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• JoseMiguelArrobaCastro

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MECÁNICA A UjTOMOJFRIZHBAS ICA Reconocer los componentes y sistemas de funcionamiento de un vehículo para prever acciones de mantenimiento y optimizar el rendimiento y confort del vehículo.

Componentes del vehículo. El motor. Sistema de alimentación. Sistema eléctrico. Sistema de lubricación. Sistema de enfriamiento. Sistema de transmisión, ruedas y neumáticos. Sistema de frenos. Sistema de suspensión. Sistema de dirección.

EJE TRANSVERSAL Protección del medio ambiente Los efectos de los problemas o fallas de los componentes y sistemas del vehículo en el medio ambiente y sus implicaciones en el bienestar de los seres vivos. CONOCIMIENTOS PREVIOS ¿Qué es un taller? ¿Qué tipos de talleres existen? ¿Qué elementos forman parte de un taller? ¿Qué es un taller de mecánica automotriz? ¿De qué partes está constituido un vehículo? ¿Cuáles son las partes del vehículo que frecuentemente se dañan? ¿Cómo funciona un vehículo?

El automóvil en la actualidad se ha convertido en un complemento indispensable de nuestras vidas. El parque automovilístico mundial se ha desarrollado de una manera espectacular a lo largo de la segunda mitad del siglo XX, llegando a pasar de 63 a más de 500 millones de automóviles que circulan por nuestro planeta. Desde que en 1910 la empresa Ford puso en marcha la primera cadena de producción en serie en los Estados Unidos con su modelo "T", la industria del automóvil no ha parado de mejorar y perfeccionar este medio de transporte gracias a los continuos logros tecnológicos que asi lo han permitido. En la actualidad son muchas las marcas que compiten para innovar un producto que capte la atención y pueda merecer la gracia del comprador. Para ello, los fabricantes se esfuerzan por ampliar sus ofertas y así poder adaptarse a las necesidades y gustos de cada cliente, para que de esta manera puedan satisfacer ampliamente sus exigencias. A los gustos del usuario (estéticos, económicos, de seguridad, de confort, etc.) se han sumado ahora los de los gobiernos, que quieren evitar a toda costa las repercusiones medioambientales negativas que puedan derivarse del uso del automóvil. En la actualidad están obligando a los constructores mediante nuevas normas a que consigan unos resultados más ecológicos en cuanto a emisiones, consumos, ruidos, materiales reciclables, etc. Todo esto está suponiendo continuos cambios en los componentes y las técnicas que se utilizan. Este es un motivo más para que este módulo permita al estudiante conocer cómo son y de qué forma se trabaja actualmente en los automóviles modernos.

Lección 1 Componentes del vehículo Para una conducción segura todo conductor debe conocer el funcionamiento básico de un vehículo en base de: '. Obtener de su vehículo el mejor rendimiento. . Utilizar menos combustible, disminuyendo la contaminación. 3. Guiar el vehículo con seguridad en todas las circunstancias comprendiendo que el automóvil tiene 2 partea principales: la carrocería y el chasis. LA CARROCERÍA

Bastidor. Motor. Sistema de alimentación. Sistema eléctrico. Sistema de lubricación. Sistema de enfriamiento. Sistema de transmisión. Sistema de frenos. Sistema de suspensión. Sistema de dirección. Todo vehículo a motor debe estar compuesto de: Motor.- Encargado de generar energía para su movimiento.

La carrocería es la parte del vehículo que cubre el chasis y está fabricada de acuerdo a la necesidad de: Transporte. Carga. Pasajeros.

Transmisión.- Encargado de transmitir movimiento a las ruedas motrices.

EL CHASÍS Frenos.- Detener total o parcialmente el vehículo, según la conducción.

I

Suspensión.- Otorga comodidad, estabilidad al conductor y carga o pasajeros.

.

El chasis es el elemento del vehículo que está formado por:

Equipo eléctrico.- Determina el encendido de las luces indicativas y señaléticas del vehículo.

Actividades Competencia específica: Identificar los componentes principales de un vehículo para guiarlo con seguridad y darle el mantenimiento adecuado, obteniendo el máximo rendimiento y durabilidad.

FASE CONCRETA

Actividad individual Elabore un listado de las partes que debería conocer una persona que va a conducir un vehículo.

Clasifique las partes del listado anterior, en la siguiente tabla: CARROCERÍA

CHASIS

o En la siguiente imagen, ubiquen las partes y sistemas principales de un vehículo.

FASE DE REFLEXIÓN

Actividad grupal a Comparen el número de partes que identificaron en la carrocería y en el chasis. l; ¿Qué dificultades tuvieron al momento de clasificar las partes? FASE DE APLICACIÓN

¿A cuál de las partes anotadas le darían más importancia para el funcionamiento del vehículo? ¿Por qué? ¿Es importante conocer con precisión los diferentes componentes del vehículo? ¿Por qué?

FASE DE CONCEPTUALIZACION

Actividad en grupos

Actividad práctica en grupos Elaborar un manual de consejos para conservar de manera óptima la carrocería, el chasis y sus diferentes sistemas. b Compartan sus manuales con el resto de grupos.

ar Sistema: Conjunto de elementos que forman un todo.

a. Construyan cuadros sinópticos para resumir el contenido de esta lección.

Transmisión: Mecanismo que transmite o comunica energía O movimiento desde un punto de una máquina a otro.

Lección 2 El motor El motor es una máquina que transforma energía química en energía mecánica. Para ello, en los motores de explosión (gasolina) se introduce una mezcla de aire y gasolina que explosiona cuando salta la chispa en la bujía. En los motores de combustión (diesel) se introduce aire que al comprimirse se calienta alrededor de los 600 grados. En ese momento se introduce el diesel que al entrar en contacto con el aire caliente se inflama. PARTES PRINCIPALES FIJAS DEL MOTOR

Cigüeñal

Tapa de balancines

Transforma el movimiento alternativo del pistón en movimiento giratorio.

Es una pieza de chapa situada encima de la culata cuya función es cubrir los elementos.

Volante de inercia

Culata Constituye la parte superior del motor. Posee unos orificios para la entrada de aire, la salida de los gases quemados, y los orificios de la cámara de combustión

Atornillado a un extremo del cigüeñal, acumula la inercia de giro de éste y permite vencer los puntos muertos de los pistones, regularizando el funcionamiento del motor. EL MOTOR DE EXPLOSIÓN (GASOLINA)

Bloque de cilindros Es la parte central del motor. En él se encuentran unas oquedades cilindricas llamadas cilindros en cuyo interior se deslizan los pistones. Múltiple de admisión

El motor de explosión funciona mediante 4 tiempos que son: admisión, compresión, explosión y escape.

Admisión

Desciende el pistón de la parte superior a la inferior. La válvula de admisión está abierta y la mezcla aire-gasolina es aspirada por el pistón llenando el cilindro.

Encargado de conducir la mezcla o el aire al interior del cilindro. Múltiple de escape Recolecta los gases residuos de la combustión de todos los cilindros y los envía a través del tubo de escape hacia el exterior.

Tiempo de admisión

Compresión

Tiempo de compresión Cárter La válvula de admisión se cierra y el pistón sube comprimiendo la mezcla.

Cierra el motor por su parte inferior. Contiene el aceite de lubricación y la bomba de engrase. cg .

PARTES PRINCIPALES MÓVILES DEL MOTOR

f

Pistón Recibe la fuerza de expansión de los gases, lo que obliga a desplazarse en el cilindro en un movimiento lineal alternativo. Biela Une el pistón y el cigüeñal.

Explosión

Tiempo de explosión Cuando la mezcla comprimida llega a la parte alta, salta una chispa en la bujía y la mezcla se quema y expande. La fuerza empuja al pistón a la parte inferior.

Escape

Tiempo de escape

Ventajas del motor diesel

Se abre la válvula de escape y salen los gases empujados por el pistón en su movimiento ascendente.

Mayor rendimiento energético, por lo tanto más kilómetros por galón. Combustible más económico. No tiene sistema de encendido. Menor costo de mantenimiento. Par motor más constante.

EL MOTOR DE COMBUSTIÓN (DIESEL)

Mayor duración.

Este motor funciona:

Mayor protección del medio ambiente.

1ro. Admisión

Inconvenientes del motor diesel El aceite tiene que ser de mejor calidad.

Ingresa aire al interior del cilindro.

Motores más pesados.

2do. Compresión

Menor aceleración.

El pistón asciende comprimiendo el aire y ganando temperatura alrededor de 600° C.

Precisa mayor atención.

3ro. Combustión

Mayor precio de adquisición.

Se inyecta el diesel por medio de los inyectores produciéndose el auto encendido. 4to. Escape El pistón asciende y expulsa los gases quemados a través de la válvula al exterior del motor. EL MOTOR DE EXPLOSIÓN Y EL MOTOR DE COMBUSTIÓN El funcionamiento del motor de explosión (a gasolina) y del motor de combustión {a diesel) y gran parte de sus órganos, es similar; existiendo también diferencias, ventajas e inconvenientes entre ambos. Diferencias

Averias más costosas. PRÁCTICA Lavar y mantener limpio el motor Deje que el vehículo se enfríe. 2.

Recubra con plástico el computador. 4.

Recubra con plástico la bobina de encendido.

5.

Recubra con plástico la caja de fusibles.

6.

Aplique agua fría. Aplique un buen desengrasante.

Gasolina

Manualmente limpie todos los componentes visibles y exteriores del motor.

Motor de explosión (gasolina). Admite una mezcla de gasolina y aire. Usan un sistema de encendido para provocar la chispa en la bujía que inflama la mezcla. Diesel Motor de combustión (diesel). Admite sólo aire. No hay sistema de encendido. El diesel se autoenciende.

Abra el capot.

9.

Sople aire sobre los componentes eléctricos del motor: bujías, computador, bobina, caja de fusibles. Seque manualmente el motor.

11. Dé 20 ó 30 minutos al motor para su secado natural. Beneficios: Motor limpio, con mejor desempeño, acompañado de un correcto mantenimiento preventivo y una mejor duración.

Actividades Competencia específica: Identificar y aplicar mecanismos de funcionamiento interno del motor a gasolina y a diesel para detectar, prevenir y proyectar posibles soluciones.

FASE CONCRETA

Actividad en parejas a. Completen la siguiente tabla con lo que se ve y con lo que no se ve al momento de levantar el capot de un vehículo.

