• Author / Uploaded
• Omar Vasquez Alarcon

• Categories
• Carburador
• Máquinas
• Motor de combustión interna
• Electricidad
• Motores

Citation preview

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

EL CARBURADOR El carburador es el dispositivo que se encarga de preparar la mezcla de aire-combustible en los motores de gasolina. A fin de que el motor funcione más económicamente y obtenga la mayor potencia de salida, es importante que la gasolina esté mezclada con el aire en las proporciones óptimas. Estas proporciones, denominadas factor lambda, son de 14,7 partes de aire en peso, por cada parte de gasolina; es lo que se llama mezcla estequiométrica. Pero en ocasiones se necesitan otras dosificaciones, lo que se llama mezcla rica(factor lambda menor de 1) o bien mezcla pobre, es decir factor lambda mayor de 1, en volumen corresponden unos 10 000 litros de aire por cada litro de gasolina.

1. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

MECANICA AUTOMOTRIZ 1

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

El carburador posee una sección donde la gasolina y el aire son mezclados y otra sección donde la gasolina es almacenada a un nivel muy preciso, por debajo del nivel del orificio de salida (cuba). Estas dos secciones están separadas pero conectadas por la tobera principal. La relación de aire-combustible es determinante en el funcionamiento del motor. Esta mezcla, llamada también factor lambda, indicada en el párrafo anterior no debe ser menor de unas 10 partes de aire por cada parte de gasolina, ni mayor de 17 a 1; en el primer caso hablamos de mezcla rica y en el segundo de mezcla pobre. Por debajo o por encima de esos límites el motor no funciona bien, llegando a calarse, en un caso "ahogando" las bujías y en el otro calentándose en exceso, con fallos al acelerar y explosiones de retorno. En la carrera de admisión del motor, el pistón baja dentro del cilindro y la presión interior del cilindro disminuye, aspirando aire desde el purificador (filtro), carburador y colector de admisión fluyendo hasta el cilindro. Cuando este aire pasa a través del estrechamiento del carburador (Venturi), la velocidad se eleva, y por el efecto Venturi aspira la gasolina desde la tobera principal. Esta gasolina aspirada es soplada y esparcida por el flujo de aire y es mezclada con el aire. EI carburador opera básicamente con el mismo principio de un pulverizador de pintura. Cuando el aire es soplado, cruzando el eje de la tubería pulverizadora, la presión interior de la tubería cae. El líquido en el pulverizador es por consiguiente aspirado dentro de la tubería y atomizado cuando es rozado por el aire. Mientras mayor sea la rapidez del flujo de aire que atraviesa la parte superior de la tubería de aspiración, mayor es la depresión en esta tubería y una mayor cantidad de líquido es aspirada dentro de la tubería

MECANICA AUTOMOTRIZ 2

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

2. EVOLUCIÓN DEL CARBURADOR

Con el tiempo el carburador va evolucionando y añadiendo dispositivos para optimizar su funcionamiento. Adquiere su forma definitiva en los años 60-70, puesto que es en esta época cuando los diseñadores de motores se percatan de que el sistema ha llegado al límite y que se necesita implementar mecanismos más avanzados para incrementar la eficiencia y facilidad de manejo por parte del usuario. Sin embargo, es en los años 80 cuando el carburador alcanza su máximo desarrollo tecnológico ya que se fabricaron unidades bastante sofisticadas destinadas a modelos de automóviles de gama alta intentando emular la eficiencia, rendimiento y facilidad de manejo de una inyección multipunto pero con la respuesta y sonoridad tradicionales. Al final el sistema demostró ser un fracaso debido a que su complejidad provocaba problemas de ajuste y mantenimiento, que terminaban provocando mayor consumo y fallos que un carburador tradicional. También hubo un intento de aplicar la gestión electrónica al carburador, con el mismo nefasto resultado. Sin embargo, el carácter monolítico del carburador hace que sea complejo de controlar electrónicamente. Por lo tanto, los sistemas de inyección, al tener una naturaleza más modular se ajustan mejor a la gestión electrónica. Salvo las aberraciones de los 80, el carburador usado actualmente en diversas aplicaciones no automovilísticas tiene un diseño similar desde los años 70.

MECANICA AUTOMOTRIZ 3

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

De este modo, el carburador fue perdiendo mercado progresivamente hasta que a mediados de los 90 en que fue definitivamente reemplazado en automóviles y motocicletas de alta cilindrada.

Reemplazo A partir de los años 1960 se empezó a comercializar el reemplazo del carburador, una solución más eficiente y avanzada basada en inyección multipunto (un inyector por cilindro) que permite obtener más potencia y menor consumo sobre la misma mecánica. El sistema monopunto

A finales de los 1980 y con el objetivo de aprovechar todas las mecánicas de automóvil que ya estaban diseñadas o construidas para carburación, apareció un instrumento llamado "inyección monopunto". Este sistema consiste en un instrumento que se coloca en el sitio del carburador (manteniendo el mismo filtro de aire y el mismo colector de admisión) y que contiene una mariposa y un inyector. En lugar de pulverizar por depresión, es el inyector quien pulveriza la cantidad adecuada en función de las revoluciones y del comportamiento del acelerador. Este sistema añadía eficiencia al motor aunque no incrementaba su potencia. Al ser una solución temporal terminó desapareciendo cuando dejaron de existir en el mercado sistemas diseñados para carburación. Fue sustituido por la inyección multipunto tradicional.

El carburador actualmente Aunque haya desaparecido del mercado del automóvil y de la motocicleta de altas prestaciones, hoy día el carburador sigue presente y se sigue montando en millones de máquinas debido a las desventajas de la inyección en maquinaria ligera y de bajo coste: mayor precio, peso, volumen y complejidad. Tipos de máquinas que siguen usando carburador Actualmente se valora el carburador junto con el motor de dos tiempos en vehículos y maquinaria ligeros. A pesar de ser el montaje menos eficiente, es el más barato y el que obtiene más potencia por unidad de peso. Se usa en maquinaria agrícola ligera (motosierras, motocultores, etc), en ciclomotores y motocicletas de baja cilindrada, en los generadores eléctricos móviles y en los vehículos de modelismo con motor. También se siguen empleando en motores alternativos aeronáuticos, donde la inyección electrónica aún no representa un avance sustancial. En todos los casos las ventajas son similares: bajo peso, bajo coste, fácil mantenimiento, buenas prestaciones, fácil transporte y mayor fiabilidad

MECANICA AUTOMOTRIZ 4

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

3.

PARTES DEL CARBURADOR

 Regulador de mezcla Ya que el clima, condiciones del aire y calidad de la gasolina comercializada son diferentes en cada zona pueden afectar al funcionamiento del motor de forma que pida una mezcla más rica o más pobre de la que fue otorgada por diseño. El accesorio más básico de un carburador es el regulador de mezcla. Consiste en una válvula regulable (un grifo diminuto) que se ubica en el conducto que suministra la gasolina al tubo de Venturi y que se abre o cierra mediante un tornillo montado en la carcasa del carburador.

También se utiliza en motores antiguos para mantener los gases de escape dentro de los límites legales ya que al empobrecer la mezcla disminuyen los niveles de contaminantes y el consumo. Coloquialmente se llama "carburar" al hecho de ajustar la mezcla para que el motor queme en condiciones óptimas. Como las condiciones atmosféricas y la composición de la gasolina no son constantes se recomienda ajustar la mezcla periódicamente.

 Ahogador El ahogador (también conocido como válvula de aire, arrancador, cebador, estárter y estrangulador) es un dispositivo que por diversos mecanismos incrementa la riqueza de la mezcla para que el motor arranque correctamente y tenga un funcionamiento suave mientras no haya alcanzado la temperatura de trabajo. Si el carburador carece de este dispositivo o éste actúa de forma insuficiente se puede emular su funcionamiento manteniendo el acelerador ligeramente por encima del ralentí.

MECANICA AUTOMOTRIZ 5

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

El dispositivo consiste en una mariposa o guillotina que cubre de forma total o parcial la boca del carburador. Sin embargo, reciben distintos nombres en función de la naturaleza del mecanismo que activa el dispositivo. Existen tres tipos de ahogador: manual, térmico y eléctrico. 

Ahogador manual

Es el más elemental y también el más común en los ciclomotores y motocicletas. Consiste en un tirador o palanca que está al abasto del conductor. Este tirador acciona un cable que actúa directamente sobre el starter. Hasta los años 70-80 solamente se usaba este sistema. 

Ahogador térmico

Es considerado starter automático ya que el conductor no necesita intervenir para accionarlo. Sólo sirve para los motores refrigerados por líquido. Es un sistema más avanzado en el cual el carburador consta de un dispositivo formado por un pequeño bombo con un termostato (muelle bimetal) en el interior y lleva conectado un manguito que forma parte del circuito de refrigeración del motor. El sistema tiene un muelle que hace que el starter se mantenga cerrado mientras el motor está parado o frío. Cuando el líquido alcanza la temperatura de trabajo del motor, el muelle del termostato (al ser más potente que el muelle de cierre) vence y mantiene el starter abierto mientras no baje la temperatura del refrigerante. 

Ahogador eléctrico

Es el sistema más avanzado que usan los carburadores. Consiste en un sensor eléctrico de temperatura similar al que va conectado al tablero y permite consultar la temperatura del refrigerante. En lugar del bombo hay un electroimán que mantiene cerrado el starter mientras el sensor no alcance la temperatura indicada.

MECANICA AUTOMOTRIZ 6

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA



Arrancador de tipo estárter

Es un dispositivo no muy común que incorporan algunas unidades pero que hoy día está en desuso. Consiste en un cuerpo de pequeño diámetro ajustado para dar una mezcla muy enriquecida. Se activa con un tirador manual que en lugar de accionar una guillotina que cubre el cuerpo principal del carburador, abre este cuerpo suplementario que aporta riqueza a la mezcla.

 Inyector de aceleración El inyector de aceleración, también llamado bomba de aceleración o bomba de pique, es un dispositivo que lanza un chorro de gasolina adicional cuando el conductor aprieta el acelerador, permitiendo una respuesta más rápida del motor e incrementa la aceleración. Esto se debe a que el combustible líquido es más pesado que el aire y tiene una mayor inercia. Por esta razón, al acelerar, el aire que entra al carburador aumenta su velocidad casi instantáneamente, mientras que la gasolina, al ser más pesada, tarda más tiempo en alcanzar el caudal correcto para mantener la mezcla en las proporciones correctas. Agregar combustible adicional mientras se acelera el motor, permite mantener la cantidad de combustible óptima, manteniendo el rendimiento del motor. Los hay de diversas formas en función de cómo se propulsa la gasolina: 



De émbolo: el carburador tiene un pequeño depósito cilíndrico con un pistón que sube o baja en función de si se pisa o suelta el acelerador. Cuando se pisa el acelerador, el pistón sube y empuja hacia el inyector una cantidad de gasolina proporcional al gas que da el conductor. De bomba: es más complejo e incorpora una diminuta bomba eléctrica que va lanzando gasolina a presión mientras el motor está acelerando. 

Avance automático

El avance del encendido es un proceso que se lleva a cabo en el distribuidor de encendido y que consiste en adelantar dinámicamente (de forma automática) el momento de chispa respecto del punto ideal para permitir más explosiones por unidad de tiempo y que el motor pueda ganar o perder revoluciones rápidamente. Ya que cuando se mueve el acelerador cambia la depresión o succión que hace el motor, el avance automático del distribuidor se acciona mediante un pulmón neumático que está montado en él y en función del vacío o depresión que recibe modifica el avance. A más depresión más avance de encendido. Para que el avance automático funcione y el motor acelere coordinadamente es necesario sincronizarlo con el carburador. Lo que permite esta coordinación es un manguerín conectado por una parte al cuerpo del carburador y por la otra al pulmón, de forma que éste tiene continuamente información de si el motor va a acelerar.

MECANICA AUTOMOTRIZ 7

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Efectivamente el avance también se puede dar en sentido inverso y se le llama atraso. Consiste en el proceso que permite que el motor desacelere. Cuando se retira el pie del acelerador, se cierra la mariposa y el aire prácticamente deja de circular, por lo que casi desaparece la depresión causada por el motor. Cuando decae la depresión se dice que atrasa para permitir al motor volver al punto de ralentí.

El proceso es el siguiente:        

El conductor aprieta el acelerador. Se abre la mariposa, se incrementa el paso de aire y se añade gasolina adicional. Al aumentar el paso de aire se incrementa la depresión. Esta depresión llega al distribuidor a través del manguerín. El pulmón mueve el dispositivo de avance permitiendo que el motor responda al régimen solicitado por el conductor. El conductor retira el pie del acelerador. Se cierra la mariposa y el vacío disminuye al mínimo. Al no tener depresión el avance vuelve al mínimo, como resultado el motor mantiene un ralentí estable.

(Este sistema se sigue usando en inyección de gasolina por la versatilidad que ofrece a bajas y altas vueltas) 

Pulmones

Son unos dispositivos que constan de una carcasa y una membrana interna que van conectados con un tubo fino al conducto de admisión. Su objetivo es accionar dispositivos en función de cambios en la depresión del aire que va hacia el motor. Sirven para realizar tareas de una manera más suave, controlada y precisa que si tuviera que hacerlo el conductor. Por ejemplo pueden conectar y desconectar la bomba de aceleración cuando es preciso, impedir la apertura de los cuerpos adicionales cuando no son necesarios, o incluso ajustar el ralentí. 

Carburador con doble cuerpo

Al montar sistemas más deportivos usando carburadores monocuerpo se encontró un dilema, si se buscaba un gran rendimiento había que usar un carburador de gran calibre, con eso se hacía complicado mantener una buena combustión y un consumo razonable en conducción tranquila. Igualmente si se usaba un monocuerpo de calibre pequeño para optimizar combustión y consumo se obtenía un rendimiento insuficiente. Para solventar este problema se desarrollaron los carburadores de múltiples cuerpos (o bocas); doble, triple y cuádruple cuerpo. Estos carburadores

MECANICA AUTOMOTRIZ 8

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

habitualmente trabajan en modo progresivo, esto significa que hay un cuerpo base que se usa para conducción habitual y se añade un cuerpo suplementario para condiciones de alta exigencia. El primer cuerpo o base suele tener un diámetro menor, con menor paso de gasolina que permite tener un consumo comparable al de un utilitario. Mientras que el segundo cuerpo o suplementario consiste en un tubo igual o mayor que permite más caudal de gasolina y otorga la máxima aceleración en condiciones puntuales de exigencia. El segundo cuerpo se abre con el acelerador de forma que una vez abierto todo el primer cuerpo, si el conductor sigue apretando se abre el segundo y así sucesivamente. La utilidad principal de múltiples cuerpos es proporcionar aceleración extra en momentos puntuales ya que una vez termina el proceso de aceleración y se estabiliza la velocidad solamente se requiere el uso del primero, salvo que se llegue a velocidades muy elevadas (en torno al 75% de la velocidad punta). Múltiples cuerpos con apertura controlada El principal defecto del sistema de múltiple cuerpo es que si al abrir el siguiente cuerpo no se efectúa con suma precisión pueden suceder varias cosas: 

 

Si es muy pronto se provoca un exceso de gasolina con la consiguiente mala combustión. Al aumentar demasiado el paso de aire se produce una caída en la depresión que provoca que el aire entre más lentamente en el motor. Lo que provoca síntomas de ahogo en el motor y puede disminuir el rendimiento e incrementar el ruido y el consumo innecesariamente. Si se abre bruscamente puede dar tirones o fallas. Si es demasiado tarde provocaría una aceleración inferior a la máxima que puede proporcionar el sistema.

