apuntes de turbomaquina

7/26/2019 Apuntes de Turbomaquina

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NDICE

UNIDAD I. FUNCIONAMIENTO Y OPERACIN DE LOS MOTORES DECOMBUSTIN INTERNA DISEL Y GASOLINA.

1.1Generalidades y clasificacin de los motores de combustin interna1.2 Motores disel y gasolina de dos y cuatro tiempos

1.2.1 simplemente aspirados 1.2.2 sobrealimentados

1.2.3 turboalimentados1.2.4 inyeccin directa e indirecta

1.2.5 computarizados1.3 sistemas de un motor de combustin interna

UNIDAD 2 FUNCIONAMIENTO Y OPERACIN DE LAS TURBINAS DE VAPOR

2.1 generalidades y clasificacin de las turbinas de vapor 2.1.1 turbinas de accin

2.1.2 turbinas de reaccin2.2 partes principales de una turbina de vapor2.3 sistemas de gobiernos y seguridad2.4 lubricacin y enfriamiento2.5 fallas caractersticas y correcciones2.! monta"e# alineacin# pruebas y arran$ue.

UNIDAD 3 FUNCIONAMIENTO Y OPERACIN DE LAS TURBINAS DE GAS

3.1 generalidades y clasificacin de las turbinas de gas3.2 partes principales de una turbina de gas3.3 sistemas de gobierno y velocidad3.4 lubricacin y enfriamiento3.5 fallas caractersticas y correcciones3.! monta"e# alineacin# pruebas y arran$ue

3.% normatividad ambiental sobre la emisin de los gases de la combustin


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UNIDAD 4 FUNCIONAMIENTO Y OPERACIN DE LAS TURBINASHIDRULICAS

4.1 generalidades y clasificacin de las turbinas &idr'ulicas4.2 turbinas (aplan

4.3 turbinas )rancis4.4 turbinas *elton4.5 partes principales de las turbinas &idr'ulicas4.! sistemas de gobiernos y seguridad4.% sistemas de lubricacin y enfriamiento4.+ fallas caractersticas y correcciones4., monta"e# alineacin# pruebas y arran$ue.

UNIDAD 5 PROGRAMA DE MANTENIMIENTOS A TURBO MAQUINAS

5.1 eleccin del programa5.2 desarrollo o formulacin5.3 presentacin del programa.

FUNCIONAMIENTO Y OPERACIN DE LOS MOTORES DE COMBUSTININTERNA DISEL Y GASOLINA.


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. G!"!#$%&'$'!( ) *%$(&+&*$*&," '! %-( -/-#!( '! *-01(/&," &"/!#"$

Motor significa movimiento. -s un con"unto de mecanismo cuya funcin estransformar un determinado tipo de energa# en traba"o mec'nico o movimiento.

lasificacin general de los motores# una primera clasificacin de los motores

&ace relacin al tipo de energa $ue transforma# de a& toman su nombre#e"emplos/

1.0 los motores $ue trasforman la energa calorfica de un combustible en energamec'nica se denomina motores trmicos.

2.0 los motores $ue transforman energa elctrica en energa mec'nica sedenominan motores elctricos.

3.0 los motores $ue transforman energa &idr'ulica en energa mec'nica sedenominan motores &idr'ulicos.

ctualmente la ma$uinaria agrcola utiliza motores de los tipos anteriores citados#sin embargo# la mayor fuente de potencia proviene de los motores trmicos.

M-/-#!( /#&*-( /!#&*$% -/-#(

1. e combustin eterna# cuando la combustin se realiza en el eterior delcilindro de traba"o como en la m'$uina de vapor.

2. e combustin interna cuando la combustin se efecta en el interior delcilindro de traba"o. -s el caso de los motores a gasolina# motores disel.

M-/-#!( '! *-01(/&," !6/!#"$ ! &"/!#"$.

1. Motores de combustin eternaon a$uellas ma$uinas# en las $ue el proceso de combustin se realiza fueradel cilindro de traba"o del motor y el fluido motriz es vapor de agua. -ste vaporse produce en una caldera mediante el calor $ue le transmiten los productos decombustin. este grupo pertenecen las ma$uina alternativa de vapor y a laturbina de vapor.


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2. Motores de combustin interna.

on a$uellas ma$uinas en las $ue la combustin se realiza dentro del cilindrode traba"o del motor y el fluido motriz lo constituyen los mismos productos de lacombustin. -n este grupo est'n entre otros el motor disel. 6os motores decombustin interna son m's simples en su proceso de funcionamiento.

-l concepto acadmico de motor es el de un mecanismo m's o menos comple"o

con el $ue se produce una fuerza motriz# es decir# una fuerza capaz de provocar elmovimiento de una masa. -ntendido as# nuestro cuerpo est' lleno de motores/son nuestros msculos. 7ay una gran analoga entre la musculatura &umana y unmotor de combustin/ ambos transforman la energa contenida en un combustibleen fuerza motriz. lo $ue el combustible $ue sirve a cada uno de esto tipos demotor para realizar su traba"o es radicalmente distinto. *odemos decir $ue eistendos grandes tipos de motores $ue utilizan combustibles fsiles/ los de combustineterna o eotrmicos y los de combustin interna o endotrmicos. -n los motoreseotrmicos# el combustible se inflama y eplota# y es la fuerza epansiva de estaeplosin la $ue directamente genera la fuerza motriz. -s m's sencillo entenderlo

con un e"emplo/ los motores a reaccin utilizados en los aviones. -n ellos# el$ueroseno es inyectado en el aire aspirado a gran presin# lo $ue produce suignicin espont'nea# y la energa de la eplosin es conducida por una granturbina &acia atr's# con lo $ue se genera la fuerza de empu"e $ue permite al avinlevantarse y volar. -n los motores de combustin interna# sin embargo# elcombustible es $uemado dentro de un recipiente# llamado c'mara de combustin#por el cual se desplaza un mbolo o pistn# y delimitado por las paredes delcilindro. -l pistn est' unido a una biela# y sta &ace palanca sobre el cig8e9al# une"e acodado $ue convierte el movimiento lineal de vaivn del pistn en unmovimiento de rotacin continuo $ue ser' el $ue &ar' girar las ruedas. 6a c'marade combustin est' cerrada por arriba por la culata# $ue es algo as como la tapade una olla a presin. 6a c'mara# adem's dispone de al menos dos orificios/ unopor el $ue entran comburente y combustible mezclado y otro por el $ue salen losgases residuales resultantes de la combustin. mbos orificios# denominadoslumbreras y $ue suelen ubicarse en la culata# son tapados y destapadosalternativamente por las v'lvulas# $ue son las responsables de &acer estanca lac'mara de combustin y permitir el paso de la mezcla o los gases de escape. 6adiferencia esencial entre los motores eotrmicos y los de combustin interna es#


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pues# $ue en los primeros el residuo de la combustin :gases $uemados; es elresponsable directo del movimiento# mientras $ue en los segundos la combustinproduce la energa $ue se transmite a otros mecanismos $ue son a su vez losencargados de aportar movimiento. asi nada ealmente# si todo lo $ue &emos comentado antes se de"ara mezclarsin ningn orden# el motor de combustin interna slo servira como regalo de>eyes para los ni9os curiosos $ue# ba"o el epgrafe ?escubre la magia de lafsica?# $uisieran satisfacer sus ansias de conocimiento< s $ue vamos a darleuna utilidad m's provec&osa a nuestro amigo el pistn# y para ello vamos a poner

todo este galimatas en cinc&a. 6es vamos a imponer un orden de aparicin enescena# algo as como un guion/ las fases o tiempos. i nuestro lector tienealgunos conocimientos# sobre todo relacionados con la moto# &abr' notado $ue semane"an dos tipos de motores segn su guion de traba"o/ los dedos tiemposy losdecuatro tiempos:@;. -n los motores de cuatro tiempos# el traba"o se organiza enadmisin# compresin# combustin y escape# lo $ue se considera un ciclocompleto y $ue representa dos vueltas completas del e"e cig8e9al. -l cicloempieza cuando el pistn realiza su via"e de descenso a los fondos abismos delc'rter# generando en este movimiento una corriente de succin de aire deadmisin y combustible con la $ue se llena la c'mara de combustin con la ya

mencionada mezcla. -n esta primera media vuelta# la v'lvula de admisin &apermanecido abierta# y "usto antes de $ue el pistn vuelva a subir :pasado elllamado *unto Muerto Anferior o *MA; se va a cerrar para permitir $ue en sumovimiento ascendente# el pistn comprima esta mezcla contra las paredes delcilindro y la culata. -s la fase de compresin. Busto cuando se &a alcanzado lam'ima relacin de compresin# punto cercano al *unto Muerto uperior :*M;#es el momento de la eplosin# el verdadero espoln del motor. 6a mezclacomprimida se inflama y se epande# provocando $ue el cilindro vuelva a ba"ar#esta vez con fuerza propia# y &aciendo palanca sobre el cig8e9al. ntes de llegaral *MA# la v'lvula de escape se va a abrir para permitir $ue los gases resultantes

de esta eplosin salgan a la atmsfera :no sin antes ser repasados por elcatalizador# $ue los va a convertir en menos nocivos;. -n la ltima media vueltadel ciclo# la inercia obtenida por el grupo mvil del motor es la responsable de&acer de pota"e de alubias :empu"ar los gases;. 7asta a$u llega la primera parte:densa# s# desde luego; de nuestro particular manual del Motor de ombustinAnterna.

.2 M-/-#!( '&(!% ) 7$(-%&"$ '! '-( ) *1$/#- /&!8-(
http://www.supermotor.com/revista/actualidad/5266/motor-combustion-interna:-generalidades.html#3http://www.supermotor.com/revista/actualidad/5266/motor-combustion-interna:-generalidades.html#3http://www.supermotor.com/revista/actualidad/5266/motor-combustion-interna:-generalidades.html#3http://www.supermotor.com/revista/actualidad/5266/motor-combustion-interna:-generalidades.html#3


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lasificacin de los motores diselCna de las formas de clasificar los motores disel es por su aplicacin. ebentenerse en cuenta diferentes aspectos y caractersticas de ellos.

1. Motores de aplicacin ve&icular/ son los motores disel $ue se encuentran

instalados en ve&culos automotores.2. Motores navales/ son a$uellos utilizados para dar impulso a embarcaciones

de mar y rio.3. Motores industriales o de construccin/ son a$uellos instalados en

montacargas# dragad# tractores de oruga# motoniveladora# vol$uetas degran capacidad# cargadores.