FASE DE CONCEPTUALIZACION

Actividad grupa! LO QUE SE VE

LO QUE NO SE VE

1. En base al contenido de esta lección, ubiquen las partes principales fijas y móviles de un motor.

Responda: ¿Cuál de las partes anotadas del vehículo es la que genera movimiento? Nombren algunas partes del motor que no se ven a simple vista.

2. Elaboren cuadros de resumen de: FASE DE REFLEXIÓN

Actividad grupal Compartan las respuestas de la actividad anterior y respondan las siguientes preguntas: ¿Cómo funciona el motor de un vehículo?

a. Ciclo de funcionamiento de un motor. Diferencias y semejanzas entre un motor a gasolina y un motora diesel. Ventajas y desventajas de un motor a diesel. 3. Elaboren un manual que contenga consejos y recomendaciones para mantener limpio el motor. 4. Refuerza tus conocimientos observando los videos de youtube:

i; ¿Qué sucede con el combustible que se carga en una estación de servicio?

http://www.youtube.com/watch?v=w-06bHmzHQO http://www.youtube.com/watch?v=X_-WAzc2rll

FASE DE APLICACIÓN

..•

¿Por qué se produce el humo que sale por el tubo de escape?

Actividad práctica grupal Utilizando piezas usadas como una bujía, un pistón, una biela, entre otras, demuestre el ciclo de funcionamiento de un motor.

¿Qué función realiza la bujía en el motor? PMS: Punto muerto superior. PMI: Punto muerto inferior.

w

Lección 3 Sistema de alimentación El sistema de combustible proporciona un flujo constante de gasolina o diesel al motor. Consiste en un tanque de almacenamiento, una bomba de combustible y un carburador o sistema de inyección. Todos ellos están conectados por la cañería de combustible. El tanque de almacenamiento de combustible está colocado a cierta distancia del motor, que se calienta, para reducir el riesgo de un incendio. Por ejemplo, en un vehículo con el motor en la parte delantera, generalmente el tanque va montado en la parte posterior. La bomba extrae combustible desde el tanque a través de un filtro, el que retiene todas las impurezas del combustible que pueden dañar el motor. En el carburador, el combustible se mezcla con aire y entra al motor en forma de una fina llovizna que arde fácilmente. DIFERENCIAS ENTRE LA CARBURACIÓN Y LA INYECCIÓN En los motores de gasolina, la mezcla se prepara utilizando un carburador o un equipo de inyección en la cantidad y proporciones adecuadas (14.7 aire por 1 de gasolina). Hasta ahora, el carburador era el medio más usual de preparación de mezcla, medio mecánico. Desde hace algunos años, sin embargo, aumentó la tendencia a preparar la mezcla por medio de la inyección de combustible en el colector de admisión. Esta tendencia se explica por las ventajas que supone la inyección de combustible en relación con las exigencias de potencia, consumo, comportamiento de marcha, así como de limitación de elementos contaminantes en los gases de escape. Las razones de estas ventajas residen en el hecho de que la inyección permite una dosificación muy precisa del combustible en función de los estados de marcha y de carga del motor; teniendo en cuenta así mismo el medio ambiente, controlando la dosificación de tal forma que el contenido de elementos nocivos en los gases de escape sea mínimo. Además, asignando una electroválvula o inyector a cada cilindro se consigue una mejor distribución de la mezcla. También permite la supresión del carburador; dar forma a los conductos de admisión, permitiendo corrientes aerodinámicamente favorables, mejorando el llenado de los cilindros, con lo cual, favorecemos el par motor y la potencia, además de solucionar los conocidos problemas de la carburación, como pueden ser la escarcha, la percolación, las inercias de la gasolina.

Carburador Cañería

Bomba de combustible operada eléctricamente

VENTAJAS DE LA INYECCIÓN Consumo reducido.- Con la utilización de carburadores, en los colectores de admisión se producen mezclas desiguales de aire/gasolina para cada cilindro. La necesidad de formar una mezcla que alimente suficientemente incluso al cilindro más desfavorecido obliga, en general, a dosificar una cantidad de combustible demasiado elevada. La consecuencia de esto es un excesivo consumo de combustible y una carga desigual de los cilindros. Al asignar un inyector a cada cilindro, en el momento oportuno y en cualquier estado de carga se asegura la cantidad de combustible, exactamente dosificada. Mayor potencia.- La utilización de los sistemas de inyección permite optimizar la forma de los colectores de admisión con el consiguiente mejor llenado de los cilindros. El resultado se traduce en una mayor potencia específica y un aumento del par motor. Gases de escape menos contaminantes.- La concentración de los elementos contaminantes en los gases de escape depende directamente de la proporción aire/gasolina. Para reducir la emisión de contaminantes es necesario preparar una mezcla de una determinada proporción. Los sistemas de inyección permiten ajusfar en todo momento la cantidad necesaria de combustible respecto a la cantidad de aire que entra en el motor. Arranque en frío y fase de calentamiento.- Mediante la exacta dosificación del combustible en función de la temperatura del motor y del régimen de arranque, se consiguen tiempos de arranque más breves y una aceleración más rápida y segura desde el ralentí. En la fase de calentamiento se realizan los ajustes necesarios para una marcha redonda del motor y una buena admisión de gas sin tirones, ambas con un consumo mínimo de combustible, lo que se consigue mediante la adaptación exacta del caudal de éste.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE INYECCIÓN Según el lugar donde inyectan: Inyección directa.- El inyector introduce el combustible directamente en la cámara de combustión. Este sistema de alimentación es el más novedoso y se está empezando a utilizar ahora en los motores de inyección gasolina como el motor GDI de Mitsubishi o el motor IDE de Renault.

Según las características de funcionamiento: Inyección mecánica. Inyección electromecánica. Inyección electrónica. FILTROS DE COMBUSTIBLE Los filtros de combustible evitan taponamientos o desgastes de carburadores e inyectores.

Inyección indirecta.- El inyector introduce el combustible en el colector de admisión, encima de la válvula DC admisión, que no tiene por qué estar necesariamente abierta. Es la más usada actualmente. Según el número de inyectores: Inyección monopunto,- Hay solamente un inyector, que introduce el combustible en el colector de admisión, después de la mariposa de gases. Es la más usada en automóviles de baja cilindrada que cumplen normas de antipolución.

1. Combustible. 2. Aire. 3. Válvula mariposa. 4. Conductos de admisión. 5. Inyector.

6. Motor.

Función Se utiliza para filtrar el combustible, y su objetivo es proteger el sistema del vehículo contra la suciedad, el óxido, las incrustaciones y los contaminantes de agua que pueden taponar o desgastar los carburadores e inyectores de combustible y causar un rendimiento deficiente y un fallo del motor. Existen dos tipos de filtros de combustible: El filtro de combustible para los vehículos de gasolina.

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Inyección multipunto.- Hay un inyector por cilindro, pudiendo ser del tipo "inyección directa o indirecta". Es la que se usa en vehículos de media y alta cilindrada, con antipolución o sin ella.

El filtro de combustible para los vehículos diesel, PRÁCTICA Mantenimiento preventivo del sistema de alimentación

1. Combustible. 2. Aire. 3. Válvula mariposa. 4. Conductos de admisión. 5. Inyector. 6. Motor.

Limpie el filtro de aire. 2. Cambie el filtro de combustible: vehículos de gasolina cada 40 000 kilómetros. Vehículos diesel cada 20 000 kilómetros. 3. Utilice el tipo de combustible recomendado por el fabricante. Beneficios: Mayor potencia de su motor, marcha suave y silenciosa, bajas emisiones de gases contaminantes, efectiva economía de combustible.

Actividades Competencia específica: Identificar, comprender y representar el sistema de alimentación de un vehículo para detectar y prevenir averias que puedan ocasionarse.

FASE CONCRETA

¿Por qué los vehículos utilizan una bomba?

Actividad individual 1. Observe cuidadosamente los gráficos y complete la tabla de semejanzas y diferencias.

c ¿Generalmente, en qué lugar del vehículo se coloca la bomba de combustible? d. ¿Cuál es la razón para que la bomba de combustible esté alejada del motor, en todo vehículo? ¿Qué pasa con el combustible luego de que es elevado por la bomba? FASE DE CONCEPTUALIZACION

Actividad en grupos SEMEJANZAS

|

DIFERENCIAS

Lean el contenido de esta lección y realicen las siguientes actividades: a Elaboren un cuadro de resumen de los sistemas de carburación e inyección. Haga una ficha nemotécnica de las ventajas de los motores que funcionan con sistema de inyección. :;. Construya un cuadro sinóptico de los sistemas de inyección.

2. Responda las siguientes preguntas: ¿Qué es una bomba?

;

¿En dónde más se utiliza una bomba?

¡ Elabore un gráfico que explique la utilidad de un filtro de combustible. Refuercen sus conocimientos observando los videos de youtube: http://www.youtube.com/watch?v=8BVxzN-BDCk http://www.youtube.comwatch?v=w25y 7RM1PbU

¿Las motocicletas llevan instaladas una bomba?

FASE DE APLICACIÓN

Actividad práctica grupal FASE DE REFLEXIÓN

Utilizando materiales reciclados, elaboren una maqueta del sistema de alimentación y expliquen el principio de funcionamiento.

Actividad en grupos de tres personas Luego de realizar las actividades anteriores, respondan las siguientes preguntas: a ¿En qué circunstancias de la vida cotidiana es necesario utilizar una bomba?

Inyector: Electro válvula que dosifica el combustible. Mezcla: Unión de dos O más sustancias.

•

I

a •i . .

Bujías -

El sistema eléctrico

Llave (swich) de encendido

El sistema eléctrico, por medio de sus componentes circuitos, tiene como misión disponer de energía eléctrica suficiente y en todo momento a través de los circuitos que corresponden reglamentariamente de alumbrado y señalización, y de otros, que siendo optativos, colaboran en comodidad y seguridad en el buen funcionamiento del vehículo. El sistema eléctrico lo componen los siguientes circuitos: Batería. Circuito de encendido. Circuito de arranque. Circuito electrónico de inyección de gasolina. Circuito para bujías de caldeo (motores diesel). Circuito de alumbrado, señalización, control y accesorios. LA BATERÍA

La batería es el corazón del sistema eléctrico del vehículo. Cualquier componente de dicho sistema que falle repercutirá directamente sobre ella; por tal motivo, nunca la descuide. La batería es un acumulador de energía que cuando se alimenta de corriente continua, transforma energía química en energía eléctrica; su principal componente es el plomo y su electrolito está hecho a base de ácido sulfúrico. Función

I g

La batería tiene la función de proveer la energía necesaria para arrancar el motor del vehículo. También cumple la función de suministrar la energía eléctrica necesaria para el correcto funcionamiento de todos los elementos eléctricos usados en el vehículo. ¿Cómo detectar si una batería está en mal estado? Si en el momento del arranque, el motor del vehículo no se enciende rápidamente y se oyen los ligeros chasquidos del motor de arranque, posiblemente la batería está parcial o totalmente descargada. Debe intentar arrancar el vehículo con cables de arranque acordes con la cilindrada del vehículo y su batería. Una vez que el vehículo está en marcha, si la batería no está deteriorada, ésta se recarga por sí sola.