Por ello en los modelos más avanzados de carburador progresivo los múltiples cuerpos no se puede abrir directamente con el acelerador. De esta forma el siguiente cuerpo está controlado por un pulmón que sólo permite abrirlo en el momento adecuado para que el rendimiento sea el máximo, se denominan pulmón de segunda boca. El conductor "pide" usarlo al accionar a fondo el acelerador pero solamente se abrirá cuando llegue el punto idóneo, mediante depresión de vacío, similar al avance del distribuidor. Estos sistemas suelen ser eficientes pero con el paso del tiempo pueden presentar algunos problemas debido al desgaste del pulmón, por eso es común encontrar el accionamiento de las bocas adicionales de manera mecánica.

4. VENTAJAS DEL CARBURADOR a. Menos costoso en su reparación b. Más livianos

MECANICA AUTOMOTRIZ 9

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

c. Fácil en su mantenimiento 5. DESVENTAJAS DEL CARBURADOR a. Mayor contaminación b. Menor potencia c. Menos durabilidad

EL DISTRIBUIDOR DE ENCENDIDO El distribuidor de encendido en un auto es muy importante porque practicante es el intermediario de la corriente con el motor, y ciertamente la chispa la genera la bujía la cual la transfiera al distribuidor a través de los cables, pero esta chispa jamás va llegar al motor si no a través del distribuidor, que a su vez es movido por el árbol levas, es por eso que es un real intermediario, recuerden que el motor enciende a través de la mezcla de aire y combustible pero sin la chispa no hay fuego que encienda. Y de esto vamos hablar. CONCEPTO El distribuidor de encendido es un elemento mecánico-eléctrico perteneciente al sistema de encendido, por supuesto en los motores de combustión a gasolina, etanol diésel e incluso a gas. Este envía la corriente eléctrica de alto voltaje, que le proviene de la bobina de encendido y el rotor, pero en el orden establecido de cada uno de los cilindros hasta las bujías de cada uno de ellos obviamente, De tal manera que este elemento de encendido como lo él es distribuidor se encarga entonces de colaborar con los torra elementos de encender el motor de nuestros coche. FUNCIONAMIE El distribuidor básicamente es el que distribuye los impulsos eléctricos, es todo, ahora bien, si desglosamos un poco más para que usted tenga un poco de luz en el camino al aprendizaje, le podemos indicar que al pasar la corriente eléctrica por la bujía produce en ella una chispa, esta enciende la mezcla de combustible y aire que está dentro de la cámara de combustión, luego este impulso eléctrico pasa por los puntos metálicos que se encuentran MECANICA AUTOMOTRIZ 10

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

en la tapa del distribuidor en el orden de encendido indicado por el fabricante de cada marca automotriz claro está, de tal manera que el orden en la fila de las bujías van produciendo la chispa una tras otra de manera ordenada, ya que el ciclo de giro del cigüeñal o del árbol de levas genera que los pistones suban y otros bajen. El distribuidor de esta hecho de plástico, pero de muy alta dureza y resistencia al calor por supuesto, debido a que su ubicación es literalmente encima del motor, de tal manera que las altas temperaturas que tiene que soportar extremas, aunado a los pulsos eléctricos que a la final también es fuego. Por otro lado también en su cuerpo se encuentra una placa de bronce la cual está sujeta al plástico por un gancho, más otra pieza de acero de forma aplanada y cilíndrica, la cual hace contacto con la placa que está hecha de bronce, y para finalizar debemos mencionar el rotor que forma parte de la parte interna del distribuidor. Así que podemos llegar a la conclusión que el distribuidor está fabricado de plástico duro, fuerte y resistente al calor, bronce y acero. PARTES DEL DISTRIBUIDOR DE ENCENDIDO En la explicación anterior donde indicamos sobre el o los materiales con que están fabricados los distribuidores de encendido, que por cierto su tamaño varía de acuerdo a la marca de cada coche, pero que en términos generales sus medidas oscilan con un largo de 3 a 10 centímetros, y un ancho de 2 a 4 centímetros, destacamos ciertos componentes que forman parte del cuerpo del distribuidor, y aunado a estos también existen otros elementos que juntos formas lo que es el cuerpo del distribuidor de encendido, esos componentes o elementos que lo conforman son los siguientes:  La Tapa: esta es de diseño redondeado, la cual ofrece de acuerdo a la cantidad de bujías del motor, unos piñones con orificios que sobresalen de la parte superior donde van enchufado los cables que viene de cada bujía, en la parte interna de esta tapa existen un contacto que va conectado al rotor, y está hecha del plástico duro y resistente al calor.

MECANICA AUTOMOTRIZ 11

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

 Los Platinos: estos son interruptores que pertenecen a la corriente eléctrica, los cuales impulsados por una leva que a su vez es accionada por el eje del distribuidor, hace que de manera alternada, estos se abren y se cierran, para que a la final envíen la corriente hacia la bobina de encendido.  El Condensador: es un elemento cilíndrico en el cual le sobresale un pequeño cable que al final del mismo tiene un orificio que va conectado al distribuidor ajustado a través de un tornillo. Este elemento del distribuidor reduce el arco eléctrico que se generan en los contactos del platino, y gracias al condensador no de dañan los contactos del platino.  El Rotor: este colabora dando un soporte al distribuidor, desea manera la alta tensión pude viajar desde la tapa hasta la salida de cada orificio. El rotor funciona dando vueltas y en la parte superior de su cuerpo lleva una lámina la cual recibe la descarga eléctrica que viene de la bobina, de tal manera que el rotor en si distribuye la chispa en orden a las bujías. Mucho he hablado del orden de las bujías en conjunto de los cables, con respecto al orden delos orificios de la tapa del distribuidor, y usted se preguntará como es ese orden, pues de manera general es el siguiente: en el motor de cuatro cilindros en línea es 1, 3, 4, 2 y por supuesto que el número 1 es el más cercano al distribuidor, siendo el cable que sale de la bujía el más corto, siguiendo así el orden según el tamaño del cable, ya que el número 4 sería el cable más largo debido a que está más alejado al orificio de la tapa del distribuidor donde le correspondería estar conectado. BOMBA DE GASOLINA El motor de un auto quema una mezcla de combustible y aire. El combustible se bombea a lo largo de un caño desde el tanque y se mezcla con el aire en el carburador, a partir del cual el motor succiona la mezcla. En el sistema de inyección de combustible, que se utiliza en algunos motores, el combustible y el aire se mezclan en el colector de admisión.

MECANICA AUTOMOTRIZ 12

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Una bomba extrae el combustible del tanque y lo envía a través de un caño hacia el carburador. La bomba puede ser accionada de forma mecánica por el motor (o puede ser eléctrica, en cuyo caso por lo general ésta se encuentra al lado o incluso en el interior del depósito de combustible).Mantener el tanque de combustible seguro Por seguridad, el tanque de combustible se coloca en el extremo opuesto del motor. En el interior del tanque, un flotador hace funcionar a una unidad transmisora que transmite corriente hacia el indicador de combustible, el cual indica la cantidad de combustible que se encuentra en el tanque. El tanque tiene una salida de aire (por lo general es un caño o un pequeño agujero en el tapón de llenado, que permite el ingreso de aire a medida que el tanque se vacía). Algunos de los sistemas más nuevos tienen un filtro de carbono, que evita que los vapores de combustible se escapen. Cómo funciona una bomba mecánica         

Lóbulo de la leva Árbol de levas Palanca de accionamiento Muelle de retorno Centro del diafragma Diafragma Válvula de entrada Cámara Válvula de escape

En una bomba mecánica la palanca de accionamiento se mueve constantemente hacia arriba y hacia abajo, aunque solamente tira del diafragma hacia abajo cuando se necesita rellenar la cámara de bombeo. El muelle de retorno empuja al diafragma hacia arriba para entregar combustible al carburador.

MECANICA AUTOMOTRIZ 13

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Una bomba mecánica de combustible es accionada por el árbol de levas o por un eje especial, accionado a su vez por el cigüeñal. A medida que el eje gira, una leva pasa por debajo de una palanca giratoria y la fuerza sobre un extremo hacia arriba. El otro extremo de la palanca, que está unido levemente a un diafragma de goma formando el suelo de una recámara en la bomba, baja y tira del diafragma hacia ésta. Cuando la palanca tira del diafragma hacia abajo, se crea una succión que empuja combustible a lo largo del caño de combustible por medio de una válvula de una vía hacia la bomba. A medida que la leva giratoria gira aún más, por lo que ya no presiona sobre la palanca, ésta retrocede por medio de un resorte de retorno, relajando su tirón sobre el diafragma. La palanca levemente unida no empuja al diafragma hacia arriba, aunque sí lo hace un resorte de retorno. El diafragma se puede mover solamente hacia arriba por medio de la expulsión de combustible desde la recámara. El combustible no puede regresar a través de la primera válvula de una vía, por lo que pasa a través de otra que va hacia el carburador. El carburador admite combustible solamente cuando lo necesita, a través de la válvula de aguja en su recámara (Vea Cómo funcionan los difusores variables). Mientras que el carburador está lleno y la válvula de aguja está cerrada, no hay salida de combustible desde la bomba. El diafragma se mantiene abajo y la palanca de ralentí sube y baja. Cuando el carburador acepta más combustible, el muelle de retorno empuja al diafragma hacia arriba y al ocuparse de la conexión suelta, éste lo trae de nuevo en contacto con la palanca y lo tira otra vez hacia abajo para rellenar la cámara de bombeo.

MECANICA AUTOMOTRIZ 14

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

CÓMO FUNCIONA UNA BOMBA ELÉCTRICA        

Solenoide Contactos Varilla Muelle de retorno Válvula de escape Válvula de entrada Cámara Diafragma

Una bomba eléctrica tiene un mecanismo de diafragma similar. Es accionada por una varilla, la cual es atraída por un interruptor de solenoide, hasta que abre un conjunto de contactos para apagar la corriente. La bomba eléctrica también tiene una disposición de diafragma y válvula, pero en vez del árbol de levas, un solenoide (un interruptor electromagnético) proporciona el tirón sobre el diafragma. El solenoide atrae una varilla de hierro que empuja al diafragma hacia abajo, introduciendo combustible en la recámara. Al final de su recorrido la varilla de hierro separa un conjunto de contactos, rompiendo la corriente al electroimán y relajando el tirón sobre el diafragma. Cuando el resorte de retorno del diafragma eleva al diafragma, éste a su vez aleja a la varilla de los contactos que se cierran, de manera que el solenoide empuja a la varilla y al diafragma hacia abajo nuevamente. Circulación continua de combustible La mayoría de los sistemas mecánicos y eléctricos bombean combustible solamente cuando el carburador lo necesita. Un sistema alternativo tiene un circuito completo de caños, desde el tanque hasta el carburador y viceversa. La bomba envía combustible continuamente alrededor de este circuito, desde donde el carburador toma el combustible que necesita.

MECANICA AUTOMOTRIZ 15

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

FILTRADO DE AIRE Y COMBUSTIBLE Tanto el aire como el combustible se filtran antes de pasar al carburador. El filtro de combustible puede ser un papel reemplazable ubicado dentro de una carcasa de plástico en la línea de combustible. Una bomba puede incluir un filtro de gasa de alambre o plástico e incluso algunas veces un recipiente, para atrapar los sedimentos. El filtro de aire es una caja montada sobre la toma de aire del carburador, por lo general contiene un filtro de papel reemplazable. Algunos autos más antiguos se encuentran equipados con un elemento de alambre de gasa empapada en aceite, la que necesita ser lavada de vez en cuando en combustible o parafina y ser re-engrasada. BOBINA DEL ENCENDIDO La bobina de Bobina del encendido encendido es un dispositivo de inducción electromagnética o inductor, que forma parte del encendido de un motor de combustión interna alternativo de ciclo Otto o Wankel, que cumple con la función de elevar el voltaje normal de a bordo (6, 12 o 24 V, Concepto: Instalación de una según los casos) en un bobina de encendido valor unas 1000 veces mayor con objeto de lograr el arco eléctrico o chispa en la bujía, para permitir la inflamación de la mezcla aire/combustible en la cámara de combustión.

MECANICA AUTOMOTRIZ 16

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Consta de dos arrollamientos, primario y secundario, con una relación de espiras de 1 a 1000 aproximadamente, con grosores inversamente proporcionales a dichas longitudes, y un núcleo ferromagnético. Cuenta con dos conexiones para el primario: una de alimentación positiva desde el contacto de encendido del motor, y una de negativo al dispositivo de interrupción cíclica del primario. El secundario cuenta con una conexión a masa, y otra de salida de alta tensión hacia la bujía o en su caso hacia el distribuidor. FUNCIONAMIENTO La interrupción cíclica del primario está sincronizada con el motor, una vez cada giro en el dos tiempos (2T) o una cada dos giros en el cuatro tiempos (4T); aunque existen sistemas de 4T en motores de más de un cilindro, con chispa en cada revolución (sistema de chispa perdida o DIS) Dicha interrupción era antiguamente mecánica gracias al ruptor o platinos, y hoy día se realiza mediante un circuito electrónico, siendo un transistor de potencia que depende de un controlador asociado al régimen del motor gracias a un sensor de régimen. ¿Qué necesita la bobina para disparar chispa? 

Necesita corriente, y esta corriente son 12 voltios de la batería. Este voltaje se le conoce como la corriente primaria.



Necesita de un dispositivo interruptor. Este aparato (dispositivo) puede ser el módulo de encendido o la computadora de la inyección electrónica, que interrumpe el circuito a tierra de la bobina.



Este dispositivo interruptor necesita de un dispositivo disparador. Este dispositivo disparador (sensor de la posición del cigüeñal) le da a saber al módulo (o la computadora) el momento preciso para disparar la bobina o las bobinas.



Que si la bobina está recibiendo todo lo supracitado, debería crear chispa. Averías en la bobina de encendido

MECANICA AUTOMOTRIZ 17

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

La bobina del encendido representa la fuente principal de acumulación de energía eléctrica para la alimentación de las bujías. La diferencia de potencial que existe entre los bornes de una batería de vehículos, no resulta suficiente como para conseguir que salte una chispa entre los dos polos de una bujía. Es por tanto necesario aumentar de alguna forma la diferencia de potencial (el voltaje) que se produce entre los electrodos de las bujías. El dispositivo empleado para incrementar el voltaje es la bobina de inducción electromagnética. La bobina está constituida por un núcleo de hierro dulce sobre el que van arrollados dos devenados. Uno de ellos, denominado primario, está constituido por pocas espiras de hilo grueso. El otro devanado, el denominado secundario está formado por muchas espiras, de hilo fino. A través del primario pasa la corriente, relativamente intensa, debido a la poca resistencia procedente de la batería. Entre estas dos espirales existe un alto coeficiente de inducción mutua (un coeficiente que mide la diferencia de potencial que se crea en el circuito secundario al variar con el tiempo la intensidad de corriente en el primario). Es decir, que de lo que se trata es de variar bruscamente la intensidad de corriente en el circuito primario, para inducir altas diferencias de potencial en el circuito secundario. Características importantes de estas bobinas es la posición relativa de los devanados. El arrollamiento primario está compuesto, generalmente, por entre 200 y 300 espiras de hilo de cobre con un espesor que oscila entre medio y un milímetro de diámetro. El secundario alcanza entre 20.000 y 25.000 espiras, con un hilo de cobre finísimo, de entre seis y ocho centésimas. Los dos devanados se encuentran muy próximos, de tal forma que prácticamente todo el flujo magnético creado en el núcleo de hierro dulce, por la interrupción de corriente de baja intensidad pero de elevada diferencia de potencial. También es fundamental para el buen funcionamiento de la bobina el núcleo de hierro dulce, que debe estar formado por alambres paralelos al campo magnético. Esta disposición permite reducir las pérdidas de energía ocasionadas por las corrientes de Foucoult, que tienen que ver con las fuerzas que ejerce el campo magnético MECANICA AUTOMOTRIZ 18

