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MOTORES DE COMBUSTION INTERNA “ANALISIS Y EVALUACION DE LA CULATA”

TALLER N° 1 INFORME Integrantes del grupo: Huerta Ayala, Alex

Sección: C12 - 5 – D Profesor: Chávez Garay, Luis Enrique

Fecha de realización: 24 de agosto Fecha de entrega: 01 de Septiembre

2016 - II

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TALLER N° 1

Motores de Combustión Interna

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1. INTRODUCCIÓN En el laboratorio se realiza la práctica de motores diésel, para este caso es del motor Toyota 2C. Los motores diésel son motores térmicos de combustión interna alternativo por la cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo diésel. Tambien llamado motor de combustión interna, estos motores producen una energía interna producto de la combustión de sus cilindros, el motor lleva diferentes componentes dentro de él ya sean fijos o móviles, estos componente realizan una función para el funcionamiento del motor. Para el funcionamiento del motor el componente tiene desgaste por el funcionamiento y esto tiene una medida de desgaste. El diagnóstico del motor se da de acuerdo al desgaste de sus componentes. En la actualidad hay muchas empresas que prestan servicio de reparación de motor, pero no realizan los pasos adecuados para el diagnóstico que hacen solo desmontar y cambiar la parte afectada. Para esto se debe realizar el por qué se produjo la falla y ver de qué sistema está produciéndose esa fallar. Esto quiere decir que buscar la raíz de donde se está produciendo para el desgaste de los componentes del motor. Es por ello, que se realizara el desmontaje y la medición de cada elemento de un motor, verificar el manual y ver la comparación de las mediciones obtenidas con las especificaciones del manual. Por otro lado es importante de cómo se debe trabajar, en cuanto a la limpieza del motor y la seguridad del trabajador y las coordinaciones de grupo en elaborar esta tarea.

2. OBJETIVOS: 2.1.Analizar las mediciones de los componentes del motor. 2.2.Desarmar y armar los componentes del motor de acuerdo al procedimiento dado por el fabricante (MANUAL). 2.3.Aprender el uso correcto de los instrumentos de medición y herramientas. 2.4.Analizar, evaluar, los parámetros de la culata, comparándola con especificaciones técnicas del manual de servicio. 2.5.Preparar un informe del estado actual para la toma de decisiones para un mantenimiento futuro.

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3. FUNDAMENTO TEORICO: El funcionamiento del motor está basado transformar la energía química producto del gas oíl en energía mecánica. La función del motor de un vehículo es dar movimiento del vehículo, todos los componentes la función es de dar movimiento al cigüeñal es por donde se transmite la potencia del motor hacia el vehículo. . El movimiento de los elementos componente de los motores endodérmicos alternativos se efectúa siempre a partir del efecto producido por el fluido activo. En este casos el movimiento se origina a partir de la reacción química violenta del mismos, al existir una combustión. Clasificación de motores La clasificación de los motores de combustión interna puede ser vasta , ya que existe diversas alternativas para el diseño de los mecanismo mecánicos y los sistemas auxiliares dentro dl mismo. Toda la clasificación depende de las especificaciones. Una de las clasificaciones más sencillas es por la disposición de cilindros y esto son:  Motores cilindros lineales.  Motores cilindros en V.  Motores cilindros opuestos. Otra forma de clasificar el por la cantidad de cilindro.

La culata del motor Es un bloque de metal que es llamado, también la cabeza del motor el material que contiene es de hierro fundido, ya que su función es sellar la parte superior de los cilindros de un motor, logrando evitar que exista perdidas de comprensión, el material compuesto de la culata tiene una gran conductividad térmica que permite liberar el calor de la cámara de combustión, ya que logra mejorar el rendimiento del vehículo logrando mejorar la relación de comprensión.

Figura N°1: Culata del motor La culata tiende a sufrir daños, ya que también sobre la culta va muchos componentes y esto causa desgastes, rajaduras, ralladuras y suciedad.

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Árbol de levas Es un mecanismo formado por un eje, acompañadas por distintas levas que puede tener distintos tamaños, orientadas en diferentes maneras para poder activar diferentes mecanismos de intervalos repetitivos, ya que su función es constituir un temporizador mecánico cíclico, también llamado programador mecánico.

