a presión del sistema. El asiento de la válvula se encuentra en la cámara superior siendo independientes todas ellas entre sí y están conectadas cada una de ellas con una tubería de salida hacia el inyector. Si fluye un caudal de combustible importante a la camara superior, la membrana se abomba, abriendo la sección de escape de la válvula e inyectando, hasta que se recupera de nuevo la presión diferencial. Si el caudal es menor, menor será el abombamiento.

Presión de control

La presión de control se deriva de la presión del sistema por medio de un taladro estrangulador realizado en la membrana de las válvulas de presión diferencial. El regulador del distribuidor y el de el regulador de presión de control están unidos. Al menor presión de control, el caudal de aire aspirado puede elevar mas el plato y este el embolo permitiendo un paso mayor de combustible hacia los inyectores. A mayor presión de control el plato no se eleva tanto con lo cual el embolo no se elevara tanto y no dejara pasar tanto combustible hacia los inyectores. Al fin de asegurar la estanqueidad al apagar el motor, le tubería de retorno del regulador de la fase de calentamiento, lleva una válvula de cierre. Al parar el motor, si el piston de regulación del sistema pasa a reposo, la válvula del regulador se cerrará.

Arranque en frío

Para facilitar y compensar la perdida de combustible por condensación el las paredes del colector durante el arranque en frió, debe inyectarse una cantidad adicional de combustible. La inyección de este caudal se realiza por medio de la válvula de arranque en frió. La duración de esta inyección viene limitada en el tiempo dependiendo de la temperatura de la motor, por el interruptor térmico y de tiempo. Esta válvula es de tipo electromagnética, accionada únicamente durante el momento de funcionar el arranque y si la temperatura del motor es baja. Si se excita el electroimán, el núcleo desplazara el asiento de la válvula dejando abierto el paso de gasolina.

Interruptor térmico y de tiempo

El interruptor térmico y de tiempo, regula la duración de la válvula de arranque en frío. Esta formado por un bimetal calentado eléctricamente que abre o cierra un contacto a masa, por lo tanto el calentamiento del mismo dependerá el tiempo de inyección. Su calentamiento varia por la temperatura del motor, la ambiente y de su propia resistencia calefactora. Esta autocalefaccion es imprescindible para evitar que el motor reciba exceso de combustible y se ahogue cuando está frío. Si el motor está por encima de los 35 o 40ºc, el motor calienta el interruptor, de forma que permanecerá abierto y con lo cual no abra una inyección para el arranque.

Regulador de fase de calentamiento

Esta fase es la siguiente del arranque. Durante esta fase, hay que seguir manteniendo el enriquecimiento del combustible y a medida que el motor se vaya calentando, reduciéndolo para evitar el sobreenriquecimiento. Esta regulación la regula el regulador de fase de calentamiento. Está formado por un bimetal que se apoya sobre un muelle de tarado y una válvula de lámina sometida a variaciones del muelle. En reposo el bimetal comprime el muelle, por lo que la lámina de la válvula no está sometida a ningún tipo de presión y en consecuencia, la sección de descarga de la válvula queda mas abierta. Por ello la presión de control sobre el embolo es muy reducida. El enriquecimiento de la fase de calentamiento acaba cuando el bimetal se ha despegado por completo del muelle de la válvula o control. Ahora la presión de control se realiza por el valor normal del muelle.

Válvula de aire adicional

Con el motor en frío las resistencias por rozamiento son mayores, teniendo que vencerlas el motor. Para lograrlo, la válvula de aire adicional permite que el motor aspire mas aire sin pasar por la mariposa. El aire que pasa por aquí es detectado por el plato el embolo esta mas elevado con lo que consigue dosificar mas gasolina consiguiendo estabilizar el ralentí en frío. Con el motor en frío el conducto se encuentra abierto del todo pero a medida que se va calentando, se va cerrando , reduciendo el caudal de aire. La alimentación de la resistencia calefactora la recibe del mismo sitio que la resistencia del regulador de la fase de calentamiento. La válvula no se activara cuando el motor este caliente.



SISTEMA DE ENCENDIDO DIS

04:40, 28/05/2008 .. 2 comentarios .. 6598 trackbacks .. Link

El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado: sistema de encendido sin distribuidor (Distributorless Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averías. Ademas la utilización del sistema DIS tiene las siguientes ventajas:

- Tiene un gran control sobre la generación de la chispa ya que hay mas tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magnético para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla. Esto reduce el numero de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla.

- Las interferencias eléctricas del distribuidor son eliminadas por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujías con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensión, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos.

- Existe un margen mayor para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor precisión.

En un principio se utilizaron las bobinas dobles de encendido (figura de abajo) pero se mantenían los cables de alta tensión como vemos en la figura (derecha). A este encendido se le denomina: sistema de encendido sin distribuidor o tambien llamado encendido "estático".

 


Esquema de un sistema de encendido sin distribuidor para un motor de 4 cilindros

Una evolución en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina de encendido y la bujía (se eliminan los cables de alta tensión). A este sistema se le denomina sistema de encendido directo o también conocido como encendido estático integral, para diferenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor.

Esquema de un sistema de encendido directo para motor de 4 cilindros.

1.- Módulo de alta tensión
2.- Modulo de encendido, unidad electrónica.
3.- Captador posición-régimen.
4.- Captador de presión absoluta.
5.- Batería.
6.- Llave de contacto.
7.- Minibobina de encendido.
8.- Bujías.


Se diferencian dos modelos a la hora de implantar este ultimo sistema:

- Encendido independiente: utiliza una bobina por cada cilindro.


Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.

- Encendido simultáneo: utiliza una bobina por cada dos cilindros. La bobina forma conjunto con una de las bujías y se conecta mediante un cable de alta tensión con la otra bujía.


Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.

A este sistema de encendido se le denomina también de "chispa perdida" debido a que salta la chispa en dos cilindros a la vez, por ejemplo, en un motor de 4 cilindros saltaría la chispa en el cilindro nº 1 y 4 a la vez o nº 2 y 3 a la vez. En un motor de 6 cilindros la chispa saltaría en los cilindros nº 1 y 4, 2 y 5 o 3 y 6. Al producirse la chispa en dos cilindros a la vez, solo una de las chispas será aprovechada para provocar la combustión de la mezcla, y será la que coincide con el cilindro que esta en la carrera de final de "compresión", mientras que la otra chispa no se aprovecha debido a que se produce en el cilindro que se encuentra en la carrera de final de "escape".