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

sobre las corrientes inducidas. Estas pérdidas podrían resultar importantes en el caso de que las posiciones relativas de los elementos no fueran adecuadas. Las necesidades de voltaje en la bujía son muy elevadas debido a la alta presión que se registra en el interior de los cilindros. Hasta 30 mil o más voltios de diferencia de potencial se alcanzan en los modernos sistemas de encendido electrónico. Este elevado voltaje facilita las derivaciones; por ello todo el recorrido de la corriente de alta tensión debe encontrarse perfectamente limpio y seco, ya que el sucio incrementa la resistencia de los cables. Las prestaciones de la bobina disminuyen por envejecimiento, sucio, estanqueidad insuficiente, humedad u otros factores. La forma adecuada para comprobar la tensión encendido de las bujías es con el motor en marcha y un osciloscopio. Este método permite conocer las condiciones de funcionamiento de cada cilindro (por lo que si hay variaciones de uno a otro significa que la bobina no es la responsable) y también indica la reserva de tensión que tiene la fuente de energía del encendido. Sin embargo, existe un método menos preciso pero que puede permitir formarse una idea sobre el estado de la bobina. Este consiste en analizar visualmente la chispa que se genera. Para ello hay que quitar el cable colocado en el centro del distribuidor de chispa y acercar su punta perpendicularmente a una superficie metálica del vehículo y una distancia y en torno a un centímetro. Con el cable en esa posición, se debe contar con la ayuda de otra persona que accione el arranque. Si desde el extremo del cable saltan chispas de color azul metálico, con un chasquido fuerte y seco, desde esa distancia en torno a un centímetro. De lo contrario, conviene revisar la resistencia del cable de alta tensión que sale de la bobina, no vaya a ser el culpable del mal funcionamiento. Si no fuera el cable, se debería sustituir la bobina. Debido a la elevada diferencia de potencial, resulta fácil recibir una descarga eléctrica al manipular los elementos de alta tensión de los autos por lo que es imprescindible sujetar los cables con algún elemento de alto poder

MECANICA AUTOMOTRIZ 19

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

aislante, como pueden ser unas tenazas de plástico o similar. Sujetar el cable directamente con las manos es un riesgo que no se debe correr. El estado de la bobina también se puede controlar mediante la comprobación de la resistencia que ofrecen sus circuitos internos. Para ello, se deben conocer los datos concretos ofrecidos por el fabricante. Una vez conocidos, sólo basta aplicar un ohmímetro entre sus polos para cerciorarse del buen estado general de la bobina. Es el método que explicamos a continuación. 1. Resistencia al primario: Con un medidor de resistencias (ohmímetro) medir la resistencia entre el polo positivo y el negativo. Dependerá del tipo de bobina, en función del tipo de encendido del auto, por lo que el intervalo correcto debe ser consultado. 2. Resistencia del secundario: Al igual que en el caso anterior, se mide la resistencia, pero ahora del circuito secundario. Para ello se debe medir entre el positivo y la salida de alta tensión que va hacia el distribuidor de encendido. 3. Resistencia del resistor: En bobinas de vehículos dotados de carburador y con encendido tradicional, se utilizan resistencia añadidas para aumentar la potencia de la bobina. Sus valores también varían, pero pueden oscilar entre 1,2 y 1,6 ohmios. 4. Voltaje de la llegada de la bobina: Con un voltímetro, hay que comprobar la diferencia de potencial entre el polo positivo de la bobina y masa entre el polo positivo del resistor y masa. El voltaje debe situarse en valore aproximados de doce voltios. 5. Resistencia del cable bobina distribuidor: En ocasiones las disfunciones no provienen de la bobina, sino de los cables que transmiten la corriente de la bobina al distribuidor. Hay que medir la resistencia del cable, que debe coincidir con la estipulada por el fabricante. 6. Resistencia de los cables de bujía: También los cables de bujías deben cumplir con las especificaciones. Es conveniente medirlos por separado

MECANICA AUTOMOTRIZ 20

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

para comprobar sus resistencias individuales, pero también desde la salida de la bobina hasta la bujía, para comprobar las conexiones. LA BOMBA DE ACEITE La bomba de aceite es un elemento esencial para garantizar una presión adecuada en el circuito de engrase del motor. Todo motor necesita lubricación para asegurar un correcto funcionamiento y alargar su vida útil. La bomba de aceite es, por tanto, la encargada de poner en circulación ese aceite y hacer que en todo el circuito del motor se mantenga una presión y un caudal adecuados, de acuerdo a las características del motor en sí. Habitualmente se dice que la bomba de aceite en un coche es como el corazón en un cuerpo humano, ya que este elemento es el encargado de succionar el aceite del cárter e impulsarlo a través del filtro y las galerías de aceite hacia los cojinetes del cigüeñal y del árbol de levas. De este modo se evitarán los rozamientos indeseados que afectarían a las principales partes del motor haciendo que se quedaran inmóviles y originando el mundialmente conocido problema de motor “gripado”. Por lo general, todo motor necesita una presión de trabajo y un flujo de lubricación constante que dependerá del tipo de motor ante el que nos encontremos o de su fabricante. No obstante estas presiones de trabajo suelen oscilar entre los 2 y los 10 Kg. Normalmente las bombas de aceite están formadas por cuatro elementos diferenciados que son: el cuerpo principal, la tapa o aspirador, dos engranajes (uno conductor y otro libre) o con ensamble de rotor y estator (uno interior y otro exterior) y una válvula que facilitará el aliviado del aceite y que suele encontrarse en el interior de la misma bomba de aceite o en el bloque de motor. ¿Qué elementos forman parte de la bomba de aceite y cuál es su función?

MECANICA AUTOMOTRIZ 21

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Es importante añadir que a mayor presión en un motor, más elevada será la temperatura a la que se encontrará el aceite. Este hecho hace que en motores que trabajan a mayores revoluciones sea necesario incorporar un radiador en el circuito de aceite, de forma que la temperatura de trabajo se mantenga constante y no afecte al rendimiento. Bomba de aceite abierta por dentro

En aquellos casos en los que la temperatura del aceite no es la adecuada éste comenzará a perder su efectividad, pues cuando la temperatura excede de los 70 grados la mezcla se vuelve mucho menos densa, mientras que si es inferior aumenta la densidad de la misma. Funcionamiento de los cables de la bujía Las bujías son la parte del vehículo que generan la chispa necesaria para el encendido y funcionamiento del motor, esta chispa es producida por una corriente de alto voltaje que va desde la bobina a través de unos cables hasta la bujía. Es entonces en el extremo interno de la bujía donde la corriente pasa a la cámara de combustión para encender la mezcla de airegasolina que el motor usa para iniciar su funcionamiento. En los motores MECANICA AUTOMOTRIZ 22

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

equipados con encendido computarizado, los cuales no utilizan bobina, la dirección de la corriente va directamente a las bujías a través de los cables. Para este último caso, es de vital importancia que exista estática electromagnética, ya que se pueden alterar algunos componentes y equipos del vehículo como sensores de temperatura, sensor de oxígeno, el módulo de control, el radio, etc. El Cable de la bujía es un componente básico pero fundamental para el funcionamiento del motor. Lleva alta tensión, que va desde 30k a 50K voltios, producido por la bobina de encendido a la bujía. Para que el motor funcione de manera adecuada, es necesario que los cables de la bujía no tengan fugas de corriente y se evite al máximo la emisión de ruidos y la estática, por esto, se recomienda hacer una revisión periódica, por lo menos una vez al año, de toda la instalación eléctrica, con esto garantizamos que no se presenten daños o deterioro en la instalación que puedan generar problemas y fallas en el vehículo. El deterioro tanto de los cables y capuchones de la bujía, pueden ser causados por el desgaste, la vibración del motor, derrames de líquidos de frenos, acido de la batería o por una mala instalación durante una reparación, este deterioro se refleja en la reducción de la conducción entre la bobina y la bujía. Para estar seguros que los cables de las bujías se encuentran en buen estado, se debe encender el motor en un lugar con baja luminosidad y estar atentos a la presencia de pequeñas descargas eléctricas cerca a los cables o a un ruido similar a un crujido. Si se presentan alguno de estos dos indicios, se está presentando una fuga de corriente eléctrica de alto voltaje.

MECANICA AUTOMOTRIZ 23

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Al identificar estas señales, es importante hacer un cambio inmediato de cables de bujías, con esto evitamos: 

Daños en los sensores y módulos del vehículo.



Incremento en el consumo de combustible por fugas de corriente que imposibilitan la chispa con la energía, generando una combustión imperfecta.



Fundición de los capuchones o de los cables en partes donde se genera alta temperatura por el funcionamiento del motor.

Para probar que los cables de las bujías estén trabajando de manera correcta, le recomendamos seguir las siguientes instrucciones: 1. Identificar si hay síntomas: Si existen cables defectuosos de bujía, podrá identificar los siguientes síntomas: Ralentí errado, Interferencia en el radio, disminución en el consumo de combustible, incremento de emisiones de hidrocarburos o código de falla de encendido. 2. Inspeccionar los cables: Realice una inspección visual de los cables de la bujías en busca de daños físicos como cortes o quemaduras, corrosión entre el capuchón y la bujía.

MECANICA AUTOMOTRIZ 24

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

3. Ponga en marcha el motor: Con el motor en marcha, verifique si se presentan arcos eléctricos o ruidos anormales, esto indica una fuga eléctrica de alta tensión. 4. Haga un puente: Utilice un cable de puente para conectar a tierra un destornillador, arrástrelo a los largo de cada cable de la bujía, alrededor de la bobina y los capuchones, si logra ver un arco desde uno de los cables al destornillador, hay un cable defectuoso. 5. Rociar los Cables: Con una botella de spray con agua rocíe los cables, sobre todo cerca de los capuchones con el fin de identificar arcos. Si el arco se encuentra cerca de la bujía, apague el motor, retire el cargador del enchufe y compruebe si el componente de carbono aún está presente, también debe sustituir la bujía. 6. Prueba de resistencia en el cable: Busque el grado de resistencia de la bujía en el manual de servicio del vehículo, utilice un medidor de ohmios para determinar si la resistencia del cable se encuentra dentro de las recomendaciones de fabricante. 7. Inspección de sujetadores: Verifique que las pinzas de resorte que sujetan los cables en la tapa del distribuidor se encuentre bien ubicados, ya que si están en mal estado pueden provocar deslizamiento de los cables. 8. Enrutamiento de Cables: Verifique que los cables estén enrutados de acuerdo al manual del fabricante, ya que si no están de acuerdo al m

MECANICA AUTOMOTRIZ 25

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

BUJÍAS

La bujía es el elemento que produce el encendido de la mezcla de combustible y oxígeno en los cilindros, mediante una chispa, en un motor de combustión interna de encendido provocado (MEP), tanto alternativo de ciclo Otto como Wankel. Su correcto funcionamiento es crucialpara el buen desarrollo del proceso de combustión/expansión del ciclo Otto, ya sea de 2 tiempos (2T) como de 4 tiempos (4T) y pertenece al sistema de encendido del motor. Aunque se atribuye a Nikola Tesla la primera patente de la bujía, lo que el inventor serbio registró en la U S Patents & Trademarks Office en agosto de 1898 fue un sistema completo de encendido eléctrico, que llevaba un electrodo fijo para proporcionar la chispa.1 Richard Simms (GB 24859/1898, 1898) y Robert Bosch (GB 26907/1898) registraron aparatos similares más perfeccionados que incorporaban bujías recambiables.2 También Karl Benz registró una patente. Pero fue la bujía inventada por el ingeniero de Robert Bosch llamado Gottlob Honold en 1902 la que hizo posible el desarrollo de los motores de combustión interna.[cita requerida]

MECANICA AUTOMOTRIZ 26

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

FUNCIONAMIENTO Componentes de un motor DOHCde gasolina del ciclo de cuatro tiempos, (E) árbol de levas de escape, (I) árbol de levas de admisión, (S) bujía, (V) Válvulas, (P) Pistón, (R) Biela, (C) Cigüeñal, (W) Conductos de líquido refrigerante. La bujía tiene dos funciones primarias: Inflamar la mezcla de aire y combustible; Disipar el calor generado en la cámara de combustión hacia el sistema de refrigeración del motor (rango térmico).

Transmisión del calor de la bujía a la culata: izquierda bujía de grado térmico elevado, derecha grado térmico bajo.

MECANICA AUTOMOTRIZ 27

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

La bujía participa en el inicio de la tercera fase (combustiónexpansión) del ciclo de cuatro tiempos. Una bujía debe tener las siguientes características:  Estanca a la presión: a pesar de las distintas condiciones de funcionamiento no debe permitir el paso de gases desde el interior del cilindro al exterior del mismo.  Resistencia del material aislante a los esfuerzos térmicos, mecánicos y eléctricos: no debe ser atacado por los hidrocarburos y los ácidos que se forman durante la combustión. Debe mantener sus propiedades de aislamiento eléctrico sin partirse por las exigencias mecánicas.  Adecuada graduación térmica: para asegurar a la bujía un funcionamiento correcto, la temperatura de la misma parte situada debe oscilar entre 500 y 600 °C. La forma de la bujía y más concretamente la longitud del aislante central cerámico, darán la capacidad de transmisión de calor a la culata, lo cual determinará la temperatura estable de funcionamiento.

MECANICA AUTOMOTRIZ 28

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Las bujías convierten la energía eléctrica generada por la bobina del encendido en un arco eléctrico, el cual a su vez permite que la mezcla de aire y combustible se expanda rápidamente generando trabajo mecánico que se transmite al pistón o émbolo rotatorio (Wankel). Para ello hay que suministrar un voltaje suficientemente elevado a la bujía, por parte del sistema de encendido del motor para que se produzca la chispa, al menos de 5.000 V. Esta función de elevación del voltaje se hace por autoinducción en la bobina de alta tensión. La temperatura de la punta de encendido de la bujía debe de encontrarse lo suficientemente baja como para prevenir la preignición o detonación, pero lo suficientemente alta como para prevenir la carbonización. Esto es llamado «rendimiento térmico», y es determinado por el rango térmico de la bujía. Es importante tener esto presente, porque según el tipo de motor, especialmente el número de veces que se produce la chispa en la unidad de tiempo (régimen motor) nos va a determinar la temperatura de funcionamiento. La bujía trabaja como un intercambiador de calorsacando energía térmica de la cámara de combustión, y transfiriendo el calor fuera de la cámara de combustión hacia la culata, y de ahí al sistema de refrigeración del motor. El rango térmico está definido como la capacidad de una bujía para disipar el calor.    

La tasa de transferencia de calor se determina por: La profundidad del aislador; Flujo de gases frescos alrededor de la bujía; La construcción/materiales del electrodo central y el aislante de porcelana.

Tradicionalmente, sobre todo antes de la aparición del encendido electrónico y de la inyección electrónica el análisis del aspecto de la bujía permitía determinar las condiciones de funcionamiento del motor, sobre todo de la proporción de mezcla aire/combustible, la temperatura de funcionamiento, etc. Hoy día los sistemas de encendido electrónico, la desaparición del distribuidor, y hasta de MECANICA AUTOMOTRIZ 29

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

los cables de alta tensión, así como la corrección milimétrica de la mezcla de aire y combustible han minimizado las perturbaciones debidas a la bujía. Carbonización húmeda Cuando la bujía presenta una apariencia oscura brillante, se tienen problemas de paso de aceite, el cual afecta el funcionamiento de la bujía ya que el aceite impide el paso de la chispa entre los electrodos de la bujía causando dificultades en el arranque. Causas de la carbonización: Casos típicos:  Vehículos con mantenimiento inadecuado,  Motos de motocross utilizadas para pasear.  Bujías mal elegidas (demasiado frías) para un motor de altas prestaciones.  Uso de gasolina de bajo octanaje.  De origen mecánico:  Contra presión del cárter.  Válvula PCV obstruida.  Junta de culata deteriorada.  Guías o retenes de válvula deteriorados.  Segmentos de pistones desgastados.  Consecuencias si no se corrige:  El motor se puede apagar y no volver a arrancar.  Se dañará el catalizador (si lo tiene).  Consumirá demasiado aceite.  Aumento de las emisiones de monóxido de carbono (CO) y de hidrocarburos (HC). Solución correcta:  Si se reconoce una o más posibles causas de origen mecánico éstas deben repararse.

