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1 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

LABORATORIO ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA “DIAGNOSTICO DEL MOTOR GASOLINERO CON EL TESTER NEUMATICO”

2 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA I.

OBJETIVOS  Ensayar el estado de la compresión en cada cilindro y compararlo con los rangos estándares de fabricación  Determinar las causas de las fugas de la compresión en cada cilindro del motor  Tomar las medidas correctivas para cada problema de fuga en cualquier cilindro y así poder mejorar el desempeño del motor.

II.

MARCO TEORICO

Compresión del motor La relación de compresión es una cifra numérica que permite medir la proporción en que se ha comprimido la mezcla de aire combustible dentro de la cámara de combustión de un cilindro. Comprobación de la comprensión del motor La compresión del motor puede hacerse con facilidad mediante un comprobador de compresión (manómetro) de los que se pueden adquirir en el mercado. Esta revisión da una buena información sobre el estado de desgaste del motor. Para que la revisión de la compresión sea fiable primero hay que poner el motor a temperatura normal de funcionamiento (85º aprox.). Y el juego de las válvulas debe estar en buenas condiciones (reglaje de taques en caso de que el motor en cuestión lo permita). Seguidamente extraiga todos los cables de alta tensión de las bujías. Muy importante: atención al orden en que están conectados los cables de alta tensión para luego conectarlos en la misma posición. Desenroscar las bujías y colocar el manómetro, de lectura directa o de impresión gráfica en el orificio de la culata donde se insertan cada una de las bujías. Para medir la compresión en cada uno de los cilindros se acciona el motor de arranque (por otra persona) durante unos segundos con el pedal del acelerador pisado a fondo. La presión leída en el manómetro debe ser igual para todos los cilindros y coincidir con la preconizada por el fabricante del motor, se permite una diferencia de 2 bar entre cilindros para motores de gasolina (cuando no tengamos el dato del valor de compresión dado por el fabricante, podemos usar como norma general el valor de relación de compresión del motor sumándole 1, es decir, para un motor que tenga una relación de compresión de 10/1 tendremos un valor presión a medir en el manómetro de 11 (10+1)). Si la lectura en alguno de los cilindros es inferior a la especificada por el fabricante se procede de la siguiente forma para determinar por donde se produce la fuga de compresión: Se coloca el cilindro afectado en la posición PMS y compresión (válvulas de admisión y escape cerradas). Se inyecta aire a presión (a unos 7 bar) por el orificio de la bujía, observando por donde se escapa el aire inyectado. Si el zumbido se produce por el tubo de escape, indica que la fuga es por la válvula de escape.

3 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Si la fuga es por la válvula de admisión, con el filtro de aire quitado se verá salir una especie de niebla por el carburador. Si la fuga es a través de los segmentos, se verá salir una niebla aceitosa por el tapón de llenado de aceite en la tapa de balancines. Si la fuga se produce por la junta culata, se verán salir burbujas de agua al exterior por la unión bloque-culata, si la fuga es al exterior, o por la boca de agua de salida al radiador, si la fuga es interna El probador de fuga de cilindros aplica la presión del aire estando el pistón en el PMS en la carrera de compresión. Si el instrumento indica fuga excesiva, se puede localizar la causa escuchando en el carburador, en el tubo de cola o incluso en el tubo de llenado del cárter del cigüeñal. Para usarlo primero el motor debe estar en temperatura de funcionamiento. Después con motor apagado sacar bujías y colocar manguera de compresor en el tiempo de compresión. Se introduce aire y por caída de presión del manómetro se sabe el estado térmico del motor. Indicaciones sobre las medidas de seguridad: a) b) c) d)

La conexión y desconexión del tester neumático debe ser con el motor apagado. No dejar sin supervisión al tester neumático conectado al motor. Solo se trabajará con el tester neumático personal calificado. Desconectar las bujías de encendido del motor.