4. Motores para uso agrcola/ a$uellos $ue se instalan en tractores.5. Motores para uso en e$uipo estacionarios/ como grupos electrgenos para

generacin de corriente# motobombas para impulsar agua# petrleo# u otrosl$uidos# e$uipos de soldadura# compresores de aire para utilizacin dee$uipos neum'ticos.

C%$(&+&*$*&," '! %-( -/-#!( 8-# %$ '&(8-(&*&," '! %-( *&%&"'#-(Dtra forma de clasificar los motores para su identificacin# es por la disposicin delos cilindros.

1. Eertical y en lnea/ las m's populares es la colocacin de los cilindrosverticalmente y en lnea# ubicado uno detr's del otro. -l motor en lneanormalmente disponible en configuraciones de 2 a ! cilindros# el motor enlnea es un con todos los cilindros alineados en una misma fila# sin

desplazamientos.

)igura 2.F Motor en 6nea


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2. Motores en E :Eengine;/-n l los cilindros se agrupan en dos bancadas o

filas de cilindros formando una letra E $ue convergen en el mismo cig8e9al.

-n estos motores el aire de admisin es succionado por dentro de la E y los

gases de escape epulsados por los laterales. e usa en motores a partir

de dos cilindros# sobre todo en automviles de traccin delantera# ya $ue

acorta la longitud del motor a la mitad. 6a apertura de la E vara desde 54

o !H &asta ,H o 11H aun$ue las m's &abituales son ,H y !H.

)igura 3.F Motor en IEJ

3. E" VR9-s la misma configuracin anterior# pero el grado de apertura entre

las bancadas es de aproimadamente 15

)igura 4.F Motor IE>J de ! ilindros

4. E" : 9 -s una especie de doble E combinada en tres o cuatro bancadas de

cilindros y un cig8e9al# $ue data de la dcada de 1,2H# y son usadas en


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algunos ve&culos modernos del Grupo EolKsLagen# como el udi +# el

EolKsLagen ouareg o el EolKsLagen *&aeton.

)igura 5.F Motor tipo INJ

C%$(&+&*$*&," '! %-( -/-#!( 8-# !% *&*%- '! +1"*&-"$&!"/-.

Dtra forma de clasificar los motores es por el ciclo de funcionamiento del motor# setienen dos tipos/

1.FMotor de dos tiempos. :tLo stroKe engine;/


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6os motores de dos tiempos# son motores de pistn# a diferencia del de cuatro

tiemposO las cuatro etapas del ciclo de traba"o se realizan en solo una vuelta del

cig8e9al.

-stos motores pueden ser tanto ieselcomo de gasolina# siendo este ltimo el

m's comn.

6os motores de dos tiempos de gasolina# generalmente son de c'rter seco# es

decir# no tienen lubricante acumulado en ninguna parte# y encuentran su mayor

campo de aplicacin en las pe$ue9as potencias/ motocicletas# m'$uinas

manuales a gasolina :sopladores# fumigadoras# motosierras etc.;# y en los

pe$ue9os motores de aeromodelismo y similares.

-n general su rendimiento trmico es menor $ue el de los motores de cuatro

tiempos.

Eeamos como es el principio de traba"o de estos motores.

urante la carrera ascendente del pistn# se comprime la mezcla de aire y

gasolina# previamente introducida en el cilindro. l mismo tiempo y debido al

movimiento del pistn# se produce vaco en el c'rter del motor# obligando a entrar

mezcla nueva de aire y gasolina procedente del carburador# por un conductoprovisto de un v'lvula de apertura por la propia succin. e manera entonces# $ue

durante esta carrera ascendente se producen dos atapas del ciclo de traba"o# es

decir/

1.0 ompresin por encima del pistn

2.0 dmisin por deba"o de este

Cna vez $ue el pistn llega al punto muerto superior# tendremos la mezcla

completamente comprimida# y lista para la aparicin de la c&ispa en la bu"a# y

adem's# el carter o carcasa del motor lleno con mezcla fresca procedente del
http://www.taringa.net/enciclopedia/dieselhttp://www.taringa.net/enciclopedia/diesel


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carburador.

omo en todo motor de gasolina# en ese momento se produce el salto de la c&ispa

en la bu"a y se inflama la mezcla# produciendo la carrera descendente del pistn y

generando traba"o

uando el pistn realiza su carrera de descenso# impulsado por la fuerza de los

gases de la combustin# y estos &an perdido ya suficiente energa# el propio pistn

descubre un agu"ero lateral conocido como lumbrera# $ue comunica al eterior. 6a

presin remanente aun en los gases# &ace $ue estos escapen del cilindro.

l mismo tiempo# el movimiento descendente del pistn# comprime la mezcla

fresca de aire y gasolina del carter :la v'lvula se &a cerrado; elevando all la

presin.


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on el consecuente movimiento descendente# el pistn termina por descubrir otralumbrera inferior# $ue comunica con el carter# y permite la entrada de la mezcla

fresca comprimida al interior del cilindro# para comenzar un nuevo ciclo de

compresin0admisin.

2.FC&*%- ) 8$#/!( '! 1" *&%&"'#- '! -/-# 4 /&!8-(9

P#&!# /&!8- - $'&(&,"9-n esta fase el descenso del pistn :el pistn es una

casa muy grande; aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido

provocado o el aire en motores de encendido por compresin. 6a v'lvula de

escape permanece cerrada# mientras $ue la de admisin est' abierta. -n el primer

tiempo el cig8e9al gira 1+H y el 'rbol de levas da ,H y la v'lvula de admisin se

encuentra abierta y su carrera es descendente.


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S!71"'- /&!8- - *-8#!(&,"9al llegar al final de carrera inferior# la v'lvula de

admisin se cierra# comprimindose el gas contenido en la c'mara por el ascenso

del pistn. -n el 2 tiempo el cig8e9al da 3!H y el 'rbol de levas da 1+H# y

adem's ambas v'lvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

T!#*!# /&!8- - !68%-(&,";!68$"(&,"9al llegar al final de la carrera superior el

gas &a alcanzado la presin m'ima. -n los motores de encendido provocado o

de ciclo Dtto salta la c&ispa en la bu"a# provocando la inflamacin de la mezcla#

mientras $ue en los motores diesel# se inyecta a travs del inyector el combustible

muy pulverizado# $ue se auto inflama por la presin y temperatura eistentes en el

interior del cilindro. -n ambos casos# una vez iniciada la combustin# estaprogresa r'pidamente incrementando la temperatura y la presin en el interior del

cilindro y epandiendo los gases $ue empu"an el pistn. -sta es la nica fase en la

$ue se obtiene traba"o. -n este tiempo el cig8e9al gira 1+H mientras $ue el 'rbol

de levas da gira# ambas v'lvulas se encuentran cerradas y su carrera es

descendente.

C1$#/- /&!8- - !(*$8!9 en esta fase el pistn empu"a# en su movimiento

ascendente# los gases de la combustin $ue salen a travs de la v'lvula de

escape $ue permanece abierta. l llegar al punto m'imo de carrera superior# se

cierra la v'lvula de escape y se abre la de admisin# reinici'ndose el ciclo. -n este

tiempo el cig8e9al gira 1+H y el 'rbol de ,H.


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)igura1.F iclo de cuatro tiempo.

C%$(&+&*$*&," '! %-( -/-#!( 8-# %$ '&(8-(&*&," '! (1(


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-l funcionamiento de estos motores es similar diferenci'ndose nicamente en laforma en $ue son alimentados segn el combustible# y la forma de su encendido.6a ma$uinaria agrcola generalmente est' e$uipada con motores disel.

C%$(&+&*$*&," 8-# !% "?!#- '! *&%&"'#-(

ambin se pueden clasificarse los motores por el nmero de cilindros/1. Mono cilindro/ a$uellos motores $ue tienen un solo cilindro.2. *oli cilndricos/ cuando el motor tiene varios cilindros. -". Motor de cuatro

cilindro# motor de seis cilindros.

C%$(&+&*$*&," 8-# !% (&(/!$ '! !"+#&$&!"/-.

ambin pueden clasificarse los motores disel por el sistema de enfriamientoutilizado# para mantener la temperatura normal de funcionamiento del motor.

1. -nfriado por aguas/ es el motor $ue tiene sistema de enfriamiento a basede agua y aire es por este medio $ue irradia el calor generado.

2. -nfriado por aire/ es el motor $ue irradia el calor generado por lacombustin# con la ayuda de una corriente de aire producida por unaturbina. -ste aire circula a travs de espacias construidos en las partes delmotor $ue est'n sometidas a mayor temperaturas.

C%$(&+&*$*&," 8-# (&(/!$ '! $'&(&," '! $!

Dtra forma de clasificar los motores disel# es con la relacin al sistema deentrada de aire al cilindro# tenindose dos grupos a saber/

1. spiracin natural/ es el $ue lleva a los cilindros el aire aspirado por lospistones sin ninguna ayuda.

2. Motores sobrealimentados/ son a$uellos en los cuales el aire $ue llena loscilindros del motores forzado por un dispositivo# $ue puede ser un turbocargador o un soplador.

.2. (&8%!!"/! $(8$'-(

Cn motor aspirado es un motor $ue no est' e$uipado con un turbo. ambinpodran ser llamados motores convencionales.6a principal diferencia entre un motor con turbo comparado con uno convencionalradica en $ue# para motores de igual potencia# el primero tendr' menor cilindraday viceversa/ si tenemos dos motores de igual cilindrada# el motor con turbo tendr'mayor potencia $ue el motor convencional.