MECANICA AUTOMOTRIZ 30

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

 Si se reconoce que existe otra causa, debe instalarse bujías con rango térmico más caliente que se encuentren en sintonía con las condiciones operativas del motor. Carbonización seca A medida que se acumula el carbón en la punta de encendido, en el aislador ocurrirán fugas de alto voltaje resultando en falla de encendido, causando dificultades en el arranque y la marcha. Causas de la carbonización:     

Mezcla aire/combustible muy rica. Ajuste incorrecto del carburador, estrangulador. Sistema de inyección de combustible defectuoso. Marcha en ralentí prolongada. Bujía demasiado fría.

Sobrecalentamiento La superficie del aislador en la punta de encendido tiene una coloración blanca con sedimentos moteados. Cuando la temperatura de la bujía excede los 870 °C, la punta de encendido actúa como fuente de calor encendiendo la mezcla antes que la chispa, ocasionando así una combustión anormal dañando ocasionalmente al motor. Causas del sobrecalentamiento:     

Tiempo de encendido demasiado adelantado. Mezcla aire/combustible demasiado pobre. Sistema de inyección de combustible defectuoso. Agua de enfriamiento o lubricante insuficientes. La presión aplicada al turbocompresor es demasiado alta en un motor turbosoplado.  Apriete insuficiente de la bujía.  Sedimentos acumulados en la cámara de combustión.  Bujía demasiado caliente. Suciedad por plomo

MECANICA AUTOMOTRIZ 31

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Generalmente aparece como un sedimento café-amarillento en el aislador. El problema es indetectable a temperatura ambiente, pero se manifiesta cuando la bujía alcanza una temperatura entre 370 °C y 420 °C. Desde que las gasolinas no contienen compuestos de plomo antidetonantes, este depósito ya no se produce. Depósitos Si se acumulan depósitos en la punta de encendido, la temperatura de la bujía se elevará demasiado, y provocará preignición dañando el pistón. Desgaste normal Los electrodos desgastados tendrán dificultad para producir las chispas, no mostrará potencia el motor, y gastará más combustible, por lo que será necesario instalar bujías nuevas. Diferentes estados de bujías

desgastada

estado normal

incrustada

vitrificada

MECANICA AUTOMOTRIZ 32

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

engrasada

llena de carbonilla

DURABILIDAD Las bujías modernas duran alrededor de los 30.000 a 40.000 km. En la época de los ochenta la duración habitual de las bujías en los motores de los automóviles se situaba entre los 10.000 a 15.000 km. GRADO TÉRMICO El grado térmico es la medida de la capacidad de la bujía para disipar el calor desde la cámara de combustión hacia la culata, desde donde será evacuado, a su vez, hacia el refrigerante. El grado térmico de una bujía no tiene relación con el voltaje ni la temperatura de funcionamiento. La medida del grado térmico se determina sobre todo por la longitud de la parte libre del aislante que separa el electrodo central de la pieza roscada que lo recubre: las bujías son frías si la parte libre del aislante es corta, ya que la parte que está en contacto con la pieza metálica transmite más calor; son calientes si ese extremo libre es largo: la separación dificulta la transmisión de calor. La parte de la bujía que está dentro de la cámara se ensucia con los residuos de la combustión. Para que no se acumulen sobre los electrodos y acaben perjudicando el funcionamiento la temperatura de la bujía debe ser lo suficientemente alta como para quemarlos. Dependiendo del tipo de motor, la autolimpieza de la bujía se produce entre 350 y 500 ºC. Si por el contrario, la temperatura es demasiado alta, la bujía puede volverse incandescente e iniciar la combustión antes de que salte la chispa preencendido. Este avance puede provocar graves

MECANICA AUTOMOTRIZ 33

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

daños. Para evitarlos, no hay que superar una escala entre 800 y 950 ºC, según los motores. El rango térmico se expresa mediante un código que varía entre los fabricantes, pero por regla general, un número más alto indica una mayor temperatura de funcionamiento, es decir, una bujía más caliente anual, puede generarse una pérdida de energía. VÁLVULAS DE ADMISIÓN Y ESCAPE A continuación, se va hablar acerca de las válvulas de admisión y escape, Sin embargo, antes de entrar en materia vamos a contextualizar estos elementos. Para que un motor pueda distribuir los gases de admisión y escape necesita un medio por el cual pueda controlarlos y desplazarlos a través del colector al múltiple de admisión, cámara de combustión y múltiple de escape. Esto se logra a través de diversos mecanismos en serie que forman un conjunto cuya denominación usual es la distribución. En un motor de combustión interna se necesita una mezcla de aire combustible que al quemarse mueve los mecanismos del motor. En el colector se filtra el aire para que sea llevado al múltiple de admisión en donde se realiza la dosificación de la mezcla de combustible, a través de sistemas como el carburador o inyección. Cuando se encuentra lista esta mezcla pasa a la cámara de combustión para que este gas sea quemado y así convertir la energía térmica en mecánica. Culminado este proceso es necesario que los gases combustionados salgan de la cámara y permitan que el ciclo se repita. Para el desarrollo de este proceso el motor tiene que controlar la entrada y salida de los gases en cada cilindro, esto lo logra a través de válvulas de admisión y escape que serán los responsables de abrir y cerrar los conductos en los momentos deseados.

MECANICA AUTOMOTRIZ 34

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Ciclo del motor

El funcionamiento del motor 4 tiempos está comprendido por 4 etapas, éstas son las de Admisión, Compresión, Expansión o Explosión y Escape. ADMISIÓN Para la etapa de la admisión la válvula de admisión se abre, esto permite la entrada de aire que proviene del exterior y se genera el descenso del pistón, así como el movimiento de la biela y el cigüeñal. COMPRESIÓN La etapa de compresión mantiene las válvulas de admisión y escape cerradas mientras el cigüeñal gira y ascienden la biela y el pistón, esto permite que el aire inyectado en la etapa de admisión aumente su presión unas cuantas veces, al final de la carrera de compresión es inyectado el combustible y aire a alta presión.

MECANICA AUTOMOTRIZ 35

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

EXPANSIÓN En la etapa de expansión el pistón comienza a descender, ya que, el combustible y el aire entra en ignición producto la chispa de la bujía, generándose así una explosión dentro de la recamara de combustión. ESCAPE Finalmente, en la etapa de escape el cigüeñal gira a la derecha, moviendo así a la biela para que el pistón pueda elevarse mientras la válvula de escape se abre y deja que el gas de combustión sea liberado a través de ella. ¿Qué son válvulas de admisión y escape? Las válvulas de admisión y escape son elementos que tienen la función de controlar el paso de un líquido o gas; las que se usan en la admisión y escape de un motor de 4 tiempos generalmente son válvulas de asiento. ¿Qué función cumplen las válvulas de admisión y escape? Las válvulas son piezas de precisión del motor y cumplen cuatro tareas muy importantes en el funciona miento motriz: 

Bloqueo de secciones del flujo



Control del intercambio de gases



Cierre hermético de los cilindros



Disipación del calor absorbido de los gases de escape de la combustión, transfiriéndolo hacia los insertos de asiento de válvulas y hacia las guías de válvulas. A temperaturas de hasta 800° Celsius cada válvula se abre y se cierra hasta 70 veces por segundo y durante la vida útil del motor soporta, como término medio, 300 millones de recambios de la carga. Características de las válvulas de admisión y escape

MECANICA AUTOMOTRIZ 36

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Válvulas de admisión La válvula de admisión cumple la función de conectar al múltiple de admisión con el cilindro dependiendo del tiempo de distribución, están generalmente están hechas de un solo metal acero con aleación de cromo y silicio que permite una buena resistencia al calor y al trabajo. Se suele templar el metal de algunas zonas para reducir el desgaste como son el asiento, vástago y cabeza. La refrigeración de esta válvula es dada en gran parte por su contacto con la mezcla aire combustible que disipa en gran parte su temperatura generalmente en el contacto con el vástago, y su temperatura de trabajo está entre los 200ºC y 300ºC. VÁLVULAS DE ESCAPE La válvula de escape se encuentra en constante contacto con los gases de escape que están a temperaturas muy elevadas, por lo que deben tener una estructura más resistente que las de admisión. El calor acumulado en la válvula se cede a través de su asiento en un 75%, no es de extrañar que alcance temperaturas del orden de los 800 ºC. Esta válvula por su singular función debe ser construida de diferentes materiales, su platillo y vástago general mente se lo construye de acero con aleación de cromo y manganeso que tiene la gran cualidad de resistir a la oxidación y a las altas temperaturas. En la sección alta del vástago usualmente se las construye de cromo-silicio. Para la conductividad térmica se hacen platillos y vástagos huecos que se los rellena de sodio, el cual tiene la función de trasladar el calor rápido a la zona de refrigeración, logrando reducir la temperatura en el platillo hasta 100º C.

MECANICA AUTOMOTRIZ 37

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

¿Cómo diferenciar las válvulas de admisión y escape?

Tipo de Fluido Manejado La válvula de admisión deja entrar la mezcla de aire y combustible, para el caso de motores con carburador, o el aire solo en escaso de motores a inyección. En cambio la válvula de escape deja salir todos los gases de la combustión efectuada. TAMAÑO La válvula de admisión es de mayor diámetro para favorecer la fácil entrada de los elementos para la combustión (Por lo general 15%). En cambio la de escape es de diámetro más chico para que los gases salgan forzados por la presión que ejerce el pistón.

MECANICA AUTOMOTRIZ 38

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

MATERIAL El material con que se construyen las válvulas y los asientos son de fierro cementado. Durante el trabajo del motor la válvula de admisión cambia su temperatura entre los 200° y 400° Celsius. La de escape entre 600° y 800°. Estas piezas están sujetas a grandes cargas de compresión en un ambiente de gases. A 7.000 RPM de motor las válvulas golpean el asiento 3.500 veces por minuto. TIPOS DE VÁLVULAS  Válvulas monometálicas Fabricadas racionalmente mediante proceso de extrusión en caliente o proceso de recalcado.  Válvulas bimetálicas Hacen posible la combinación ideal de materiales tanto para el vástago como para la cabeza.  Válvulas huecas Sirven por un lado para la reducción de peso y por otro para la disminución de temperatura. Rellena de sodio (punto de fusión 97,5° C), puede transportar calor desde la cabeza de la válvula hasta el vástago, a través del efecto agitador del sodio líquido, y lograr una disminución de la temperatura entre 80° hasta 150° C. ¿De qué están hechas las válvulas de admisión y escape? Las válvulas de admisión y escape están hechas de diferentes materiales, a continuación, se aprecian los diferentes materiales utilizados en su fabricación. 

CS = Acero bajo carbono para válvulas de admisión también utilizada como material del vástago en válvulas bimetálicas.

MECANICA AUTOMOTRIZ 39

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA 

M = Acero cromo silicio para válvulas de admisión y de escape en servicios moderados, aún utilizados como material del vástago en válvulas bimetálicas.



MN = Acero cromo níquel silicio para válvulas de admisión con gran resistencia a la corrosión y temperaturas elevadas.



MV = Acero cromo molibdeno vanadio para válvulas de admisión con alta resistencia al desgaste, corrosión y altas temperaturas.



A = Acero austenítico cromo níquel manganeso para válvulas de escape resistentes a pesadas condiciones de operación.



AN = Acero austenítico cromo níquel para válvulas de escape resistentes a severas condiciones de operación.



AB = Acero austenítico cromo níquel manganeso para válvulas de escape resistentes a pesadas condiciones de operación.



X = Súper aleaciones para válvulas de escape fuertemente solicitadas.



ST = Altas aleaciones de blindaje del asiento de válvulas de alta resistencia a la oxidación, desgaste y corrosión.



SH = Válvula con asiento temperado.



N = Válvula nitretada.



CP = Válvula con vástago cromado. Partes de las válvulas de admisión y escape

MECANICA AUTOMOTRIZ 40

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

ASIENTOS Los asientos de las válvulas tienen la función de cerrar herméticamente el cilindro en conjunto con las válvulas, estos están ubicados en la cámara de combustión y su forma es cónica. Deben acoplarse exactos a la cabeza de la válvula con el asiento a través de un ángulo que generalmente es de 45º. CABEZA Es el elemento que se encarga de realizar el cierre en el proceso de combustión, este es hecho de varias formas, estas son plana, convexa y cóncava. GUÍAS Las guías de válvula son unos casquillos cilíndricos que se insertan en la culata, de tal forma que la prolongación de su eje pase por el centro del asiento de la válvula

MECANICA AUTOMOTRIZ 41

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

VÁSTAGO El vástago es el cuerpo de la válvula, es el elemento alargado que se une a la cabeza en uno de sus extremos. CHAVETA Las chavetas de válvula tienen la tarea de unir el platillo de resorte con la válvula, de manera que el resorte mantenga siempre la válvula en la posición debida. MUELLE Los muelles tienen la función de cerrar las válvulas y mantener la hermeticidad dentro del cilindro, estos resortes tienen que ser lo suficientemente tensos para cerrar la válvula aun cuando el motor está a muchas revoluciones, pero al mismo tiempo tiene que ser su tensión lo más baja posible para no crear esfuerzos excesivos en la apertura de las válvulas. ¿Por qué se desgastan las válvulas de admisión y escape?

Los primeros motores tenían muchos problemas con la durabilidad de las válvulas, la metalurgia de ese tiempo no era tan desarrollada como la de hoy, y los materiales que se usaban no soportaban tan altas exigencias. Tal era la condición que era necesario cambiar las válvulas y los asientos cada dos años promedio, para solucionar de cierta forma este problema se agregó tetra etilo de plomo a la gasolina el cual brindaba una capa protectora a estos componentes y reducía ligeramente su desgaste. Con el desarrollo de los metales se logró juntar al acero el cromo cobalto el cual prácticamente hizo que desapareciera este problema. El desgaste de las válvulas es un efecto normal ya que este componente soporta grandes temperaturas y fuerzas; por lo que se MECANICA AUTOMOTRIZ 42

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

puede determinar su estado cuando se desensamblan de la culata, si estas tienen una ligera marca pueden ser reusadas, pero siempre en el mismo lugar, ya que tienen que sellar contra el mismo asiento formando la hermeticidad. Una sombra marcada en el asiento da como referencia que la válvula no está trabajando de una forma alineada. Si la válvula muestra grietas es un símbolo de altas temperaturas dentro del sector que trabaja la válvula, normalmente puede ser una sobrecarga de mezcla extremadamente rica, purificador de aire sucio, inyectores en mal estado (agujas con mal sello), un mal ajuste del tren de válvulas, sobrecalentamiento del motor. Las principales causas de un desgaste prematuro en la válvula son materiales externos como tierra, polvo o metales sueltos. También es común una mala lubricación del vástago que provoca un sobrecalentamiento y la deformación de la válvula, que también se

MECANICA AUTOMOTRIZ 43

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

puede observar por su color azulado o grisáceo en ciertos sectores de la misma. Cuando existe una falla en el muelle o resorte esto traduce en problemas de la válvula, ya que esta queda flotando y no regresa a su posición a tiempo, en muchos casos choca contra el pistón provocando una ruptura en las válvulas y en la cabeza del pistón, rayando el cilindro y rompiendo el o los árboles de levas Extracción de válvulas 1. retirar la tapa de punterías. 2. retirar múltiple de admisión y escape para liberar la cabeza o culata 3. Aflojar la cabeza con el procedimiento adecuado (caracol) para evitar que se tuerza, una vez floja retiramos balancines y varillas para después retirar la cabeza. 4. Con ayuda de un arco retiraremos cuidadosamente los resortes que llevan las válvulas y tener la precaución de acomodar bien el arco en la válvula para que no salga disparado el resorte y no tener un accidente debemos de cuidar no perder las cuñas que llevan en el resorte. 5. Una vez afuera las válvulas checaremos que no estén torcidas del vástago ya que si esto suele pasar tendremos que remplazarlas. Una vez revisada retiraremos los excesos de carbonilla para empezar con el asentamiento de válvulas y su colocación. Colocación de válvulas 1. En el asiento de la válvula se colocará la grasa esmeril en pocas cantidades. 2. Una vez colocada la pasta esmeril se le agregaran dos gotas de agua al asiento de válvula para después realizar los movimientos correspondientes ascendente, descendente y giratorio.