¿Cuándo cambiarla? La duración media de una batería es de 2 años. El hecho de que su vida sea limitada se debe al continuo ciclo de cargas y descargas que sufre la batería durante su funcionamiento que deteriora poco a poco los componentes internos. Es recomendable controlar el estado de la batería y del sistema de carga cada 10 000 kilómetros. Con una batería en rnal estado no podrá arrancar el vehículo. Reemplácela. Consejos prácticos El soporte de la batería debe estar libre de corrosión para evitar descargas. Revise periódicamente el alternador relé. De su estado depende la duración de la batería. No deje su batería inactiva por más de 60 días. Mantenga el nivel de agua un centímetro más alto que los separadores. Utilice únicamente agua desmineralizada. Nunca aumente ácido sulfúrico. No manipule objetos metálicos alrededor de la batería. Si algún líquido salpicara a su cara u ojos, lávese inmediatamente con agua y jabón, y consiga atención médica urgente. No trate de abrir la batería ya que tiene sustancias tóxicas. CIRCUITO DE ENCENDIDO Es el encargado de producir la chispa en las bujías para que se inflame la mezcla carburada en los cilindros. Funcionamiento En la lección 2 estudiamos cómo el motor transforma la energía contenida en el combustible en energía mecánica gracias a la explosión de la mezcla aire-combustible en los cilindros.

Funcionamiento Llave

El generador de corriente utilizado en el automóvil se denomina alternador. El alternador produce corriente alterna y tiene las siguientes características: Produce suficiente corriente para abastecer todos los sistemas eléctricos del vehículo a bajas revoluciones.

Batería

Se autorrefrigera, en su giro unas aspas incorporadas a su estructura generan una corriente de aire que lo refrigera. Dicha explosión es producida por una chispa que salta en las bujías en el momento adecuado (ciclo explosión).

No tiene un desgaste excesivo, por lo que su vida útil es muy prolongada. Reguladores

La función del sistema de encendido consiste en generar la energía que hace saltar las chispas en las bujías.

Para que la tensión e intensidad producida por el generador alcancen un valor adecuado y constante, se emplean los reguladores. El alternador carece de regulador de intensidad.

Averías Ralentí irregular. El motor da falsas explosiones. El motor falla.

Disyuntor

Causas Contactos defectuosos del ruptor. Bujías sucias o desgastadas. Puesta a punto incorrecta. Tapa del distribuidor o cables mojados.

Se emplea para evitar que cuando el dínamo no funciona, la batería se descargue sobre el dínamo. En el alternador esta función la hace el rectificador o los diodos. Averías La luz testigo permanece encendida en marcha. Carga irregular.

Bujía quemada. Defectos en el encendido.

Causas CIRCUITO DE CARGA Para recuperar la energía de la batería que consume el vehículo, se recurre a un generador de energía movido por el cigüeñal mediante una correa que a su vez mueve la bomba de agua.

Regulador

Am pe ri metro

Batería

J.

Cigüeñal

Alternador (generador de energía eléctrica)

Correa rota. Escobillas desgastadas. Nivel del agua en la batería muy bajo.

CIRCUITO DE ARRANQUE

Para arrancar el motor del vehículo es preciso hacerlo girar a unos 50 rpm, lo cual se consigue con el motor eléctrico de arranque al recibir corriente directamente de la batería. No se debe insistir demasiado en su utilización, pues, se podría descargar la batería. Arranque del motor con una batería auxiliar Usted puede proceder a arrancar el vehículo con la ayuda de una batería auxiliar la cual procederá a transferir corriente para el encendido del vehículo. Nunca conecte el cable entre los terminales positivo y negativo de las baterías; esto causaría un corto circuito y el daño de elementos electrónicos y eléctricos del vehículo. Procedimiento: Coloque la batería auxiliar en un lugar seguro y cerca de la batería del vehículo. Utilice una batería que tenga el mismo voltaje que la del vehículo. • Primero conecte entre sí los bornes positivos de las baterías. El terminal negativo de la batería auxiliar a tierra del chasis que no esté cerca de la conexión a tierra de la batería del vehículo. Proceda a arrancar el vehículo. Aumente las RPM del motor con la batería de auxilio conectada. Apague el motor y retire los cables utilizados en la conexión entre las baterías.

Averías No gira el motor de arranque o lo hace muy despacio. No gira el motor de arranque y cuando funciona o gira muy despacio, las luces se extinguen. Causas Batería con muy poca carga. Batería con poca carga. Circuito cortado en el interior. Mala conexión.

CIRCUITO DE ILUMINACIÓN

Las luces, radios, bocinas, etc., toman la corriente de la batería, por lo que no hay que abusar de ellos cuando no funciona el motor, para evitar la descarga de la batería. Averías No enciende una lámpara o el juego completo. Causas Lámparas fundidas. Interruptor defectuoso. Fusibles fundidos.

Proceda a encender el vehículo sólo con la batería del mismo.

PRACTICA

Mantenimiento del sistema de encedido t

Compruebe y reponga si es necesario el nivel de electrolito. Cuando el electrolito no cubre las placas de plomo, añada sólo agua destilada, nunca ácido sulfúrico. Limpie las sulfataciones de los bornes de la batería y proteja con grasa blanda o vaselina; limpie los orificios de salida de gases, revise la sujeción de la batería en su alojamiento.

3. Compruebe el estado de las bujías y sustituya si es el caso de acuerdo a las especificaciones del fabricante. 4. Ponga a punto (reglaje), cada 10 000 kilómetros.

Actividades Competencia específica: Identificar las posibles fallas del sistema eléctrico del vehículo para dar un mantenimiento preventivo y conseguir un óptimo rendimiento.

FASE CONCRETA

Actividad individual Haga una lista de elementos y accesorios del vehículo que funcionan con electricidad.

i ¿Qué conocen de los diferentes circuitos del sistema eléctrico de un vehículo?

De acuerdo a lo anterior, ¿por qué es importante conocer sobre el sistema eléctrico del vehículo? Redacte un texto sobre lo que usted sabe del componente que se muestra en la ilustración:

Actividad grupal Elabore fichas nemotécnicas para hacer un resumen de: El acumulador de energía (batería). -> El principio de funcionamiento del sistema eléctrico. Guíense en el siguiente esquema: FASE DE REFLEXIÓN

fiSSSS^

Actividad en grupo Compartan las respuestas de la actividad individual anterior y realicen las siguientes actividades:

Refuercen sus conocimientos observando los videos de youtube: http://www.youtube.com/watch?v-FlkNLJux5OQ http://www.youtube.com/watch?v=Fh8noGJCZPY

FASE DE APLICACIÓN

1. Elaboren un listado general de los elementos y accesónos del vehículo que funcionan con electricidad.

Actividad practica a Elabore un manual de consejos para conservar la batería, alternador, circuitos de iluminación. Investigue cómo detectar que un alternador no está cargando. ;. Averigüe los tipos de baterías que existen en el mercado. Describa las características.

2. Respondan las siguientes preguntas: ¿Cómo creen que se genera la energía para los elementos y accesorios nombrados en la actividad anterior?

GLOSARIO: Inyector: Electro válvula que dosifica el combustible. Mezcla: Unión de dos o más sustancias.

w

Lección 5 El sistema de lubricación Cuando una pieza de metal se mueve continuamente rozándose con otra, se produce calor. El metal pronto se consumirá o quizás se fundirá, haciendo que las piezas se unan firmemente. Un motor de automóvil tiene muchas partes metálicas que se rozan entre sí. Estas partes deben ser lubricadas (bañadas con aceite) permanentemente para evitar que se desgasten o se fundan. El aceite permite que las partes se deslicen fácilmente unas sobre otras. El sistema de lubricación del motor está destinado a mantener un flujo constante de aceite hacia las partes móviles. También ayuda a disminuir el calor. El aceite se almacena en la parte inferior del motor, en un recipiente llamado cárter. Una bomba impulsa el aceite desde el cárter hasta las partes móviles del motor. Algunas de éstas, como los cojinetes de biela y los soportes principales sobre el cigüeñal, reciben aceite en forma directa. Otras partes, como las paredes de los cilindros, son simplemente salpicadas con el aceite de otras partes móviles. El aceite escurre por el motor de regreso al cárter. Allí atraviesa un filtro hasta la bomba y vuelve nuevamente al motor. El filtro elimina cualquier impureza en el sistema.

Cárter

motor, contribuyendo a: Reducir el rozamiento entre las piezas en movimiento, principal fuente de desgaste en el motor, especialmente durante el arranque en frío. Enfriar las piezas mecánicas del motor. Proteger las superficies metálicas internas del motor contra la corrosión. Mantener limpio el motor.

FUNCIONAMIENTO La bomba aspira el aceite del cárter y lo manda a presión, filtrado y limpio hacia las piezas del motor en movimiento. Existen dos tipos de bombas: de engranajes y de rotor. BA4A PRESIÓN

• .

.

ALTA PRESIÓN

LUBRICANTES Función El aceite tiene funciones particularmente importantes de lubricación y de protección para su

Verificación del nivel de aceite El nivel de aceite debe verificarse estacionando el vehículo en una superficie plana. Proceda a alzar el capot del vehículo y a observar la ubicación de la varilla indicadora de aceite. Saque la varilla calibradora de nivel de aceite, limpíela y vuélvala a insertar, vuelva a sacar otra vez y verifique que el nivel de aceite esté entre las marcas de nivel alto y el bajo. En caso de faltar aceite procedemos al llenado, verificando continuamente el nivel del mismo. ¿Cómo detectar si el aceite está en mal estado? Es muy difícil detectar a simple vista si un aceite se encuentra en mal estado, por tal razón sugerimos

cumplir con las recomendaciones de mantenimiento establecidas por el fabricante del automóvil, con lo cual se evita posibles daños e incluso reparaciones completas del motor. La mejor forma de saber si el aceite ha cumplido su vida útil, es realizando un análisis de aceite usado en un laboratorio especializado. ¿Se debe cambiar el aceite lubricante del motor? Sí, esto se debe a que el aceite por el uso y los contaminantes presentes durante el proceso de combustión (ácidos, hollín, agua, otros) se degrada, por lo tanto pierde sus propiedades físicas y químicas, por tal razón recomendamos seguir las instrucciones de mantenimiento de intervalos de cambio de aceite realizadas por el fabricante del motor.

