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MOTORES I ING. INDUSTRIAL MECÁNICA / FIME

SISTEMAS Y DE COMBUSTIÓN I.

COMPONENTES DEL MOTOR INTERNA

LOGROS:   

II.

Labora torio N°1

CICLO 2015 II

Que el estudiante identifique las piezas del motor. Que el estudiante esté en capacidad de reconocer el material de los componentes y sus propiedades. Que el estudiante sea capaz de explicar y medir el desgaste de las piezas del motor.

FUNDAMENTO TEÓRICO: Durante el estudio del motor de combustión interna es de suma importancia conocer sus sistemas y componentes que lo constituyen. Otro aspecto importante es el conocimiento de los materiales así como también realizar mediciones con instrumentos de precisión.

Introducción ¿

A

lguna vez nos hemos preguntado cómo funcionan los

diferentes tipos de máquinas en movimiento que nos facilitan la vida? La mayoría de la gente lo ve tan simple como ponerle combustible a una máquina para que haga su trabajo, pero en realidad no es solo eso, para que sea posible la realización de un trabajo por parte de una máquina intervienen un sin número de piezas y partes actuando en conjunto y que se encuentran al interior del motor.

 Motores de cuatro tiempos En el motor de cuatro tiempos, el embolo hace cuatro movimientos en cada cilindro de trabajo. Tanto los cilindros como el cigüeñal están situados dentro de un pesado bloque cilíndrico de hierro. El cigüeñal a su vez hace funcionar el árbol de levas, que abre y cierra en el orden correcto las válvulas que hay en la parte superior de cada cilindro. Los cuatro cilindros se disparan sucesivamente, normalmente en el orden 1-3-4-2, para que haya tiempo de trabajo cada media revolución del cigüeñal.

Se llama distribución, al conjunto de piezas que regulan la entrada y salida de los gases en el cilindro. Los elementos que forman el sistema de distribución, son: 

Engranaje de mando.



Árbol de levas.



Taqués.



Válvulas.

Engranaje de mando: El engranaje de mando son dos piñones que están sujetos, uno al cigüeñal por el extremo opuesto al volante y otro al extremo del árbol levas.

Al girar el cigüeñal, hace girar al eje de levas a la mitad de vueltas. Esto se logra al engranar un piñón con el doble de dientes, y esto se entenderá al recordar que por cada dos vueltas del cigüeñal, sólo se efectúa un ciclo completo, esto es, que en cada cilindro se produce una sola admisión y un solo escape.

El engranaje puede ser: 

Directo, por medio de piñones.



Por polea dentada de nylon.



Por cadena metálica.

Ha de encontrarse siempre en su punto. Para su reglaje se deben hacer coincidir las marcas que facilita el fabricante.

Árbol de levas: El árbol de levas es un eje que gira solidario al cigüeñal y a la mitad de vueltas que éste. Está provisto de unas excéntricas, llamadas levas, en número de dos por cilindro y una más para la bomba de alimentación. Las dos levas que tiene cada cilindro son: 

Para admisión.



Para escape.

En el árbol de levas va dispuesto también un piñón que servirá para moer, por su parte inferior, la bomba de engrase y, por su parte superior, el eje ruptor y pipa o distribuidor.

Válvulas: La leva es el dispositivo que hace abrir la válvula durante un instante, manteniéndose cerrada, por medio de un muelle, durante el resto del tiempo. Las válvulas tienen forma de zeta y están formadas por cabeza y vástago. Tiene por misión abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de gases. Su vástago se desliza por la guía, y en el extremo de ésta se coloca un platillo de sucesión. Entre el platillo y la guía dispone de un resorte, que es el que mantiene la válvula cerrada. Por cada cilindro deberá haber dos levas, ya que cada cilindro tiene dos válvulas. Se suelen hacer las válvulas de admisión más grandes que las de escape, para permitir un mejor llenado del cilindro. La entrada de gases al cilindro puede producirse por su parte superior o por la lateral, dependiendo de la colocación de las válvulas.

Si los gases entran por la parte superior, se dice que el motor tiene las válvulas en cabeza, y si entran por su parte lateral, se dice que tiene las válvulas laterales. Si van en cabeza, deben disponer de un nuevo elemento, llamado eje de balancines. Existen motores en los que cada cilindro tiene cuatro válvulas, dos de admisión y dos de escape, accionadas por dos árboles de levas.