MECANICA AUTOMOTRIZ 44

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

3. Una vez pulida o asentada la válvula se constatará que quede de un mismo color el asiento de la válvula y así sabremos que el procedimiento está concluido. 4. Una vez concluido el procedimiento se iniciará la colocación de válvulas con la ayuda del arco. 5. Una vez colocadas todas las válvulas se constatará con gasolina o tiner que no tenga fugas colocando el tiner por las lumbreras de admisión, ya que estemos seguros que no ay fugas se colocará la cabeza en el motor después las varillas, balancines y tornillos. 6. Para apretar la cabeza será con el mismo procedimiento (caracol de adentro hacia afuera) y al último la tapa de punterías Como hemos detallado, el proceso eficiente de la combustión en nuestro vehículo depende mucho de la eficiencia de nuestras válvulas de admisión y escape, buenas válvulas supondrán mejor eficiencia. Y siempre recuerda, una inspección a tu vehículo de manera periódica y constante siempre será el mejor camino para mantener la vida y eficiencia de nuestro vehículo. CÁMARA DE COMBUSTIÓN Motor de gasolina: Es el espacio de los motores de combustión interna en que tiene lugar la combustión de la mezcla de aire y carburante. Con expresión impropia pero muy en boga, se la denomina también cámara de explosión: en realidad, la combustión es siempre relativamente lenta y. Por lo menos en los motores de gasolina, no se Puede comparar a una explosión. En los motores alternativos, la cámara de combustión es el espacio comprendido entre la culata y la cabeza del pistón, cuando éste se halla en el punto muerto superior; en los motores con pistón rotatorio tipo Wankel, es el espacio de forma oblonga, de sección rectangular y variable comprendido entre el motor y las tres paredes circundantes del cuerpo del motor; finalmente, en las turbinas de gas,

MECANICA AUTOMOTRIZ 45

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

la cámara o las cámaras de combustión están constituidas por envolturas de forma compleja, de sección cilindrica (tubular o anular) estampadas o soldadas, de chapa delgada de acero especial idóneo para soportar elevadas temperaturas de trabajo. En los motores alternativos, la forma de la cámara de combustión va ligada a una serie de factores; por lo que existen muchas formas y tipos según que el motor funcione con ciclo de Otto o de Diesel, sea de 2 ó 4 tiempos, lento o rápido. La cámara de combustión ha evolucionado con el tiempo, de modo que siempre se ha tendido a mejorar su rendimiento; cada fabricante ha seguido caminos distintos, por lo que en la actualidad se han adoptado numerosas formas, conocidas desde comienzos de siglo, todas igualmente buenas. La cámara de combustión es quizá el detalle más importante del motor y a ella está ligado todo el esquema del mismo.

MECANICA AUTOMOTRIZ 46

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

La forma de la cámara está influida por las válvulas de admisión y de escape, por su posición, por la bujía y su posición, además de por las exigencias de la misma combustión. Es muy importante la posibilidad de adaptar la mejor forma de la cámara desde el punto de vista termodinámico a la posición óptima de las válvulas y las bujías (o del inyector en caso de motor Diesel o del motor de inyección directa Otto). Los elementos que el proyectista debe considerar en el diseño de la cámara de combustión pueden resumirse así: disposición y forma de las válvulas para conseguir el más alto rendimiento volumétrico, es decir el mejor llenado de los cilindros; número y forma de los conductos de admisión y de escape para conseguir mayor turbulencia, ya sea con válvulas abiertas o en fase de compresión; posición de la bujía para tener, con la misma velocidad de propagación de la combustión, el menor recorrido de la llama; forma de la cámara y del pistón para obtener una buena mezcla y, por tanto, una combustión completa y homogénea sin autoencendido ni detonación; finalmente, en el contexto general debe tenerse en cuenta sobre todo la relación de compresión y la relación entre la superficie y el volumen de la cámara, idónea para obtener un buen rendimiento termodinámico y una buena refrigeración. Algunas de estas exigencias a veces están contrapuestas. En el motor alternativo las etapas fundamentales de la cámara de combustión son: una típica configuración en los años precedentes a la primera guerra mundial, representada por la disposición de válvulas laterales paralelas con bujía opuesta fijada a la culata; la cámara se extendía por los laterales del cilindro con un volumen importante. De esa manera no era posible obtener relaciones de compresión elevadas. En los años 1919-1920 fue puesta apunto una cámara, todavía con válvulas laterales, pero con sección transversal curvilínea y con volumen circunscrito a la bujía; todo ello para crear una mayor

MECANICA AUTOMOTRIZ 47

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

turbulencia de la mezcla. Durante ese periodo fue importante la contribución del técnico británico Harry R. Ricardo, que también en los años siguientes dedicó sus afanes a mejorar la cámara de combustión de los motores con ciclo de Otto y de Diesel. Poco después se generalizó el esquema de las válvulas en cabeza que, a causa de su posición y al ángulo que forman entre sí, conducen a las siguientes formas de cámaras de combustión: - discoidal, con 2 ó 4 válvulas paralelas y verticales, es decir coaxiles con el cilindro; - emisférica, con válvulas en V y bujía en el centro; — de techo, de forma elíptica en sección, con válvulas paralelas ligeramente inclinadas respecto al eje del cilindro, y - trapecial o triangular, también con válvulas paralelas. Una de las cámaras más sencillas es la discoidal, delimitada por el pistón plano, que no permite situar válvulas de gran diámetro. Esta culata era bastante frecuente en los primeros vehículos con válvulas en cabeza. Durante un cierto tiempo se consideró que la forma hemisférica era la mejor (motores Alfa Romeo, Porsche); con ella se consigue emplear válvulas grandes con baja relación superficie/volumen; además, la posición de la bujía es central en los motores de 4 válvulas por cilindro y casi central en los de 2 válvulas, lo cual reduce al mínimo el recorrido de la llama. Para aumentar la relación de compresión se ha dotado al pistón, inicialmente plano, de un notable abombamiento, con lo que aumenta la superficie de dispersión. La cámara triangular (Fiat 128), además de poseer la ventaja de una construcción económica, tiene una relación superficie/volumen más favorable y concentra la mayor cantidad de mezcla en la proximidad de la bujía, con lo que reduce al mínimo el riesgo de la detonación; con esta disposición, una parte de la cabeza del pistón

MECANICA AUTOMOTRIZ 48

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

llega casi a contacto de la culata, creando una zona laminar que provoca una turbulencia notable durante la fase de compresión. Una cámara parecida a ésta es la trapecial lateral (tipo Mercedes Benz), en la que la turbulencia se consigue mediante una protuberancia en la cabeza del pistón. Esta cámara ha demostrado una óptima resistencia al envejecimiento, dado que su notable turbulencia se opone a la formación de depósitos de carbonilla. Una culata original es la Rover, con una válvula en el bloque y otra en la culata, con lo que se engendra una forma de culata parecida a la hemisférica pero invertida; la culata es plana y el pistón tiene una protuberancia en forma de V. Una cámara que permite una culata de construcción muy sencilla y posee además una buena relación superficie/volumen es la del tipo Heron (Audi 100, Ford Corsair), excavada en la cabeza del pistón; obviamente el diámetro de las válvulas depende directamente de las medidas del pistón, concretamente de 8U diámetro, y por consiguiente la Heron conviene sólo a los motores de carrera corta. Finalmente, en los años sesenta se usó, en los motores de competición, una cámara muy recogida de forma casi triangular, con 4 válvulas, formando entre sí un ángulo muy pequeño, del orden de 1020°. Es curioso comprobar que todas las cámaras que en los setenta años de vida del motor de explosión han sido sucesivamente propuestas se utilizan todavía. Lo que ha cambiado con el tiempo es el refinamiento de la forma junto al diseño general del motor, forma que permite cada vez mayores rendimientos termodinámicos. De ese modo se ve que la diferencia de rendimiento entre las cámaras, considerando exclusivamente los motores con válvulas en cabeza, no supera el 3-5 %. Conviene observar que una cámara con válvulas laterales, si es de forma alargada y de gran superficie respecto al volumen, no es idónea para relaciones de compresión elevadas, y además el fluido está obligado a recorrer un camino tortuoso; se deduce que no es apta para

MECANICA AUTOMOTRIZ 49

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

motores veloces con elevadas potencias específicas, también porque el rendimiento volumétrico a regímenes altos disminuye sensiblemente. Por consiguiente, está claro que sólo puede escogerse esta solución por motivos económicos y de simplicidad. Por todo ello, la casi totalidad de los motores tienen válvulas en cabeza con cámara de combustión reducida, adecuada para relaciones de compresión elevadas. Una particularidad del diseño del conjunto conductos-culata, que permite una combustión mejor, es la de orientar convenientemente los conductos a fin de crear, durante la fase de barrido y admisión, una rotación (swirl) del fluido en el interior de la cámara; lo que constribuye a que la mezcla sea más homogénea y la llama se propague a velocidad constante (la combustión es relativamente breve: entre 0,8 ms y 2 ms). Una mala combustión, o combustión «estratificada», se determina fácilmente observando la distinta coloración de la superficie de la culata y de la cabeza del pistón. Otra particularidad de diseño de los motores de baja relación carrera-diámetro (entre 0,6 y 0,7) es la de crear una zona entre la cabeza del pistón y la culata, del orden de unas décimas de milímetro, que en el momento de la fase final de la compresión y del inicio del encendido hace que la mezcla sea aplastada contra la bujía y contra la zona más recogida de la cámara. Este fenómeno se denomina squish en inglés. En los modernos motores de competición y en los de 4 válvulas por cilindro (2 de admisión y 2 de escape) es posible reducir el ángulo entre las válvulas, de manera que se pueda crear una cámara muy recogida y con pistón prácticamente plano, mientras que con 2 válvulas, inclinadas formando ángulos comprendidos entre 60° y 90° y con relación de compresión elevada (entre 10 y 12), la forma de la cámara resulta con sección ahusada por la necesidad de diseñar una cúpula vistosa sobre el pistón. Una cámara asi concebida hace

MECANICA AUTOMOTRIZ 50

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

dificultosa la propagación de la llama, por lo cual se han adoptado dos o más válvulas en cada cilindro. El gran problema que los técnicos deben afrontar en los años setenta es el de la contaminación; también en este caso, además de las variaciones operadas en la carburación sobre los conductos de admisión y de escape (insuflando aire o adoptando posquemadores, catalizadores sobre la instalación de escape), existe el nuevo diseño de la cámara de combustión: ello ha conducido a carreras del pistón un poco más largas, a cámaras más recogidas, a reducir la zona de squish y a lograr turbulencia durante la compresión con conductos y válvulas de forma especial. De todas maneras, lo que pueda contribuir la modificación de la cámara es de escasa importancia para resolver el problema de la contaminación. En los motores de dos tiempos, como no existe el problema de las válvulas, la cuestión es mucho más fácil: la cámara se halla en la culata y tiene forma de casquete esférico con bujía casi en su centro. Motor Diesel: La cámara es el espacio en el cual queda encerrado el aire después de la fase de compresión. Conviene dividir los motores Diesel en dos grupos: de inyección directa y de inyección indirecta con cámara de precombustión. En el primer caso, la cámara se halla entre la culata y el pistón, excavada en el pistón mismo, generalmente con desarrollo alrededor del inyector. En el segundo caso, la cámara dispone de una cámara de precombustión o antecámara en la cual tienen lugar la inyección y el inicio de la combustión. Las cámaras en el pistón pueden ser de tres tipos distintos: hemisférica, esférica y tórica. Existen también las cámaras de acumulación, de formas diversas y cuyo objeto es aumentar la turbulencia, fenómeno indispensable para conseguir la combustión del gas-oil inyectado. Efectivamente, en los motores Diesel la necesidad de la turbulencia es todavía más perentoria porque, al reducir al mínimo las dimensiones de las partículas de gas-oil en MECANICA AUTOMOTRIZ 51

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

suspensión, se favorecen el encendido y la combustión completa. La culata y la antecámara son de varias formas: cilindrica, troncocónica, esférica, por lo que concierne a la antecámara donde se aloja el inyector, mientras que la cámara principal, comprendida entre culata y pistón, es generalmente de forma cilindrica. Las dos cámaras se comunican mediante uno o más orificios pequeños. Existen también cámaras de precombustión especiales, denominadas de alta turbulencia, idóneas sobre todo para motores rápidos, que se diferencian de las demás por la disposición del orificio de comunicación con el cilindro que, siendo tangencial a la cámara principal, provoca fuerte turbulencia al fluido; en ese caso es posible usar inyectores de presión más baja o de un solo orificio. En el campo de las culatas para motores Diesel, en que el diseño resulta mucho más pulido y variado que en los motores de gasolina, cada tipo de cámara lleva generalmente el nombre del constructor o inventor ARBOL DE LEVAS Como todo en la mecánica automotriz, un objeto está asociado a otro, prácticamente los engranajes no solo le pertenecen a una transmisión o una caja de velocidades, a ciencia cierta todo el coche mecánicamente esta interconectado, todos sus componentes son totalmente importantes, desde la pieza mas grande y pesada hasta la tuerca, arandela o tornillo más insignificante, todo en absoluto es importante porque cumple una función, si llegase a faltar algo o algún componente del vehículo por más pequeño que habría daños en el coche, y este no podría andar al 100%, o pero aún, ni siquiera pudiera ponerse en marcha. Este artículo especial se lo vamos a dedicar a un componente el cual es bastante fundamental para que el motor de un vehículo pueda funcionar, nos referimos al Árbol de Levas, y aunque el tema es bastante técnico y un tanto complicado para algunos, nosotros se lo vamos a explicar de una manera sencilla para que así le quede guardado en su memoria. Podemos comenzar con un manejable concepto. MECANICA AUTOMOTRIZ 52

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Es una pieza hecha de hierro fundido u órgano del motor que regula y controla el movimiento de las válvulas de admisión y de escape, el cual está formado por un eje en el cual se colocan distintas levas en cuanto a formas y tamaños, estas a su vez están orientadas en maneras diferentes para así activar diferentes mecanismos e intervalos repetitivos como por ejemplo las válvulas, en pocas palabras es un temporizador mecánico cíclico. DESCRIPCIÓN El árbol de levas está compuesto por un eje central y en él están adheridas las levas que no son más que unas prominencias con tramos curvilíneos, este es el que actúa sobre el taqué junto con muñones de apoyo sobre los que gira y su número varia en funciona l esfuerzo a transmitir.

MECANICA AUTOMOTRIZ 53

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

El funcionamiento, aunque obviamente es técnico y mecánico, de igual manera va a depender del arranque eléctrico, porque como dijimos en un principio todos los componentes de un vehículo están íntimamente conectados de tal manera que uno no puede funcionar sin el otro. Así que al girar la llave del contacto la misma manda un impulso eléctrico que en algunos casos se le denomina burro de arranque y el resultado es que hace girar el cigüeñal del motor y así comienza todo. Al hacer girar el cigüeñal esto empuja y retrae de manera repetitiva los pistones por medio de anclajes denominadas bielas, estas llevan y traen los pistones dentro de unos agujeros que llamamos cilindros.