Componentes Todos los lubricantes se componen de una base (mineral, semisintética o sintética) y de aditivos para mejorar sus propiedades (antidesgaste, anticorrosión, antiespumantes). Según sea su base distinguimos tres tipos de aceites: minerales, lubricantes con base mineral que se obtienen por la destilación del petróleo y semisintéticos. Base obtenida a partir de una base mineral que ha sido tratada en laboratorio para mejorar sus propiedades. EL FILTRO DE ACEITE

Viscosidad o resistencia al fluir Un buen aceite debe tener poca viscosidad a bajas temperaturas, y, al mismo tiempo debe conservar una suficiente viscosidad cuando se calienta a temperatura de operación. De esta forma, nos aseguramos de que al arrancar el motor en frío o a temperatura ambiente, el aceite llegue con rapidez a todas las piezas móviles del motor, y cuando el motor está en caliente, en circulación, el aceite siga protegiendo de manera eficaz cada pieza, gracias a su mayor viscosidad a altas temperaturas. La Sociedad de Ingenieros Automotrices SAE da la clasificación de la viscosidad. Es el sistema generalmente utilizado para definir la viscosidad de un aceite para motor o transmisión. El sistema asigna un número de grado SAE, a un rango de viscosidad específico, medido a una temperatura determinada; cuanta más alta sea su viscosidad, más alto será el número SAE. API, el sistema de clasificación de aceites de motor del Instituto Americano del Petróleo API, fue establecido como un esfuerzo conjunto de la API, la ASTM y la SAE. Este sistema de clasificación por letras es el método para clasificar aceites de motor acorde a sus características de desempeño y relacionadas con el tipo de servicio. Asi pues se designó la letra "S" para los aceites lubricantes para motores a gasolina (servicio) y una segunda letra que indica el nivel de desempeño del aceite referida al modelo o año de fabricación del vehículo como son: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL y SM. Asimismo, la letra "C" (comercial) para los aceites para motores a diesel y una segunda letra que refiere al año o el tipo de operación y al diseño como lo son: CA, CB, CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4yCJ-4.

El filtro de aceite retiene las impurezas que circulan por el circuito de lubricación como partículas metálicas, residuos de la combustión y polvo que podrían provocar un desgaste excesivo del motor. El filtro de aceite es un elemento esencial para la protección del motor. Funciones Por las cámaras de combustión de un motor en funcionamiento circulan tres tipos de elementos: aire, aceite y combustible. Todos ellos deben estar perfectamente limpios de partículas para asegurar la longevidad del motor. Con el fin de mantener limpios estos tres elementos se utilizan: Filtro de aire. Filtro de aceite. Filtro de combustible. Existe un cuarto filtro: el filtro de habitáculo que se encarga de asegurar la correcta calidad del aire que respiran los viajeros en el interior del vehículo. Este filtro no existe en todos los vehículos aunque la mayoría de los vehículos actuales lo llevan, especialmente los vehículos con sistema de aire acondicionado. Todos estos filtros funcionan de igual manera: se interponen en el fluido o elemento a filtrar y captan las impurezas. Por eso es necesario cambiarlos periódicamente. De esta forma aseguramos la duración del

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motor del vehículo y la calidad del aire que se respira en el interior. ¿Cómo detectar si tos filtros están en mal estado? El estado de los filtros de aceite, de aire y de combustible no se percibe fácilmente durante la conducción, sólo un seguimiento de las frecuencias de cambios recomendadas nos garantizará un buen mantenimiento. El mal estado de un filtro de aceite no se puede detectar con medios simples por lo que se debe realizar su sustitución de forma periódica. El mal estado del filtro de habitáculo puede detectarlo cuando percibe una pérdida de potencia de ventilación del sistema de aireación y/o cuando se filtran malos olores al interior del vehículo. ¿Cuándo se debe cambiar? Cada filtro tiene su propia frecuencia de cambio. Se recomienda cambiar el filtro de aceite cada vez que se cambie el aceite del motor, salvo que el fabricante recomiende otras frecuencias. NOTA: El filtro de habitáculo debe cambiarse cada 15 000 kilómetros. La sustitución de los filtros es una operación de mantenimiento básica que, con un costo reducido, previene la aparición de averias que necesitarán reparaciones mucho más costosas. Por tanto, es recomendable seguir la frecuencia de cambio indicada, salvo que el fabricante del vehículo indique otras. Pida al mecánico que le enseñe un filtro de habitáculo usado; se sorprenderá de lo que hubiera podido respirar. Consecuencias de no respetar las frecuencias de cambio recomendadas

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El filtro sucio ralentiza el flujo de aceite y dificulta la lubricación. Si se obstruye, el aceite deja de filtrarse y las consecuencias para la vida del motor son graves, pudiendo incluso llegar a romper el motor. CONSEJOS PRÁCTICOS Controlar los niveles de aceite cada 2 000 kilómetros. Seguir las recomendaciones de intervalos de cambio de aceite del fabricante del vehículo, y al mismo tiempo las especificaciones recomendadas por el mismo. Utilizar aceites y filtros de reconocida calidad. No acelerar el motor en arranques en seco o en frío. No mezclar lubricantes con distintas viscosi-

dades ya que pierden sus propiedades originales. No se recomienda mezclar aceites sintéticos con minerales, ya que alteramos las propiedades del lubricante. No se recomienda añadir aditivos externos al aceite lubricante a utilizar ya que éste cuenta con un paquete especialmente formulado. Averías El motor consume aceite y por el tubo de escape sale humo azulado (casi blanco). Causas Desgaste de los cilindros, segmentos o guías de válvula. Averías El motor consume aceite y el humo del escape es incoloro. Causas Pérdidas de aceite. Excesiva presión de engrase. Averías El manómetro marca cero. Causas Falta de aceite. Avería en la bomba. Avería en el manómetro. Filtro obstruido. Averías El testigo de presión no se apaga después de arrancar (si no se enciende al poner en contacto, es que el testigo está averiado). Causas Falta de aceite. Luz de control averiada. Averías El testigo de presión solo se apaga cuando el motor aumenta de rpm. Causas Presión insuficiente a bajas revoluciones.

PRACTICA Mantenimiento del sistema de lubricación Con la varilla ubicada en la parte lateral del motor compruebe periódicamente en frío el nivel del aceite, el mismo que debe estar en el máximo. En caso de faltar rellene con aceite de las mismas características. Cambie el filtro, en cada cambio de aceite. Cambie el aceite con el motor caliente según indique el fabricante cada 3 000 o 5 000 kilómetros de recorrido. 4. Observar el testigo luminoso del cuadro de mandos. Comprobar si existen manchas de aceite bajo el vehículo.

6. En caso de sustituir usted mismo el aceite del motor, siga los siguientes pasos: a. Cambiar cuando esté caliente para que esté menos viscoso y fluya mejor hacia el exterior del motor a través del orificio del cárter. b. No arrojar a una alcantarilla el aceite usado, tam-

poco prenderle fuego, es altamente contaminante. c. Realizar el cambio cuando el vehículo esté sobre una superficie horizontal. d. Utilice el aceite recomendado por el fabricante. e. Sustituya el filtro de aceite según la periodicidad indicada por el fabricante.

Actividades Competencia específica: Identificar y aplicar los conceptos, principios y componentes del sistema de lubricación del vehículo para prevenir daños utilizando lubricantes de calidad.

FASE CONCRETA

Actividad en grupos de tres personas 1. Realicen las siguientes actividades y comenten lo que sucede: Frótese las manos durante 10 segundos. Frote dos piedras durante 5 segundos. Frote un fósforo en la lija de la caja durante 2 segundos. 2. Ahora, tomen dos piezas metálicas y realicen la misma acción (fricción) durante varios segundos, pero con las siguientes condiciones: En seco. Lubricándolas con agua. Lubricándolas con aceite.

FASE DE CONCEPTUALIZACIÓN

Actividad grupal Organice el contenido de esta lección, en un díptico que pueda ser utilizado en una campaña de promoción de una marca de lubricante. Expongan sus trabajos ante los demás compañeros.

FASE DE APLICACIÓN

Actividad práctica Elabore un cartel con el siguiente gráfico para demostrar el principio de funcionamiento del sistema de lubricación de un motor.

Escriban una conclusión de la experiencia. Engrase en general Culata

Árbol

( UJIll'll.ll

FASE DE REFLEXIÓN

Actividad grupal 1. Compartan las conclusiones de la experiencia anterior y redacten una conclusión general. 2. Contesten las siguientes preguntas: ¿Dé que material están fabricadas las partes o piezas del motor de un vehículo? ¿Qué pasaría si las partes metálicas del motor friccionaran en seco? ¿Cómo se puede reducir el calentamiento y el desgaste de las piezas metálicas del motor?

Filtro

Rejilla Bomba

Aceito

GLOSARIO: Viscosidad: Capacidad de (luir de los líquidos. Corrosión: Oxidación de los metales.

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Lección 6 El sistema de enfriamiento

Tapa Tubo de exceso

Cuando el combustible se quema en el interior de los cilindros del motor de un vehículo, produce mucho calor. Si este calor no es eliminado, el motor rápidamente dejaría de funcionar. Todas las partes móviles se dilatarían y quizás se quebrarían, o bien se fundirían (se unirían entre sí). Parte del calor es arrastrado por los gases de combustión que escapan del motor. Durante el movimiento, dentro del motor se producen temperaturas elevadas que llegan hasta los 2 000 grados centígrados, pudiendo llegar a producirse gripajes entre las piezas. Pero la mayor parte del calor debe ser eliminada de otra forma. El método más usual es hacer pasar agua por el motor, aunque existe otro sistema que consiste en lanzar aire frío. En un motor enfriado por agua, los cilindros van rodeados de conductos llamados camisas de agua. El agua es impulsada a través de estos conductos mediante la bomba de agua accionada por el motor. El calor se transmite al agua desde los cilindros y ésta se desplaza entonces hasta el tanque superior del radiador. Este consiste en una red de tubitos por los cuales pasa el agua. Un ventilador, propulsado por el motor, arroja aire frío sobre estos tubos y enfria el agua en ellos. El agua enfriada es bombeada nuevamente a las camisas para extraer más calor del motor. Una válvula llamada termostato ayuda al motor a "calentarse" rápidamente cuando está frío. Impide que el agua pase al radiador, pero cuando el motor se ha calentado, la válvula se abre. ELEMENTOS DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR AGUA Cámara de refrigeración.- Compuesta de cavidades alrededor de los cilindros y culata por donde ci rcula el agua.