El tester neumático nos ayudara a identificar las pérdidas que se presentan en los cilindros en el tiempo de compresión, dichas pérdidas son producidas por el desgaste en los diferentes elementos del pistón y del cilindro que mantienen la hermeticidad en el momento de la compresión, los lugares más probables de fugas son las válvulas, los anillos del pistón, anomalías en la superficie del cilindro, anomalías en el empaque de culata, fisuras en la culata o en el monoblock y fisuras en el pistón debido al desgaste térmico. Cuántas veces Hemos escuchado decir; " Este motor está bajo de compresión"; y nos quedamos pensando, si esto es malo o bueno, o que tendrá eso que ver con el problema de nuestro coche. Muchos mecánicos, se sienten abrumados por la cantidad de mangueras y conexiones que "decoran" el motor del vehículo; y sin pretenderlo culpan de los problemas al carburador o al sistema de inyección y algunos se atreven a dar de baja a la computadora del vehículo. Y se olvidan de lo más importante; "La Compresión" Pero; ¿qué tiene que ver este comentario, con la compresión? Un motor con problemas de compresión, acusa los siguientes síntomas:       

Expulsa humo de cualquier color; negro, azul o blanco. Las revoluciones en posición de descanso (ralentí) son inestables. Necesita más revoluciones de lo normal para desplazarse. Consume demasiada gasolina. Consume agua Se apaga constantemente Tiene problemas para arrancar etc.

4 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Para que un motor trabaje en forma correcta, el primer examen que debe aprobar, es el de compresión, si el motor está bajo de compresión, o tiene una lectura de compresión bastante dispareja; no pierda su tiempo haciéndole un afinamiento o tune up; Primero debe solucionar el problema mecánico que representa la lectura del test de compresión. Cuando el pistón inicia su carrera, hacia arriba y las válvulas se acomodan en su asiento; el aire mezclado con combustible, es comprimido en la cámara de combustión, al máximo del recorrido del pistón; A esto se le llama compresión. (En mecánica) Dicho de otra manera; Se llama compresión, A la presión alcanzada por la mezcla detonante en la cámara de combustión antes de su encendido. Ahora, ¿cuáles son los requisitos, para que un motor tenga una óptima lectura de compresión? Lo

Primero es que las válvulas asienten en su posición sellando cualquier fuga. Segundo que los anillos del pistón sellen el contorno del pistón evitando fugas. Tercero; que el empaque de la cabeza (culata) selle la unión de cabeza con el bloque de cilindros. Cuarto; que la bujía enrosque correctamente en su posición. Quinto; que el bloque de cilindros y/o cabeza no tengan grietas

Pero, como saber luego de una lectura dispareja de compresión; ¿cuál es el problema? Empecemos, mostrando la forma de medir la compresión de un motor. (FIJE LA CAJA DE VELOCIDADES EN PARKING O NEUTRAL): Primero retire todas las bujías; Segundo; abra totalmente la garganta del acelerador y deténgalo mientras dure el examen. Tercero; conecte un switch de accionar remoto al motor de arranque (no abra la llave de encendido. Cuarto; instale la herramienta para medir compresión, como si instalara una bujía y active el motor de arranque unas cuatro vueltas de motor o 5 segundos. Quinto; anote la lectura y siga el mismo procedimiento con los otros cilindros.

III.

EQUIPO A UTILIZAR

Características del equipo:       

Presión de alimentación 0.28 – 8.0MPa. Gasto de aire  1.5m3/h. Tamaño del equipo (140x70x5150) mm. Masa del equipo 2.4Kg. Presión de trabajo 0.16Mpa. Rango manométrica (0 - 0.25)MPa. Patrón de fugas 0.11Mpa.

Equipo:  Compresor.  Válvula de regulación.

5 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA      

Manómetro. Cañerías de conexión. Calibrador patrón de fugas (0.11MPa). Acople - adaptador para motor Gasolinero. Silbato para localizar el PMS. Suministro de aire comprimido.