Figura N°3: Árbol de levas

Dinamómetro Es un instrumento que se emplea para poder medir la fuerza

Figura N°3: Dinamómetro

Compresor de resorte El compresor de resorte es una herramienta eficaz en la utilización de extraer resortes, ya que lo comprime y no se requiere de una fuerza mayor para lograr extraer los resortes de la válvula del motor.

Figura N°4: Compresor de resorte

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Reloj comparador Es un aparato que transforma el movimiento rectilíneo de los palladores o puntas de contacto en movimiento circular de las tres agujas, se trata de un instrumento de medición que se utiliza para la verificación de piezas, ya que compara las diferencias que existen en la cota de varias piezas que se quieren verificar Figura N°5: Reloj Comparador

4. MATERIAL NECESARIO: 4.1.Motor diesel asignado 4.2.Maleta de herramientas 4.3.liquidas penetrantes. Instrumentos y herramientas especiales.           

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Micrómetro. Pie de rey. Mesa mármol. Goniómetro. Chupón, pasta de esmeril, aceitera y azul de Prusia. Alexómetro. Regla de pelo. Lamina de calibrar. Extractor de resorte. Escuadra. Reloj comparador de base magnética.

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5. DESARROLLO: 5.1.Observando la placa estampada en el monoblock del motor y utilizando el manual de especificaciones, llene los espacios en blanco con los datos del motor asignado:

Modelo del motor Serie del motor Arreglo del motor Calibre Carrera Cilindrada Numero de cilindros Disposición de los cilindros Cantidad de válvulas por cilindro Luz de juego de válvulas Admisión Escape Tipo de combustión Orden de encendido Sentido de giro del cigüeñal A medida que desarme el motor asignado, tenga cuidado de poner las piezas de manera organizada de modo que sepa cómo armarlo correctamente. Asegúrese de que las culatas están marcadas correctamente. Observe bien el sitio y posición de las empaquetaduras, y haga una inspección visual de las piezas que vaya quitando. Si nota piezas rotas o faltantes, regístrelas en una hoja y notifique de ello al profesor a cargo para su reemplazo. Cuando haya quitado las culatas, límpielas de modo que puedan hacer las mediciones en forma correcta. Guarde las piezas que quitó en los carritos asignados después de cada día de trabajo.

5.2.

Desmontaje de la Culata Ahora comenzará el proceso de desmontaje de la culata del motor asignado. Consulte los manuales apropiados para el procedimiento de desmontaje de la culata del motor. 5.2.1.

El caso de un motor convencional con bomba de inyección Gire el motor hasta la posición del punto muerto superior (TDC) de la carrera de compresión, cilindro No.1. Inserte el perno de sincronización en el volante y verifique que el pasador de sincronización puede instalarse en la bomba de inyección. Una vez hecho esto, puede quitarse la bomba de inyección. Usando etiquetas con abrazadera, cinta masking tape, marcador metálico o cualquier otro método necesario, marque las piezas lo que será de ayuda en el proceso de rearmado posteriormente.

¡Antes de desmontar la culata, retire los inyectores de combustible. Esto evitará el daño de las puntas de los inyectores! 5.2.2.

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A medida que desmonte otros componentes del motor, inspeccione las piezas que retira y revise visualmente en busca de daño, como fisuras, desgaste o deformaciones. Revise las áreas de la superficie de las empaquetaduras en busca de deformación o fugas. Revise en busca de restricciones de los conductos de aceite y refrigerante. Observe cuidadosamente las marcas de sincronización del árbol de levas, cigüeñal y ejes auxiliares, si está equipado. Tenga en cuenta para referencia Pág. 7

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posterior cómo es la alineación de estas marcas. Antes de quitar la culata (o culatas), inspeccione las varillas de empuje, los balancines, los pivotes de balancín y los ejes en busca de desgaste, doblado, fisuras, piezas flojas y conductos de aceite bloqueados. 5.2.3.

Realice un gráfico indicando la ubicación de las válvulas de escape y válvulas de admisión, así como cilindros en el motor.

Figura N°5: válvulas de admisión y escape del motor y cilindro.

