elementos auxiliares de los motores diesel
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ELEMENTOS AUXILIARES DE LOS
MOTORES DIESEL
Realizado por: Franklin Alberto Robles Granda
Juan Carlos Sarmiento
LUBRICACIÓN DE MOTORES DIESEL El buen funcionamiento de los motores
diesel modernos requiere una elección de lubricantes adaptados a sus diferentes condiciones de utilización.
Es necesario en efecto distinguir entre los motores diesel que equipan los vehículos de turismo y furgonetas ligeras(motores de régimen rápido) y los que emplean en los grandes camiones(motores de régimen medio o lento).
LUBRICACIÓN DE MOTORES DIESEL Las condiciones de trabajo de uno y
otros son muy diferentes y exigen, por tanto, distintas clases de lubricación cuyas características respondan exactamente al tipo de motor y a su empleo
Hay que considerar también otros factores: combustible, temperatura ambiente, intervalos de vacio, etc.
LUBRICACIÓN DE MOTORES DIESEL La viscosidad del aceite tiene una gran
importancia y según la estación se emplean aceites de viscosidades diferentes. Para controlar la viscosidad del aceite que circula por el motor, ciertos constructores han equipado sus vehiculos con un indicador de viscosidad.
EL SISTEMA DE LUBRICACION Entre los diferentes órganos que
constituyen el sistema de engrase, podemos distinguir:Los órganos principales(carter de aceite o
deposito según el caso, canalizaciones, bomba y limitador de presión)
Los aparatos de control y seguridad y,Los filtros
CARTER
Sirve como deposito y debe presentar por lo tanto estanqueidad absoluta; juega un papel importante en la temperatura del aceite, el cual luego de haber pasado por el motor, es refrigerado por radiación en el carter; este esta provisto de un tapón de vaciado. El orificio de llenado esta ubicado en el semicarter o en la tapa de balancines, según los casos
CARTER
A veces existe el respiradero del carter cuya función es evitar las sobrepresiones en el interior del carter. Esta ubicado bastante alto para permitir la condensación de vapores de aceite.
En los motores empleados en atmosferas polvorientas el respiradero esta generalmente provisto de un filtro especialmente provisto para este efecto.
CANALIZACIONES Han de tener una sección suficiente para no
ser obstruidas por impurezas y para evitar cualquier perdida de presión en el circuito
Las conducciones exteriores o los órganos son generalmente de latón, cobre o acero.
Las que unen los organos tienen movimientos relativos entre ellos y son flexibles
Completa el circuito una red de conducciones internas que pueden ser mecanizadas u obtenida por fundición.
BOMBA DE ENGRANAJES
Esta constituida de dos piñones idénticos de con dientes rectos o helicoidales que engranan en el interior de un cuerpo de la bomba la cual tiene un orificio de entrada y de salida.
El primer piñón es accionado directamente por el cigüeñal o por un piñón movido por el ciguenal, el segundo es accionado por el primero girando en sentido contrario
BOMBA DE ROTORES En la posición A el aceite es aspirado y pasa
al espacio comprendido entre los rotores interior y exterior. Al girar el aceite se ve forzado hacia la posición B y debido a la excentricidad de los rotores, el espacio entre ellos disminuye de manera que el aceite es impulsado bajo presion hacia las conducciones del aceite del motor. Como esta bomba genera alta presión es necesario un limitador de presión.
BOMBA DE PALETAS
El rotor gira en el sentido de la flecha; debido a la excentricidad de este ultimo con respecto de la bomba, creando una depresion, bajo cuyo efecto el aceite es aspirado hacia el espacio (5), finalmente el aceite avanza a presion por el orificio de salida (2) hacia las canalizaciones de aceite del motor
DISPOSICIONES ESPECIALES Bomba de Recuperación Ciertos motores previstos para trabajar
bajo ciertos ángulos(maquinaria de obras publicas, motores marinos, etc.) están provistos de bombas de recuperación o de vaciado, destinadas a recuperar el aceite de retorno en las cavidades alejadas del deposito del cárter principal y bombeado hacia este, desde el que sera aspirado por la bomba de presión.
Engrase de Carter Seco Con el fin de reducir el tamaño del motor y
también de asegurar una buena lubricación a todos los órganos aun bajo fuertes inclinaciones, algunos motores llevan cárter seco.
En esta disposición, se encuentra generalmente una o dos bombas de recuperación que bombea el aceite de retorno de lubricación hacia un deposito separado, a partir del cual se alimenta la bomba de presión.
Cambiador de Calor
En los motores grandes en los que el volumen de aceite es grande, puede preverse un intercambiador de calor.
Según las condiciones de marcha de motor, se produce el intercambio entre el aceite y el agua, de manera que se mantenga la temperatura optima del aceite, sean cuales sean las condiciones de trabajo
Válvula de Descarga
La presión del aceite es función de su viscosidad y de la velocidad de la bomba. La válvula de descarga se encarga de limitar la presión del sistema.
Cuando la presión se eleva por un valor tarado previsto, la válvula se levanta de su asiento y libera la presión hacia el cárter del motor.
FILTROS DE LUBRICACION FINALIDAD DEL FILTRADO
Proteger al motorRetener los elementos perjudiciales para la
lubricación.Dejar pasar los elementos útiles.
El Filtrado Una lista de elementos perjudiciales a ser
retenidos por el filtro:Limaduras metálicas.Herrumbre.Fibras, insectos.Carbono duro o blando (carbonilla, grafito, etc.)Hollín.Polvos abrasivosArenas, lodosCarburantesAgua, etc.