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-sto ir' de la mano del consumo tambin# pues# al tener un turbo# los motores sonm's eficientes y consumen menos $ue un motor aspirado de la misma potencia.

in embargo# es bueno aclarar $ue no necesariamente uno es me"or $ueotro# sino $ue ambos pueden acomodarse a las necesidades de uso.

l &ablar de motor natural0aspirado o motor normal0aspirado :o IPQJ 0aspiracin significando la respiracin; me refiero a un motor de combustininterna :normalmente gasolina o diesel accionado; $ue no es ni uno ni otroturboc&arged ni sobrealimentado. 6a mayora automvil los motores de lagasolina :gasolina; natural0se aspiran# aun$ue los turboc&argers y lossobrealimentadores &an gozado de perodos del ito# particularmente en elatrasado los a9os +H y la corriente 2HHHs era. in embargo# la mayora delos ve&culos de motor diesel camino0$ue van utilizan los turboc&argers yintercoolers# por$ue los diesels natural0aspirados no pueden ofrecergeneralmente conveniente cocientes del energa0a0peso para ser aceptable

en el mercado moderno del coc&e.-l aire o las mezclas aireQcombustible es forzadas en cilindros por el vacocausado por el movimiento del pistn# natural presin atmosfrica# y efectodel venturi sobre la abertura del v'lvula de entrada o v'lvulas. 6a presindentro del cilindro es ba"ada por la accin del pistn $ue se mueve le"os delas v'lvulas :para ampliar el volumen disponible para el aire entrante;. -nalgunos casos el ba"ar de la presin del cilindro es realzado por unacombinacin de la velocidad de los gas de escape $ue salen del cilindro ydel cierre de la v'lvula de escape en el momento apropiado. etractortemplado puede ayudar con esto pero traba"a generalmente solamente enuna gama estrec&a de velocidades del motor y por lo tanto es el m's til decoc&es del rendimiento muy alto# avin y &elicpteros. Muc&os motores dePQ &acen uso &oy Mltiples de producto de la longitud variable al arns>esonancia de 7elm&oltz# $ue tiene un efecto forzado suave de la induccinpero no se considera induccin forzada verdadera.

-l virar &acia el lado de babor de culata el dise9o es de importancia superioren motores naturalmente aspirados. Rrboles de levas sea generalmentem's IagresivoJ# teniendo la mayores elevacin y duracin. ambin# culatalas "untas ser'n m's finas# y con la tapa del pistn levantamiento para arriba

en c'mara de combustin# para los motores de alto rendimiento de PQ $uebenefician de m's arriba compresin.

los motores Patural0aspirados dan generalmente menos energa $ue turbo olos motores sobrealimentados igual dislocacin del motor y el desarrollollano pero tiende para ser m's barato producir. -n la friccin $ue compitecon# los ve&culos natural0aspirados son los ve&culos $ue no funcionan con


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un soplador# un turbo# ni uso ido nitroso.

Muc&as series $ue compiten con especifican los motores de PQ para limitarenerga y velocidad. P># Andyar# y )rmula uno son todos en estacategora. los motores Patural0aspirados se &an asignado por mandato en

el frmula uno desde entonces 1,+,# para contener salida de energaecesiva y el alto coste de motores con los sobrealimentadores o losturboc&argers. Andy $ue compite con a liga motores asignados por mandatode PQ adentro 1,,%.

6a aspiracin natural segn lo definido arriba# no puede ocurrir en a motordiesel del dos0movimiento. *or lo tanto# un cierto mtodo de cargar elcilindro con aire del barrido se debe integrar en el dise9o del motor#alcanzado acostumbradamente con a soplador positivo de la dislocacinconducido por cig8e9al. -l soplador no acta como a sobrealimentador en

este uso# como se clasifica para producir el volumen de flu"o de airedirectamente proporcional a la dislocacin y a la velocidad del motor.6impiado mec'nicamente dos0alimenta el diesel se considera para seraspirado naturalmente.

.2.2 (-0#!$%&!"/$'-(I"/#-'1**&,"-l uso de elementos $ue sirvan para sobrealimentar los motores viene dadopor la necesidad de aumentar la potencia sin tener $ue aumentar la


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cilindrada. umentar la potencia depende de la cantidad de combustible$uemado en cada ciclo de traba"o y del numero de revoluciones.*ero tantoen motores iesel como en los de gasolina# por muc&o $ue aumentemos elcombustible $ue &acemos llegar al interior de la c'mara de combustin# noconseguimos aumentar su potencia si este combustible no encuentra aire

suficiente para $uemarse.s pues# solo conseguiremos aumentar lapotencia# sin variar la cilindrada ni el rgimen del motor# si conseguimoscolocar en el interior del cilindro un volumen de aire :motores iesel; o demezcla :aire y gasolina para los motores de gasolina; mayor $ue la $ue&acemos entrar en una ?aspiracin normal? :motores atmosfricos;.

-n algunos casos# y en pases situados a grandes altitudes o con climasmuy calurosos# eiste la necesidad de compensar la diminucin de ladensidad de aire producida por una disminucin de la presin atmosfricaocasionada por la altitud y una diminucin de las molculas de oigeno porel aumento de temperatura. *ara todos ello la sobrealimentacin es lasolucin $ue podemos aportar.7ay dos fabricantes principales a la &ora de

construir ma$uinas para sobrealimentar motores :compresores;# $ue son/G$##!/y @@@# tambin est'nIHI# MHI:Mitsubis&i; y H-%(!/.

urbocompresor de la marca Gattet

L$ S-0#!$%&!"/$*&," !" -/-#!( '! 7$(-%&"$-n el caso de los motoresde gasolina# la sobrealimentacin# presenta un problema inicial $ue &a detenerse en cuenta. omo se &a visto# en la combustin de los motores degasolina# el problema $ue acarrea sobrepasar una cierta presin de


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compresin puede ocasionar problemas de picado# bien por autoencendidoo por detonacin.-ste problema es debido al aumento de temperatura $uesufre la mezcla de aire0combustible dentro del cilindro en la carrera decompresin del motor $ue ser' tanto mayor cuanto mayor sea el volumende mezcla :precisamente es lo $ue provoca la sobrealimentacin;. 6a

solucin para este problema consiste en reducir la relacin de compresinpor deba"o de 1H/1 con el fin de $ue no aumente demasiado la presin y conello la temperatura de la mezcla $ue puede provocar el autoencendido o ladetonacin.Dtro problema $ue &ay $ue sumar a estos motores lo representael aumento de las cargas trmicas y mec'nicas. ebido a $ue las presionesdurante el ciclo de traba"o en un motor sobrealimentado son mayores# estose traduce en unos esfuerzos mec'nicos y trmicos por parte del motor $ue&ay $ue tener en cuenta a la &ora de su dise9o y construccin# reforzandolas partes mec'nicas mas proclives al desgaste y me"orando la refrigeracindel motor.Dtra cosa a tener en cuenta es la variacin en el diagrama de

distribucin. s para un motor sobrealimentado# cuanto mayor sea el --:avance a la apertura de la v'lvula de escape; tanto me"or ser' elfuncionamiento de la turbina.ambin la regulacin al avance del encendidodebe de ser muc&o mas preciso en un motor sobrealimentado# por eso se&ace necesario un motor un encendido sin ruptor# por lo $ue es me"or el usode encendidos transistorizados o electrnicos.

dem's de todo ello# la sobrealimentacin de gasolina &a de tener encuenta los siguientes factores/

Somba de gasolina de mayor caudal y presin :por lo $ue se optageneralmente por bombas elctricas;.

Tue en el circuito de admisin de aire se instale un buen filtrado y $ue esteperfectamente estanco.

fin de optimizar el llenado del cilindro# se precisa de un dispositivo:intercooler; $ue enfre el aire $ue se &a calentado al comprimirlo por elsistema de sobrealimentacin antes de entrar en los cilindros del motor.

6a ri$ueza de la mezcla# $ue influye directamente en la temperatura de losgases de escapeO si el motor es turboalimentado# se reducir' la ri$ueza aregmenes ba"os y elevar as la temperatura en el escape para favorecer elfuncionamiento de la turbina/O por el contrario# se elevara con regmenes

altos# disminuyendo la temperatura de escape# a fin de proteger la turbina. -n el escape# la seccin de las canalizaciones una vez superada la turbinase agranda para reducir en la medida de lo posible las contrapresiones $uese originan en este punto. simismo# al producir la turbina unadescompresin de los gases de escape# los motores turbo son muysilenciosos.

6a contaminacin $ue provocan los motores turboalimentados de gasolina


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es comparable a la de un motor atmosfrico aun$ue los idos denitrgeno son mas importantes debido a las mayores temperaturas.*articularidades segn el sistema de alimentacinsegn sea el sistemautilizado para sobrealimentar el motor de gasolina# el compresor puedeaspirar aire a travs del filtro de aire y enviarlo comprimido &acia el

carburador# o bien aspirar mezcla de aire0gasolina procedente delcarburador y enviarlo directamente a los cilindros. -n el primer caso# elcarburador se sita entre el turbocompresor y el colector de admisin y elsistema recibe el nombre de ?carburador soplado?O mientras $ue el segundo#el carburador se monta antes del turbo# denominandose ?carburadoraspirado?.L$ (-0#!$%&!"/$*&," !" %-( -/-#!( D&!(!%-n el caso de los motoresieselO la sobrealimentacin no es una causa de problemas sino todo locontrario# es beneficioso para un rendimiento optimo del motor. -l &ec&o deutilizar solamente aire en el proceso de compresin y no introducir el

combustible &asta el momento final de la carrera compresin# no puedecrear problemas de ?picado? en el motor. l introducir un eceso de aire enel cilindro aumenta la compresin# lo $ue facilita el encendido y el $uemadocompleto del combustible inyectado# lo $ue se traduce en un aumento depotencia del motor. *or otro lado la mayor presin de entrada de airefavorece la epulsin de los gases de escape y el llenado del cilindro conaire fresco# con lo $ue se consigue un aumento del rendimiento volumtricoo lo $ue es lo mismo el motor ?respira me"or?. Po &ay $ue olvidar $ue todoel aire $ue entra en el cilindro del motor iesel &ay $ue comprimirlo# cuantomas sea el volumen de aire de admisin# mayor ser' la presin en el interior

de los cilindros. -sto trae como consecuencia unos esfuerzos mec'nicos enel motor $ue tienen un limite# para no poner en peligro la integridad de loselementos $ue forman el motor.