5.2.4.

Dibuje la culata y sus pernos (vista de planta) y luego enumere los pernos ordenadamente para proceder a aflojar los pernos de cabeza hexagonal. Busque la información en el manual, con la ayuda del número de serie y el modelo del motor asignado.

5.2.5.

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Desmonte la culata, respetando los pasos expuestos en el manual de desarmado.

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No olvide guardas las piezas de modo que sea fácil después colocarlas en su lugar original. Use bandejas u otros contenedores de almacenamiento disponibles. Consulte al instructor si necesita ayuda. 5.3.

Desarmado de la Culata 5.3.1.

Desarme de la culata, para retirar las válvulas y resortes de válvula.

5.3.2.

Al comprimir los resortes para el desarmado de las válvulas y seguros de sujeción utilícese un compresor de resortes. ¡¡ Recuerde siempre usar gafas de seguridad cuando manipule el compresor y cuando retire los seguros!! ¡¡ Podría causar daños a los ojos!!

5.3.3.

Coloque las válvulas en orden en un soporte para válvulas.

5.4.Medición de la planicidad de la culata La curvatura de las culatas no deben de sobrepasar como máximo 0.03 mm. El control se efectúa con un calibrador de laminilla y una regla de pelo, cuyos lados están cortados según las normas DIN 874 Normal de exactitud. Si se comprueban curvaturas por encima de los valores admitidos o rayaduras, las culatas deberán rectificarse o cambiarse. 5.4.1.

Después de una limpieza a la superficie de la culata, proceda a la medición de la planitud. Es necesario determinar si la culata se encuentra sin alabeo o curvatura alguna en su superficie.

5.4.2.

Mida la planicidad de la culata o culatas en varias posiciones.

a. Especificación: 0.02mm

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Actual: menos de 0.03mm.

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b. Recomendaciones: Por lo analizado la plenitud de la culata se encuentra dentro del rango especificado del manual. Al momento de montar la culata en el monoblok tener cuidado en los ajustes de los pernos de culata, seguir los pasos del manual, de lo contrario se deformaría. Antes de medir la plenitud limpiar la base de la culata y si es necesario lijar con lija fina (1000). Realizar mediciones en diferentes posiciones y lugares de la culata, tomar la medida mayor.

c. observación En el almacén no se encontró lamina de calibrar de 0.02 mm se utilizó uno de mínimo que es de 0.0mm. En la culata se encontró una parte oxidada dado que era la falta de ajuste de los pernos.

5.4.3.

¿Basado en el material de construcción de la culata, qué método se usa para revisar en busca de fisuras? Explique el procedimiento. Para hallar las fisuras de la culata se aplicó dos métodos de inspección visual líquidos penetrantes. Procedimiento de líquidos penetrantes:  Limpiar cuidadosamente la superficie a inspeccionar de pintura, aceite, grasa y otros contaminantes. Será necesario eliminar los restos de óxidos, pinturas, grasas, aceites, carbonillas, etc.  Los penetrantes se aplican por inmersión, rociado con un cepillo o brocha, vertiendo el líquido sobre la pieza o cualquier otro método, vertiendo el líquido sobre la pieza o cualquier otro método que cubra la zona que se inspecciona.  Aplicar el revelador y dejarlo actuar.  Una vez aplicado el revelador, hay que esperar un tiempo para que absorba el penetrante, este tiempo oscila entre 5 y 15 minutos.  Una vez transcurrido el tiempo de revelado, se procede a la inspección de los posibles defectos de las piezas procesadas.

5.4.4.

Realice la prueba apropiada para revisar en busca de fisuras y registre sus hallazgos aquí. En la búsqueda de fisuras de la culata el método de líquidos penetrantes se realizó en donde no se encontró ninguna fisura la culata se encuentra en buena condición .

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5.5.Medición de los resortes de la culata 5.5.1.