Gráfico de una secuencia de encendido en un sistema de encendido "simultáneo" ("chispa perdida").
Se ve por ejemplo: como salta chispa en el cilindro nº 2 y 5 a la vez, pero solo esta el cilindro nº 5 en compresión.

Las bujías utilizadas en este sistema de encendido son de platino sus electrodos, por tener como característica este material: su estabilidad en las distintas situaciones de funcionamiento del motor.
El voltaje necesario para que salte la chispa entre los electrodos de la bujía depende de la separación de los electrodos y de la presión reinante en el interior de los cilindros. Si la separación de los electrodos esta reglada igual para todas las bujías entonces el voltaje será proporcional a la presión reinante en los cilindros. La alta tensión de encendido generada en la bobina se dividirá teniendo en cuenta la presión de los cilindros. El cilindro que se encuentra en compresión necesitara mas tensión para que salte la chispa que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape. Esto es debido a que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape esta sometido a la presión atmosférica por lo que necesita menos tensión para que salte la chispa. Si comparamos un sistema de encendido DIS y uno tradicional con distribuidor tenemos que la alta tensión necesaria para hacer saltar la chispa en la bujía prácticamente es la misma. La tensión que se pierde en los contactos del rotor del distribuidor viene a ser la misma que se pierde en hacer saltar la "chispa perdida" en el cilindro que se encuentra en la carrera de escape de un sistema de encendido DIS.


En este sistema de encendido la corriente eléctrica hace que en una bujía la chispa salte del electrodo central al
electrodo de masa, y al mismo tiempo en la otra bujía la chispa salta del electrodo de masa al electrodo central.

El "igniter" o modulo de encendido será diferente según el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y teniendo en cuenta que se trate de encendido:

"simultáneo"


Modulo de encendido: 1.- circuito prevención de bloqueo; 2.- circuito señal de salida IGF;
3.- circuito detección de encendido; 4.- circuito prevención de sobrecorrientes.

"independiente".


Modulo de encendido: 1.- circuito de control de ángulo Dwell; 2.- circuito prevención de bloqueo; 3.- circuito
de salida señal IGF; 4.- circuito detección de encendido; 5.- control de corriente constante.

Existe una evolución a los modelos de encendido estudiados anteriormente y es el que integra la bobina y el modulo de encendido en el mismo conjunto.

Su esquema eléctrico representativo seria el siguiente:

Las bobinas de encendido utilizadas en el sistema DIS son diferentes según el tipo de encendido para el que son aplicadas.

"simultáneo"


Las dos imágenes son el mismo tipo de bobina de encendido, con la diferencia de que una es mas alargada que la otra para satisfacer las distintas característica constructivas de los motores.

"independiente"


La bobina de este sistema de encendido utiliza un diodo de alta tensión para un rápido corte del encendido en el bobinado secundario.

Bobina y modulo de encendido integrados en el mimo conjunto.

Esta bobina tiene el modulo de encendido integrado en su interior. Al conector de la bobina llegan 4 hilos cuyas señales son:
- + Batería.
- IGT.
- IGF.
- masa.

La ECU puede distinguir que bobina no esta operativa cuando recibe la señal IGF. Entonces la ECU conoce cuando cada cilindro debe ser encendido

El sistema DIS con encendido "independiente" tiene la ventaja de una mayor fiabilidad y menos probabilidad de fallos de encendido. El problema que tienen las bobinas integradas con el modulo de encendido es que no es posible medir la resistencia de su bobinado primario para hacer un diagnostico en el caso de que existan fallos en el encendido



UIS / UPS

04:38, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 7593 trackbacks .. Link

La evolución de los motores Diesel de inyección directa ha venido de la mano del desarrollo de sistemas de inyección cada vez mas precisos y con presiones de inyección cada vez mas elevadas.
Los sistemas de inyecciónUnit Injector System UIS (también llamado unidad de bomba-inyector, PDE), y Unit Pump System UPS (también llamado bomba-tuberia-inyector, PLD), son hoy en día los sistemas que permiten alcanzar las mayores presiones de inyección.
El sistema bomba-inyector (UIS Unit Inyector System) de Bosch, se incorporo en el vehículo Volkswagen Passat a finales de 1998 con una nueva generación de motores diesel de inyección directa, que esta teniendo una gran aceptación debido a las altas prestaciones que dan los motores alimentados con este sistema de inyección (ejemplo los 150 CV de potencia que alcanzan motores con una cilindrada menor de 2000 cc), así como alcanzar unos consumos bajos y una reducción en las emisiones contaminantes. Este sistema de inyección se utiliza tanto en motores de turismos como en vehículos comerciales.

La utilización de un sistema donde se une la generación de alta presión con la inyección en una unidad independiente para cada cilindro, no es nueva, ya que los americanos lo utilizaban sobre todo en vehículos industriales desde hace mucho tiempo. El accionamiento de las unidades bomba-inyector viene dado por un árbol de levas que se encarga ademas de dar el movimiento necesario para que la bomba genere presión, sirve también para determinar el momento exacto de la inyección en cada cilindro. El funcionamiento del sistema bomba-inyector mecánico es similar a la forma de trabajar de las bombas de inyección en linea, muy utilizadas en vehículos industriales.


Los sistemas UIS y UPS son sistemas con una unidad de inyección por cada cilindro del motor. Esto le permite una mayor flexibilidad a la hora de adaptarse al funcionamiento cambiante del motor, mucho mejor que los motores que están alimentados por "bombas rotativas" o "bombas en linea".
Sus ventajas con respecto a otros dispositivos de inyección son:
- Se utiliza tanto en turismos como en vehículos comerciales e industriales ligeros de hasta 30 kW/cilindro y vehículos industriales pesados de hasta 80 kW/cilindro. También se utiliza este sistema en motores en locomotoras y barcos, pero este no es tema de estudio en esta web.
- Alta presión de inyección hasta 2050 bar.
- Comienzo de inyección variable.
- La posibilidad de una inyección previa.

La estructura básica de los sistemas UIS y UPS esta formada:
- Alimentación de combustible (parte de baja presión).
- Alimentación de combustible (parte de alta presión).
- Regulación electrónica Diesel (Electronic Diesel Control EDC) dividida en tres bloques fundamentales sensores, unidad de control electrónica y actuadores.
- Periferia (ejemplo: turbocompresor y retroalimentación de gases de escape EGR).