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Tapa del orificio de admisión

Tanque inferior

Bomba de agua.- Impulsa la circulación del agua. Manguitos de unión entre el radiador y el bloque motor.- Hacen que la unión no sea rígida. Funcionamiento La bomba impulsa el agua para que circule entre el radiador y las cámaras de refrigeración (motor). Recibe el movimiento del cigüeñal por medio de una correa que generalmente, a su vez mueve el generador de corriente (alternador). Nota: No llene demasiado el tanque del depósito de refrigerante. Nunca retire la tapa del depósito cuando el vehículo esté caliente, los vapores pueden producir graves quemaduras en el cuerpo. Utilice el refrigerante recomendado por el fabricante. Procedimiento para el llenado de líquido refrigerante Parqueamos el vehículo en un lugar seguro. Abrimos el capot del vehículo y dejamos que el mismo se enfríe por un tiempo de 15 a 20 minutos. Para acelerar el proceso podemos accionar la calefacción que nos ayuda a disipar el calor.

Radiador.- Elemento donde el agua se enfría después de refrigerar el motor.

Proceda a sacar la tapa del depósito de refrigerante y al llenado del mismo hasta el nivel MAX que viene marcado en el depósito.

Ventilador.- Activa la corriente de aire que pasa a través del radiador.

Procedemos a tapar el depósito y a encender el vehículo para verificar que el llenado esté correcto.

Termostato.- Es una válvula situada entre el motor y el radiador que regula la temperatura del motor. Cuando el motor está frío impide la circulación del agua (válvula cerrada), para que se caliente el motor rápidamente y cuando está caliente circula toda el agua (válvula abierta) para que la temperatura del motor no sea excesiva.

Averías Sobrecalentamiento del motor. Causas Falta de líquido refrigerante. Termostato dañado. Ventilador roto. Banda en mal estado

Averías 5 Ruido al arrancar en frío. Causas Patina la banda de la bomba. Avenas Llenar de líquido refrigerante muy a menudo. Causas Fugas del líquido refrigerante.

PRACTICA Mantenimiento del sistema de enfriamiento

1. Compruebe el nivel del líquido refrigerante con el motor frío. Debe mantenerse entre el máximo y el mínimo. Si falta debe completarlo. 2. Compruebe el estado de la banda. Si patina, se rompe o se afloja, no se moverá la bomba y fallará la refrigeración, produciéndose el sobrecalentamiento del motor. 3. Compruebe el estado de las canalizaciones y manguitos del sistema de refrigeración. 4. Compruebe la antigüedad del líquido refrigerante. Es recomendable sustituirlo cada 2 ó 3 años. 5. Revise el filtro del líquido refrigerante. 6. Observe el color del humo del tubo de escape.

Actividades Competencia específica: Identificar y aplicar los conceptos, principios y componentes del sistema de enfriamiento del motor para prevenir daños utilizando refrigerantes adecuados.

FASE CONCRETA

VENTAJAS

DESVENTAJAS

Actividad individual Redacte una experiencia propia relacionada con lo que se muestra en la imagen.

Elabore una tabla que resuma los elementos constitutivos del sistema de refrigeración por agua. RADIADOR BOMBA DE AGUA VENTILADOR TERMOSTATO

FASE DE REFLEXIÓN

Actividad grupa! Compartan sus experiencias y realicen las actividades siguientes: 1. Elaboren un listado de las partes del vehículo que nombraron en sus escritos. 2. Del listado anterior, indiquen los elementos que forman parte del sistema de enfriamiento del motor. 3. Respondan:

c. Refuercen sus conocimientos con los siguientes videos de youtube: http://www.youtube.com/watch?v=bZg2_hzlNak http://www.youtube.com/watch?v=MgxEUN2c3Mo FASE DE APLICACIÓN

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Actividad práctica Demuestre el principio de funcionamiento del sistema de enfriamiento de un motor, a partir de la siguiente imagen: Maogu

a. ¿Qué pasa cuando el motor de un vehículo se sobrecalienta? b. ¿Qué pasa si se retira la tapa del radiador cuando está caliente? c. ¿Cómo se dan cuenta que el motor se está sobrecalentando?

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angueras de calefactor

Depósito da recuperación

FASE DE CONCEPTUALIZACION

Actividad grupal a. Resuma las ventajas y desventajas de los motores refrigerados por agua.

GLOSARIO: Refrigerante: Elemento químico capaz de controlar la temperatura. Gripajes: Pequeñas roturas en las partes metálicas.

Lección 7 El sistema de transmisión

En todo motor de vehículo debe existir una forma de transmitir la potencia del motor a las ruedas impulsoras. Esta es la labor del sistema de transmisión, llamado así porque transmite la potencia. Las partes principales del sistema son el embrague, la caja de cambios y el cardán. El embrague es un mecanismo para desconectar el motor del resto del sistema. El conductor opera el embrague, oprimiendo un pedal, cuando desea cambiar de velocidad o detenerse. Cambia de velocidad moviendo una palanca unida a la caja de cambios. Al cambiar las velocidades se puede hacer que el vehículo vaya más rápido o más lento, con la misma velocidad del motor. También se puede hacer que el vehículo retroceda. La potencia se desplaza desde la caja de cambios hasta el eje trasero mediante el llamado eje de transmisión. En la parte posterior se encuentra el cardán, que transfiere la potencia a las ruedas impulsoras.

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En la actualidad se fabrican muchos automóviles con tracción delantera. El motor impulsa las ruedas delanteras en lugar de las traseras. Por esta razón, esos vehículos no tienen árbol de transmisión o cardán. Los automóviles con motor en la parte posterior tienen un tipo diferente de sistema de transmisión. Algunos vehículos tienen transmisión automática. En ellos, la caja de cambios opera en forma automática. No es necesario un embrague normal. El conductor opera sólo dos pedales, el acelerador, para hacer que el motor marche más rápido, y el freno, para detener el vehículo. El Sistema de Transmisión es el encargado de trasladar el movimiento del motor (giro del cigüeñal) a las ruedas, teniendo como función: Modificar la relación de transmisión entre el cigüeñal y las ruedas. Liberar el giro del cigüeñal del sistema de trans-

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misión. Hacer que las ruedas puedan girar a distinta velocidad en las curvas o giros. La transmisión está compuesta por los siguientes elementos: Embrague. Caja de cambios o caja de velocidades. 3. Árbol de transmisión. '•- Grupo cónico-diferencial. El sistema de transmisión variará según sea motor delantero (tracción-propulsión), o motor trasero (propulsión). EL EMBRAGUE Desembragado

Muelle

Volante

Muelle Plato Disco Embragado

El embrague está ubicado entre el motor y la caja de cambios. Es el encargado de transmitir el giro del motor (cigüeñal) al sistema de transmisión. Cuando no se pisa el pedal (desembragado), los muelles aprietan el plato de presión contra el disco del embrague, transmitiendo el movimiento al eje primario; y al pisarlo (embragado), se vence la resistencia de los muelles, liberando el disco de embrague (no se transmite el movimiento al eje primario). Verificación del nivel del líquido de embrague Verificar que el líquido de embrague esté entre las marcas de MAX y MIN del depósito, en caso de faltar líquido proceda al llenado del mismo, en lo posible realice un chequeo del sistema de embrague. Nunca se debe mezclar diferentes tipos de líquidvos de embrague. LA CAJA DE CAMBIOS O CAJA DE VELOCIDADES

El árbol de transmisión recibe el movimiento de giro del eje secundario. El árbol se une al eje secundario y al puente trasero mediante juntas, cardán y flexibles. GRUPO CÓNICO DIFERENCIAL El grupo cónico diferencial transforma el giro longitudinal del árbol de transmisión en giro transversal de los palieres desmultiplicando constantemente el giro del árbol. Se compone de piñón de ataque, corona, satélites y planetarios manteniendo constante la suma de velocidades angulares para que las ruedas motrices en las curvas puedan girar a diferentes velocidades. Averías Embrague. Causas Mal uso como es el medio embrague o permanecer con el pie apoyado en el pedal. Averías La velocidad no aumenta con las rprn. Causas Patina el embrague. Averías Caja de cambios: las velocidades entran o salen dificultosamente. Causas Incorrecto nivel de aceite. Avería interna.

RUEDAS Y NEUMÁTICOS

La caja de cambios o caja de velocidades se utiliza para transmitir mayor o menor velocidad de giro al árbol de transmisión y por él a las ruedas, recibiendo el movimiento por el eje primario. El eje intermediario transmite el movimiento al eje secundario cuando se selecciona una relación de marcha. Si el piñón del intermediario es pequeño y el del secundario es grande, la relación de marcha es corta. A la inversa, es larga. La marcha directa une el eje primario y el secundario, y la quinta velocidad multiplica las revoluciones del eje primario. La marcha atrás se consigue intercalando un piñón que invierte el sentido de giro del árbol de transmisión.

Al conjunto que habitualmente es denominado rueda o neumático, en realidad es un conjunto neumático que está compuesto por varios elementos: cubierta, rueda metálica, cámara de aire y la válvula. Las ruedas son las encargadas de dirigir, propulsar y detener el vehículo.

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ELEMENTOS EL ÁRBOL DE TRANSMISIÓN Embrague Junta

Árbol de transmisión

Junta Caja de cambio

Grupo cónico diferencial

La cubierta.- Es el elemento que va en contacto con el suelo y posee una compleja estructura en la que intervienen cauchos naturales, gomas sintéticas, hilos de acero, fibras, etc.

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den ser con cámara (con tubo) que contiene el aire a presión, o sin cámara (tubulares) donde la propia cubierta contiene el aire. Los neumáticos sin cámara o tubulares tienen la ventaja de aumentar la segundad en caso de un pinchazo (menor riesgo de reventón), es decir que no se revientan, sino que pierden presión poco a poco.

La rueda metálica.- Es el elemento rígido que puede ser de acero o aluminio sobre la que se monta el neumático. Deben tener las siguientes características: ser ligeras, ser resistentes y ofrecer una forma tal, que al montarlo no haya pérdidas de aire.