Dispositivos de Filtrado
Filtro en derivación: una parte del aceite impulsado por la bomba es recogido en el circuito y es desviado hacia el filtro. Después de filtrado, el aceite vuelve al cárter. En general este tipo de filtrado es mas optimo aunque el aceite debe circular varias veces por el circuito antes de quedar totalmente filtrado
Filtro en serie (full-flow): el filtro esta situado en el circuito de impulsión de la bomba y todo el aceite que circula en el circuito pasa por el.
Esta disposición requiere colocar una válvula by-pass
DIFERENTES TIPOS DE FILTROS
FILTROS ESTATICOS:De tela metálica.Filtro magnético.Discos apilados.De elementos filtrantes por superficie.De elementos filtrantes en profundidad.
SISTEMAS DE REFRIGERACION
Refrigeración directa o por aire Consiste en dotar a las culatas(y por
ende a las cámaras de precombustión) y a los cilindros de superficies radiantes suficientes para poder evacuar el calor
Problemas de diseñoFundición: la colada de los cilindros de
aletas muy juntas debe efectuarse con una fundición muy sana y suficientemente dura.
Mecanizado: como los saltos térmicos son importantes, todos los juegos deben ser calculados con el mínimo error.
Montaje: especial cuidado con las juntas de estanqueidad
Refrigeración indirecta o por agua: En este sistema se emplea agua o
líquidos de gran capacidad calorífica. La circulación del agua puede
obtenerse de diversas maneras: por termosifón, por bomba o por termosifón acelerado por bomba.
CIRCULACION POR TERMOSIFON
Es un sistema que ya no se emplea actualmente y consiste en la circulación del agua por la diferencia de densidad cuando su temperatura varia.
TERMOSIFON ACELERADO CON BOMBA Adiciona una bomba montada sobre el
eje del ventilador que acelera la circulación del agua.
La bomba puede disponerse:Cerca de la salida del agua caliente,
impulsando el agua hacia la parte superior del radiador, o
A la llegada del agua fría en los cilindros
CIRCULACION DE AGUA POR BOMBA Este sistema utiliza una bomba situada
en un punto bajo del circuito del agua, entre el radiador y el motor de manera que este constantemente bajo carga
Este sistema hace dependiente de la bomba a todo el circuito de agua por lo que debe presentar el máximo de robustez y seguridad
COMPARACIONES ENTRE SISTEMAS REFRIGERACION DIRECTA VENTAJAS:
Simple mantenimientoEquilibrio térmico alcanzado rápidamenteMenor peso
DESVENTAJAS:Motor mas ruidosoRegulación mas delicadaMas costoso de fabricarAbsorción de potencia por la turbina
REFRIGERACION INDIRECTA VENTAJAS:
Mejor refrigeración de los puntos calientes(culata, válvula, inyectores) por la temperatura uniforme del agua
Mas barato de fabricar DESVENTAJAS:
Requiere mayor mantenimiento Posibilidad de fugas Posibles fenómenos de cavitación y de corrosión
ACCESORIOS DEL SISTEMA DE REFRIGERACION EL RADIADOR Evacua el calor transmitido por el agua. La
cantidad de calor evacuado es proporcional a: La diferencia existente entre la temperatura
ambiente y la del agua. La superficie frontal del radiador L a profundidad de los paneles y su superficie
de paso Tiempo durante el cual el agua esta en el
radiador
REGULACION DE LA REFRIGERACION Un motor diesel requiere una regulación
muy precisa de su temperatura de trabajo debido a que una de las condiciones para el correcto desempeño del motor térmico es una temperatura alta de trabajo, esta regulación se puede lograr de varias maneras: Regulación de la circulación del agua por
termostato Regulación de la ventilación Por persianas obturadoras
TERMOSTATOS
Su finalidad es obturar el circuito de refrigeración de manera que se desconecte el radiador en el momento en el que el motor esta “frio” y conectarlo nuevamente cuando la temperatura se eleve
TERMOSTATOS DE CAJA ANEROIDE Consta de un fuelle extensible (que
tiene termo dilatación ) sujeto a una armadura el cual gobierna una válvula o compuerta que se abre o cierra de acuerdo a la temperatura existente
TERMOSTATOS DE CAPSULA DE RESINA Tienen un tiempo de respuesta mas
rápido debido a que el fuelle es reemplazado por una capsula que contiene cera o resina de un coeficiente de dilatación elevado
VENTILADORES TIPOSDe embrague electromagnético
Con motor eléctrico(moto-ventiladores)
De embrague magnético(iman permanente)
De embrague hidráulico
Ventilador de embrague electromagnético El electroimán (A) es solidario de la polea
de la bomba de agua y la armadura(B)esta unida al ventilador(montado loco sobre el eje de la bomba de agua) por tres laminas elásticas(C) que aseguran el arrastre cuando la armadura esta pegada al electroimán. La corriente eléctrica que hace funcionar el electroimán pasa por un contacto térmico que esta sobre la culata
Ventiladores con palas de paso variable Tiene unas paletas(5) constituidas por una
armadura metálica(4) forrada de caucho. La deformación de esta armadura metálica determina la variación del paso de las palas, y se obtiene gracias a una capsula termostática que acciona un eje(3) situado en el árbol de la bomba de agua. Cuando mas aumenta la temperatura, mas aumenta el paso. Un resorte(2) facilita el retorno de las palas al bajar la temperatura.
Ventiladores de mando variable
Tiene cuatro órganos esenciales: bomba hidráulica, motor, regulador de la temperatura y de caudal y un deposito