L-( *-8#!(-#!(6a forma de conseguir un aumento de la presin del airenecesario para la sobrealimentacin de motores es mediante la utilizacinde unas ma$uinas llamadas/ compresores. e clasifican en tres grupos/primero los llamados ?volumtricos? o de ?desplazamiento positivo?Osegundo los $ue reciben el nombre de ?din'micos? o de ?no desplazamientopositivo?O *or ultimo# el otro tipo de compresor se denominado de ?onda de

presin?. los primeros pertenecen los compresores de mando mec'nico:accionadospor el cig8e9al mediante pi9ones o correa; como e"emplo tenemos eldenominado/ >oots o de lbulos# 6ys&olm# el compresor G y muc&os mastipos. omo compresor ?din'mico? se conoce a los turbocompresores:accionados por los gases de escape;. omo compresor de ?onda depresin? tenemos eclusivamente el ?compre? de la empresa SroLn Soveri.
http://www.aficionadosalamecanica.net/turbo2.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/turbo-compresores.htm#comprexhttp://www.aficionadosalamecanica.net/turbo2.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/turbo-compresores.htm#comprex


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-n el terreno de la sobrealimentacin de motores# tanto en gasolina comoen iesel# los me"ores resultados obtenidos &asta a&ora se &an llevado acabo con la ayuda de los turbocompresores $ue si bien tienen algunosinconvenientes# tienen la gran venta"a de $ue no consumen energa efectivadel motor adem's de $ue est'n facultados para poder girar a un nmeroelevadsimo de r.p.m.#por encima de 1HH.HHH. odo esto y su facilidad paraser aplicados al motor debido a su pe$ue9o tama9o :por lo menos encomparacin a los compresores volumtricos; &ace $ue se &aya estudiadoa fondo la manera de utilizarlos y $ue se &ayan conseguido con ellosgrandes itos tanto en competicin como en realizaciones de motores detipo comercial. -n la siguiente gr'fico vemos una comparativa dedimensiones y peso de cada uno de los tipos de compresores donde seaprecia la venta"a del turbocompresor $ue le &ace ser mas adecuado a la&ora de acoplarlo al motor.


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O/#$( +-#$( '! (-0#!$%&!"/$# !% -/-#onsiste en utilizar la din'micade la corriente de aire o gases aspirados por el motor.omo e"emplo elfabricante SMN utiliza para el motor en linea de ! cilindros del M5 unsistema de aspiracin con una v'lvula de mariposa adicional. e este modo#se aprovec&a el efecto de la llamada sobrealimentacin por ?oscilacin deadmisin?# gracias a la cual se puede me"orar la potencia y el par motor# sibien esto solo es as dentro de un margen de r.p.m. relativamente estrec&o.

-n la gr'fica :figura inferior; nos muestra el incremento del par motor y de lapotencia del motor M5 con sobrealimentacin por oscilacin de admisin.

i en motores de ! cilindros el tubo de aspiracin se realiza como en losmotores de 4 cilindros# desembocan todos los tubos articulados en un

colector. U eso es bueno para la potencia m'ima# pero no lo es tanto parael par motor. olo se puede conseguir un buen par motor# si se aprovec&anlas ondas de c&o$ue o las pulsaciones# $ue se generan al cerrar lasv'lvulas de admisin# para obtener un efecto de sobrealimentacin# en otroscilindros. uantos mas cilindros :ondas de c&o$ues; se deriven a uncolector# mas pe$ue9o ser' el efecto de sobrealimentacin# por$ue laspulsaciones se compensan entre ellas en el colector. -l sistema funciona de


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forma optima para el motor 3 cilindros# por$ue en ese caso una v'lvula deadmisin se cierra# cuando la otra "usto empieza a abrirse. U lo mismo esvalido para el lado del escape. ambin a$u se agrupan los cilindrosadecuados con longitudes adecuadas de conductos# para conseguir uname"ora en el rendimiento volumtrico.

-l sistema de admisin de un motor Dpel de ! cilindros :figura inferior;aprovec&a mediante una solucin ingeniosa los tiempos de traba"o $ue sedan al dividir el colector de admisin# en dos partes como si traba"aramoscon un motor de 3 cilindros. *or medio de un tubo de aspiracin adecuadocon una v'lvula de mariposa conmutable :S; se divide el motor de !cilindros en rgimen de revoluciones ba"o# en 2 motores de 3 cilindros :;. partir de aproimadamente 4HHH r.p.m. se abre la v'lvula de mariposaconmutable :S; y el modo de funcionamiento se modifica de tal forma# $uese genera una potencia elevada. ependiendo de la conformacin y dela"uste del sistema de aspiracin# puede producirse otro incremento de

potencia para un numero de revoluciones muy elevado# si se vuelve a cerrarla v'lvula de mariposa a partir de aproimadamente !HHH r.p.m. :como seve en la gr'fica superior;.

.2.3 S&(/!$( '! *-01(/&-" &"/!#"$-l uso del turbo en los motores viene dada por la necesidad de aumentar lapotencia sin tener $ue aumentar la cilindrada. umentar la potencia depende de lacantidad de combustible $uemado en cada ciclo de traba"o y del nmero derevoluciones.


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*ero tanto en motores disel como en los de gasolina# por muc&o $ueaumentamos el combustible $ue &acemos llegar al interior de la c'mara decombustin# no conseguimos aumentar su potencia si este combustible noencuentra aire suficiente para $uemarse. s pues# slo conseguiremos aumentarla potencia# sin variar la cilindrada ni el rgimen del motor# si conseguimos colocar

en el interior del cilindro un volumen de aire :motor disel; o de mezcla :aire ygasolina para los motores de gasolina; mayor $ue la $ue &acemos en unaaspiracin normal :motores atmosfricos;

L$ (-0#!$%&!"/$*&," !" -/-#!( '! 7$(-%&"$-n el caso de los motores de gasolina# la sobrealimentacin# presenta unproblema inicial $ue &a tenerse en cuenta. omo se &a visto# en la combustin delos motores de gasolina# el problema $ue acarrea sobrepasar una cierta presin

de compresin puede ocasionar problemas de picado# bien por autoencendido opor detonacin.-ste problema es debido al aumento de temperatura $ue sufre la mezcla de aire0combustible dentro del cilindro en la carrera de compresin del motor $ue ser'tanto mayor cuanto mayor sea el volumen de mezcla :precisamente es lo $ueprovoca la sobrealimentacin;6a solucin para este problema consiste en reducir la relacin de compresin de1H/1 con el fin de $ue no aumente demasiado la presin y con ello la temperaturade la mezcla $ue puede provocar el autoencendido o la detonacin.Dtro problema $ue &ay $ue sumar a estos motores lo presenta el aumento de lascargas trmicas y mec'nicas. ebido a $ue las presiones durante el ciclo detraba"o en un motor sobrealimentado son mayores esfuerzo# esto se traduce enunos esfuerzos mec'nicos y trmicos por partes del motor $ue &ay $ue tener encuenta a la &ora de su dise9o y construccin# reforzando las partes mec'nicasm's posibles al desgastes y me"orando la refrigeracin del motor.

.2.4 /1#0-$%&!"/$'-(6a crisis de la energa $ue comenz en los a9os %H y $ue est' usted padeciendo

todava en su bolsillo y en otras muc&as cosas m's# &a sido responsable de $ue

los fabricantes de automviles renovaran el inters sobre los turbocompresores.


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6os motores dotados de ellos son de mantenimiento m's econmico# aun$ue el

mecanismo# en s# sea caro.

orte de un turbocompresor 7olset 36# dise9ado para funcionar a temperaturas

de &asta %HHV y velocidades de &asta 1HH.HHH rpm# $ue son las condiciones de

funcionamiento normales de este tipo de turbocompresores.

-l rendimiento trmico de los motores de combustin interna es muy ba"o/ solo el

25 por 1HH. Gran parte de la energa de la gasolina se pierde por el tubo de

escape. -l turbo compresor la aprovec&a. -l turbocompresor es# en esencia# un

compresor impulsado por los gases de escape. -l compresor impulsa m's

combustible del $ue normalmente llegara a la c'mara de combustin del motor. -l

turbocompresor lleva a cabo eactamente la misma operacin. lo $ue el

procedimiento para &acerlo funcionar es distinto. 6os compresores comunes se

mueven arrastrados por procedimientos mec'nicos# mientras $ue elturbocompresor tiene una pe$ue9a turbina y los gases de escape pasan por ella y

&acen $ue gire a gran velocidad :suelen ser comunes en muc&os modelos

velocidades de &asta 1HH.HHHrpm;. 6a turbina esta unida mediante un e"e al

compresor# $ue es una rueda con una docena de paletas curvadas o algunas m's.


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uando gira la turbina# tambin gira el compresor# y las paletas curvadas recogen

aire de la lumbrera de admisin. -l compresor &ace girar el aire y lo impulsa a

muc&a velocidad. -l aire entra entonces en un difusor $ue suele estar situado en

un mismo alo"amiento del compresor en casi todos los modelos. -l difusor

funciona como un embolo al revsO frena la velocidad del aire# pero aumenta la

presin de l considerablemente. esta presin superior el aire penetra en el

sistema de admisin del motor a travs del carburador :donde recoge una carga

considerable de gasolina; y llega a la c'mara de combustin para seguir el

proceso normal del ciclo de cuatro tiempos. -l $ue la mezcla de aire y combustible

est a presin elevada $uiere decir $ue una proporcin mayor de ella penetra en

el motor $ue cuando slo eiste la presin atmosfrica normal :carburadores sin

compresor;. l penetrar m's combustible en el motor# ste desarrolla m's energa#de forma $ue el turbocompresor aumenta de modo significativo el rendimiento

energtico del motor.

-l aumento de rendimiento viene regulado por los gases de escape# $ue impulsan

el turbo compresor. uando aumenta el flu"o de los gases de escape# la velocidad

de la turbina y del compresor aumenta proporcionalmente a a$uel crecimiento. 6os

gases de escape son una fuente de energa $ue normalmente se desperdicia por

completo# de manera $ue el turbocompresor es un a9adido muy eficaz $ue se le

&ace al motor. 6a misma funcin puede &acerla el compresor comn# pero la

desventa"a de ste es $ue se mueve impulsado mec'nicamente por medio de

correas o cadenas enlazadas con el cig8e9al. -s decir# $ue una proporcin

considerable de energa se sacrifica para mover el compresor. *or consiguiente# el

compresor es menos eficaz.