Componentes de del equipo tester neumático. IV. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Procedemos a desconectar los chupones de bujías. Procedemos a sacar las bujías con la herramienta correspondiente, teniendo cuidado de que o se rompan. Sacamos la tapa de balancines para verificar la posición de las válvulas en cada cilindro. Procedemos a verificar la marca en el dámper del motor la cual nos indica 0 grados (PMS) y los grados de adelanto del motor Si no hubiera marca en el dámper, se ubica en el punto muerto superior girando y viendo que la posición de las válvulas en el primer cilindro estén cerradas y que el pistón este en el PMS. Se procede a la conexión del regulador de presión y el manómetro, se enciende el compresor y se regula la presión hasta 0.16 Mpa, luego se conecta el patrón de fugas y después insertamos el manómetro que debe marcar 0.11 Mpa. Al realizar la prueba para cada cilindro procedemos a escuchar las fugas ya sea por otro cilindro o por el múltiple de admisión, por el múltiple de escape o por el orificio de medición del nivel de aceite del cárter. Este proceso de medición tiene que realizarse de acuerdo al orden de encendido del motor en este caso el orden es 1-5-3-6-2-4.

6 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

CILINDRO

60

120

1

180

240

A

2

300

360

420

C

C

480

540

600

T

T

720

E

E

A

C

3

T

E

A

C

T

4

A

C

T

E

A

5

E

6

A T

C E

T A

Tabla 1.- Orden de trabajo de un motor gasolinero de 6 cilindros.

Dónde: A: Admisión C: Compresión T: Trabajo E: Escape V.

660

ANALISIS DE RESULATADO - COMPARACION Y EVALUACION

PROTOCOLO PRIMARIO: Datos del ensayo:

E C

7 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Se inicia con el primer cilindro a 0 grados. De acuerdo al orden de encendido se gira 120 grados para el próximo cilindro correspondiente. CILINDRO 1  Lectura: 0.01Mpa  Fuga: por el cilindro 3 en admisión, defecto de la válvula de admisión en el primer cilindro CILINDRO 5  Lectura: 0.015Mpa  Fuga: por los anillos del pistón, o por el orificio de medición de aceite. CILINDRO 3  Lectura: 0.02Mpa  Fuga: por la válvula de admisión, o defecto en la válvula de admisión. CILINDRO 6  Lectura: 0.04Mpa  Fuga: por la válvula de admisión, o por el carburador. CILINDRO 2  Lectura: 0.04Mpa  Fuga: por la válvula de admisión, o por el carburador. CILINDRO 4  Lectura: 0.01Mpa  Fuga: por el Carter, anillos y válvulas de admisión, hay un desgaste generalizado de los elementos de hermeticidad.

VI.

CONCLUSIONES 1. 2. 3. 4.

En nuestra experiencia no se permite dar la presión de compresión del cilindro, ya que el motor no está girando. Se debe tener un especial cuidado con los elementos de hermeticidad del cilindro ya que de ellos depende que se produzca un mejor trabajo en el cilindro y menos pérdida de potencia. Las fugas de un motor pueden ser varias fugas por los segmentos del pistón, por la culata, por las válvulas. Cuando existe fugas en el cilindro lo que va a suceder es que no haya una correcta compresión de los gases lo que disminuirá la eficiencia del motor, dado perdidas de combustible hacia el cárter y provocando una mala combustión.

8 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA 5.

Se concluye que las fugas que se dan por las válvulas tanto de escape como de admisión se pueden deber a desgastes por el mismo trabajo del motor, mala combustión de la mezcla, el filtro de aire no filtra bien y deja pasar impurezas. Las fugas por los anillos se puede deber a que hay desgaste en estos por mala lubricación de los anillos, que el aceite haya perdido sus propiedades de lubricación, impurezas en el aceite, mal filtrado del filtro de aceite, etc.