MECANICA AUTOMOTRIZ 54

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Ahora bien, esto hace subir y bajar los pistones, lo cual genera que compriman la mezcla de aire y combustible generando una explosión con la chispa que produce el encendido de las bujías, todo se realiza en una zona del motor que se llama cámara de combustión, es decir, los pistones trabajan dentro del bloque del motor y las explosiones empujan a los pistones alternadamente y eso hace que el cigüeñal gire. El árbol de levas gira sobre cojinetes de fricción practicados directamente sobre el material de la culata, estos están lubricados a través de un sistema de lubricación por conductos que llegan a cada uno de los apoyos. Los árboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro fundido o de acero forjado, con gran resistencia a la torsión y al desgaste, y para lograr esto se le da un tratamiento de templado. De esta manera funciona el árbol de levas.

MECANICA AUTOMOTRIZ 55

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Aplicación y funcionamiento Lo primero que vamos a destacar es que los árboles de levas no solo están en los coches sino también en los molinos, telares, sistemas de distribución de agua o martillos hidráulicos, pero su funcionamiento más aplicado es en la relacionada con el motor de combustión interna alternativo. Ahora bien, dependiendo de la ubicación del árbol de levas y la distribución de las levas, estas accionaran las válvulas a través de una varilla como en la primera época de los motores Otto, sistema SV, sistema de varillas, taqués o balancines. Más adelante, en la época de los motores diésel, el árbol de levas paso a estar ubicado en la culata, lo cual actualmente se le llama SOHC. En algunos modelos de coches como el Peugeot 504/505, Dodge 1500, Ford Falcón, los Renault 4, 6, 11, 12, y 19 y Ford, además de camiones diésel el árbol de levas se encuentra en el block del motor. Lo que nunca entonces se nos debe olvidar es que el árbol de levas hace funcionar las válvulas, unos son de admisión y otras de escape, estas son piezas metálicas en forma de clavo grande con una gran cabeza. Vamos a diferenciarlas:

MECANICA AUTOMOTRIZ 56

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Válvula de admisión: Permite que la mescla aire-combustible procedente del carburador, penetre en la cámara de combustión del motor para que este efectué el tiempo de admisión. Válvula de escape: Permite la expulsión al medio ambiente los gases de escape que se generan dentro del cilindro del motor, después que se quema la mezcla aire-combustible durante el tiempo de explosión.

Doble árbol de levas Existen motores con dos árboles de levas, esto es para lograr hacer funcionar al sistema de llenado y vaciado (Admisión y escape) con mucha más potencia y con menor cilindrada, esto más que todo lo usan motores más pequeños. Esto trae ventajas y desventajas, de acuerdo con la óptica que se mire. Las ventajas son: Motor más aliviado con mejor admisión y escape de gases. Mayor potencia con el mismo tamaño de motor en cuanto a centímetros cúbicos. Mejor MECANICA AUTOMOTRIZ 57

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

tiempo de respuesta gracias a la mejor admisión, y mejor aceleración. La desventajas es muy simple, sencillamente contiene más partes móviles, esto a la hora de una revisión, reajuste o cambios obviamente es más trabajoso.

COLECTOR DE ESCAPE

Colector de escape con cobertura cerámica en el lateral de un vehículo. En ingeniería automotriz, un colector de escape, (también llamado lumbrera o múltiple) es una unión de tubos o conductos que recoge los gases de escape de 1 o más cilindros de un motor térmico alternativo, a la salida de la culata del motor, agrupándolos en un solo tubo. Su contraparte es el colector de admisión que abastece la mezcla de combustible y aire (o solo aire) a cada uno de los pistones. Hay que aclarar que si no se unen varios conductos en un solo conducto de gases entonces no hay colector, como es el caso de un escape por cada pistón o motores de un solo pistón (en casos de motores de una válvula de escape por cada pistón). FABRICACIÓN Normalmente son fabricados por moldeo a la arena de hierro o algún metal o aleación que resista las altas temperaturas de los gases de escape, en el caso de los colectores pueden ser fabricados mediante tubos doblados y soldados a bases para su conexión a la cabeza del motor y unidos al colector. Pueden estar recubiertos o no con pintura cerámica para protección de la MECANICA AUTOMOTRIZ 58

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

temperatura o estética y/o cubiertas con una placa aislante térmica para mantener el área del motor lo más libre de calor, en el caso de los automóviles. Funcionamiento El objetivo de un buen colector de escape es no obstruir el libre flujo de los gases de escape, que harían disminuir la potencia del motor, pero deben de reforzar el efecto de vacío que se produce en el instante de cierre/apertura de las válvulas de escape/admisión, ya que el final de salida del escape atrae el aire fresco de la admisión al cilindro por los efecto de inercia, vacío, el efecto de resonancia (ya que la presión dentro de la cámara de combustión se ve influida por la velocidad de transmisión del sonido en el gas; que son ondas de presión; y a 1/4 de onda en resonancia se tendría la mínima presión dentro de la cámara a máxima presión en el colector o tubo de escape) y fenómenos de turbulencia e interferencia entre los escapes de los otros cilindros. Siguiendo las leyes generales de los gases ideales y la en:back pressure. Básicamente un colector de escape debe estar diseñado para aumentar el efecto de depresión que se produce cuando los gases poscombustión lo atraviesan y así favorecer la salida del cilindro de los mismos, permitiendo que ingrese más aire fresco mejorando el llenado del cilindro. MÚLTIPLE DE ADMISIÓN El múltiple de admisión también interviene en la mezcla y atomización de la gasolina. Su función principal es distribuir la mezcla aire combustible en forma equitativa a cada cilindro. No toda la gasolina que sumistra el carburador es atomizada adecuadamente. Parte de ella se desplaza en forma líquida adherida a la superficie de los ductos. Un buen múltiple de admisión ayuda a vaporizar y atomizar la gasolina.

MECANICA AUTOMOTRIZ 59

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Eficiencia del Múltiple de Admisión El largo y la forma del múltiple de admisión influye en el desempeño de un motor. La eficiencia de admisión depende en buena parte de los pasajes del múltiple. Utilizando fenómenos naturales, cuando un gas se desplaza velozmente dentro de un tubo, el múltiple de admisión termina por homogeneizar la mezcla que llega al cilindro. Un múltiple de admisión con pasajes de poco diámetro permite generar alta potencia de motor a bajas revoluciones, en cambio, si al mismo motor se le instala un múltiple con pasajes de mayor diámetro la misma potencia se obtendrá a mayor número de revoluciones. Diseño de los Caños de Alimentación La intención del diseñador es disponer de la mayor superficie posible dentro del múltiple, de manera que la gasolina que se adhiere a los pasajes exponga su masa de la forma más extendida posible al flujo de aire y al calor. Un tubo de diámetro circular presenta menos superficie interior que uno de sección cuadrada del mismo ancho y largo. Los multiples de admisión eficientes combinan en sus ductos secciones círculares y cuadradas. Al contrario de lo que se piensa, las superficies extremadamente lisas y pulidas no favorecen la distribución homogenea de la mezcla. La gasolina líquida se adhiere con fuerza a esta clase de superficie. Curvas del Múltiple de Admisión La presión del combustible aumenta en la parte externa de las curvas del caño de alimentación. Esto genera acumulación de combustible en el exterior de la curva. La medida del radio de curvas de un múltiple de admisión no debe ser menor al 75% del diámetro máximo del ducto. Alimentación para Motores de Competencia En motores de alta eficiencia se evita el uso de múltiple de admisión y se equipa cada cilindro con carburador y ducto de alimentación individual. Empleando la ayuda de fenómenos sónicos se mejora la eficiencia de alimentación instalando una corneta calibrada en la entrada de aire de cada carburador que optimiza la generación del pulso de inducción. Cuando la MECANICA AUTOMOTRIZ 60

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

válvula de admisión se abre, genera un pulso de baja presión que se desplaza hasta la boca de alimentación a la velocidad del sonido. Cuando el pulso alcanza la entrada, el aire circundante se precipita hacia ella por efecto de la presión atmosférica. Esta aceleración del aire genera un pulso de presión (pulso de inducción), en los gases que se mueven hacia el interior del motor, cuyo valor es superior a la presión atmosférica, lo que favorece el rendimiento volumétrico. El motor Otto fue el primer motor de explosión de cuatro tiempos. Ideado en 1876 por el ingeniero alemán Nicolaus Otto (1832-1891), supuso el inicio de los propulsores de combustión interna realmente operativos. El diseño original consistía en un dispositivo monocilíndrico dotado de un gran volante de inercia, montado sobre una base fija, y capaz de funcionar tanto con gas como más adelante con gasolina. La idea que convirtió estos motores en máquinas eficaces fue utilizar uno de cada dos ciclos del movimiento del cilindro para comprimir en su interior la mezcla de aire y combustible antes de iniciar la ignición (lo que se conoce como Ciclo Otto). Esta revolucionaria concepción del motor permitió aumentar sustancialmente el rendimiento de los anteriores propulsores, como el construido algunos años antes por el ingeniero belga Lenoir (18221900). La invención, cuyos elementos mecánicos básicos no son mucho más complejos que los de una máquina de vapor de la misma época, en su forma definitiva incluía además tres novedosos sistemas fundamentales: 1. Un eficaz sistema de válvulas de admisión, que controlaban el flujo de los gases a través del cilindro. 2. Un carburador que permitía regular con precisión la mezcla de aire y combustible (lo que hizo posible utilizar combustibles líquidos como la gasolina además de gases). 3. Un sistema eléctrico de generación de chispas de ignición mediante magneto, que sustituyó al primitivo sistema de "tubo caliente"1 inicialmente utilizado. Es este uno de los aspectos

MECANICA AUTOMOTRIZ 61

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

particulares que diferencia a los motores Otto de gasolina de las máquinas Diésel (en las que la ignición se produce mediante el calentamiento a elevada temperatura del aire en el interior del cilindro al ser sometido a una alta compresión). La sincronización de estos tres sistemas con la base mecánica del motor (integrada por los conjuntos cilindro-pistón; biela-manivela; y el volante de inercia) estaba resuelta mediante un ingenioso sistema de levas y manivelas excéntricas, ligadas por engranajes unívocamente a las dos fases de desplazamiento del cilindro. El gran volante de inercia es un elemento fundamental en estas máquinas monocilíndricas, puesto que además de dar uniformidad al giro del motor (como en otras máquinas rotativas), acumula el impulso necesario para que el sistema siga en movimiento tanto en la fase de compresión como en la fases de admisión de la mezcla y de expulsión del combustible una vez quemado. HISTORIA DEL MOTOR OTTO Tres tipos de motores de combustión interna fueron diseñados por los inventores alemanes Nikolaus Otto y su socio Eugen Langen. Los modelos eran: un motor fallido de compresión (1862); un motor atmosférico (1864); y el motor de ciclo Otto (1876), origen del actual "motor de gasolina". Los motores fueron inicialmente utilizados para instalaciones fijas, ya que Otto no tenía interés en el transporte. Otros fabricantes como Gottlieb Daimler perfeccionarían más adelante el motor de Otto para su uso en el transporte. Desarrollo histórico

MECANICA AUTOMOTRIZ 62

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Motor Lenoir (1860) Nicolaus Otto en su juventud era representante de un negocio de comestibles. En sus viajes conoció el motor de combustión interna construido en París por el expatriado belga Jean Joseph Etienne Lenoir. En 1860 Lenoir logró crear un motor con un cilindro de doble acción que funcionaba con gas de alumbrado, con una eficiencia del 4%. Su máquina de 18 litros de cilindrada era capaz de producir tan solo 2 caballos de potencia. Al probar una réplica del motor de Lenoir en 1861, Otto se dio cuenta de los efectos de la compresión sobre la carga de combustible, y en 1862 intentó producir un nuevo motor capaz de mejorar la pobre eficacia (traducida en un elevado consumo de gas, que a su vez requería una gran cantidad de agua para refrigerar la máquina) y la escasa fiabilidad del motor de Lenoir (en parte provocada por su rudimentario sistema eléctrico de ignición). Intentó crear un motor que comprimiera la mezcla de combustible antes de la ignición, pero no lo logró en este primer intento: el motor, tras unos pocos minutos en funcionamiento, acababa explotando. Otros ingenieros también estaban tratando de resolver este problema sin éxito.5 En 1864, Otto y Eugen Langen fundaron la primera empresa de producción de motores de combustión interna: NA Otto & Cie (NA Otto y Compañía). Otto y Cie logró crear un exitoso motor atmosférico ese mismo año.

MECANICA AUTOMOTRIZ 63

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

La fábrica se quedó sin espacio y se trasladó a la ciudad de Deutz en 1869, donde la empresa fue renombrada como Gasmotoren-Fabrik Deutz (Compañía de Manufactura de Motores de Gas Deutz).5 Gottlieb Daimler (un armero que también había trabajado en el motor de Lenoir anteriormente) era el director técnico y Wilhelm Maybach era el jefe del diseño del motor.

Motor Atmosférico Otto/Langen de 1867. En 1876, Otto y Langen lograron crear el primer motor de combustión interna que comprimía la mezcla de combustible antes de la combustión, logrando una eficiencia mucho mayor que cualquier motor creado hasta este momento. Motor atmosférico La primera versión del motor atmosférico utilizaba un diseño dispuesto sobre una columna vertical estriada, según el diseño de Eugen Langen. El motor atmosférico convertía el movimiento de expansión de la carrera del cilindro (dirigido hacia arriba), en un movimiento rotatorio a través de un sistema de piñón y cremallera. La relación de expansión de este

MECANICA AUTOMOTRIZ 64

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

motor era mucho más efectiva que la del motor Lenoir de 1860 y daba al motor su eficiencia superior. El motor Lenoir era un motor que quemaba combustible sin comprimir la mezcla aire/combustible. El motor atmosférico Otto/Langen funcionaba con una eficiencia del 12% y producía 0,37 kW (0,5 CV) a 80 RPM. En competición en la Exposición Universal de París (1867), superó fácilmente la eficacia del motor de Lenoir, ganando la medalla de oro y facilitando así la producción y las ventas que financiaron la investigación adicional. La primera versión utilizaba un bastidor para estabilizar la máquina, del que se prescindió muy pronto, en cuanto el diseño fue simplificado. Los motores posteriores también prescindieron de la columna estriada. El motor atmosférico utilizaba un sistema de ignición de llama de gas y se fabricaba con potencias comprendidas entre 0,19 a 2,24 kW (0,25 y 3 CV). Cuando en 1872 NA Otto & Cie se reorganizó con la denominación Gasmotoren-Fabrik Deutz, la gerencia eligió a Daimler como gerente de fábrica, pasando por alto incluso a Otto. Daimler se unió a la compañía en agosto, llevando a Maybach con él en el puesto de jefe de diseño. El diseño de pistones verticales de Otto, unido a la obstinada insistencia de Daimler en los motores atmosféricos, llevó a la empresa a un periodo de estancamiento, A pesar de todo su éxito comercial, con la producción de 634 motores al año en 1875, el motor de Otto y Langen había llegado a un punto muerto técnico: producía tan solo 3 CV (2.2 kW), y sin embargo, requería un espacio libre de entre 3 y 4 m para poder operar. En 1882, después de producir 2.649 unidades, se interrumpió la producción de motores atmosféricos. Este fue también el año en el que Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach dejaron la compañía.