Los sistemas UIS y UPS son elementos que controlan el tiempo de inyección a través de unas electroválvulas que tienen integradas. El momento de activación de la electrovalvula determina el comienzo la inyección así como el tiempo en que esta activada la electrovalvula determina el caudal de inyección. El momento y la duración de la activación son determinadas por la unidad electrónica de control de acuerdo con los campos característicos que tenga programados en su memoria.y teniendo en cuenta el estado de servicio actual del motor a través de los diferentes sensores.
Como datos importantes la unidad de control tiene en cuenta:
- El ángulo del cigüeñal.
- El nº de revoluciones del árbol de levas.
- La posición del pedal del acelerador.
- La presión de sobrealimentación.
- La temperatura del aire de admisión, del liquido refrigerante y del combustible.
- La velocidad de marcha.

Las funciones básicas de un sistema EDC (regulación electrónica Diesel) están dedicadas en controlar la inyección de combustible en los cilindros del motor en el momento adecuado, la cantidad exacta y con la mayor presión posible. Asegurando con esto el buen funcionamiento del motor con máximas prestaciones, minino consumo, menos emisiones nocivas y comportamiento silencioso.
Como funciones adicionales de control y regulación sirven también para reducir las emisiones de gases de escape y el consumo de combustible, o bien aumentan las la seguridad y el confort del vehículo.
Ejemplo de funciones adicionales son:
- Retroalimentación de los gases de escape (EGR).
- Regulación de la presión de sobrealimentación
- Desconexión del cilindro.
- Regulación de la velocidad de marcha.
- Inmovilizador electrónico.
Otra función adicional lo forma el sistema CANBus que hace posible el intercambio de datos entre los distintos sistemas electrónicos del vehículo (ejemplo: ABS, el cambio electrónico, inmovilizador, etc.). Un conector de diagnostico (OBD) permite realizar a la hora de inspeccionar el vehículo, la evaluación de los datos del sistema almacenados y de la memoria de averías.

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Esquema general del sistema unidad bomba-inyector (UIS) para turismos

A.- Alimentación de combustible (parte de baja presión)
1.- Depósito de combustible
2.- Filtro de combustible
3.- Bomba de combustible con válvula de retención
4.- Válvula limitadora de presión
5.- Refrigerador de combustible

B.- Parte de alta presión
6.- Unidad bomba-inyector

C.- Regulación electrónica Diesel (EDC)
7.- Sensor de temperatura de combustible
8.- Unidad de control
9.- Sensor de pedal del acelerador
10.- Sensor de velocidad de marcha (inductivo)
11.- Contactos de freno
12.- Sensor de temperatura de aire
13.- Sensor de revoluciones del árbol de levas (sensor Hall)
14.- Sensor de temperatura aire de admisión
15.- Sensor de presión de sobrealimentación
16.- Mariposa del tubo de admisión
17.- Medidor de masa de aire de película caliente
18.- Sensor de temperatura del motor (liquido refrigerante)
19.- Sensor de revoluciones del cigüeñal (inductivo)

D.- Periferia
20.- Panel del instrumentos
21.- Unidad de control de tiempo de incandescencia
22.- Bujía de espiga incandescente
23.- Interruptor del embrague
24.- Unidad de operación para el regulador de la velocidad de marcha (FGR)
25.- Compresor de aire acondicionado
26.- Unidad de control para el aire acondicionado
27.- Interruptor de marcha (de incandescencia y de arranque)
28.- Interfaz de diagnostico
29.- Batería
30.- Turbocompresor
31.- Refrigerador retroalimentación de los gases de escape
32.- Electrovalvula de control de la válvula EGR
33.- Electrovalvula de control de la válvula de descarga del turbo (waste-gate)
34.- Bomba de depresión o vació
35.- Motor
36.- Válvula de descarga del turbo (waste-gate)
37.- Válvula EGR
CAN.- Control Area Network. Bus de datos en serie también llamado CANBus.

 

 

 


Esquema general del sistema unidad bomba-inyector (UIS) y bomba-tuberia-inyector (UPS) para vehículos industriales

A.- Alimentación de combustible (parte de baja presión)
1.- Deposito de combustible con filtro previo
2.- Bomba de combustible con válvula de retención y bomba manual de alimentación
3.- Filtro de combustible
4.- Válvula limitadora de presión
5.- Refrigerador de combustible

B.- Parte de alta presión
UIS unidad bomba-inyector
6.- Unidad de bomba-inyector
UPS Unidad bomba-tuberia-inyector
7.- Unidad de bomba
8.- Tubería de alta presión
9.- Combinación de portainyector

C.- Regulación electrónica Diesel
10.- Sensor de temperatura de combustible
11.- Unidad de control
12.- Sensor del pedal de acelerador
13.- Sensor de velocidad de marcha (inductivo)
14.- Contacto de freno
15.- Sensor de temperatura del aire
16.- Sensor de revoluciones del árbol de levas (inductivo)
17.- Sensor de temperatura del aire de admisión
18.- Sensor de presión de sobrealimentación
19.- Sensor de temperatura del motor (liquido refrigerante)
20.- Sensor de revoluciones del cigüeñal (inductivo)

D.- Periferia
21.- Panel del instrumentos
22.- Unidad de control de incandescencia
23.- Bujía de espiga de incandescencia (calentador)
24.- Interruptor del embrague
25.- Unidad de control para el regulador de la velocidad de marcha (FGR)
26.- Compresor de aire acondicionado
27.- Unidad de control para el compresor de aire acondicionado
28.- Interruptor de marcha (de incandescencia y arranque)
29.- Enchufe de diagnosis
30.- Batería
31.- Turbocompresor
32.- Electrovalvula de control de la válvula de descarga del turbo (waste-gate)
33.- Bomba de depresión o de vacío
34.- Motor
35.- Válvula de descarga del turbo (waste-gate)
CAN.- Control Area Network. Bus de datos en serie también llamado CANBus.

 

 



Common Rail

04:33, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 2246 trackbacks .. Link

Un poco de historia

Hablar de common-rail es hablar de Fiat ya que esta marca automovilística es la primera en aplicar este sistema de alimentación en los motores diesel de inyección directa. Desde 1986 cuando apareció el Croma TDI, primer automóvil diesel de inyección directa del mundo. Se daba el primer paso hacia este tipo de motores de gasóleo que tenían una mayor eficacia de combustión.

Gracias a este tipo de motores, que adoptaron posteriormente otros fabricantes, los automóviles diesel podían garantizar mayores prestaciones y menores consumos simultáneamente. Quedaba un problema: el ruido excesivo del propulsor a bajos regímenes de giro y en los "transitorios".