FUNCIONES DE LOS NEUMÁTICOS Las ruedas están provistas de neumáticos y sirven para adherirse a la calzada, sirviendo de punto de apoyo para el desplazamiento y frenado del vehículo. El neumático es la parte elástica del conjunto rodante, y se denomina así porque contiene aire; es el responsable del comportamiento dinámico del vehículo, constituyéndose en el único punto de unión con la carretera. Las funciones que en el vehículo realiza el neumático son:

La cámara de aire.- Que es hermética y de goma, sirve para mantener la presión del aire dentro del neumático. En la actualidad se tiende a montar cubiertas sin cámara llamadas tubulares. Válvula.- Que va fijada a la llanta o a la cámara, permite realizar el inflado y el desinflado del neumático, así como la modificación de la presión de acuerdo con la utilización.

Soportar la carga. Guiar la trayectoria del vehículo. Transmitir la potencia motriz y la potencia del freno. Proteger el vehículo y el confort de los pasajeros contra el terreno. COMPONENTES DE UNA CUBIERTA Carcasa

CLASES DE NEUMÁTICO

Constituye la estructura resistente de la cubierta. Tiene en particular la función de soportar las solicitaciones introducidas por la presión de hinchado, de la carga aplicada y de los esfuerzos transmitidos entre neumático y terreno durante el funcionamiento. Viene caracterizada por una elevada flexibilidad formada por telas engomadas y dispuestas de modo particular según diversos esquemas de construcción. La cubierta transmite al suelo los esfuerzos que se producen en la llanta. Funciones:

Neumático diagonal

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Neumático radial

Los neumáticos pueden ser: diagonales, diagonales cinturados y radiales. Los neumáticos diagonales son aquellos que tienen la carcasa con muchas lonas textiles cruzadas entre sí; los neumáticos diagonales cinturados son mejores que los diagonales porque contienen una carcasa con cinturón de fajas reforzadas; y los neumáticos radiales que tienen la ventaja de que se calientan menos, son de mayor duración y de mejor estabilidad y elasticidad, teniendo el inconveniente de una menor resistencia en los flancos a los impactos, roces y cortes. Los neumáticos pue-

Mantener el aire bajo presión. Transmitir los pares desde el talón a la banda de rodamiento. Participar en el sistema de suspensión. Participar conjuntamente con la cintura en soportar los esfuerzos. Materiales: Telas engomadas, cuerdas de material resistente y flexibles, rayón, nylon, poliéster y acero. Cintura Está presente en las estructuras radiales y es de forma anular de refuerzo, dispuesta en la parte superior

de la carcasa, inmediatamente debajo de la banda de rodaje. Está compuesta por dos o más telas con los hilos dispuestos sensiblemente en la dirección de la circunferencia, fuerzan a la carcasa a tener una forma plana en esta zona. Funciones: Aumentar la estabilidad del neumático. Participar a soportar la carga. Aumentar el rendimiento kilométrico. Aumentar la presión de conducción. Estabilizar la banda de rodaje en la zona de contacto con el suelo.

Talones Elemento de la cubierta mediante el cual se realiza el calzado en la rueda metálica. Está reforzado por uno o más aros metálicos, que además de asegurar la indeformabilidad procuran el anclaje de la estructura de refuerzo. Funciones: • Participar en la transmisión de los esfuerzos de aceleración y frenado. Anclar la estructura de refuerzo. La adherencia

Materiales: Telas de rayón, acero, fibra de vidrio, kevlar y nylon.

Es la capacidad de un neumático de agarrarse a la carretera y asi transmitir la potencia, cambiar la dirección del auto en una curva, o frenarlo. La adherencia es diferente según sean los materiales utilizados en la construcción de la calzada o del estado de la vía. Cuando la calzada está seca o limpia, la adherencia es mejor que cuando está húmeda o con: agua, gravilla, lodo, grasa, hielo, hojas caídas, etc.; por lo que el conductor debe conducir su vehículo de acuerdo al estado de la vía. En una calzada en mal estado, la adherencia es menor y va disminuyendo a medida que el labrado se desgasta.

Banda de rodamiento

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Está constituida sólo por goma que envuelve la circunferencia de la cubierta en la zona de contacto con el suelo. Tiene la misión de proteger la carcasa contra la abrasión y los golpes, además de dar resistencia al desgaste y un buen agarre en seco o en mojado, mediante el dibujo o labrado de la misma. Funciones: Asegurar la adherencia al terreno. Participar en el agarre en curva. Garantizar un adecuado rendimiento kilométrico. Proteger la estructura interior. Garantizar el confort acústico. Evacuar el agua. Materiales: Mezcla de goma de variada composición, con la finalidad de garantizar una buena resistencia al desgaste y la adecuada adherencia. Flancos Revestimiento constituido por sólo goma con la función de proteger las telas de la carcasa en la zona entre el hombro y el cordón de centrada En algún caso puede existir un cordón de protección en la zona de mayor amplitud de la cubierta. Función: Proteger contra los golpes laterales. Materiales: Mezcla de goma con elasticidad, resistencia contra el envejecimiento y evacuación, y transmisión de calor.

El labrado o dibujo de los neumáticos La banda de rodadura o banda de rodamiento de la cubierta del neumático tiene una serie de hendiduras y surcos que constituyen el dibujo del neumático, cuya misión es la de que se agarre mejor al pavimento y consiga un drenaje eficaz del agua. Los canales de evacuación que

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recogen y lanzan e\a fuera de \ zona de contacto con e\, generalmente son transversales que lanzan el agua por los laterales, y circunferenciales que lanzan el agua hacia atrás. Los neumáticos no deben tener deformaciones ni cortes, y su labrado o dibujo tendrá una profundidad mínima de 1,6 milímetros. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE UN NEUMÁTICO Son muchos los factores que pueden influir en el rendimiento de un neumático, entre los más importantes tenemos:

aceras, o pasar rápidamente sobre baches, puede ser causa de deterioros que no siempre se llegan a observar fácilmente. Tipo de conducción Una conducción que podríamos llamar nerviosa o deportiva, con fuertes aceleraciones y frenadas, disminuye considerablemente la duración de los neumáticos. Beneficios det inflado con nitrógeno

Velocidad Un neumático se desgasta más rápido cuanto mayor sea la velocidad del vehículo. Temperatura La temperatura ambiente es un factor que determina el desgaste más rápido. Sobrecarga Un neumático sobrecargado pierde rendimiento. Presión de inflado Una presión de inflado baja provoca una disminución de rendimiento. Llevar la presión correcta proporciona una mayor seguridad (adherencia, estabilidad), economía de combustible (menor resistencia al rodamiento), duración (rendimiento en kilómetros), confort (flexibilidad y menor numerosidad). Las presiones siempre deben ser verificadas en frío. La presión de los neumáticos debe ser la recomendada en el lateral del neumático, para que la banda de rodamiento esté en contacto con el pavimento logrando un agarre óptimo.

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Cuando hay una falta de presión se produce un mayor consumo de combustible, la cámara del neumático se deforma, las paredes se desgastan prematuramente, la temperatura interna sube y las características originales del neumático se pierden. Cuando hay un exceso de presión, el centro del neumático es el único en contacto con la superficie. Esto genera menor estabilidad y absorción elástica de las irregularidades del terreno con efectos directos negativos en el confort y la seguridad durante el manejo. Choques Golpear los neumáticos contra los bordillos de las

B Importancia de la presión de inflado: A. Poco inflado B. Inflado correcto C. Demasiado inflado

Mayor suavidad en el manejo. Rodaje en frío. Ayuda a obtener mejores condiciones de la carcasa. Llantas infladas por más tiempo porque el nitrógeno migra tres veces más lento que el aire. El nitrógeno elimina la oxidación interna de la llanta, pues el aire contiene oxígeno, el cual causa la oxidación del caucho. El uso del nitrógeno en sus llantas reduce el calor del neumático y por consiguiente la resistencia al rodamiento. Evita riesgos de explosión de los neumáticos en caso de accidente porque el nitrógeno es un gas inerte y no flamable. No contamina. Mejora la suspensión del vehículo y su adherencia, y con ello la calidad de la conducción. Puede ser utilizado en cualquier tipo de neumático con o sin cámara.

DESGASTES PREMATUROS Y ANORMALES DE LA BANDA DE RODAMIENTO Causas

Averías

Uniformes en toda su anchura.

= En una zona o arco periférico.

Velocidades elevadas con aceleraciones y desaceleraciones frecuentes. Elevada temperatura exterior. Recorrido en muchas curvas. Revestimiento del piso de la carretera abrasivo y accidentado. Dimensión insuficiente del neumático. Llanta no centrada en la rueda. Rueda frenada muy desequilibrada estáticamente. Frenada con bloqueo de las ruedas a alta velocidad. Neumático no reparado interiormente. Desequilibrado estático de la rueda. Tornillos de fijación de la rueda no blocados. Frenada irregular por ovulación del tambor de freno. Amplia variación de la inclinación de los montantes por efecto de la marcha rápida en curva y de la carga. Convergencia excesiva.

En un lado. > En la zona media.

Presión excesiva con relación a la carga

De un borde a otro progresivamente.

Ángulos de inclinación de los montantes erróneos.

En un borde sin rebabas.

Velocidad elevada en carreteras sinuosas. Ángulo de inclinación del montante de mangueta erróneo. Elementos de la suspensión defectuosos. Deformaciones de los semiejes. Utilización intensiva de los neumáticos sin permutación.

En ambos bordes laterales. > En escalones y rebabas sobre un borde o en toda su anchura. Lado derecho e izquierdo alternativamente.

Insuficiente presión de infladoJuego excesivo de los órganos de la conducción. Valores de la convergencia erróneos. Ángulos de inclinación del montante de mangueta o de las ruedas erróneo. Rueda desequilibrada dinámicamente. Juego en los rodamientos de los bujes de las ruedas, en los brazos de las suspensiones, en los tirantes de la dirección o en el montante de mangueta.

LESIONES EN LA CUBIERTA Averías

Causas

Grietas en la banda de rodamiento.

Prolongada exposición a los rayos solares o por contacto. Prolongado contacto con hidrocarburos (aceite, nafta, gasolina, diesel). Pérdida de elasticidad debida al envejecimiento. Almacenamiento en locales no adecuados. Insuficiente presión de inflado.

Separación o despegado de la banda de rodamiento.

Funcionamiento prolongado en sobrecarga. Insuficiente presión de inflado. Utilización a velocidad elevada (con recorridos excesivamente largos). Aceleraciones de humedad y cuerpos extraños en cortes o perforaciones de la banda.

En los flancos o bordes de banda.

Frotamiento contra los bordes de las aceras o resaltes, en los neumáticos diagonales se puede comprobar la rotura de las telas, visibles sólo desde el interior.

