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lunes, 25 de junio de 2012

Conceptos basicos del motor diesel


1. CONCEPTOS BÁSICOS: INSPECCIÓN AL MOTOR DIESEL, PANEL DE CONTROL Y BATERÍA


Figura 1. Motor Diésel.


1.1. IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES DEL MOTOR


Figura 2. Partes del Motor Diésel.

1.1.1 Culata.

Parte del motor que cierra los cilindros por su lado superior, sobre ellas están colocadas las valvulas de admisión y escape que corresponden a cada cilindro.

La forma y las características de la culata siempre han ido estrechamente ligadas a la evolución de los motores y, en especial, han venido condicionadas por el tipo de distribución y por la forma de la cámara de combustión. En motores diésel se diseñan con aleaciones de metales especiales para soportar altas temperaturas y disipar el calor producido en las cámaras de combustión


Figura 3. Culata.


1.1.1.1 Empaque o junta de culata.


Figura 4. Empaque de la culata.

Su función es impedir las fugas (dar cierre estanco) de agua y aceite entre:

- Los cilindros, pasajes de agua y conductos de aceite.
- Compresibilidad

Existen varios tipos de empaques:

- Empaques metaloplásticos
- empaques metálicos
- juntas en victocor

Nota: un empaque mal adaptado produce escapes e impide que las culatas asienten firmemente sobre el bloque de cilindros. También se debe tener en cuenta que un mal torque puede causar fugas o inclusive el daño del empaque.


1.1.1.2 Válvulas de admisión y escape. Sus funciones son:


- Las válvulas permiten la entrada del aire y el escape de los gases de la cámara de combustión.
- El asiento de las válvulas contra la superficie de los asientos correspondientes sella la cámara de combustión.
- Transmite el calor de la combustión al aceite lubricante y al elemento enfriador a través de las guías de los asientos y las paredes de la culata.


Figura 5. Partes de la válvula de admisión.


1.1.1.3 Balancín y eje.


Figura 6. Balancín

Sus funciones son:

-Transmitir el movimiento de la varilla de empuje a las válvulas e inyectores.
-Controlar la entrada del aceite a las piezas en la culata.

1.1.1.4 Árbol de levas


Figura 8. Árbol de levas.

El árbol de levas es el encargado de abrir y cerrar las válvulas de forma que realice un giro completo cada dos vueltas de cigüeñal o ciclo completo de trabajo. Para conseguir esto lleva mecanizados unos salientes llamados levas que son los encargados de regular todo el ciclo y efectuar el empuje necesario.


1.1.2 Bloque del motor.

Es la parte más grande del motor. Contiene los cilindros donde los pistones suben y bajan. Unos conductos donde pasa el líquido de enfriamiento y otros para la lubricación de las partes móviles.


Figura 9. Bloque del motor.


El bloque del motor o bloque de cilindros es el cuerpo principal del motor y se encuentra instalado entre la culata y el cárter. Por lo general, el bloque es una pieza de hierro fundido, aluminio o aleaciones especiales, provisto de grandes agujeros llamados cilindros. El bloque está suspendido sobre el chasis (bastidor) y fijado por unas piezas llamadas soportes. En la parte alta recibe la culata del cilindro, formando un cuerpo con los cilindro. El bloque del motor debe ser rígido para soportar la fuerza soportada por la combustión, resistir a la corrosión y permitir evacuar por conducción parte de calor. Su fundición es de hierro gris o de hierro en aleación con otros metales.


1.1.2.1 Cilindros.

Su función es alojar a los pistones y contribuir con la refrigeración del motor.



Figura 10. Cilindro.


El cilindro consta de dos partes que son el cuerpo y la culata. El cuerpo es de forma cilíndrica. Las dimensiones son determinadas de acuerdo a las características del motor como son el número de cilindros y la potencia.

1.1.2.2 Pistón.


Se encarga de transmitir la fuerza que se genera en la combustión a las bielas y el cigüeñal.

El pistón, generalmente hecho de una aleación de aluminio, es de forma cilíndrica, cerrado por el extremo superior. Su construcción varía según las marcas y los modelos de los motores, adicionalmente tiene que estar hecho a precisión y fabricado a tolerancias muy estrictas. Como los pistones reciben el tremendo impacto desarrollado por la expansión de los gases de la combustión, debe construirse de materiales muy resistentes y a la vez de poco peso.





Figura 11. Pistón.

1.1.2.3 Cigüeñal.

Es una pieza con una aleación de acero de considerable resistencia mecánica. Algunos cigüeñales modernos son huecos; así pueden ser gruesos y robustos, pero de poco peso.


Debe poseer la resistencia necesaria para no deformarse durante el tiempo de explosión de los pistones. Adicionalmente debe estar equilibrado dinámica y estáticamente, para eliminar las vibraciones producidas por el peso de sus codos, donde se acoplan los conjuntos de bielas y pistones. El cigüeñal ha sido diseñado para cambiar el movimiento recíproco de la biela en movimiento rotativo. El cigüeñal tiene conductos en los codos por donde el aceite lubricante de los casquetes de bancada (cojinetes principales) fluye hacia los casquetes de la biela.


Figura 12. Cigüeñal.


1.1.2.4 Biela.

El cigüeñal y las bielas convierten el movimiento lineal de sube y baja de los pistones en movimiento rotatorio. La siguiente figura hace una comparación con lo que sucede en el desplazamiento de una bicicleta.


Figura 13. Bielas.


1.1.2.5 Volante.

Por medio del volante se consigue que el cigüeñal siga girando en los otros tres tiempos del ciclo del motor. Es una pesada rueda en uno de los extremos del cigüeñal. Cuando el cigüeñal es puesto en movimiento por la fuerza del pistón aplicada mediante la biela durante el tiempo de expansión, la inercia del volante hace que el cigüeñal continúe girando mientras se producen los tiempos de escape, admisión y compresión siguientes.