MECANICA AUTOMOTRIZ 65

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

El ciclo Otto

Motor Otto estadounidense sobre una plataforma fija (c. 1880) Después de 14 años de investigación y desarrollo, Otto logró crear el motor de combustión interna de carga comprimida el 9 de mayo de 1876. Encontró una manera de confinar la mezcla de combustible en el cilindro para que se quemara de forma progresiva, en oposición a la explosiva. Definió esta situación como una carga estratificada. Esto dio lugar a la combustión controlada y a un empuje más prolongado del pistón en el cilindro, evitando la explosión incontrolada que destruía todos los motores probados previamente. El combustible seguía siendo gas de alumbrado, al igual que Lenoir y sus propios motores atmosféricos habían usado. Este motor, que utiliza cuatro fases para generar potencia mecánica, pasó a ser conocido como "motor de ciclo Otto". El sistema, el mismo que venía probando infructuosamente desde 1862, requirió catorce años de perfeccionamientos hasta completar su desarrollo. Otto volvió su atención al ciclo de 4 tiempos en gran parte debido a los esfuerzos de Franz Rings y de Herman Schumm, incorporados a la compañía por Gottlieb Daimler.8 Es este motor (el motor silencioso de Otto), y no el motor atmosférico de Otto y de Langen, al que se refiere el ciclo de Otto. Fue el primer motor comercialmente exitoso en usar la compresión en el interior del cilindro (idea patentada muchos años antes por William Barnett en 1838). El motor de Rings-Schumm apareció en el otoño de 1876 y tuvo éxito inmediatamente. MECANICA AUTOMOTRIZ 66

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

La disposición del cilindro del motor de compresión era horizontal. Presentaba un control de admisión mediante una válvula deslizante, y para la ignición usaba el "encendido por llama de gas" (sistema también conocido como "tubo caliente"), que solucionó los problemas que Lenoir no podía superar con el encendido eléctrico, que todavía no era fiable en ese momento. El sistema de ignición por "tubo caliente" consiste en un tubo cilíndrico de cerámica (o en ocasiones metálico) calentado al rojo vivo en un punto mediante una llama exterior (normalmente alimentada con una derivación del suministro de gas utilizado por el motor). El tubo caliente, forma una pequeña cámara auxiliar, que se pone en contacto con la mezcla gaseosa una vez que esta ha sido comprimida por el cilindro. El contacto del combustible con el tubo incandescente provoca su ignición instantánea. Las dimensiones del tubo y de su conexión con el cilindro están calibradas para que la ignición se produzca en el momento en el que se alcanza la compresión máxima en el cilindro. Desplazando el punto en el que la llama incide sobre el tubo, se puede regular el instante preciso en el que se produce la ignición dentro del ciclo del motor, En los 14 años previos de desarrollo, la potencia del motor de Otto nunca excedió de los 3 CV. Pocos años después, los motores Otto más potentes superaban los 1000 CV. El motor de ciclo Otto se adaptó finalmente para funcionar con bencina, gasolina, y diversos gases. Durante la Segunda Guerra Mundial los motores de Otto llegaron a funcionar con más de 60 combustibles diversos, tales como gas de madera, gases derivados del carbón, propano, hidrógeno, benceno, y muchos más, aunque siempre limitado a combustibles ligeros. Un desarrollo posterior de este motor, el conocido motor diésel, puede quemar combustibles pesados y aceites. Carburador y encendido de baja tensión La empresa Deutz también desarrolló un carburador y un encendido del motor de bajo voltaje fiables en 1884. Esto permitió utilizar combustibles líquidos derivados del petróleo por primera vez, posibilitando a su vez el uso MECANICA AUTOMOTRIZ 67

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

del motor en el transporte. Este trabajo se realizó en paralelo a la obra de Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach, quienes también desarrollaron para el Daimler Reitwagen un carburador y un sistema de ignición eléctrico (sustituyendo el encendido original por "tubo caliente"1) en el que se basó la magneto desarrollada por la empresa Robert Bosch GmbH. Daimler continuó el desarrollo del motor de Otto para el transporte, mientras que la empresa Deutz permaneció trabajando con los motores diésel. Pérdida de una patente En 1886, la oficina alemana de patentes anuló la patente de Deutz que habría estado vigente hasta 1891 debido al descubrimiento de una patente anterior para un motor de cuatro tiempos presentada por el francés Alphonse Beau de Rochas. Deutz no pudo demostrar que su sistema de inducción de carga estratificada era diferente al descrito en la patente de Rochas y perdió su monopolio y una de sus 25 patentes. Hacia 1889, más de 50 empresas fabricaban motores de diseño Otto. Motores estacionarios Encendido de la bujía Los motores de Otto fueron equipados con diversos diseños de mecanismos para producir chispas eléctricas, que permitieron sustituir el primitivo sistema de ignición por "tubo caliente". De hecho, es uno de los primeros motores en utilizar una bujía, un conocido dispositivo que produce una pequeña chispa eléctrica suficiente para encender la carga de combustible. En los primeros diseños, el mecanismo constaba de un brazo de disparo pivotante que empujaba brevemente la palanca de un interruptor mediante una pulsación rápida. A continuación se liberaba la palanca, que volvía a su posición original gracias a un resorte, lista para el siguiente ciclo. Este sistema requiere una batería eléctrica externa, una bobina, y un sistema de carga eléctrico conceptualmente similar al de los motores de automóvil modernos. Los motores Otto posteriores emplearon una pequeña magneto directamente acoplada al motor. En lugar de accionar un

MECANICA AUTOMOTRIZ 68

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

interruptor, el mecanismo disparador de la bujía aplicaba una rotación rápida al rotor de la magneto, que volvía hacia atrás bajo la tensión de un muelle espiral. Esta rápida rotación de la bobina de la magneto producía un flujo de corriente muy breve que disparaba la bujía y encendía el combustible. Este diseño tiene la ventaja de no requerir ninguna batería externa, y es como funcionan los motores de gas portátiles modernos, incorporando la porción magnética de la magneto en el volante de inercia. Los motores portátiles modernos excitan la magneto con cada rotación del volante y, por lo tanto, utilizan un interruptor eléctrico accionado por levas (o un sistema electrónico) para evitar el disparo residual del circuito eléctrico, excepto en la carrera de compresión del motor (véase chispa perdida). Regulación de la velocidad del motor

Regulador controlando la velocidad de un motor Otto. Este motor en particular opera con gas natural; el gran objeto con forma de disco situado por debajo del motor es el regulador de presión. (22sec, 320x240, 320kbit/s video)

Detalle de la rueda del regulador que aciona una leva arriba y abajo para regular la entrada de combustible, o se puede mover a la derecha para parar el motor. (14sec, 320x240, 250kbit/s video)

En los videos adjuntos se puede contemplar una demostración de cómo funciona la regulación de velocidad en el motor Otto. Las bolas giratorias son un regulador centrífugo (un dispositivo ampliamente utilizado MECANICA AUTOMOTRIZ 69

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

con anterioridad en las máquinas de vapor). Cuando la máquina funciona más lenta, la rueda pequeña se mueve a la izquierda, insertando la barra en el rodillo cercano y empujándolo para abrir la válvula del combustible, incrementando así las revoluciones del motor. Si la máquina está bajo carga y sigue funcionando demasiado lentamente, la leva permanece insertada y hace que el motor reciba continuamente combustible para cada ciclo de encendido. Cuando la velocidad del motor aumenta, el regulador tira de la rueda pequeña a la derecha cerrando la admisión por completo, dándose la circunstancia de que la bujía continúa disparando sin combustible en el cilindro. Este procedimiento de control de velocidad se conoce con frecuencia como el método empuje o pérdida (hit or miss en inglés) porque el motor falla (por falta de mezcla de combustible) en aquellos ciclos de expansión donde el motor está funcionando por encima del régimen deseado, pero empuja en todos los ciclos cuando la velocidad es demasiado baja. Téngase en cuenta que no se utiliza combustible en los ciclos "perdidos". Enfriamiento de los cilindros Los motores Otto usan una camisa metálica que rodea al cilindro motor, haciéndose circular agua entre ambos cilindros. Este procedimiento utiliza el mismo principio que los sistemas de refrigeración de muchos motores modernos. Los motores Otto estacionarios en exhibición en el Western Minnesota Steam Threshers Reunion comparten un único gran radiador situado fuera del edificio. Este sistema de disipación del calor centralizado también contribuye a mantener fresco el ambiente de la sala de motores. Primer uso en el transporte

MECANICA AUTOMOTRIZ 70

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Petroleum Reitwagen de Daimler (1885) Otto y Gottlieb Daimler mantenían un desacuerdo importante acerca de la dirección futura del motor de Otto. Mientras que Otto quería producir motores grandes para aplicaciones estacionarias, Daimler quería producir motores lo suficientemente pequeños para ser utilizados en el transporte. Después de un período de desacuerdo, Daimler dejó su empleo con Otto y se llevó a Wilhelm Maybach con él. En 1883 Daimler y Maybach crearon un motor de 5 CV pequeño y eficiente. Con el fin de eludir las patentes que Otto mantenía sobre el diseño del motor, se encontró una reclamación relativa a una patente concedida a Beau De Rochas en 1862, el mismo año en el que Otto realizó su primer intento fallido para producir su motor de cuatro tiempos. Los que estaban celosos de las patentes de Otto (poseía 25 patentes) consiguieron que se revocara en Alemania una de sus principales patentes, en gran parte porque la corte judicial no comprendió la importancia del sistema de carga estratificada de Otto, que superó los problemas de combustión explosiva que destruyeron todos los diseños de motores anteriores. Daimler siempre se refirió a su diseño como un motor de explosión, para diferenciarlo del motor de Otto, evitándo así el pago de los correspondientes derechos. En 1885 creó con Maybach un motor popularmente conocido como el "reloj del abuelo" (por su forma parecida a la de un rejoj de péndulo), al que adosaron un marco con dos ruedas. Este se convirtió en el primer vehículo con motor Otto. Adolf, de catorce años, hijo de Daimler, fue el primero en montar en esta bicicleta motorizada, que es el

MECANICA AUTOMOTRIZ 71

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

primer vehículo con motor de combustión interna. El 1885, la Daimler/Maybach Petroleum Reitwagen (Riding Car) fue la primera motocicleta (y el primer vehículo de motor) comercializado con un motor de combustión interna.3 Mientras que Deutz continuó produciendo grandes motores estacionarios, Daimler encontró aplicaciones a sus motores en los barcos, los dirigibles, las locomotoras, los automóviles, los carros, y otros usos del transporte. Deutz continúa siendo el productor de motores más antiguo del mundo,2 mientras que Daimler, que se convirtió en Daimler-Benz, es el fabricante de automóviles más antiguo del mundo. Daimler-Benz produjo este video para el 125 aniversario de la creación del primer vehículo con motor de explosión que Daimler llamó el "Petroleum Reitwagen". Utilizaba un encendido de "tubo caliente" específicamente porque los sistemas eléctricos de esa época eran poco fiables. Daimler y Maybach fundaron una compañía conocida como Daimler Motorenwerke Gesellschaft que más tarde se fusionó con Benz para formar Daimler-Benz, conocido también como Mercedes-Benz. (Vídeo ilustrativo: Reproducción del Damiler/Maybach Reitwagen en funcionamiento) Deutz, la compañía fundada por Otto, es uno de los mayores fabricantes de vehículos pesados del mundo, y Daimler-Benz es uno de los más grandes y prestigiosos fabricantes internacionales de automóviles de lujo. A comienzos del siglo XXI, prácticamente todos los fabricantes de automóviles (por lo menos hasta que a medio plazo un eventual salto a la tecnología eléctrica pueda revertir esta situación) producen vehículos que utilizan motores de ciclo Otto, tan ubicuos que se denominan simplemente como motores de gasolina. . AVERIAS EN EL MOTOR..

3.- Falta o exceso de gasolina en el carburador.

Dificultades en el arranque del motor.

4.- Mal funcionamiento del sistema de encendido, o de su sincronización.

1.- Batería descargada. 2.- Terminales sucios o sueltos.

MECANICA AUTOMOTRIZ

5.- Baja compresión en los cilindros.

72

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

6.- Defectos en el motor de arranque.

19.- Junta de culata en mal estado.

El motor falla o se para en marcha lenta.

20.- Carbón en las cámaras de explosión.

7.- Dosificación inadecuada de la mezcla en el carburador.

21.- Válvulas del motor en mal estado, o sin tolerancia.

8.- Baja temperatura del motor.

22.- Combustible pasado o de octanaje inadecuado.

9.- Succión de aire directa.

23.- Filtro de aire del carburador obstruido.

10.- Alta temperatura del motor.

24,- Alteración en el orden del encendido.

11.- Salida de gases de escape obstruida.

25.- Defectos en el avance centrífugo, rotor, o tapa del distribuidor.

12.- Autoencendido por exceso de carbón en las cámaras de explosión.

26.- Desgaste general del motor.

13.- El embrague resbala.

27.- Condensador del encendido en mal estado.

14.- Ruedas frenadas. 15.- Mal funcionamiento de la puesta a punto del encendido, o correa de la distribución distendida o dañada.

28.- Fugas de aceite hacia el exterior. 29.- Mala calidad o grado inadecuado de densidad del aceite.

16,- Falla el selector de octanaje del distribuidor.

30.- Fallas de la bomba de aceite, o del sector.

17.- Bujías en mal estado o carbonizadas.

31.- Sensores de manocontacto, o manorresistencia, en mal estado.

18.- Encendido mal sincronizado.

MECANICA AUTOMOTRIZ 73

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

32.- Fallas en el carburador.

46.- Defectos en el mecanismo regulador del nivel de gasolina en la taza.

33.- Pérdidas por la bomba de gasolina, o los conductos.

47.- Desajuste del regulador de mezcla.

34.- Fallas de la bomba de gasolina.

48.- Relación incorrecta de la mezcla para marcha rápida.

35.- Fugas entre el depósito y la bomba.

49.- Conductos o difusores del carburador obstruidos.

36.- Respiradero del depósito obstruido, o tapa hermética.

50.- Pasos calibrados del combustible obstruidos.

37.- Conductos de gasolina obstruidos o perforados.

51.- Surtidor de paso a marcha rápida defectuoso.

38.- Filtración de aire en la zona de succión de la bomba.

52.- Succión de aire por conductos sueltos.

39.- Filtro de gasolina obstruido.

53.- Pérdida de presión por desgastes en la red lubricada.

40.- Diafragma o impulsor eléctrico en mal estado. 41.- Válvulas de la bomba en mal estado.

54.- Desgaste excesivo del eje motriz de la bomba, o de sus casquillos.

42.- Juego libre excesivo de la palanca motriz, o desgate de la leva excéntrica.

55.- Desgaste de engranajes o caja de engranajes de la bomba. 56.- Desgaste de las estrías, o del acoplamiento del eje motriz.

43.- Base de acoplamiento al colector del motor suelta.

57.- Filtración de aire en el conducto de succión.

44.- Juntas del carburador en mal estado.

58.- Filtro del conducto de succión obstruido.

45.- Sistema del estrangulador de aire trabado.

MECANICA AUTOMOTRIZ 74

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

59.- Válvula reguladora de presión dañada.

72.- Distancia ente los contactos ruptores del circuito primario, mal calibrada.

60.- Pérdida de flujo por su acoplamiento al bloque de cilindros.

73.- Bisagra del contacto móvil atascada.

61.- Eje motriz dañado.

74.- Contactos ruptores del circuito primario, quemados o sucios.

62.- Humedad en la tapa del distribuidor, o la bobina de encendido.

75.- Sistema del avance centrífugo atascado.

63.- En sistema eléctrico de inyección, inyectores en mal estado.

76.- Desgaste general del conjunto del distribuidor.

64.- Circuitos de cables de alta tensión interrumpidos.

77.- Desgaste de las estrías de acoplamiento del eje motriz del distribuidor.

65.- Tapa del distribuidor con salto de la chispa a masa.

78.- Desgaste del engranaje motriz

66.- Rotor distribuidor de chispa en mal estado.

79.- Desgaste de la cadena o correa motriz que acciona el eje de levas.

67.- Conexiones eléctricas sueltas en el circuito de la bobina.

80.- Sincronización defectuosa de la puesta a punto del encendido.

68.- Interruptor de contacto defectuoso. 69.- Fallas en el distribuidor.

81.- Corto circuito en el devanado primario de la bobina.

70.- Defectos en el módulo electrónico.

82.- No hay continuidad en el circuito primario de la bobina.

71.- Defectos en el rotor magnético.

MECANICA AUTOMOTRIZ

83.- No hay continuidad en el circuito secundario de la bobina.

75

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

84.- El alto voltaje salta a masa en la salida de la bobina.

97.- Delgas del rotor en cortocircuito o interrumpidas.