Y es aquí donde comienza la historia del Unijet o mejor dicho, el estudio de un sistema de inyección directa más evolucionado, capaz de reducir radicalmente los inconvenientes del excesivo ruido de combustión. Esta búsqueda llevará algunos años más tarde al Unijet, alcanzando mientras tanto otras ventajas importantes en materia de rendimiento y consumo.
Para resolver el problema, solamente existían dos posibilidades: conformarse con una acción pasiva y aislar después el motor para impedir la propagación de las ondas sonoras, o bien, trabajar de modo activo para eliminar el inconveniente en la fuente, desarrollando un sistema de inyección capaz de reducir el ruido de combustión.
Decididos por esta segunda opción, los técnicos del Grupo Fiat se concentraron inmediatamente en la búsqueda del principio del "Common-Rail", descartando después de análisis cuidadosos otros esquemas de la inyección a alta presión. Estos sistemas no permitían gestionar la presión de modo independiente respecto al número de revoluciones y a la carga del motor, ni permitían la preinyección, que son precisamente los puntos fuertes del Unijet.



Disposicion de un motor Unijet

Nacido del trabajo de los investigadores de la Universidad de Zurich, nunca aplicado anteriormente en un automóvil, el principio teórico sobre el que se inició el trabajo era simple y genial al mismo tiempo. Continuando con la introducción de gasóleo en el interior de un depósito, se genera presión dentro del mismo depósito, que se convierte en acumulador hidráulico ("rail"), es decir, una reserva de combustible a presión disponible rápidamente.

Tres años después, en 1990, comenzaba la prefabricación del Unijet, el sistema desarrollado por Magneti Marelli, Centro de Investigación Fiat y Elasis sobre el principio del "Common Rail". Una fase que concluía en 1994, cuando Fiat Auto decidió seleccionar un socio con la máxima competencia en el campo de los sistemas de inyección para motores diesel. El proyecto se cedió posteriormente a Robert Bosch para la parte final del trabajo, es decir, la conclusión del desarrollo y la industrialización.

Así, once años después del Croma TDI, en octubre de 1997, llegó al mercado otro automóvil de récord: el Alfa 156 JTD equipado con un revolucionario turbodiesel que aseguraba resultados impensables hasta ese momento. Los automóviles equipados con este motor son increíblemente silenciosos, tienen una respuesta tan brillante como la de los propulsores de gasolina y muestran, respecto a un motor de precámara análogo, una mejora media de las prestaciones del 12%, además de una reducción de los consumos del 15%. El éxito de los Alfa 156 con motor JTD fue inmediato y rápidamente, además de ser empleado en otros modelos de Fiat Auto, muchas otras marcas automovilísticas adoptaron propulsores similares.

Ahora llega la segunda generación de los motores JTD, en los Multijet. El principio técnico sobre el que se basa el desarrollo del Multijet es simple. En los motores de tipo "Common Rail" (Unijet) se divide la inyección en dos fases una preinyección, o inyección piloto, que eleva la temperatura y la presión en el cilindro antes de hacer la inyección principal para permitir así una combustión más gradual, y resultando un motor más silencioso.

El sistema Multijet evolución del principio "Common Rail" que aprovecha el control electrónico de los inyectores para efectuar, durante cada ciclo del motor, un número mayor de inyecciones respecto a las dos del Unijet. De este modo, la cantidad de gasóleo quemada en el interior del cilindro sigue siendo la misma, pero se reparte en más partes; de esta manera, se obtiene una combustión más gradual. El secreto del Multijet se basa en las características del diseño de centralita e inyectores que permiten realizar una serie de inyecciones muy próximas entre sí. Dicho proceso de inyección, desarrollado por los investigadores de Fiat Auto, asegura un control más preciso de las presiones y de las temperaturas desarrolladas en la cámara de combustión y un mayor aprovechamiento del aire introducido en los cilindros.


Disposición de un motor Multijet

Descripción del sistema
La técnica utilizada en el diseño del "Common Rail" esta basada en los sistemas de inyección gasolina pero adaptada debidamente a las características de los motores diesel de inyección directa. La palabra "Common Rail" puede traducirse como "rampa de inyección", es decir, se hace alusión al elemento característico del sistema de inyección gasolina. La diferencia fundamental entre los dos sistemas viene dada por el funcionamiento con mayores presiones de trabajo en los motores diesel, del orden de 1350 bar que puede desarrollar un sistema "Common Rail" a los menos de 5 bar que desarrolla un sistema de inyección gasolina.


Funciones
El sistema de inyección de acumulador "Common Rail" ofrece una flexibilidad destacadamente mayor para la adaptación del sistema de inyección al funcionamiento motor, en comparación con los sistemas propulsados por levas (bombas rotativas). Esto es debido a que están separadas la generación de presión y la inyección. La presión de inyección se genera independientemente del régimen del motor y del caudal de inyección. El combustible para la inyección esta a disposición en el acumulador de combustible de alta presión "Rail". El conductor preestablece el caudal de inyección, la unidad de control electrónica (UCE) calcula a partir de campos característicos programados, el momento de inyección y la presión de inyección, y el inyector (unidad de inyección) realiza las funciones en cada cilindro del motor, a través de una electroválvula controlada.
La instalación de un sistema "Common Rail" consta:
- unidad de control (UCE),
- sensor de revoluciones del cigüeñal,
- sensor de revoluciones del árbol de levas,
- sensor del pedal del acelerador,
- sensor de presión de sobrealimentación,
- sensor de presión de "Rail",
- sensor de temperatura del liquido refrigerante,
- medidor de masa de aire.

La ECU registra con la ayuda de sensores el deseo del conductor (posición del pedal del acelerador) y el comportamiento de servicio actual del motor y del vehículo. La ECU procesa las señales generadas por los sensores y transmitidas a través de lineas de datos. Con las informaciones obtenidas, es capaz de influir sobre el vehículo y especialmente sobre el motor, controlando y regulando. El sensor de revoluciones del cigüeñal mide el numero de revoluciones del motor, y el sensor de revoluciones del árbol de levas determina el orden de encendido (posición de fase). Un potenciometro como sensor del pedal acelerador comunica con la UCE, a través de una señal eléctrica, la solicitud de par motor realizado por el conductor.