Cortes incisivos o desgarros circunferenciales.

Rozamiento de la banda de rodamiento contra alguna parte de la carrocería. Deslizamiento sobre el objeto cortante. Marchas sobre pistas en mal estado compuestas de sílice.

Talones.

Presión insuficiente de inflado. Carga excesiva. Llantas deformadas, manchadas, rotas, oxidadas o no adecuadas a las dimensiones del neumático. Freno bloqueado que provoca el recalentamiento de la llanta.

Rotura, corte o perforación de la carcasa.

Golpes entre obstáculos rígidos. Rodaje con presión nula. Presión de inflado insuficiente. Utilización de los neumáticos en sobrecarga.

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Actividades Competencia especifica: Conocer el principio de funcionamiento del sistema de transmisión del vehículo para un correcto cuidado y mantenimiento.

FASE CONCRETA

FASE DE CONCEPTUALIZACIÓN

Actividad individual

Actividad grupal

1. En base a su experiencia, explique cómo funcionan los diferentes elementos de un vehículo cuando se traslada de un lugar a otro.

a. Describan el principio de funcionamiento del sistema de transmisión. b. Realice un cuadro resumen de: Los elementos de transmisión. Los neumáticos y su clasificación. Factores que influyen en el rendimiento de un neumático. Realicen una lectura comentada de los desgastes prematuros y anormales de la banda de rodamiento, lesiones en la cubierta.

2.

Enliste las partes que intervienen cuando un vehículo se traslada de un lugar a otro {desde el motor hasta las ruedas). Guíese en el siguiente gráfico.

d Refuerce sus conocimientos con los siguientes videos de youtube: http://www.youtube.com/watch?v=7JPwlKCWx5Y http://www.youtube.com/watch7v-EHnKgZk97uQ

FASE DE APLICACIÓN

Actividad práctica Elabore un manual que contenga consejos para la conservación del sistema de transmisión y neumáticos. Demuestre el principio de funcionamiento del sistema de transmisión. FASE DE REFLEXIÓN

Actividad grupal

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Compartan sus escritos y reflexionen en base a las siguientes preguntas: a. ¿De qué manera llega el movimiento a las ruedas? I) ¿De qué partes se vale para desplazarse? c ¿Se puede detectar el mal funcionamiento del sistema de transmisión? ¿Cómo? d. ¿Qué sabe acerca del cardán, caja de cambios y árbol de transmisión?

GLOSARIO: Diferencial: Elemento mecánico que regula las RMPS de los neumáticos. Neumático: De material sintético o goma capaz de resistir presión de aire. Llanta: Parte metálica donde se monta el neumático.

Lección 8 El sistema de frenos El sistema de frenos de un vehículo está destinado a detenerlo en forma rápida y segura. Por disposición legal todo vehículo motorizado debe tener dos sistemas de frenos. El principal es operado por un pedal que actúa sobre las cuatro ruedas. El otro es operado por una palanca de mano y actúa solamente sobre las ruedas traseras. Normalmente se utiliza sólo cuando el automóvil se ha detenido, razón por la cual a menudo se le denomina freno de parqueo. El conductor opera el freno de pie presionando el pedal del freno. Cada una de las cuatro ruedas del automóvil tiene un tambor o un disco de freno. Cuando el conductor aplica los frenos, una faja de material áspero, llamada zapata, es presionada contra el tambor o disco de cada rueda y la detiene. El freno de pie opera mediante presión hidráulica (líquida). Cuando se presiona el pedal, éste impulsa líquido a través de las cañerías hasta cada una de las ruedas. La presión del líquido se aplica a los frenos. El freno de mano está unido directamente a los frenos traseros mediante cables o barras de metal. La mayoría de los automóviles tienen frenos de disco en las ruedas delanteras y de tambor en las traseras. Generalmente los frenos de disco son mejores que los de tambor debido a que no se calientan tanto. Si el freno calienta demasiado no funciona bien.

los resortes de las zapatas pierden tensión, volviendo todo a su posición normal. El freno de mano es un dispositivo mecánico que permite accionar el sistema trasero de frenos mediante una guaya. Se utiliza principalmente al estacionar, aunque en una emergencia puede ayudar a bajar o a detener la marcha. COMPONENTES DEL SISTEMA DE FRENADO El sistema de frenado está compuesto de tres grandes elementos: Los frenos de disco. Los frenos de tambor. El circuito hidráulico (líquido de frenos). LOS FRENOS DE DISCO

ELEMENTOS DEL SISTEMA Está conformado por el pedal, la bomba, el depósito de líquido, la tubería, las mangueras, los cilindros de rueda, los discos y los elementos de fricción (pastillas y bandas). Con el propósito de hacer más efectiva la fuerza del frenado, los automóviles modernos y vehículos más pesados traen incorporado al sistema de frenos hidráulicos un dispositivo de ayuda accionado por vacío, el servofreno, el booster, o suavizador de pedal. Cada rueda tiene dos bandas de frenos, las cuales están conformadas por una pasta de asbesto (ya sea pegada o remachada) incrustada en una zapata de hierro. FUNCIONAMIENTO DEL FRENO HIDRÁULICO Al pisar el pedal del freno, un pistón ubicado dentro del cilindro maestro se desplaza ejerciendo presión sobre el líquido. Este, a su vez, transmite dicha fuerza hasta los cilindros de rueda, cuyos pistones se encargan de empujar las pastillas y las bandas contra los discos y campanas, respectivamente. Cuando se suelta el pedal del freno baja la presión del líquido y

Los frenos de disco están conformados por el disco de freno, las pinzas y las pastillas de freno. Los frenos de disco consisten de un rotor de disco que está sujeto a la rueda, y un caliper, que sujeta las balatas de freno de disco. La presión hidráulica desde el cilindro maestro causa que el pistón presione como una almeja las balatas por ambos lados del rotor. Esto crea fricción entre las balatas y el rotor, produciendo un descenso de la velocidad o que el vehículo se detenga. La fricción entre las pastillas y los discos, produce un polvo que se va acumulando tanto en los discos como en el tambor, el mismo que periódicamente necesita ser eliminado con la limpieza del sistema de frenado.

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Principales características de los frenos de disco: 1. Se calientan menos que los de tambor porque el disco va flotando y se mantiene mejor ventilado. 2. Logra una frenada mucho más potente. 3. Cuando se calienta el disco se mejora el frenado. 4. Para tener un adecuado mantenimiento en frenos

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de disco se requiere de: • Realizar periódicamente la revisión de las balatas para comprobar que no estén muy desgastadas. > Revisar que se cuente con la cantidad adecuada de líquido de frenos. Comprobar que los discos se encuentren en buen estado. • Mantener las tuberías del líquido de frenos libres de aire. ¿Cómo detectar si los discos de freno están en mal estado? Cuando los discos están desgastados se perciben vibraciones o golpes en el pedal del freno, además el volante puede vibrar cuando frene. También se puede detectar mediante una revisión visual del vehículo. ¿Cuándo se debe revisar los discos de freno? Es aconsejable realizar una revisión y limpieza del sistema de frenado cada 10 000 kilómetros, observar el estado de las pastillas y efectuar un ajuste por mantenimiento. Los discos y las pastillas se las cambia según la especificación de los fabricantes.

Consecuencias de no respetar las frecuencias de cambio Las pastillas se desgastan como resultado de las repetidas aplicaciones del pedal de freno. Conducir con pastillas de frenos desgastadas es peligroso porque reduce la eficacia de frenado y adicionalmente pueden deteriorar el disco del freno. LOS FRENOS DE TAMBOR Los frenos de tambor consisten de un tambor metálico sujeto a la rueda, un cilindro de rueda, balatas y resortes de regreso. La presión hidráulica desde el cilindro maestro causa que el cilindro de rueda presione las balatas contra las paredes interiores del tambor, produciendo un descenso de la velocidad o que el vehículo se detenga. ¿Cuándo debe hacerse revisiones?

Las pastillas de frenos Las pastillas de frenos son el elemento principal de su seguridad. Las pastillas están diseñadas para producir una fricción contra el disco, permitiendo así el frenado. ¿Cómo detectar si las pastillas de frenos están en mal estado?

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El estado de las pastillas se percibe en la limpieza de mantenimiento que se realiza periódicamente. Caso contrario, la señal de la luz se encenderá en el tablero del vehículo. También se puede detectar revisando el espesor de las pastillas. Hay otros indicios de un mal estado como un incremento de la distancia de frenado, una pérdida de direccionalidad o ruido de rozamiento de metales. Si se produce, estaremos corriendo peligro y destruyendo el disco.

El sistema de frenado deficiente aumenta la distancia de frenado y/o desestabiliza la dirección del vehículo en la frenada. Cada parte del sistema de frenado se debe cambiar según las recomendaciones dadas. Sin embargo, para asegurar el perfecto estado del sistema de frenado, es recomendable hacer una revisión cada 10 000 kilómetros, salvo que el fabricante del vehículo indique otras frecuencias. Por otra parte, le recordarnos que el uso urbano, la conducción deportiva, o con mucha carga, acelera el desgaste del sistema de frenos. CIRCUITO HIDRÁULICO Líquido de frenos Este fluido se encarga de transmitir la presión ejercida desde el pedal del freno hasta los cilindros de la rueda, para que la fricción entre pastillas, discos, bandas y campanas reduzca la velocidad del vehículo.

¿Cuándo debe cambiarlas? Como las pastillas están compuestas de un material más blando se gastarán con mayor rapidez que los discos. Le aconsejarnos cambiar las pastillas cada 40 000 kilómetros o cuando la luz de desgaste se ilumine en el cuadro de mandos del vehículo y revisarlas cada 10 000 kilómetros, salvo que el fabricante del vehículo indique otras frecuencias. Además, siempre que cambie las pastillas, es aconsejable que haga una revisión de los discos.

Características del líquido de frenos Un buen líquido debe: Mantener su viscosidad (capacidad para fluir) tanto a temperaturas altas como bajas. Ser compatible con las partes de caucho para evitar reacciones como hinchamiento, ablanda-

miento excesivo o rotura, con lo que se ocasionan atascamientos en el sistema y fugas de liquido. No permitir la corrosión o el ataque químico a piezas metálicas, pues esto puede bloquear el sistema o permitir peligrosas fugas. Mantener el punto de ebullición alto, es decir, soportar altas temperaturas sin hervir.