85.- Desgaste, acumulación de carbón, humedad, o distancia incorrecta entre los electrodos.

98.- Bobinas del estator en cortocircuito, o interrumpidas. 99.- Roce del rotor contra el estator.

86.- Tipo de bujía inadecuado.

100.- Desgaste excesivo de los casquillos o rodamientos de apoyo del eje del rotor.

87.- Filtros de ruido defectuosos, o cable sin continuidad.

101.- Sistema de ataque motriz trabado o dañado.

88.- Capuchones protectores con paso a masa.

102.- Correa motriz resbalando o rota.

89.- Quebradura de la cerámica aislante,

103.- Amperímetro o testigo luminoso en mal estado.

90.- Disfunción del solenoide de ataque.

104.- Descentramiento o suciedad en el colector.

91.- Escobillas gastadas. 92.- Muelles impulsores de las escobillas distendidos, o correderas sucias.

105.- Bobinado del rotor en corto circuito o quemado.

93.- Porta escobillas positivos mal aislados, o quemados.

106.- Conexiones entre el bobinado y el colector mal soldadas.

94.- Porta escobillas negativos con mal contacto a masa.

107.- Roce entre el rotor y el estator.

95.- Superficie del colector

108.- Desgaste excesivo de los casquillos o rodamientos de apoyo del rotor.

sucia. 96.- Conexiones sueltas en el circuito de mando o de alimentación. MECANICA AUTOMOTRIZ

109.- Colector en corto circuito.

76

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

110.- Desgaste excesivo de las escobillas.

121.- Corto circuito en algún punto del sistema eléctrico.

111.- Porta escobillas positivo mal aislado.

122.- Consumo excesivo en la red eléctrica.

112.- Porta escobillas negativo con mal contacto a masa.

123.- Batería agotada.

113.- Diodos transistores dañados. (en alternadores). 114.- Muelles de escobillas vencidos o quemados. Fallas del sistema de enfriamiento del motor.

115.- Conexiones sueltas o desoldadas en escobillas o estator. 116.- Bobinado del estator en cortocircuito o parcialmente quemado.

Además de los diagnósticos 4, 10, 11, 12, 15, 16, 18, 21, 22, 24, 69, y 76,

117.- Regulador de voltaje en mal estado.

124.- Presión de aceite insuficiente en el motor.

Fallas de la batería.

125.- Fugas de agua en algún punto del sistema.

Además de los diagnósticos

126.- Obstrucción en el circuito.

1, y 2,

127.- Fallas de la bomba de

118.- Falta de alimentación por parte del sistema generador.

agua. 128.- Válvula termostática averiada.

119.- Bajo nivel, o baja densidad del electrolito.

129.- Mal funcionamiento del sistema electroventilador.

120.- Abuso del motor de arranque. MECANICA AUTOMOTRIZ 77

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

136.- Desplazamiento anormal del engranaje intermediario de retroceso.

Desgaste o rotura prematura de las correas

137.- Rodamientos de apoyo en mal estado.

del ventilador, o del generador.

138.- Excesivo juego axial del eje motriz, o del tren fijo. 130.- Tensión anormal de la correa.

139.- Lubricante inadecuado, o escaso.

131.- Correa o poleas de características inadecuadas. Ruidos o dificultad al meter cualquier velocidad.

132.- Aceite o suciedad en las bandas de tracción. 133.- Sobrecarga o agarrotamiento del rotor de la dínamo o el alternador.

Además de los diagnósticos 136, 137, 138, y 139, 140.- Mecanismo de desembrague mal regulado.

2.- AVERIAS EN LAS TRANSMISIONES.

141.- Anillos sincronizadores en mal estado,

Ruidos en la caja de cambios en posición neutral.

142.- Desgaste excesivo en la entrada de los engranajes desplazables.

134.- Engranaje motriz, o su pareja del tren fijo, en mal estado.

143.- Descentramiento por desgaste ente los ejes de entrada y salida.

135.- Uso de un engranaje nuevo con su pareja usado.

MECANICA AUTOMOTRIZ

Ruidos durante la marcha a velocidad normal.

78

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Además de los diagnósticos 136, 137, 138, 142, 143, 144, 146, 147, y 148,

Además de los diagnósticos 134, 135, 136,137, 138,139, 140, 141m 142m y 143,

149.- Excesivo desgaste general.

144.- Posición anormal de las horquillas de desplazamiento de los engranajes. 145.- Ruidos que actúan por resonancia.

Fugas de aceite de la caja de cambios. La palanca de cambios se traba en una velocidad.

Además del diagnóstico 139, 150.- Juntas en mal estado. 151.- Retenes o sellos en mal estado.

Además del diagnóstico 140, 146.- Anormalidad en los ejes de corredera de las horquillas.

152.- Tornillos sueltos o con roscas rodadas.

147.- Regulación anormal del varillaje de cambios.

153.- Roturas de la estructura de la caja.

148.- Desplazamiento de los ejes de entrada o salida. La potencia del motor no impulsa, debido a que el embrague resbala.

La palanca de cambios salta a posición neutral al tratar de poner el vehículo en movimiento, o durante la marcha.

MECANICA AUTOMOTRIZ

Además de los diagnósticos 14, y 140,

79

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

154.- Mecanismo de desembrague trabado.

162.- Desgate excesivo de las estrías de acoplamiento del eje motriz al disco de embrague, de las estrías o apoyos de los planetarios del diferencial, o de las estrías de los ejes motrices.

155.- Muelles o diafragma de la prensa de embrague , vencidos o rotos. 156.- Foros de fricción del disco de embrague gastados, o cristalizados.

163.- Soportes del motor sueltos, o rotos.

157.- Corredera del rodamiento de desembrague atascada.

Desgaste prematuro del disco de embrague.

Además de los diagnósticos 14, 140, 154, 155, 157, 158, 159, 160,

El embrague tironea o vibra al empezar a impulsar e vehículo.

164.- Mal hábito de llevar el pié sobre el pedal de embrague. Además de los diagnósticos 14, 140, 154, 155, 156, y 157,

165.- Mal hábito de acelerar demasiado al embragar.

158.- Conjunto de prensa y disco inadecuados.

166.- Uso excesivo del embrague. Carga excesiva. Frenos atascados. Mal hábito de utilizar el motor como freno, al retener, o en cuesta abajo.

159.- Superficies de deslizamiento ásperas o con protuberancias. 160.- El disco se ha instalado con su cara invertida.

Ruidos en el sistema de embrague, con el motor funcionando, la palanca de cambios

161.- La presa se ha soltado de su acoplamiento atornillado al volante del motor.

MECANICA AUTOMOTRIZ 80

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

en posición neutral, sin pisar el pedal de embrague.

171.- Disco de embrague roto. 172.- Engranajes o ejes rotos en la caja de cambios. Eje propulsor de las ruedas roto, o con las estrías de acoplamiento gastadas.

Además de los diagnósticos 140, 160, 161, y 162, 167.- Muelles del disco de embrague vencidos, o rotos.

173.- Palanca de cambios desconectada de su varillaje.

168.- Cuerpos extraños introducidos en el sistema.

174.- Horquillas de desplazamiento de los engranajes de la caja de cambios desconectadas.

Los mismos ruidos, con el pedal desembragando.

El motor se detiene bruscamente al embragar.

Además de los diagnósticos 158, 160, y 162,

Además del diagnóstico 14,

169.- Rodamiento de desembrague en mal estado.

175.- La caja de cambios se ha trabado por rotura de engranajes.

170.- Rodamiento de apoyo del extremo del eje motriz en el volante, en mal estado.

176.- Se han acoplado dos velocidades al mismo tiempo. 177.- Se ha trabado alguno de los ejes propulsores.

El vehículo no se mueve en ninguna velocidad.

178.- Se ha bloqueado el sistema de frenos, o esta accionado el freno de mano.

Además de los diagnósticos 140, 154, 156, 157, y 182,

MECANICA AUTOMOTRIZ 81

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

179.- Se ha trabado el sistema diferencial.

Ruidos en el diferencial o en los ejes traseros en plena marcha, por camino recto y plano (tracción trasera).

El motor y la caja de cambios funcionan normalmente, pero no hay tracción en las ruedas.

187.- Rodamiento de rueda dañado. 188.- Juego libre excesivo del conjunto reductor del diferencial.

180.- Engranajes rotos en los conjuntos reductor, o diferencial.

189.- Conjunto reductor dañado, por lubricación inadecuada.

181.- Algún eje roto en el sistema propulsor. 182.- Eje propulsor desacoplado del diferencial.

190.- Corona del par reductor del diferencial, suelta o dañada.

183.- Eje propulsor desacoplado de una rueda.

191.- Rodamientos de apoyo del conjunto reductor, o del diferencial, dañados.

Ruidos intermitentes o tirones en ejes propulsores (tracción delantera).

192.- Apoyos del conjunto diferencial con desgaste , o excesivo juego liibre axial. 193.- Rodamientos de apoyo del eje propulsor del par cónico reductor , gastados,o dañados.

184.- Unión homocinética dañada. 185.- Descentramiento de un eje propulsor.

194.- Cuerpo extraño incrustado entre los dientes de engranaje del par reductor.

186.- Desgaste excesivo de las estrías, o del apoyo de los engranajes planetarios.

MECANICA AUTOMOTRIZ 82

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

195.- Eje motriz de una de las ruedas descentrado, torcido, o con juego excesivo en sus apoyos.

200.- Lubricante inadecuado, de baja densidad.

Ruidos en el diferencial en plena marcha, al tomar las curvas. 3.- AVERIAS EN LA DIRECCION. 196.- Engranajes satélites en mal estado, o con desgaste en su eje. Engranajes

Juego excesivo del volante de dirección.

Planetarios dañados o con desgaste en su apoyo. Mala lubricación del conjunto diferencial.

201.- Conjunto reductor de la cremallera con excesivo juego libre. 202.- Desgaste excesivo del conjunto reductor.

Fugas de aceite en el diferencial (tracción trasera), o en el conjunto diferencial y y transmisión (tracción delantera).

203.- Desgaste excesivo de los casquillos de apoyo, o de las rótulas de las barras.

Además de los diagnósticos 192, y 195,

204.- Acoplamiento del volante suelto, o bloque de goma de la unión cardánica dañado.

197.- Nivel de aceite lubricante excesivamente alto.

205.- Conjunto reductor suelto en sus apoyos al bastidor.

flojas.

206.- Rodamientos de las ruedas sueltos,

199.- Retenes o sellos en mal estado.

207.- Pivotes de apoyo con excesivo desgaste.

198.- Juntas en mal estado o

MECANICA AUTOMOTRIZ 83

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

208.- Discos de ruedas sueltos.

Oscilación o vibración del volante de dirección a cierta velocidad.

209.- Articulaciones de las barras con excesivo desgaste, o sueltas en su acoplamiento

Además de los diagnósticos 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210. 211, 212, 213, y 214,

210.- Desgaste general del conjunto de la dirección.

216.- Apoyos de los amortiguadores delanteros sueltos, o sus bloques de goma dañados.

Dirección excesivamente dura.

217.- Amortiguadores de acción dispareja. Además de los diagnósticos 202, 203, 204, y 207,

218.- Mangueta de la rueda torcida o dañada.

211.- Baja presión de aire en los neumáticos delanteros.

219.- Llanta de rueda descentrada, torcida, descompensada, o neumático

212.- Rótulas de apoyo de la suspensión telescópica al bastidor agarrotadas.

defectuoso. 220.- Uso de dos neumáticos de características diferentes.

213.- Torcedura o rotura de la base de apoyo del bastidor.

221.- Diferente presión de aire en los neumáticos delanteros.

214.- Alineación, o grados de inclinación y convergencia de las ruedas delanteras defectuosos. 215.- Mala lubricación del conjunto de la dirección, zonas con roce, y rótulas.

Dirección recelosa o con tendencias a desviarse.

Además de los diagnósticos 201, 202, 205, 206, 207, 208, 209,

MECANICA AUTOMOTRIZ 84

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

210, 212, 213, 214, 216, 217,218, 220, y 221, 222.- Agarrotamiento o desgaste en cualquier punto del conjunto.

4.- AVERIAS EN LA SUSPENSION.

223.- Puntos de apoyo de la suspensión trasera sueltos, dañados, o desplazados.

Los muelles de la suspensión se vencen prematuramente.

Ruidos en la dirección.

Además de los diagnósticos 213, y 217, 226.- Carga excesiva del vehículo.

Además de los diagnósticos 201, 202, 203, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 213, 216, y 219,

227.- Trayecto habitual por malos caminos.

224.- Dientes rotos en el grupo de la cremallera o en el sistema reductor.

228.- Defectos de temple de los muelles o ballestas. 229.- Rotura del bloque de goma limitador del tope de carga de la suspensión.

Chirridos de los neumáticos delanteros en las curvas.

Rotura de muelles o ballestas.

Además de los diagnósticos 207, 209, 210, 211, 213, 214, 218, 220, y 221,

Observar los diagnósticos 207, 213, 216, 217. 226, 227, 228, y 229,

225.- Carga excesiva en la zona posterior del vehículo.

MECANICA AUTOMOTRIZ 85

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Ruidos en la suspensión.

236.- Fallas de la bomba, el servofreno que la potencia, o el sistema ABS.

Además de los diagnósticos 207, 208, 212, 213, 215, y 216,

237.- Precisa purgar el aire introducido en el circuito.

230.- Bloques de goma de la bara estabilizadora en mal estado.

238.- Falta líquido en el depósito de la bomba de fenos.

231.- Bloques de goma de los amortiguadotes en mal estado.

239.- El vástago impulsor de la bomba se ha desacoplado.

232.- Bloques de goma de los trapecios, brazos, eslabones, o candados, en mal estado.

Una o más ruedas del vehículo permanecen frenadas.

Además de los diagnósticos 236, y 237,

5.- AVERIAS EN LOS FRENOS.

240.- Se está usando un líquido de frenos no indicado.

El pedal de freno está esponjoso, o se va al fondo.

241.- El líquido no regresa a la bomba tras la frenada

233.- Pastillas o forros de fricción de las zapatas gastados.

242.- Pistones impulsores agarrotados, muelles de retroceso de las zapatas distendidos, bisagras de las zapatas agarrotadas

234.- Es preciso regular la aproximación de las zapatas a los tambores. 235.- Fugas de líquido en el circuito hidráulico.

MECANICA AUTOMOTRIZ 86

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

El motor se para al frenar.

Desgaste prematuro de alguno de los neumáticos.

243.- Mecanismo del servofreno en mal estado, diafragma averiado, conductos de succión desconectados de la bomba de vacío, o de la cámara de admisión del motor.

Además de los diagnósticos 207, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 217, 218, 219, 220,221, 222, 223, 225, 226, y 232, 245.- Uso excesivo o violento de los frenos.

El pedal de frenos no acciona e manera normal.

Ruidos en las ruedas al frenar.

Además de los diagnósticos 23 236, 237, 238, y 240,

Además de los diagnósticos 206, 208, 233, y 242,

244.- Conductos flexibles distendidos.

246.- Cuerpo extraño entre pastilla y disco, o entre zapata y tambor.

El freno se nota receloso y sensible,

247.- Pastillas o zapatas gastadas al máximo. 248.- Apoyos de las zapatas desgastados.

Observe los diagnósticos 236, 239, 242, y 243.

249.- Tornillos de rueda sueltos, o sus acoplamientos cónicos desbocados . VOCABULARIO

MECANICA AUTOMOTRIZ 87

V CICLO

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO BAMBAMARCA

Estequiométrica: es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. Calarse: Dicho de un motor de explosión: Pararse bruscamente. Venturi Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye.

Monolítico: De una pieza, sin fisuras. Estárter: Dispositivo de los motores de explosión que facilita su arranque mediante el enriquecimiento de la mezcla de carburación. Emular: Imitar las acciones de otro procurando igualarlas e incluso excederlas.

MECANICA AUTOMOTRIZ 88

V CICLO