El medidor de masa de aire entrega información a la UCE sobre la masa de aire actual, con el fin de adaptar la combustión conforme a las prescripciones sobre emisiones de humos. En motores equipados con turbocompresor el sensor de presión de turbo mide la presión en el colector de admisión. En base a los valores del sensor de temperatura del liquido refrigerante y de temperatura de aire, a temperaturas bajas y motor frió, la UCE puede adaptar a las condiciones de servicio los valores teóricos sobre el comienzo de inyección, inyección previa y otros parámetros.

Funciones básicas
Las funciones básicas de un sistema "Common Rail" controlan la inyección del combustible en el momento preciso y con el caudal y presión adecuados al funcionamiento del motor.

Funciones adicionales
Estas funciones sirven para la reducción de de las emisiones de los gases de escape y del consumo de combustible, o bien sirven para aumentar la seguridad y el confort. Algunos ejemplos de estas funciones son: la retroalimentación de gases de escape (sistema EGR), la regulación de la presión turbo, la regulación de la velocidad de marcha, el inmovilizador electrónico de arranque, etc..
El sistema CANbus hace posible el intercambio de datos con otros sistemas electrónicos del vehículo (p. ejemplo: ABS, control electrónico de cambio). Una interfaz de diagnostico permite al realizar la inspección del vehículo, la evaluación de los datos del sistema almacenado en memoria.



GESTIÓN ELECTRÓNICA DIESEL

04:32, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 8020 trackbacks .. Link
Funcionamiento

En este curso se va hacer un estudio pormenorizado de la gestión electrónica aplicada a los motores que utilizan la tecnología clasica de los motores diesel de "inyección indirecta" basado en una bomba rotativa del "tipo VE" de BOSCH que dosifica y distribuye el combustible a cada uno de los cilindros del motor. Esta bomba se adapta a la Gestión Electrónica Diesel (EDC Electronic Diesel Control) sustituyendo las partes mecánicas que controlan la "dosificación de combustible" así como la "variación de avance a la inyección" por unos elementos electrónicos que van a permitir un control mas preciso de la bomba que se traduce en una mayor potencia del motor con un menor consumo. Este sistema es utilizado por los motores TDI del grupo Volkswagen y los DTI de Opel y de Renault, así como los TDdi de FORD.

La Gestión Electrónica Diesel (EDC) se puede aplicar tanto a motores de "inyección indirecta" como de "inyección directa" aunque la tecnica de los motores Diesel se ha perfeccionado tanto que hoy en dia no se fabrican casi motores de "inyección indirecta". Para entender mejor el funcionamiento de ambos motores vamos hacer una introdución.


En un motor de "inyección indirecta" (cámara de turbulencia) el combustible se inyecta dentro de la cámara de turbulencia quemandose una parte de el. La presión aumenta de modo que los gases de combustión y el carburante restante se apresura a salir por la tobera de la cámara de turbulencia y se mezcla con el aire de la cámara de combustión donde se produce la quema de combustible definitiva.
En estos motores se produce, por tanto, un aumento lento de la presión en el interior de la camara de combustión, lo cual da al motor una marcha relativamente silenciosa que es una de sus principales ventajas, asi como unas caracteristicas constructivas del motor mas sencillas que los hace mas baratos de fabricar.
Las desventajas de estos motores son: menor potencia, un mayor consumo de combustible y un peor de arranque en frio.

En un motor de inyección directa el combustible es inyectado directamente en la cámara de combustión del cilindro, lo cual proporciona un quemado mas eficaz y un bajo consumo de carburante, a la vez que tiene un mejor arranque en frio. Los inconvenientes de estos motores son: su rumorosidad, vibraciones y unas caracteristicas constructivas mas dificiles (caras de fabricar) ya que tienen que soportar mayores presiones de combustión.

Para minimizar estos inconvenientes sobre todo el del ruido y las vibraciones del motor, se ha diseñado el motor de forma que se mejore la combustión, facilitando la entrada de aire a la cámara de combustión de forma que el aire aspirado por el motor tenga una fuerte rotación. Esto junto a la forma de la cámara de combustión, crea una fuerte turbulencia durante el tiempo de compresión. Los difusores de los inyectores llevan 5 orificios que junto con la alta presión de inyección ejecutada en dos pasos, distribuye el combustible finamente de manera eficaz.
El conjunto de todo ello es que el combustible y el aire se mezcla al máximo, lo cual proporciona una combustión completa y por tanto una alta potencia y una reducción de los gases de escape.


 

Los inyectores utilizados son distintos dependiendo del tipo de motor utilizado.

Para motores de inyección indirecta se utilizan los llamados "inyectores de tetón"
En el caso de motores con precámara o cámara de turbulencia, la preparación de la mezcla de combustible se efectúa principalmente mediante turbulencia de aire asistida por un chorro de inyección con la forma apropiada. En el caso de inyectores de tetón, la presión de apertura del inyector se encuentra generalmente entre 110 y 135 bar. La aguja del inyector de tetón tiene en su extremo un tetón de inyección con una forma perfectamente estudiada, que posibilita la formación de una preinyección. Al abrir el inyector , la aguja del inyector se levanta, se inyecta una cantidad muy pequeña de combustible que ira aumentando a medida que se levanta mas la aguja del inyector (efecto estrangulador), llegando a la máxima inyección de combustible cuando la aguja se levanta a su máxima apertura. El inyector de tetón y el estrangulador asegura una combustión mas suave y por consiguiente, un funcionamiento mas uniforme del motor, ya que el aumento de la presión de combustión es mas progresivo.

Inyector de tetón: 1.- Entrada de combustible; 2.- Tuerca de racor para tubería de alimentación;
3.- Conexión para combustible de retorno; 4.- Arandelas de ajuste de presión; 5.- Canal de alimentación; 6.- Muelle;
7.- Perno de presión; 8.- Aguja del inyector; 9.- Tuerca de fijación del portainyector a la culata del motor.

Funcionamiento


Inyector de tetón: 1.- Aguja del inyector; 2.- Cuerpo del inyector; 3.- Cono de impulsión;
4.- Cámara de presión; 5.- Tetón de inyección.

Para motores de inyección directa se utiliza el "inyector de orificios".
El inyector inyecta combustible directamente en la cámara de combustión en dos etapas a través de los cinco orificios que hay en el difusor. El diseño de la cámara de combustion junto con el inyector del tipo multiorificio, proporciona una combustion eficaz pero suave y silenciosa.

El inyector lleva dos muelles con diferentes intensidades que actuan sobre la aguja dosificadora. Cuando la presión del combustible alcanza aproximadamente 180 bar, la aguja se eleva y vence la fuerza del muelle mas debil (muelle de pre-inyección). Una parte del combustible entonces es inyectado a traves de los cinco orificios en el difusor.