También sirve como plato de soporte del embrague, que sirve para transmitir o no, a voluntad del conductor, el movimiento del motor al resto del automóvil.

Figura 14. Volante.


1.1.3 Cárter.

El cárter no sólo sirve para almacenar el aceite. También contribuye con la refrigeración del aceite y ayuda a disipar la temperatura del lubricante. Dispone de un orificio en la parte inferior para permitir el vaciado del aceite y aloja la varilla de nivel, aunque en algunos modelos se dispone de indicador electrónico.



Figura 15. El cárter y sus partes: 1. depósito, 2.tapón de vaciar, 3.empaque, 4.varilla de nivel, 5. colador, 6. tubo de succión

1.2 FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIÉSEL.

Figura 16. Ciclo de trabajo del motor diésel.

Los motores diesel utilizan como combustible A.C.P.M (aceite combustible para motores). Los motores diesel son utilizados especialmente en vehículos utilitarios, es decir vehículos para servicios en los cuales se ejerce gran fuerza, por ejemplo, camiones, buses, busetas, etc. Los motores diesel son de cuatro tiempos: 

a. Admisión: En este tiempo lo que hace el motor es dejar pasar aire a la cámara y el cilindro y posteriormente se cierra la válvula, durante este tiempo el pistón va descendiendo a medida que va entrando el aire a el cilindro.

b. Compresión: Durante este tiempo el pistón va ascendiendo para comprimir el aire depositado en el cilindro lo cual origina que el aire al encontrarse comprimido enseguida se eleve a altas temperaturas.

c. Combustión: Al encontrarse el aire comprimido (caliente) los inyectores dejan pasar un poco de combustible (A.C.P.M) a la cámara donde inmediatamente esta mezcla se prende y hace que el pistón descienda bruscamente y el cilindro quede cubierto por C02, motivo por el cual este gas debe liberarse.

d. Escape: Durante este tiempo la válvula de escape se abre e inmediatamente el pistón sube y se libera el gas resultante de la combustión, después de esto la válvula se cierra y el ciclo vuelve a comenzar.



1.2. IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES DE LA BATERÍA.


La batería es un dispositivo que permite almacenar energía en forma química para ser empleada luego en forma de electricidad.

Figura 17. La batería.

1.2.1 Placas.

Pueden ser positivas, conectadas al borne positivo de la batería y que normalmente se identifican con el signo (+) o con el color rojo. Estas placas están compuestas por peróxido de plomo que es una sustancia porosa que permite que el electrolito penetre con facilidad. Las placas negativas se identifican con el signo  (-) y con el color negro, y están compuestas por plomo esponjoso que facilita la penetración del electrolito.

Figura 18. Placas de la batería.


1.2.2 Electrolito.

El plomo esponjoso y el peróxido de plomo que rellenan las placas no pueden entrar en actividad por sí solas. Para ello es necesario sumergirlas en una solución de agua y ácido sulfúrico, el cual inicia una reacción química al entrar en contacto con el peróxido y el plomo para generar energía eléctrica.

El electrolito sirve como conductor de la corriente eléctrica en la batería.


Figura 19. El electrolito.


1.2.3 Bornes.

Pueden ser positivos que se identifican con el signo (+) y normalmente las conexiones y cables que van a este borne o polo son de color rojo.

El borne negativo se identifica con el signo (-) y sus conexiones normalmente se hacen con cables negros.

1.2.4 Estado de carga.

Figura 20. Fase de descarga de la batería. 




Durante el funcionamiento, la batería se carga y descarga constantemente debido a que se producen reacciones químicas que se reinvierten y estos ciclos provocan desgaste en los componentes. Para conocer su estado se deben hacer algunas pruebas.


1.2.4.1 Prueba de gravedad específica.
Figura 21. Prueba de gravedad específica. 

La gravedad específica es la relación que existe entre el peso de un cuerpo y el de igual volumen de agua pura. El electrolito de la batería es más pesado que el agua. La gravedad específica del electrolito indica el estado de carga. Las baterías libres de mantenimiento cuentan con un hidrómetro integrado en forma de agujero. Cuando se ve el punto verde, la batería está cargada completamente, cuando se ve un color oscuro o rojo la batería debe ser reemplazada, y cuando se ve el color amarillo se debe cargar la batería.


Figura 22. Indicador del estado de carga de la batería.

En baterías con tapones en las celdas se utiliza un hidrómetro flotante de vidrio para verificar la gravedad específica del electrolito. Una bateríacompletamente cargada tiene una lectura de gravedad específica de 1.275 ± 0.010 y se debe tener en cuenta la siguiente tabla: 


Tabla1. Estado de carga de la batería.


1.2.4.2 Prueba de nivel. 

Se comprueba el nivel del electrolito en la batería, si es bajo, o sea, está por debajo de la línea indicadora, es recomendable usar agua desmineralizada hasta llegar al nivel correcto.





Figura 23. Prueba de nivel.


1.2.4.3 Grado de sulfatación en bornes y placas. Durante el funcionamiento, la batería se está descargando y cargando constantemente debido a que se producen reacciones químicas. Este ciclo de carga y descarga desgasta lentamente los materiales activos en las placas, lo cual provoca que se oxiden las placas positivas. Cuando la oxidación alcanza el punto de activación insuficiente del área de la placa para cargar la batería, ésta se acaba y es necesario reemplazarla. Esta inspección es visual.


1.2.4.4 Prueba de reacción química.







Figura 24. Fase de carga de la batería.


Se debe encender el vehículo y destapar las tapas de la batería y observar si se producen burbujas, esto indica problemas con la batería.









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