-n sus comienzos# el dise9o del turbocompresor debi m's al mundo de los

motores de aviacin $ue a la ingeniera de los automviles. *ara el uso en

carretera# el desarrollo de los turbos se concentro en un principio en los grandes

motores iesel $ue llevan los camiones pesados. 6as eistencias reducidas de

componentes adecuados retrasaron el desarrollo de motores de gasolina

turbocomprimidos para automviles. *robablemente# la parte m's importante es el


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dise9o del compresor. -s preciso calcular la posicin de las paletas de la rueda del

compresor de manera $ue produzcan un estmulo til a la velocidad re$uerida del

motor. -sta es cuestin de dise9o cuidadoso de la forma y del 'ngulo adecuados

de las paletas. uando se &an decidido las caractersticas del compresor# es

preciso dise9ar una turbina $ue proporcione las velocidades re$ueridas por

a$uellas al compresor en cada uno de los modelos. odos los turbocompresores

tienen un compresor centrfugo# cuya presin de salida crece segn el cuadrado

de su velocidad.

etalles del co"inete flotante. e adapta flo"o sobre el e"e y dentro de su

alo"amiento y tiene conductos para el aceite# $ue penetra en el interior.

e introduce aceite en el espacio $ue &ay entre el alo"amiento y el co"inete# y el

aceite llega al interior del co"inete. -sto eplica el nombre del co"inete/ WWflotaXX en

una bolsa de aceite. -l aceite para el turbocompresor se toma del sistema de

lubricacin del motor# pasa por los co"inetes y vuelve al motor. omo la turbina gira

a menudo a 1HH.HHH rpm# es crucial la eficacia de la lubricacin# la m's breve

interrupcin del suministro de aceite soldara el co"inete al e"e. 6osturbocompresores m's grandes necesitan 5 litros de aceite por minuto# y el aceite

vuelve al motor con aspecto# de WWnata batida suciaXX. ambin est'n relacionados

con los co"inetes los sellos $ue los aslan de la turbina y del compresor. -l sello

entre la turbina y los co"inetes suele ser a menudo un simple anillo# parecido a un

segmento del pistn. Ea insertado en un surco del alo"amiento del co"inete y est'


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lo suficientemente a"ustado para evitar $ue entre el gas. -n algunos

turbocompresores# se emplea un sello de laberinto# en el cual el taladro del

alo"amiento del co"inete est' acanalado en el lugar donde entra el e"e para evitar

$ue penetre el gas de escape. -l sello $ue se encuentra en el lado del compresor

es m's complicado y consiste en un collarete con resorte $ue se apoya contra el

e"e de la turbina..

-l sistema de alimentacin por medio de turbocompresor# es una tecnologa $ue

alcanz su validez en esta dcada. 6a disipacin trmica# la lubricacin de los

componentes mviles y la dosificacin de la presin# forman la clave del buen

funcionamiento.

.2.5 &")!**&," '!*/$ ! &"'!*/$

ipos de sistemas de inyeccin disel

a. inyeccin indirectaambin conocidos# como motores de c'mara dividaO esto es debido a lageometra de la c'mara de combustin# formada por una pre0c'mara ubicadaen la culata# $ue est' conectada a la c'mara principal por medio de unagarganta. -l inyector# va a introducir el combustible en esta c'mara.uando el carburante se inyecta y empieza a arder# se produce un aumento depresin $ue empu"a el aire y el combustible no $uemado a la c'mara principal


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a travs de la garganta. on este proceso# aumentamos la turbulencia#forzando la mezcla del combustible con el aire# $ue finalmente terminar' dearder en la c'mara principal.on esta tcnica# se consigue $ue el proceso de mezcla se acelere# lo $ueimplica $ue tengamos $ue traba"ar con dosados y regmenes de giro m's

elevados# es decir# poder alcanzar potencias m's altas.6as desventa"as con respecto a los motores de inyeccin directa son/ un menorrendimiento y una mayor dificultad de arran$ue en frio# debido todo ello a laelevada transferencia de calor en la c'mara de combustin.

b. Anyeccin indirecta-n los motores con este tipo de inyeccin# la c'mara de inyeccin est' labradaen la cabeza del mismo pistn. -n esta c'mara de combustin# se va ainyectar el combustible a travs de un inyector# valga la redundancia# $ueposee varios orificios :entre 4 y ! dependiendo del tama9o del motor;# y $ue semezclar' a su vez con el aire $ue &a entrado por la v'lvula de admisin.-l sistema de inyeccin# es el encargado de asegurar $ue se forme la mezclade manera correcta# para ello se debe de producir una buena atomizacin delcarburanteO adem's# tiene $ue conseguir $ue sta# alcance toda la c'mara decombustin# para aprovec&ar todo el aire contenido en la c'mara. *ara poder


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conseguir estas condiciones# vamos a necesitar unas presiones elevadas:1.HHH02.HHH bar;.omo el proceso de mezcla est' muy limitado# tendremos $ue reforzar lainyeccin por medio de la rotacin del aire dentro de la c'mara en el momentoel pistn est' generando la compresin de la mezcla. -ste el denominado

efecto Lirl.entro de la inyeccin directa# vamos a encontrar dos tipos de mtodos pararealizar la inyeccin/C--"#$&%9

-l sistema de common0rail o conducto comn# es un sistema de inyeccin decombustible electrnico# para motores disel de inyeccin directa# en el $ue elgasleo# es aspirado directamente desde el depsito de combustible a unabomba de alta presin# y sta# a su vez lo enva a un conducto comn :a altapresin;. -ste conducto# va a ser el encargado de llevar el gasoil a los cilindros

por medio de los inyectores.B-0$&")!*/-#9

6a bomba de inyeccin y el inyector constituyen una unidad. *or cada cilindrodel motor se monta una unidad en la culata# y se accionada o# directamente porun empu"ador# o mediante balancn# por parte del 'rbol de levas del motor.

l no eistir tuberas de alta presin# es posible una presin de inyeccinesencialmente mayor :&asta 2HHH bar; $ue en las bombas de inyeccin enlineal y rotativas. on esta elevada presin de inyeccin y mediante laregulacin electrnica del comienzo de inyeccin y de la duracin de inyeccin:o caudal de inyeccin;# podemos obtener una elevada reduccin de lasemisiones contaminantes del motor disel y consumo de carburante.


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S&(/!$ '! &")!**&," $ 7$(-%&"$

7ay dos formas genricas de aportar combustible al motor de gasolina desde $uela inyeccin sustituy definitivamente al carburador en 1.,,3# y se basa en dndese realiza la inyeccin de gasolina.i la inyeccin se produce en el colector de admisin# antes delaQs correspondienteQs v'lvulaQs es inyeccin indirecta.-n admisin entra al cilindro la mezcla de aire y gasolina# $ue se va&omogeneizando durante la admisin y compresin. uando salta la c&ispa en labu"a se inicia la combustin de la mezcla $ue genera la eplosin empu"ando elpistn.*ara $ue la combustin sea lo m's completa posible se re$uiere $ue la proporcinde aire Y gasolina est en 14#52 gramos de aire por cada gramo de gasolina# es eldosado este$uiometrico.i &ay una zona muy caliente en la c'mara de combustin o salta la c&ispaanticipadamente la mezcla iniciar' la combustin antes de lo debido# generandopresin sobre el pistn antes de $ue comience a descender# es el Ipicado de bielaJo detonacin.6a inyeccin indirecta puede ser continua# se inyecta permanentemente con elmotor en marc&a# con caudal variable segn la aceleracin. ambin puede ser

discontinua# se va inyectando en fases# simult'neamente en todos los inyectores ode forma individual# se denomina en este caso secuencial.7a &abido un sistema de inyeccin durante la transicin del carburador a lainyeccin por la incorporacin del catalizador# es la inyeccin monopunto# un nicoinyector en la admisin aporta la gasolina a todos los cilindros. ambin &uboinyeccin bipunto# con dos inyectores para todos los cilindros# pero la m's


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utilizada casi desde el inicio de la inyeccin es el multipunto# un inyector para cadacilindro.uando se produce la inyeccin en la c'mara de combustin# despus de lav'lvula de admisin# es inyeccin directa.

-n admisin entra eclusivamente aire al cilindro# y cuando el pistn comienza lacompresin se inyecta la gasolina# a elevada presin para lograr una buena&omogenizacin antes de la c&ispa en la bu"a. -l riesgo de detonacin :Ipicado debielaJ; es menor pues no &ay mezcla para $uemarse &asta casi el fin decompresin.

6a inyeccin directa en motores de gasolina &ace a9os $ue se utiliza# pero conpoca presencia. 6a evolucin de la electrnica &a sido determinante para lograruna perfecta integracin en el motor.

dem's# con determinadas formas en la cabeza del pistn y turbulenciasinducidas en el colector de admisin se pueden lograr zonas diferentes dentro dela misma c'mara de combustin# y as lograr $ue el motor funcione con mezclasm's pobres# con menos cantidad de gasolina# $ue reducen consumo ycontaminacin -sto se consigue al incorporar el turbocompresor como elementoimprescindible para compensar la merma de rendimiento al funcionar con mezclaspobres.

-s muy interesante repasar el motor 1.+ GA de Mitsubis&i de finales de los a9os,H# pues presentaba las ideas $ue &oy son realidad. Po pudo conseguir losob"etivos por la mencionada situacin entonces de la tecnologa de inyeccinelectrnica y carecer de sobrealimentacin. reo $ue merece la pena a $uien legusta la tecnologa del automvil buscar informacin de este innovador motoranticipado a su tiempo.

6a inyeccin directa tiene muc&as venta"as# pero &ay momentos puntuales defuncionamiento del motor en los $ue la indirecta conseguira me"ores resultados.6a solucin ya eiste# combinar en un mismo motor inyeccin indirecta y directa y$ue el control electrnico combine el modo de funcionamiento m's conveniente encada situacin6a tendencia de evolucin para el motor de gasolina es seguir los pasos del diselO

inyeccin directa en multi fases :dividir cada ciclo de inyeccin en varias fases; ysobrealimentacin# generalmente con turbocompresor. dem's se puede incluir ladesconein temporal de cilindros. e esperan ecelentes resultados en consumoy contaminacin# con valores altos de potencia como complemento para cuandosea til o necesaria al poder funcionar a m's >*M.


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.2. *-81/$#&>$'-(

.3 S&(/!$( '! 1" -/-# '! *-01(/&," &"/!#"$

S&(/!$ '! $%&!"/$*&,"

-l sistema de alimentacin de combustible de un motor Dtto consta de un

depsito# una bomba de combustible y un dispositivo dosificador de combustible.

$ue vaporiza o atomiza el combustible desde el estado l$uido# en las

proporciones correctas para poder ser $uemado. e llama carburador al

dispositivo $ue &asta a&ora vena siendo utilizado con este fin en los motores Dtto.&ora los sistemas de inyeccin de combustible lo &an sustituido por completo por

motivos medioambientales. u mayor precisin en el dosa"e de combustible

inyectado reduce las emisiones de D2# y aseguran una mezcla m's estable. -n

los motores disel se dosifica el combustible gasoil de manera no proporcional al

aire $ue entra# sino en funcin del mando de aceleracin y el rgimen motor


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mediante una bomba inyectora de combustible.