A medida que el pistón de la bomba sigue desplazandose, la presión aumenta. A unos 300 bar, vence la fuerza la muelle mas fuerte (muelle de inyeccion principal). La aguja del difusor se eleva entonces un poco mas, y el combustible restante es inyectado a la camara de combustion a alta presion quemando el caudal de combustible inyectado. Esto producira una ignición y combustion mas suaves.
A medida que la bomba de inyección envia mas combustible que el que puede pasar a través de los orificios de los difusores, a una presión de apertura, la presión asciende hasta 900 bar durante el proceso de inyección. Esto implica una distribución fina máxima del combustible y por lo tanto una eficaz combustión.

 

De los inyectores utilizados en los motores con gestión electronica Diesel siempre hay uno que lleva un "sensor de alzada de aguja" que informa en todo momento a unidad de control (ECU) cuando se produce la inyección.



EFICIENCIA DE LA COMBUSTIÓN EN LAS CAMARAS DE COMBUSTION

04:20, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 7695 trackbacks .. Link

 


Uno de los parámetros más importantes para el diseño de cámaras de combustión es la eficiencia de la combustión por cuanto tiene un efecto directo en los costos de operación de las turbinas de gas y emisión de gases contaminantes además de restricciones de alcance y capacidad de carga en las aeronaves que utilizar este tipo de motores como sistema propulsivo.

El objetivo de los diseñadores de sistemas de combustión es lograr que la eficiencia alcance un 100% en todas las condiciones de operación. De hecho, se logran eficiencias superiores a 99.5% en condiciones de máxima potencia (maniobras de decolaje en aeronaves) y operación continua (vuelo crucero), pero en condiciones diferentes a las de diseño como en potencia reducida o mínima, este valor puede estar muy cercano al 90%. Para cumplir con las regulaciones de emisión de monóxidos de carbono y otros hidrocarburos, la eficiencia en condiciones diferentes a las de diseño no debe estar por debajo del 98.5%

La eficiencia de la combustión puede definirse simplemente como la relación entre el incremento de la entalpía (ó temperatura) real y el incremento de la entalpía (ó temperatura) ideal:

 
 

 


Cámara de combustión tipo Annular

04:19, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 7976 trackbacks .. Link

Este tipo de cámara de combustión está reemplazando a los tipo can-annular en los motores más modernos. Consiste en una pared perforada o liner y una cubierta dispuestas en forma anular. Varios inyectores se instalan a lo largo de la circunferencia de la cámara de combustión para suministrar el combustible necesario y dos bujías proporcionan la energía para la ignición de la mezcla.

 

Cámara de combustión tipo Annular

Esta configuración hace que las cámaras de combustión tipo Annular tengan mejores características en cuanto a eficiencia térmica, peso y longitud. La menor superficie metálica requerida para contener el flujo de gases hace que se requiera menos aire para su enfriamiento



Cámara de combustión tipo Can-annular

04:16, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 8023 trackbacks .. Link

Este tipo de cámaras de combustión es ampliamente usado en los motores de turbina de gas modernos. Consta de una cubierta exterior anular que contiene varias paredes cilíndricas perforadas, cada una con un inyector de combustible e interconectadas entre sí por pequeños tubos de propagación de llama.

 

Cámaras de combustión tipo Can-annular
 

Debido a que una sola cubierta contiene las paredes cilíndricas perforadas o liners, se ahorra peso por la menor cantidad de metal empleado y se obtiene un mejor aprovechamiento del espacio



CAMARAS DE COMBUSTIÓN

04:12, 28/05/2008 .. 0 comentarios .. 4949 trackbacks .. Link
 

Cámara de combustión tipo Can.

Este tipo de cámara de combustión fue comúnmente empleado en los primeros diseños de turbinas de gas. Dependiendo del diseño del motor, un sistema de combustión puede tener una o varias cámaras tipo can, cada una conformada por un inyector de combustible, una pared perforada en forma cilíndrica o tubular (liner) y una cubierta individual que la contiene. Las cámaras están interconectadas por pequeños tubos de propagación de llama que permiten que la combustión iniciada por las bujías en dos de las cámaras se propague a las demás.

 

Cámaras de combustión tipo Can

 

 
Esta tipo de cámaras de combustión facilita su mantenimiento ya que pueden repararse o reemplazarse cámaras individuales y no todo el conjunto. Sin embargo, no aprovecha eficientemente el espacio y requiere una mayor superficie de metal para contener el flujo de gas


La culata de los motores Diesel.

04:06, 28/05/2008 .. 5 comentarios .. 7919 trackbacks .. Link

En la panorámica desarrollada hasta aquí, o se ha hecho mención alguna acerca de la rama de las culatas de los motores Diesel. Ese tipo de motor fue aplicado en el terreno automovilístico a principios de los años treinta, por o que, de entrada, se adoptaron las válvulas en cabeza. Por lo demás, la culata es de construcción diferente de la de un motor de gasolina causa de la distinta forma de la cámara de combustión y debido a la presencia del sistema e inyección.

En el caso de motores de 2 tiempos, la culata suele ser más sencilla, faltando, salvo casos articulares, las válvulas de admisión y de escape.
 





Construcción y materiales.

En el estudio de proyecto de una culata para un motor de combustión interna moderno existen 3 objetivos principales que el proyectista trata de alcanzar: buen rendimiento, poca contaminación y bajo costo de construcción. Estas 3 metas no siempre son compatibles y, frecuentemente, obligan a soluciones de compromiso. En especial, es probable que la introducción de normas anticontaminación cada vez más rigurosas, conduzca a sacrificar el rendimiento y el valor de la potencia máxima. En general, se estudian la forma y la inclinación de los conductos de admisión y de escape de forma que se cree la mayor turbulencia inducida en la cámara de combustión, sin disminuir la velocidad de la carga y, por tanto, el rendimiento volumétrico.

En particular, la sección transversal de los conductos debe conservarse constante durante toda su longitud o, como máximo, con pequeñas conicidades.