Inspeccione los resortes de válvulas en busca de desgaste o daño. Luego, usando una escuadra de acero, calibrador de laminillas y una superficie plana, revise la simetría o verticalidad de los resortes de las válvulas. Ya que las culatas pueden tener 2, ó más válvulas por cilindro y que el motor asignado puede tener 4,6, 8 o más cilindros, indique en los espacios las medidas reales de la simetría de los resortes de las válvulas. El valor especificado debe estar entre 1,6 mm o menos como valor estándar y un valor máximo de inclinación de 2 mm. SIMETRÍA O VERTICALIDAD DEL RESORTE. Especificación: ________________ Cilindro

Resorte Interior (Admisión)

1

Resorte Exterior (Admisión)

Resorte Interior (Escape)

0.79 mm

2

1.34mm

0.91mm

1.38mm

No tiene

5.5.2.

Resorte Exterior (Escape)

No tiene

3

0.97mm

1.19mm

4

0.86mm

1.26mm

Usando el probador de resorte de válvula (dinamómetro), verifique la tensión correcta de los mismos resortes de válvula a una altura específica (interno y externo si lo tuviera). Luego verifique la longitud del resorte suelto con un pie de rey. TENSIÓN DEL RESORTE EXTERNO. Especificación: a) Fuerza de ensayo: 225 Neuton b) Longitud del resorte bajo carga del dinamómetro : 38 mm c) Longitud del resorte libre, sin compresión: 46.6mm TENSIÓN DEL RESORTE INTERNO (si lo tuviera) Especificación: Longitud del resorte bajo carga del dinamómetro: ______ a) Fuerza de ensayo: _______________ b) Longitud del resorte bajo carga del dinamómetro: ______ c) Longitud del resorte libre, sin compresión: _________

b) Longitud del resorte bajo carga del dinamómetro

c) Longitud del resorte libre, sin compresión

a) Fuerza de ensayo: _______________

Cilindro

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Medida

Resorte Interior (Admisión)

Resorte Exterior (Admisión)

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Resorte Interior (Escape)

Resorte Exterior (Escape)

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b. Long. (mm)

38mm

38mm

c. Long. (mm)

46.6mm

47.6mm

b. Long. (mm)

37.5mm

c. Long. (mm) b. Long. (mm)

3

4

38mm

46.6mm No tiene

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46.9mm No tiene

37.8mm

37.8mm

c. Long. (mm)

46.5mm

46.6mm

b. Long. (mm)

37.8mm

38mm

c. Long. (mm)

46.78mm

47.76mm

5.6.Medición de las guías, asientos, válvulas y varillas de empuje 5.6.1.

Usando un micrómetro, mida los vástagos de válvula en el área de roce con la guía de válvula y registre la medición MENOR en la tabla de abajo. MEDICIONES DEL VÁSTAGO DE VÁLVULA Especificación: _____________________

Cilindro

Válvula (Admisión)

Válvula (Escape)

1

7.979mm

7.955mm

2

7.98mm

7.948mm

3

7.47mm

7.949mm

4

7.965mm

7.95mm

Válvula (Admisión)

Válvula (Escape)

Solo tiene dos válvulas por cilindro.

5.6.2.

Usando un reloj comparador y un alexómetro pequeño (o un reloj comparador y una base magnética), mida el diámetro interno de las guías de válvula. Mida la guía en la parte superior, media e inferior, luego a 90 0 de la primera medición en la parte superior, media e inferior. Registre la medición MAYOR en la tabla de abajo. MEDICIÓN DE LA GUÍA DE VÁLVULA Especificación: admisión_______ escape _______

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Guía (Admisión)

Cilindro

Guía (Escape)

1

7.995mm

7.990mm

2

8.018mm

8.114mm

3

8.014mm

8.060mmm

4

8.301mm

8.112mm

Guía (Admisión)

PFR

Guía (Escape)

Solo tiene dos válvulas por cilindro.

5.6.3.

Usando un compás o goniómetro, mida el ángulo de la cara de la válvula. Registre la medición MENOR en la tabla de abajo. MEDICIÓN DEL ANGULO DE LA CARA DE LA VÁLVULA Especificación: admisión_______ escape _______

Cilindro 1

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Ángulo válvula (Admisión)

44°

Ángulo válvula (Escape)

42°

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Ángulo válvula (Admisión)

Ángulo válvula (Escape)

Solo tiene dos válvulas por cilindro.