-n los motores de varios cilindros el combustible vaporizado se lleva los cilindros a

travs de un tubo ramificado llamado colector de admisin. 6a mayor parte de los

motores cuentan con un colector de escape o de epulsin# $ue transporta fuera

del ve&culo y amortigua el ruido de los gases producidos en la combustin.

E"*!"'&'-

istema de encendido cl'sico por platinos :ruptor; y distribuidor# de un motor de 4

cilindros.

6os motores necesitan una forma de iniciar la ignicin del combustible dentro del

cilindro. -n los motores Dtto# el sistema de ignicin consiste en un componente

llamado bobina de encendido# $ue es un auto0transformador de alto volta"e al $ue

est' conectado un conmutador $ue interrumpe la corriente del primario para $ue

se induzca un impulso elctrico de alto volta"e en el secundario. ic&o impulso

est' sincronizado con la etapa de compresin de cada uno de los cilindrosO el

impulso se lleva al cilindro correspondiente :a$uel $ue est' comprimido en ese

momento; utilizando un distribuidor rotativo y unos cables de grafito $ue dirigen la

descarga de alto volta"e a la bu"a. -l dispositivo $ue produce la ignicin es la bu"a

$ue# fi"ado en cada cilindro# dispone de dos electrodos separados unos milmetros#

entre los cuales el impulso elctrico produce una c&ispa# $ue inflama el


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combustible.

i la bobina est' en mal estado se sobrecalientaO esto produce prdida de energa#

aminora la c&ispa de las bu"as y causa fallos en el sistema de encendido del

automvil.

R!+#&7!#$*&,"

ado $ue la combustin produce calor# todos los motores deben disponer de algn

tipo de sistema de refrigeracin. lgunos motores estacionarios de automviles y

de aviones y los motores fueraborda se refrigeran con aire. 6os cilindros de los

motores $ue utilizan este sistema cuentan en el eterior con un con"unto de

l'minas de metal $ue emiten el calor producido dentro del cilindro. -n otros

motores se utiliza refrigeracin por agua# lo $ue implica $ue los cilindros se

encuentran dentro de una carcasa llena de agua $ue en los automviles se &ace

circular mediante una bomba. -l agua se refrigera al pasar por las l'minas de unradiador. -s importante $ue el l$uido $ue se usa para enfriar el motor no sea agua

comn y corriente por$ue los motores de combustin traba"an regularmente a

temperaturas m's altas $ue la temperatura de ebullicin del agua. -sto provoca

una alta presin en el sistema de enfriamiento dando lugar a fallas en los


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empa$ues y sellos de agua as como en el radiadorO se usa un refrigerante# pues

no &ierve a la misma temperatura $ue el agua# sino a m's alta temperatura# y $ue

tampoco se congela a temperaturas muy ba"as.

Dtra razn por la cual se debe usar un refrigerante es $ue ste no produce sarro ni

sedimentos $ue se ad&ieran a las paredes del motor y del radiador formando una

capa aislante $ue disminuir' la capacidad de enfriamiento del sistema. -n los

motores navales se utiliza agua del mar para la refrigeracin.

PARTES FUNDAMENTALES DEL MOTOR DE GASOLINA I


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COMPONENTES DE UN MOTOR DE GASOLINA I

un$ue desde la dcada de los a9os +H del siglo pasado losfabricantes# sobre todo de automviles# &an introducido una serie decambios y me"oras en los motores de gasolina# a continuacin seeponen los componentes b'sicos $ue formaron y forman partetodava en muc&os casos o con algunas variantes# de un motor deeplosin o gasolina/

. F&%/#- '! $!.u funcin es etraer el polvo y otras partculas para limpiar lo m'sposible el aire $ue recibe el carburador# antes $ue la mezcla aire0combustible pase alinterior de la c'mara de combustin de los cilindros del motor.

2. C$#01#$'-#.Mezcla el combustible con el aire en una proporcin de 1/1HHHH paraproporcionar al motor la energa necesaria para su funcionamiento. -sta mezcla laefecta el carburador en el interior de un tubo con un estrec&amiento practicado al

efecto# donde se pulveriza la gasolina por efecto venturi. Cna bomba mec'nica#provista con un diafragma de goma o sinttico# se encarga de bombear desde eltan$ue principal la gasolina para mantener siempre llena una pe$ue9a cuba desdedonde le llega el combustible al carburador.

-l propio carburador permite regular la cantidad de mezcla aire0combustible $ue enva


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a la c'mara de combustin del motor utilizando un mecanismo llamado mariposa. *ormedio del acelerador de pie del coc&e# o el acelerador de mano en los motoresestacionarios# se regula transitoriamente el mecanismo de la mariposa# lo $ue permiteuna mayor o menor entrada de aire al carburador. e esa forma se enri$uece oempobrece la mezcla aire0combustible $ue entra en la c'mara de combustin del

motor# &aciendo $ue el cig8e9al aumente o disminuya las revoluciones por minuto.uando la mezcla de aire0combustible es pobre# las revoluciones disminuyen ycuando es rica# aumentan.

6os motores m's modernos y actuales no utilizan ya carburador# sino $ueemplean un nuevo tipo de dispositivo denominado Iinyector de gasolinaJ.-ste inyector se controla de forma electrnica para lograr $ue lapulverizacin de la gasolina en cada cilindro se realice en la cantidadrealmente re$uerida en cada momento preciso# logr'ndose as un mayoraprovec&amiento y optimizacin en el consumo del combustible.

-s necesario aclarar $ue los inyectores de gasolina no guardan ningunarelacin con los inyectores o bomba de inyeccin $ue emplean losmotores diesel# cuyo funcionamiento es completamente diferente.

Inyectordegasolina.

3.D&(/#&01&'-# - D!%*-.istribuye entre las bu"as de todos los cilindros del motorlas cargas de alto volta"e o tensin elctrica provenientes de la bobina de encendido oignicin. -l distribuidor est' acoplado sincrnicamente con el cig8e9al del motor deforma tal $ue al rotar el contacto elctrico $ue tiene en su interior# cada bu"a recibe enel momento "usto la carga elctrica de alta tensin necesaria para provocar la c&ispa$ue enciende la mezcla aire0combustible dentro de la c'mara de combustin de cadapistn.

4. B-0$ '! 7$(-%&"$.-trae la gasolina del tan$ue de combustible para enviarla a


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la cuba del carburador cuando se presiona el Iacelerador de pieJ de un ve&culoautomotor o el Iacelerador de manoJ en un motor estacionario. esde &ace muc&osa9os atr's se utilizan bombas mec'nicas de diafragma# pero ltimamente losfabricantes de motores las est'n sustituyendo por bombas elctricas# $ue vaninstaladas dentro del propio tan$ue de la gasolina.

5. B-0&"$ '! !"*!"'&'- - &7"&*&,".ispositivo elctrico perteneciente al sistema deencendido del motor# destinado a producir una carga de alto volta"e o tensin. 6abobina de ignicin constituye un transformador elctrico# $ue eleva por induccinelectromagntica la tensin entre los dos enrollados $ue contiene en su interior. -lenrollado primario de ba"a tensin se conecta a la batera de 12 volt# mientras $ue elenrollado secundario la transforma en una corriente elctrica de alta tensin de 15 mil 2H mil volt. -sa corriente se enva al distribuidor y ste# a su vez# la enva a cadauna de las bu"as en el preciso momento $ue se inicia en cada cilindro el tiempo deeplosin del combustible.


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. F&%/#- '! $*!&/!.>ecoge cual$uier basura o impureza $ue pueda contener elaceite lubricante antes de pasar al sistema de lubricacin del motor.

.B-0$ '! $*!&/!.-nva aceite lubricante a alta presin a los mecanismos delmotor como son# por e"emplo# los co"inetes de las bielas $ue se fi"an al cig8e9al# losaros de los pistones# el 'rbol de leva y dem's componentes mviles auiliares#asegurando $ue todos reciban la lubricacin adecuada para $ue se puedan mover con


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suavidad.

. C=#/!#. Eolumen# espacio $ue tiene internamente el motor para el escurrimiento delaceite.

. A*!&/! %10#&*$"/!.u funcin principal es la de lubricar todas las partes mvilesdel motor# con el fin de disminuir el rozamiento y la friccin entre ellas. e esa formase evita el ecesivo desgaste de las piezas# teniendo en cuenta $ue el cig8e9al puede

llegar a superar las ! mil revoluciones por minuto.

omo funcin complementaria el aceite lubricante ayuda tambin a refrescar lospistones y los co"inetes# as como mantenerlos limpios. Dtra de las funciones dellubricante es ayudar a amortiguar los ruidos $ue produce el motor cuando est'funcionando..


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-l aceite lubricante en s ni se consume# ni se desgasta# pero con el tiempo se vaensuciando y sus aditivos van perdiendo eficacia &asta tal punto $ue pasado untiempo de"an de cumplir su misin de lubricar. *or ese motivo peridicamente el aceitese debe cambiar por otro limpio del mismo grado de viscosidad recomendada por elfabricante del motor. -ste cambio se realiza normalmente de acuerdo con el tiempo

$ue estipule el propio fabricante# para $ue as los aditivos vuelvan a ser efectivos ypuedan cumplir su misin de lubricar. Cn tercio del contenido de los aceites sonaditivos# cuys propiedades especiales proporcionan una lubricacin adecuada.

. T-$ '! $*!&/!.*unto desde donde la bomba de aceite succiona el aceitelubricante depositado en el c'rter.

. C$0%!( '! $%/$ /!"(&," '! %$( 01$(.on los cables $ue conducen la carga dealta tensin o volta"e desde el distribuidor &asta cada bu"a para $ue la c&ispa seproduzca en el momento adecuado.

2.B1$.-lectrodo recubierto con un material aislante de cer'mica. -nsu etremo superior se conecta uno de los cables de alta tensin o volta"eprocedentes del distribuidor# por donde recibe una carga elctrica de entre15 mil y 2H mil volt aproimadamente. -n el otro etremo la bu"a poseeuna rosca met'lica para a"ustarla en la culata y un electrodo $ue $uedasituado dentro de la c'mara de combustin.