Las dimensiones de la cámara de combustión y su forma están estrechamente relacionadas con la elección de una relación carrera/diámetro adecuada. Precisamente el problema de la contaminación parece favorecer un retorno a los motores de carrera larga, es decir, con cámaras compactas, en las cuales la combustión se desarrolla mejor. Como consecuencia de ello, se reduce el espacio disponible para las válvulas y, por tanto, es preciso recurrir a una disposición que permita un mejor aprovechamiento del espacio. Por lo normal, se considera que la superficie de la válvula de escape debe ser aproximadamente igual al 60-80 % de la válvula de admisión. En el caso de motores de prestaciones elevadas se suele recurrir a la complicada solución de adoptar tres o cuatro válvulas por cilindro. En efecto, la sección efectiva de paso de dos válvulas pequeñas es considerablemente superior, para una misma elevación, que la de una sola válvula de superficie igual a la suma de las superficies de las dos válvulas de diámetro inferior.

Debido a que casi todo el espacio disponible en la cámara se emplea para colocar convenientemente las válvulas, quedan pocas opciones para la situación de la bujía que, por encima de todo, debe colocarse teniendo en cuenta al mismo tiempo la necesidad de desmontaje para su mantenimiento. Sin embargo, su proximidad a una de las válvulas depende también de las características de forma de la cámara.

Es preciso recordar que, con frecuencia, la forma de la cámara está condicionada por exigencias de mecanizado y, por tanto, de economía de realización. Por ejemplo, para simplificar la construcción en el Alfa Romeo Alfasud, la culata era plana y la cámara de combustión se hallaba practicada totalmente en el pistón.

Tras la determinación de los conductos y de la cámara de combustión, el proyectista efectúa la elección del tipo de mando de la distribución, por lo general relacionado con consideraciones económicas. La solución con árbol de levas en cabeza complica la fusión de manera considerable. En efecto, las almas interiores resultan más complicadas o de construcción más Costosa. Por ello, en este caso la culata se descompone frecuentemente en 2 partes: la inferior comprende las cámaras de combustión, los conductos de admisión y escape y las válvulas, mientras que la superior lleva los soportes del árbol de levas y las guías para los empujadores o los bulones de soporte de los balancines.

Se pone un cuidado especial en el estudio de las canalizaciones para el paso del agua de refrigeración, tanto para simplificar las realizaciones internas como para obtener un intercambio térmico eficiente y evitar la formación de puntos calientes en la culata, con las consiguientes deformaciones Y fenómenos de preencendido de la mezcla, que pueden determinar la perforación de los pistones.

Un razonamiento análogo vale para el estudio de los conductos que llevan el aceite de lubricación de las válvulas, balancines y árbol de levas en cabeza. El retorno de este aceite al cárter tiene lugar a través de los orificios de las varillas (árbol de levas lateral) o de canalizaciones adecuadas.

Las culatas se construyen tanto de fundición como de aleación de aluminio. En los motores más modernos se prefieren generalmente las aleaciones ligeras, debido a la notable ventaja en términos de reducción de peso y a las inmejorables características de fusibilidad y disipación del calor. Los soportes de la distribución se obtienen mediante fusión a presión, que permite realizar piezas con acabados óptimos y de paredes delgadas. La parte inferior de la culata se realiza mediante colada en coquilla o, algunas veces, en arena; experimentalmente se han realizado también por el método anterior.

Las guías de las válvulas se introducen a presión en la culata en el caso de que ésta sea de fundición. Dichas guías se construyen de fundición, cuya composición debe estudiarse de acuerdo con el material empleado para las válvulas, a fin de evitar el peligro de agarrotamiento. Para las culatas de aleación ligera se emplean guías de bronce, que se adaptan mejor a las dilataciones del material. También los asientos de las válvulas se introducen a presión en la culata y, al igual que las guías, se les da su medida definitiva mediante mecanizados sucesivos una vez introducidos. Dichos asientos se construyen de fundición o de acero, con un aporte eventual de material resistente a las temperaturas elevadas y a la corrosión (estelita) en el caso de los asientos de las válvulas de escape.

Inconvenientes y mantenimiento.

Los inconvenientes que pueden derivar de un procedimiento de fabricación imperfecto son de varios tipos.

Por defecto de fusión, las culatas pueden presentar grietas o sopladuras. Las grietas pueden deberse a estados anormales de solicitación interna del material, motivados por errores de proyecto de la pieza o por una refrigeración defectuosa del molde de fusión. Las sopladuras o porosidades son imperfecciones de la colada debidas corrientemente a malas características de la aleación. En ambos casos pueden producirse, durante el funcionamiento, pasos de agua al aceite (a los conductos de lubricación) o viceversa, o bien pasos de agua a la cámara de combustión.

Todos estos defectos son raros y normalmente requieren la substitución de la culata. Otro defecto de fabricación, y también muy raro en los automóviles actuales, es el de un mecanizado defectuoso de los planos de unión entre la enlata y el bloque. También en este caso pueden existir filtraciones de agua y aceite, siendo además muy fácil quemar la junta de la culata.

En cambio, hay otros defectos que son consecuencia de un mantenimiento inadecuado o bien de averías producidas en otras partes del motor. En general, en todos lo motores, después de los primeros 1.500-2.000 km., es preciso verificar el apriete de las tuercas de la culata. Esta operación es asimismo indispensable después dé toda revisión, siempre que se haya substituido la junta de la culata. En efecto, la nueva junta, tras cierto número de horas de funcionamiento, sufre un asentamiento, comprimiéndose por efecto del golpeteo sobre la culata, debido a la fuerza de compresión desarrollada por los gases durante la combustión.

Esta operación debe efectuarse con el motor frío, con una llave dinamométrica y con una acción progresiva siguiendo el orden de apriete aconsejado por el fabricante.

En general, para los motores en línea, se comienza apretando las tuercas centra es y, sucesiva y alternativamente, las situadas a la derecha y a la izquierda de las centrales. Para evitar falsas lecturas provocadas por el rozamiento inicial, es preciso, una vez efectuado el primer apriete, aflojar las tuercas un cuarto de vuelta y luego apretarlas nuevamente con el par indicado. Cuando se efectúa esta operación, es preciso verificar y eventualmente reponer el juego del sistema de distribución.

La ausencia de un control del apriete de las tuercas de la culata puede dar lugar a deformaciones, que son más frecuentes en las culatas de fundición de hierro. El mismo inconveniente puede producirse por sobrecalentamiento debido a la ausencia de agua o a un funcionamiento defectuoso del termostato, o bien a la rotura de la bomba de agua, el ventilador, etc. Como se ha indicado, con la deformación suele llegar a quemarse la junta de la culata.