Bloque motor El bloque constituye el cuerpo estructural donde se alojan y sujetan todos los demás componentes del motor. La forma y disposición del bloque está adaptada al tipo de motor correspondiente, según sea de cilindros en "línea", horizontales opuestos o en "V". El bloque motor contiene los cilindros, los apoyos del cigüeñal y la culata, las canalizaciones de refrigeración y engrase etc. La función del bloque: Es alojar el tren alternativo, formado por el cigüeñal, las bielas y los pistones. En el caso de un motor por refrigeración líquida, en el interior del bloque existen también cavidades formadas en el molde a través de las cuales circula el agua de enfriamiento, así como otras tubulares para el aceite de lubricación cuyo filtro también está generalmente fijo a la estructura del bloque.

Los materiales: Más usados son el hierro fundido y el aluminio, este último más ligero y con mejores propiedades disipadoras, pero de precio más elevado. Resistiendo peor al roce de los pistones, los bloques de aluminio tienen los cilindros normalmente revestidos con camisas de acero.

El material del que son construidos los bloques tiene que permitir el moldeado de todas las aperturas y pasajes indispensables, así como también soportar los elevados esfuerzos de tracción de la culata durante la combustión, y alojar a las camisas de cilindro por donde se deslizan los pistones. Asimismo van sujetas al bloque las tapas de los apoyos del cigüeñal, también llamadas apoyos de bancada. Además, tiene que tener apoyos del cigüeñal reforzados.

Desarmado 1. Quitar el motor del vehículo. 2. Vaciar el sistema de lubricación 3. Vaciar el sistema de refrigeración 4. Quitar el cárter de aceite lubricante 5. Quitar el tubo de succión de aceite 6. Quitar el tubo de retorno de aceite 7. Quitar el sensor de revoluciones. 8. Quitar la carcasa del volante. 9. Quitar la caja de distribución. 10. Quitar pistones y biela. Quitar retén trasero. 11. Utilizando una llave de tubo de 14 mm y siguiendo el orden ilustrado en la figura, quitar las cinco bancadas del motor, teniendo la precaución de identificar la posición de las mismas respecto a los cilindros del motor.

12. Quitar el cigüeñal.

13. Quitar en forma manual los cojinetes axiales.

14. Quitar los cojinetes de bancadas.

A fin de evitar la deformación del eje, almacenar el cigüeñal en posición vertical, encajado en el volante del motor.

Limpieza e inspección: 1. Quitar los restos de la junta de la caja del bloque y del 5º cojinete. 2. Limpiar los muñones de bancada y biela, examinando los riesgos y daños que puedan presentar. 3. Utilizando un micrómetro, medir el diámetro y la ovalación de los muñones de bancada y biela en al menos 4 puntos distintos.

4. Utilizando un reloj comparador, verificar la excentricidad máxima de los muñones del cigüeñal. Para verificar la excentricidad del cigüeñal, mantener siempre apoyados los muñones 1 y 5.

5. Verificar el radio de concordancia mediante un calibre.

6. Verificar si existen fisuras en la pieza mediante Magnaflux. Desmagnetizar el cigüeñal. En caso de detectar fisuras, se deberá reemplazar la pieza.

Proceso Experimental Mediciones: Pastillas: Diámetro: 246.52mm Espesor: 224.58 mm Profundidad: 223.58 mm

b

a

a

b

73.85

73.80

Profundida d(h) 77.85

74.00

73.80

77.75

73.90

73.95

77.35

73.80

73.95

76.20

Falda de pistón: Diámetro inferior: 74.00 mm Diámetro superior: 73.55 mm

Diámetro de bancada de biela: a: 40.1 mm b: 40.5 mm

Iniciando por el rodaje liso y no por el engranaje Cigüeñal Muñón de bancada:

Muñón de biela:

1. 46.95 mm

1. 40.00 mm

2. 46.95 mm

2.

40.10

3. 47.05 mm

3. 40.10 mm

4. 47.00 mm

4. 40.10 mm

mm

5. 46.95 mm

5. 40.10 mm

Anexo s:

Herra mient as