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2

43°

42°.30´

3

43°.40´

42°.20´

4

44°

43°

5.6.4.

Inspeccione las válvulas de admisión y escape observando las siguientes condiciones: - Desgaste de la punta del vástago de la válvula

5.6.5.

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Verticalidad del vástago de válvula

Rebabas o rayones en el vástago de válvula

Distorsión de la cabeza de válvula

Estriado de la superficie de la válvula

Quemado o fisuras de la superficie de la válvula

¿Basado en la inspección, cuál es su recomendación para las válvulas? Explique. El ángulo de la válvula está dentro de la especificación adecuado para el funcionamiento. Por otro lado en el asiento de válvula se verifico que el de escape no estaba asentado había manchas de color marrón que necesitaba asentar las válvulas temporáneo que es manualmente.

5.6.6.

Verificar el estado de los asientos de válvula. Compruebe la posición de asentamiento de la válvula. Aplique un poco de azul de Prusia (o plomo blanco) en la superficie de la válvula. Presione ligeramente la válvula contra el asiento. Gire la válvula hacia atrás y, luego, hacia adelante un cuarto de vuelta haciendo poca presión. -

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Compruebe que el contacto del asiento está a la mitad de la superficie de la válvula con la siguiente anchura: 1.0 a 1.4 mm. Pinte el área de la cara de la válvula (en el gráfico adjunto) que quedo impregnada de azul de Prusia después de la prueba.

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Quite la válvula e inspeccione la superficie de la válvula. ¿En dónde se borró el color en la superficie de la válvula? Comente brevemente.

Es necesario comprobar la superficie de la válvula de asiento para lo siguiente: - Si aparece azul 360º alrededor de la superficie, la válvula está concéntrica. Si no es así, reemplace la válvula. - Si aparece azul 360º alrededor del asiento de válvula la guía y la superficie están concéntricas. Si no es así, rectifique el asiento. 5.6.7.

Inspeccione las varillas de empuje (3) en busca de desgaste o daño (si lo tuviera). Luego, usando un calibrador de laminillas y una superficie plana, revise la simetría o verticalidad de las varilla de empuje y con un pie de rey mida la longitud de la misma. El valor especificado debe estar entre 0,4 mm (0,02 inch) o menos. VERTICALIDAD Y LONGITUD DE LA VARILLA. Especificación: NO TIENE VARILLA

Cilindro

Verticalidad (Varilla admisión)

Longitud (Varilla admisión)

Verticalidad (Varilla escape)

Longitud (Varilla escape)

1 2 3 4 5 LCHG

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6 5.7.

Armado de la Culata 5.7.1.

Arme de nuevo la culata o culatas del motor asignado siguiendo los procedimientos indicados, registre las mediciones y responda las preguntas.

5.7.2.

Inspeccione los retenedores de los resortes de válvula, las trabas o seguros y las ranuras de válvula. Instale los sellos de los vástagos de válvula.

5.7.3.

Instale los asientos de los resortes de válvula y los sellos de los vástagos de válvula. Luego, usando un compresor de resorte de válvula, instale los resortes de válvula y las guardas.

6. OBSERVACIONES:

7. RECOMENDACIONES 8. BIBLIOGRAFIA Stodomingo, Estudio del Motor de Arranque. Recuperado de http://www.stodomingo.ute.edu.ec/content/101688-153-20-2-6-17/Curso%20de%20electricidad%20del %20automovil%20-%20Estudio%20del%20Motor%20de%20arranque.pdf

9. ANEXOS CRITERIOS DE EVALUACION DE LA TAREA

Apellidos y Nombres de los integrantes del taller (de los integrantes de cada grupo) 1 2 3 4 5

Punto s

Detalles LCHG

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1

2

3

4 TECSUP

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Motores de Combustión Interna

A

* Asistencia y puntualidad

2

B

Seguridad integral y llenado de ATS (escanear ATS y colocar en anexos)

2

D

Orden y limpieza en el desarmado y armado

4

E

Inspección visual de los componentes (fotografías y comparaciones)

2

F

Toma de datos y análisis de las mediciones

4

G

Observaciones, conclusiones y recomendaciones

6

Puntaje total

PFR

20

* Tardanza: 0

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