Para verificar el planeado de la culata, tras haber desmontado las válvulas, debe disponerse de un plano de contraste apropiado. En este plano, sobre el que se habrá esparcido negro de humo, se hace deslizar la culata. Si la superficie presenta estrías irregulares, es preciso recurrir al rectificado de la culata. El planeado se efectúa con máquinas especiales, las cuales arrancan poco material (0,2 mm como máximo).

Otro inconveniente típico que se produce durante el funcionamiento es el del desgaste progresivo de las válvulas y de sus asientos, en especial las de escape, que se resienten particularmente debido a la corrosión de los gases de escape.

También las guías pueden agarrotarse o desgastarse de forma excesiva con efectos incluso sobre la estanquidad de las propias válvulas.

Además, con el uso progresivo del motor, se tiene un continuo depósito de incrustaciones en la cámara de combustión, que a su vez, dejan sentir su efecto sobre el rendimiento o pueden impedir el perfecto cierre de las válvulas.

En todos estos casos, el rendimiento del motor es imperfecto; en particular, cuando la estanquidad de las válvulas, por varios motivos, deja de ser completa, se tienen dificultades de las válvulas para el arranque en frío, ciclos irregulares, retornos de llama, motor que no funciona bien al mínimo, etc. En cualquier caso se hace necesaria una operación de revisión de culata.
 
 

CULATA CALIENTE (Motor de):El motor de culata caliente o incandescente presenta un; tipo particular de autoencendido que, por su sencillez y economía, encuentra aplicación en las instalaciones fijas y en el sector agrícola.

En su construcción, estos motores son muy similares a los Diesel, diferenciándose de ellos por su menor relación de compresión que, en sí misma, no es suficiente para provocar el autoencendido de la mezcla de aire y combustible. En efecto, éste se produce debido a la presencia de un punto caliente constituido por un casquete (en forma de cámara pequeña, técnicamente aislada y carente de refrigeración), en cuya dirección se inyecta el combustible. En contacto con la superficie sobrecalentada, el combustible se vaporiza, aumentando la compresión, y se inflama. El ciclo termodinámico se acerca mucho al de Otto ya que, contrariamente al caso Diesel, la combustión se produce prácticamente a volumen constante.

Un tipo más moderno de motor de culata caliente es el denominado semidiesel. Funciona según el ciclo de Diesel normal, pero posee la culata sin refrigeración, con el fin de provocar un calentamiento previo del aire, antes de que comience la inyección de combustible. Para facilitar la puesta en marcha en frío, en la culata de estos motores va alojada una bujía, con el fin de permitir el funcionamiento con gasolina durante el calentamiento.

Los motores de culata caliente presentan, con relación a los demás, ventajas de economía considerables, debido a la posibilidad de emplear varios combustibles, incluso de tipo no refinado, y a su gran sencillez en la construcción.

En efecto, el encendido por culata caliente permite relaciones de compresión más pequeñas, es decir, menores solicitaciones en los órganos en movimiento, permitiendo que funcionen con autoencendido los motores de 2 tiempos con cárter seco, a pesar de que este esquema no alcanza por si mismo las presiones necesarias para desarrollar el ciclo de Diesel. 
  
 



componentes del motor

02:51, 9/05/2008 .. 0 comentarios .. 7881 trackbacks .. Link
COMPONENTES DE MOTOR DESCRIPCION DE PRODUCTOS
  • Pistones

  • Camisas

  • Cabezas de Cilindros

  • Valvulas

  • Arbol de Leva

  • Anillos de Pistones

 

Contáctenos...

ENGRANAJE
  • Mando Final

  • Convertidor de Torque

  • Diferencial

  • Transmisión

  • Embrague de la Dirección

HIDRAULICA
  • Bombas

  • Cartuchos

  • Válvulas

  • Cilindros

  • Juego de Empaquetaduras

  • Manguera

ELECTRICO
  • Motor de Arranque

  • Alternador

  • Selenoide

  • Interruptor de Arranque

  • Bujias

  • Medidores

FRENOS  
  • Cámaras de Frenos

  • Pastillas de Frenos

  • Lineas

  • Bombas

 
ESTRUCTURAS  
  • Guardas

  • Tapas

  • Controles de Cucharones

  • Soportes

 
RODAMIENTOS  
  • Rodillos

  • Cadenas

  • Pines y Bujes

  • Zapatas

  • Aro Dentado

 
HERRAMIENTAS DE CORTE  
  • Cuchillas

  • Adaptadores

  • Puntas

  • Pines

 
HERRAJES  
  • Tornillos

  • Roscas

  • Arandelas

 
INYECCION  
  • Bombas

  • Toberas

  • Lineas

  • Juego de Empaquetaduras

 
SELLOS Y EMPAQUETADURAS  
  • Sellos "O"

  • Sellos de Aceite

  • Empaquetaduras

  • Sellos Hidráulicos

 
 


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INTERCOOLER

12:46, 29/04/2008 .. 0 comentarios .. Link

El intercooler es un intercambiador (radiador) aire-aire o aire-agua que se encarga de enfriar el aire comprimido por el turbocompresor de un motor de combustión interna.

Normalmente los gases al comprimirse adiabáticamente (sin cesión de calor al entorno) se calientan; se puede ver al hinchar la rueda de una bicicleta que la válvula se calienta. En el caso del turbo los gases salen a un temperatura de unos 90-120°C. Este calentamiento es indeseado, porque los gases al calentarse pierden densidad, con lo que la masa de oxígeno por unidad de volumen disminuyen. Esto provoca que la potencia del motor disminuya, ya que hay menos oxígeno para la combustión.

El intercooler rebaja la temperatura del aire de admisión a unos 60 °C, con lo que la ganancia de potencia gracias al intercooler está en torno al 10-15%, respecto a un motor solamente turboalimentado (sin intercooler).

Lo habitual es que los intercooler sean de aire-aire. Aunque en algunos casos, se tiene posibilidad de añadir un pequeño chorro de agua para aumentar la potencia durante un rato.

En motores que tienen una preparación un tanto más "extrema" se ha experimentado en la "congelación" del intercooler por un corto lapso de tiempo para ganar potencia extra, esto se puede hacer mediante descargas de CO2 comprimido sobre el mismo.

 
 
 

 





MOTOR DIESEL

12:44, 29/04/2008 .. 0 comentarios .. Link
Motores diesel y el templar del funcionamiento

Un motor diesel moderno ayer...

La única diferencia entre la gasolina y los motores diesel es los sistemas de fuel/ignition. El resto, incluyendo el producto, el extractor, y las válvulas de escape del producto y es básicamente igual.



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