6a funcin de la bu"a es &acer saltar en el electrodo una c&ispa elctricadentro de la c'mara de combustin del cilindro cuando recibe la carga dealta tensin procedente de la bobina de ignicin y del distribuidor. -n el

momento "usto# la c&ispa provoca la eplosin de la mezcla aire0combustible $ue pone en movimiento a los pistones. ada motor re$uiereuna bu"a por cada cilindro $ue contenga su blo$ue.

Buja

3. B$%$"*".-n los motores del tipo D7E :Over Head ValvesY E'lvulas en laculata;# el balancn constituye un mecanismo seme"ante a una palanca $ue basculasobre un punto fi"o# $ue en el caso del motor se &alla situado normalmente encima de


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la culata. 6a funcin del balancn es empu"ar &acia aba"o las v'lvulas de admisin yescape para obligarlas a $ue se abran. -l balancn# a su vez# es accionado por unavarilla de empu"e movida por el 'rbol de levas. -l movimiento alternativo o de vaivnde los balancines est' perfectamente sincronizado con los tiempos del motor.

4.M1!%%! '!


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V=%


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. #0-% '! %!


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la culata; tienen un solo 'rbol de levas# mientras $ue los DOHV:Dual Over HeadValvesY E'lvulas dobles en la culata; tienen dos 'rboles de levas perfectamentesincronizados por medio de dos engranes accionados por el cig8e9al. -n losmotores DOHVlos 'rboles de levas est'n colocados encima de la culata y actandirectamente sobre las v'lvulas sin necesidad de incluir ningn otro mecanismo

intermediario como las varillas de empu"e y los balancines $ue re$uieren losmotores OHV.

2. A#-( '!% 8&(/,". 6os aros son unos segmentos de acero $ue se alo"an en unasranuras $ue posee el pistn. 6os &ay de dos tipos 9de compresin o fuego y rascadorde aceite.

6as funciones de los aros son las siguientes9

D! *-8#!(&," - +1!7-9 ella la c'mara de combustin para $ue durante el tiempo de compresin la

mezcla aire0combustible no pase al interior del c'rtertampoco permite $ue losgases de escape pasen al c'rter una vez efectuada la eplosin.

yuda a traspasar a los cilindros parte del calor $ue libera el pistn durantetodo el tiempo $ue se mantiene funcionando el motor.


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Dfrece cierta amortiguacin entre el pistn y el cilindro cuando el motor seencuentra en marc&a.

Sombea el aceite para lubricar el cilindro.

R$(*$'-# '! $*!&/!9

*ermite $ue cierta cantidad de lubricante pase &acia la parte superior delcilindro y IbarreJ el sobrante o el $ue se ad&iere por salpicadura en la parteinferior del propio cilindro# devolvindolo al c'rter por gravedad.

Pormalmente cada pistn posee tres ranuras para alo"ar los aros. 6as dos primeras laocupan los dos aros de compresin o fuego# mientras $ue la ltima la ocupa un arorascador de aceite.

6os aros de compresin son lisos# mientras $ue el aro rascador de aceite poseepe$ue9as aberturas a todo su alrededor para facilitar la distribucin pare"a del

lubricante en la superficie del cilindro o camisa por donde se desplaza el pistn.2. P&(/,".-l pistn constituye una especie de cubo invertido# de aluminio fundidoen la mayora de los casos# vaciado interiormente. -n su parte eterna posee tresranuras donde se insertan los aros de compresin y el aro rascador de aceite. Masaba"o de la zona donde se colocan los aros eisten dos agu"eros enfrentados unocontra el otro# $ue sirven para atravesar y fi"ar el buln $ue articula el pistn con labiela.

Estructura del pistn:

1.-Cabeza. 2.-Aros de compresin o de!uego.3.-Aro rascador deaceite. 4.- Buln. 5.- Biela. 6.-Cojinetes.

22. B&!%$.-s una pieza met'lica de forma alargada $ue une el pistn con el cig8e9alpara convertir el movimiento lineal y alternativo del primero en movimiento giratorio enel segundo. 6a biela tiene en cada uno de sus etremos un punto de rotacin 9uno

para soportar el buln $ue la une con el pistn y otro para los co"inetes $ue la articulacon el cig8e9al. 6as bielas puedes tener un conducto interno $ue sirve para &acerllegar a presin el aceite lubricante al pistn.


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23. B1%,".-s una pieza de acero $ue articula la biela con el pistn. -s la pieza $uem's esfuerzo tiene $ue soportar dentro del motor.

24.C&7J!K$%. onstituye un e"e con manivelas# con dos o m's puntos $ue seapoyan en una bancada integrada en la parte superior del c'rter y $ue $ueda cubiertodespus por el propio blo$ue del motor# lo $ue le permite poder girar con suavidad. 6amanivela o las manivelas :cuando eiste m's de un cilindro; $ue posee el cig8e9al#giran de forma ecntrica con respecto al e"e. -n cada una de las manivelas se fi"anlos co"inetes de las bielas $ue le transmiten al cig8e9al la fuerza $ue desarrollan lospistones durante el tiempo de eplosin.

A.-Cig"e#al. B.-$rbol de


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levas.

Ilustracin es%uem&tica en la %ue se puede apreciar la !orma en %ue los pistonestrans!orman el movimiento rectilneo alternativo %ue producen las e'plosiones en lac&mara de combustin( en movimiento giratorio en el cig"e#al.

25. M?%/&8%! '! !(*$8!.onducto por donde se liberan a la atmsfera los gases deescape producidos por la combustin. Pormalmente al mltiple de escape se leconecta un tubo con un silenciador cuya funcin es amortiguar el ruido $ue producenlas eplosiones dentro del motor. entro del silenciador los gases pasan por uncatalizador# con el ob"etivo de disminuir su nocividad antes $ue salgan al medioambiente.

2. R!+#&7!#$*&," '!% -/-#.lo entre el 2H y el 3H porciento de la energaliberada por el combustible durante el tiempo de eplosin en un motor se convierteen energa til el otro %H u +H porciento restante de la energa liberada se pierde enforma de calor. 6as paredes interiores del cilindro o camisa de un motor pueden llegara alcanzar temperaturas aproimadas a los +HH . *or tanto# todos los motores


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re$uieren un sistema de refrigeracin $ue le ayude a disipar ese ecedente de calor.

-ntre los mtodos de enfriamiento m's comnmente utilizados se encuentra el propioaire del medio ambiente o el tiro de aire forzado $ue se obtiene con la ayuda de unventilador. -sos mtodos de enfriamiento se emplean solamente en motores $ue

desarrollan poca potencia como las motocicletas y ve&culos pe$ue9os. *ara motoresde mayor tama9o el sistema de refrigeracin m's ampliamente empleado y sobre todoel m's eficaz# es el &acer circular agua a presin por el interior del blo$ue y la culata.

*ara etraer a su vez el calor del agua una vez $ue &a recorrido el interior del motor#se emplea un radiador eterno compuesto por tubos y aletas de enfriamiento.. uandoel agua recorre los tubos del radiador transfiere el calor al medio ambiente ayudadopor el aire natural $ue atraviesa los tubos y el tiro de aire de un ventilador $ue lofuerza a pasar a travs de esos tubos.

-n los coc&es o ve&culos antiguos# las aspas del ventilador del radiador y la bomba$ue pona en circulacin el agua se movan "untamente con el cig8e9al del motor pormedio de una correa de goma# pero en la actualidad se emplean ventiladores conmotores elctricos# $ue se ponen en funcionamiento autom'ticamente cuando untermostato $ue mide los grados de temperatura del agua dentro del sistema deenfriamiento se lo indica. -l radiador etrae el calor del agua &asta &acer ba"ar sutemperatura a unos +H ,H grados centgrados# para $ue el ciclo de enfriamiento delmotor pueda continuar.

-n los coc&es modernos el sistema de enfriamiento est' constituido por un circuitocerrado# en el $ue eiste un c'mara de epansin donde el vapor del agua caliente$ue sale del motor se enfra y condensa. -sta c'mara de epansin sirve tambin dedepsito para poder mantener la circulacin del agua fresca por el interior del motor.

-n invierno# en a$uellos lugares donde la temperatura ambiente desciende por deba"ode H :32 );# es necesario a9adir al agua de enfriamiento del motor sustancias?anticongelante? para evitar su congelacin# ya $ue por el efecto de epansin $uesufre sta al congelarse puede llegar a romper los tubos del sistema# o de"ar decircular# lo $ue dara lugar a $ue el motor se gripara :fundiera;.

2. V$#&%%$ !'&'-#$ '!% "&

introducida normalmente en un tubo $ue entra en el c'rter y sirve para medir el niveldel aceite lubricante eistente dentro del mismo. -sta varilla tiene una marca superiorcon la abreviatura MZ para indicar el nivel m'imo de aceite y otra marca inferior conla abreviatura MAP para indicar el nivel mnimo. -s recomendable vigilarperidicamente $ue el nivel del aceite no est nunca por deba"o del mnimo# por$ue lafalta de aceite puede llegar a gripar :fundir; el motor.


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2. M-/-# '! $##$"1!.onstituye un motor elctrico especial# $ue a pesar de supe$ue9o tama9o comparado con el tama9o del motor trmico $ue debe mover#desarrolla moment'neamente una gran potencia para poder ponerlo en marc&a.

-l motor de arran$ue posee un mecanismo interno con un engrane denominadoIbendiJ# $ue entra en funcin cuando el conductor acciona el interruptor de encendidodel motor con la llave de arran$ue. -sa accin provoca $ue una palanca acoplada aun electroim'n impulse dic&o engrane &acia delante# coincidiendo con un etremo dele"e del motor# y se acople moment'neamente con la rueda dentada del volante#oblig'ndola tambin a girar. -sta accin provoca $ue los pistones del motorcomiencen a moverse# el carburador :o los inyectores de gasolina;# y el sistema

elctrico de ignicin se pongan funcionamiento y el motor arran$ue.

Cna vez $ue el motor arranca y de"ar el conductor de accionar la llave en el interruptorde encendido# el motor de arran$ue de"a de recibir corriente y el electroim'n recogede nuevo el pi9n del bendi# $ue libera el volante. e no ocurrir as# el motor dearran$ue se destruira al incrementar el volante las revoluciones por minuto# una vez$ue el motor de gasolina arranca.


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2. V-%$"/!.-n un motor de gasolina de cuatro tiempos# el cig8e9al gira solamentemedia vuelta por cada eplosin $ue se produce en la c'mara de combustin de cadapistnes decir# $ue por cada eplosin $ue se produce en un cilindro# el cig8e9aldebe completar por su propio impulso una vuelta y media m's# correspondientes a lostres tiempos restantes. *or tanto# mientras en uno de los tiempos de eplosin elpistn Ientrega energaJ til# en los tres tiempos restantes Ise consume energaJ para$ue el cig8e9al se pueda mantener girando por inercia.

-sa situacin obliga a $ue parte de la energa $ue se produce en cada tiempo de

eplosin sea necesario acumularla de alguna forma para mantener girando elcig8e9al durante los tres tiempos siguientes sin $ue pierda impulso. e esa funcin seencarga una masa met'lica denominada


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FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR TPICO DE GASOLINA DE CUATRO TIEMPOS

C&*%-( '! /&!8- '!% -/-# '! *-01(/&," &"/!#"$

6os motores de combustin interna pueden ser de dos tiempos# o de cuatro tiempos#

siendo los motores de gasolina de cuatro tiempos los m's comnmente utilizados enlos coc&es o automviles y para muc&as otras funciones en las $ue se emplean comomotor estacionario.

Cna vez $ue ya conocemos las partes# piezas y dispositivos $ue conforman un motorde combustin interna# pasamos a eplicar cmo funciona uno tpico de gasolina.

omo el funcionamiento es igual para todos los cilindros $ue contiene el motor#tomaremos como referencia uno slo# para ver $u ocurre en su interior en cada unode los cuatro tiempos/

dmisin

ompresin

-plosin

-scape

C&*%-( '! /&!8-( '! 1" -/-# '! *-01(/&," &"/!#"$9.dmisin.2.ompresin. 3.-plosin.4.-scape. )Clic sobre la imagen para ver el motor !uncionando* .

F1"*&-"$&!"/- '!% -/-# '! *-01(/&," &"/!#"$ '! *1$/#- /&!8-(

P#&!# /&!8-


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A'&(&,".l inicio de este tiempo el pistn se encuentra en el PMS:*unto Muertouperior;. -n este momento la v'lvula de admisin se encuentra abierta y el pistn# ensu carrera o movimiento &acia aba"o va creando un vaco dentro de la c'mara decombustin a medida $ue alcanza el PMI:*unto Muerto Anferior;# ya sea ayudado porel motor de arran$ue cuando ponemos en marc&a el motor# o debido al propio

movimiento $ue por inercia le proporciona el volante una vez $ue ya se encuentrafuncionando. -l vaco $ue crea el pistn en este tiempo# provoca $ue la mezcla aire0combustible $ue enva el carburador al mltiple de admisin penetre en la c'mara decombustin del cilindro a travs de la v'lvula de admisin abierta.

S!71"'- /&!8-

C-8#!(&,".Cna vez $ue el pistn alcanza el PMI:*unto Muerto Anferior;# el 'rbolde leva# $ue gira sincrnicamente con el cig8e9al y $ue &a mantenido abierta &astaeste momento la v'lvula de admisin para permitir $ue la mezcla aire0combustible

penetre en el cilindro# la cierra. -n ese preciso momento el pistn comienza a subircomprimiendo la mezcla de aire y gasolina $ue se encuentra dentro del cilindro.

T!#*!# /&!8-

E68%-(&,".Cna vez $ue el cilindro alcanza el PMS :*unto Muerto uperior; y lamezcla aire0combustible &a alcanzado el m'imo de compresin# salta una c&ispaelctrica en el electrodo de la bu"a# $ue inflama dic&a mezcla y &ace $ue eplote. 6afuerza de la eplosin obliga al pistn a ba"ar bruscamente y ese movimiento rectilneose transmite por medio de la biela al cig8e9al# donde se convierte en movimientogiratorio y traba"o til.

C1$#/- /&!8-

E(*$8!.-l pistn# $ue se encuentra a&ora de nuevo en el PMIdespus de ocurridoel tiempo de eplosin# comienza a subir. -l 'rbol de leva# $ue se mantiene girandosincrnicamente con el cig8e9al abre en ese momento la v'lvula de escape y losgases acumulados dentro del cilindro# producidos por la eplosin# son arrastrados porel movimiento &acia arriba del pistn# atraviesan la v'lvula de escape y salen &acia laatmsfera por un tubo conectado al mltiple de escape.

e esta forma se completan los cuatro tiempos del motor# $ue continuar'nefectu'ndose ininterrumpidamente en cada uno de los cilindros# &asta tanto sedetenga el funcionamiento del motor.


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CICLO OTTO

-l motor de gasolina de cuatro tiempos se conoce tambin comoImotor de ciclo DttoJ# denominacin $ue proviene del nombre de suinventor# el alem'n PiKolaus ugust Dtto :1+3201+,1;.

-l ciclo de traba"o de un motor Dtto de cuatro tiempos# se puederepresentar gr'ficamente# tal como aparece en la ilustracin de laderec&a.

-sa representacin gr'fica se puede eplicar de la siguiente forma/

.6a lnea amarilla representa el tiempo de admisin. -l volumen del cilindroconteniendo la mezcla aire0combustible aumenta# no as la presin.

2.6a lnea azul representa el tiempo de compresin. 6a v'lvula de admisin $ue &apermanecido abierta durante el tiempo anterior se cierra y la mezcla aire0combustiblese comienza a comprimir. omo se puede ver en este tiempo# el volumen del cilindrose va reduciendo a medida $ue el pistn se desplaza. uando alcanza el PMS :*untoMuerto uperior; la presin dentro del cilindro &a subido al m'imo.

3. 6a lnea naran"a representa el tiempo de eplosin# momento en $ue el pistn seencuentra en el PMS. omo se puede apreciar# al inicio de la eplosin delcombustible la presin es m'ima y el volumen del cilindro mnimo# pero una vez $ueel pistn se desplaza &acia el PMI:*unto Muerto Anferior; transmitiendo toda su fuerza

al cig8e9al# la presin disminuye mientras el volumen del cilindro aumenta.

4. *or ltimo la lnea gris clara representa el tiempo de escape. omo se puedeapreciar# durante este tiempo el volumen del cilindro disminuye a medida $ue el pistnarrastra &acia el eterior los gases de escape sin aumento de presin# es decir# apresin normal# &asta alcanzar el *M..

-l sombreado de lneas amarillas dentro del gr'fico representa el ?traba"o til?desarrollado por el motor.

ALGUNAS CAUSAS QUE PUEDEN IMPEDIR QUE UN MOTOR DE GASOLINA

FUNCIONE CORRECTAMENTE

6as causas para $ue el motor de gasolina falle o no funcione correctamente puedenser muc&as. Po obstante la mayora de los problemas $ue puede presentar un motorde gasolina se deben# principalmente# a defectos elctricos# de combustible o decompresin. continuacin se relacionan algunos de los fallos m's comunes/


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. D!+!*/-( !%*/#&*-(

Su"a demasiado vie"a o con muc&o carbn acumulado.

ables deteriorados $ue producen salto de c&ispa y# por tanto# prdidas de lacorriente de alto volta"e.

able partido o flo"o en la bobina de ignicin# el distribuidor# las bu"as o en elsistema electrnico de encendido.

6a bobina de ignicin# el ruptor o el distribuidor $ue enva la c&ispa a la bu"a nofunciona adecuadamente.

istribuidor desfasado o mal sincronizado con respecto al ciclo de eplosincorrespondiente# lo $ue produce $ue la c&ispa en la bu"a se atrase o adelantecon relacin al momento en $ue se debe producir.

Muc&o o poco &uelgo en el electrodo de la bu"a por falta de calibracin o por

estar mal calibradas.

Satera descargada# por lo $ue el motor de arran$ue no funciona.

ables flo"os en los bornes de la batera.

2. F$%%-( '! *-01(/&0%!

Po &ay combustible en el tan$ue# por lo $ue el motor trata de arrancarutilizando solamente aire sin lograrlo.

7ay gasolina en el tan$ue# en la cuba del carburador o en los inyectores# pero

la toma de aire se encuentra obstruida# impidiendo $ue la mezcla aire0combustible se realice adecuadamente.

-l sistema de combustible puede estar entregando muy poca o demasiadagasolina# por lo $ue la proporcin de la mezcla aire0combustible no se efectaadecuadamente.

7ay impurezas en el tan$ue de gasolina como# por e"emplo# agua o basuras#$ue se mezclan con el combustible. -n el caso del combustible mezclado conagua# cuando llega a la c'mara de combustin no se $uema correctamente. -nel caso de basura# puede ocasionar una obstruccin en el sistema impidiendo

$ue el combustible llegue a la c'mara de combustin.3. F$%%-( '! *-8#!(&,"

uando la mezcla de aire0combustible no se puede comprimir de forma apropiada# lacombustin no se efecta correctamente dentro del cilindro produciendo fallos en elfuncionamiento del motor. -stas deficiencias pueden estar ocasionadas por/

ros de compresin o fuego del pistn gastados# por lo $ue la compresin de la


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mezcla aire0combustible no se efecta convenientemente y el motor pierdefuerza.

6as v'lvulas de admisin o las de escape no cierran &ermticamente en suasiento# provocando escape de la mezcla aire0combustible durante el tiempo de

compresin. -scapes de compresin y de los gases de combustin por la culata debido a

$ue la I"unta de culataJ# $ue la sella &ermticamente con el blo$ue del motor seencuentra deteriorada.

Dtros defectos $ue pueden ocasionar el mal funcionamiento del motor de gasolina sonlos siguientes/

o"inetes de las bielas desgastados# impidiendo $ue el cig8e9al gireadecuadamente

ubo de escape obstruido

)alta de lubricante en el c'rter# lo $ue impide $ue el pistn se pueda desplazarsuavemente por el cilindro llegando incluso a gripar o fundir el motor.

B&0%&-7#$+$.


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http://biblioteca.sena.edu.co/exlibris/aleph/u21_1/alephe/www_f_spa/icon/35338/2/libro_01.htmlhttp://biblioteca.sena.edu.co/exlibris/aleph/u21_1/alephe/www_f_spa/icon/35338/2/libro_01.htmlhttp://biblioteca.sena.edu.co/exlibris/aleph/u21_1/alephe/www_f_spa/icon/35338/2/libro_01.htmlhttp://biblioteca.sena.edu.co/exlibris/aleph/u21_1/alephe/www_f_spa/icon/35338/2/libro_01.html

apuntes de turbomaquina

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