Es un sistema electrónico que regula la fuerza de frenado y sirve como complemento al sistema de frenos tradicional. Está conformado por elementos de regulación que evitan el bloqueo de las llantas y permiten al conductor conservar el dominio y la estabilidad del vehículo. Principio de funcionamiento

Factores que afectan la calidad del líquido de frenos El líquido de frenos se puede deteriorar por el calor, el paso del tiempo, la humedad ambiental (es hidrófilo) y la contaminación con residuos de caucho de los pistones, lo que afecta el funcionamiento general del sistema. En particular, el exceso de temperatura es el peor enemigo del líquido de frenos, ya que provoca su evaporación y la invasión del circuito hidráulico con aire comprimido, lo que ocasiona un recorrido largo del pedal. Recomendaciones para tener en buen estado el sistema hidráulico de frenos Purgue el sistema de frenos como mínimo cuatro veces al año, con el fin de eliminar las burbujas de aire que se forman; pues este es uno de los factores principales por los que se pierde eficiencia en la frenada. La presencia de aire en el circuito se da por causa de un nivel bajo en el dispositivo del líquido de frenos, bajas especificaciones del punto de ebullición del líquido, fugas en el circuito o por uso excesivo del pedal de freno en descensos prolongados. A medida que se produce desgaste de pastillas o bandas, el espacio resultante debe ser ocupado por el líquido, lo que hace que el nivel en el depósito baje. En este caso, debe ser completado, para evitar la no presencia de líquido en el sistema. Cambie completamente el líquido de frenos cada vez que se cambien las pastillas, o cada seis meses. SISTEMA DE FRENOS ANTIBLOOUEO ABS

Cada rueda lleva un sensor de vueltas, con el objeto de que todas giren a la misma velocidad y que si una tiende a bloquearse rebaje su velocidad hasta impedir el bloqueo. El ABS nivela y obliga a las demás ruedas a llevar la velocidad de la que tiende a bloquearse. El sistema funciona frenando y soltando las ruedas entre cuatro y diez veces por segundo de acuerdo con la superficie por la que rueda el vehículo y su nivel de adherencia. Frenar un vehículo con ABS es una operación común y corriente. Es decir, se aplica al pedal del freno la fuerza que usted siempre acostumbra de acuerdo con la situación. Este sistema se puede instalar en las cuatro llantas, pero algunos modelos sólo lo traen en las traseras para evitar un posible trompo durante la frenada de emergencia. El sistema de frenos ABS se activa sólo cuando las llantas van a bloquearse, es decir, no actúan en una frenada normal. Todos los vehículos con ABS tienen un testigo de funcionamiento en el tablero de instrumentos. Si el sistema ABS falla este indicador luminoso se encenderá, pero los frenos seguirán funcionando como los de un vehículo común sin ABS. Tipos de sistemas ABS Existen diferentes formas de captar la información de las ruedas y del funcionamiento del sistema. Los equipos más sofisticados son los de cuatro canales y cuatro sensores, que se distribuyen de manera diagonal o adelante/atrás. Los de tres canales y dos o tres sensores utilizan una repartición adelante/atrás. Los de dos canales cuentan con dos o tres sensores con distribución adelante/atrás y diagonal. SISTEMAS DE FRENOS ABS 2B

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Depósito de líquido de frenos. Indicador ABS. Ruedas fónicas traseras. Sensores inductivos traseros. Repartidor de frenada. 6. Relé de protección. 7. Interruptor sobre el pedal del freno. 8. Alternador. 9. Central hidráulica. 10. Central eléctrica. 11. Ruedas fónicas delanteras. 12. Sensores inductivos delanteros. 13. Servofreno.

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El repartidor de fuerza como dispositivo complementarios al ABS Es un limitador que distribuye la presión de frenado de manera electrónica. Se programa a la par con el ABS y es capaz de evitar el funcionamiento prematuro de éste en algunas situaciones. Calcula la velocidad de las cuatro ruedas y la compara con la del vehículo. Así mide el agarre de las llantas. Cuando el deslizamiento excede el limite durante el frenado, el sistema actúa restringiendo la presión de la tubería de los frenos. Este sistema mejora la tenida del vehículo cuando se frena en una curva. En esta situación en particular, reparte la presión de manera tal que frene más la rueda exterior delantera, compensando de esta forma la tendencia a un viraje excesivo. En la actualidad, este sistema de frenos va acompañado de otros dispositivos de seguridad activa, como controles automáticos de tracción, suspensiones inteligentes y dirección asistida. Esto permite obtener una gran confiabilidad en términos de seguridad. Principales ventajas del ABS Mayor control de dirección y estabilidad. ' Se reduce la tendencia a "planear" sobre piso mojado. Reduce el desgaste de las llantas, al evitar frenadas bruscas y patinadas. • Aumenta el recorrido de frenado sobre superficies con poca adherencia.

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El funcionamiento del sistema ABS sobre el asfalto es sorprendente. Según las pruebas experimentales, un vehículo equipado con el dispositivo recorre un 25 por ciento menos de distancia cuando frena, si viaja a 120 kilómetros por hora. Un vehículo que circula con dos ruedas sobre el pasto y dos sobre asfalto presenta una respuesta diferente si tiene ABS, pues registra un frenado más largo pero más efectivo, ya que evita patinar. En esta situación particular, el sistema toma como parámetros los valores que captan los sensores que están sobre el césped porque indican menor adherencia. De esta manera no se bloquean las ruedas que van sobre la superficie adherente. En cambio, en una situación igual, un vehículo sin ABS bloquea las llantas que ruedan sobre el asfalto, produciendo un giro violento (trompo) del vehículo hacia ese lado. Las ruedas que se bloquean son las que tienen mayor adherencia. Cuando se frena bruscamente, incluso cuando el conductor se "para" sobre el pedal y el auto cuenta con ABS, el vehículo ofrece mayor maniobrabilidad gracias al principio de tira y afloje del sistema. Esto incluso permite esquivar un obstáculo durante el recorrido de frenado, lo que no sucede si se carece de ABS, ya que las ruedas se traban e impiden casi por completo la maniobra.

Inconvenientes del ABS A veces, el ABS causa dificultades. Es el caso del sistema que se monta en los vehículos de tracción en las cuatro ruedas, en los que el conductor intenta frenar en barro o arena. Allí el funcionamiento prematuro alarga la distancia de frenado. El sistema recibe la información sobre ruedas que se bloquean, porque están patinando, y entra en funcionamiento. Pero las suelta antes que frenen lo suficiente. En algunas situaciones específicas, es necesario bloquear las llantas, para que opongan mayor resistencia al deslizamiento. Por ejemplo, en piso suelto (superficies como gravilla o arena) y en descensos pronunciados y peligrosos, donde se necesita disminuir la distancia de frenado. Actualmente la única alternativa para desactivar el ABS y acometer travesías fuera del camino es la de retirar su fusible eléctrico, ya que no existe un botón que permita hacerlo a voluntad, como sucede en algunas motos. Sin embargo, al retirar dicho fusible seguramente se alterará el funcionamiento de otros dispositivos del vehículo. ASISTENCIAS AL FRENO (SERVOFRENO) Estos elementos se montan en el sistema de frenado para reducir el esfuerzo del conductor al realizar la frenada. La asistencia al freno que funciona por depresión y que se monta en la mayoría de los vehículos se sitúa entre el pedal del freno y la bomba. Es un receptáculo en cuyo interior se halla una membrana que separa dos cámaras. La cámara delantera (más próxima a la bomba) está sometida a la depresión que se genera en el colector de admisión (motor a gasolina) o algún generador de vacío (depresiones en diesel). La conexión entre la cámara delantera y el elemento de vacío se halla controlada por una válvula antirretorno cuya dirección de funcionamiento es siempre hacia la asistencia. En la cámara posterior (más cercana al pedal), reina la presión atmosférica estando conectada directamente con el exterior. REPARTIDOR DE FRENADA EN FUNCIÓN DEL PESO DEL EJE TRASERO

Es un elemento instalado en las canalizaciones de los frenos traseros que disminuye la presión hidráulica para no bloquear las ruedas, y así, realizar una frenada progresiva y homogénea. Su funcionamiento se justifica por la pérdida de adherencia que sufren las ruedas traseras durante la frenada, parte relativa de la masa del vehículo tiende a deslizarse hacia delante. Su funcionamiento puede ser mecánico o ¡nercial.

El mecánico es un elemento de regulación sujeto a la carrocería, y que tiene una palanca unida al elemento de suspensión que regula la presión del circuito en función del movimiento de dicha suspensión. En cambio, el funcionamiento inercial regula la presión en función del desplazamiento de la masa del vehículo. CONDICIONES DE LOS FRENOS Todos los tipos de frenos deben de reunir ciertos requisitos para garantizar que su funcionamiento sea el apropiado. Algunas de las condiciones son: No deben de bloquearse las ruedas para evitar el deslizamiento sobre el pavimento. Los frenos paran las ruedas, y las ruedas detienen el vehículo. El frenado debe de ser progresivo, un frenado brusco ocasiona derrapamiento. PROBLEMAS EN LA FRENADA Averías Frenado desequilibrado y con tendencia a desvío. Causas Presión irregular de los neumáticos. Pérdida de líquido por una pinza. Agarrotamiento de un émbolo. Obstrucción de conductos por dilatación o atasco. Pastillas o forros sucios de aceite o grasa. Guías o pernos de las mordazas sucios u oxidados. Reglaje incorrecto de una de las ruedas. Amortiguadores blandos. Averías Los frenos se bloquean. Causas Agarrotamiento de émbolos. Orificio de compensación de la bomba obstruido. Muelle de retroceso de la zapata débil o roto. Corrector de frenada {sí sucede en ruedas traseras). Retenes dilatados. Averías Baja eficacia de frenado. Causas Pérdida de líquido en el circuito. Aire en las canalizaciones. Falta de líquido en el depósito. Falta de ajuste. Ferodos desgastados o de mala calidad. Agarrotamiento de émbolos. Servofreno no actúa bien. Averías Los frenos chirrían o vibran. Causas Polvo y suciedad en los frenos de disco o en los tambores. Forros o pastillas inadecuados.

Deformación del disco de freno. Los nuevos forros no hacen contacto uniformemente. Remaches de los forros sueltos. PROBLEMAS POR LA ACCIÓN DEL PEDAL

Averías Recorrido del pedal largo y puede pisarse de forma blanda y elástica. Causas Aire en el sistema de frenos. Fugas o grietas en el sistema de frenos. Avería en la bomba de freno. Separación excesiva entre la zapata y el tambor. Juego excesivo entre la varilla de mano y el émbolo de la bomba. Averías Acción de frenada deficiente con elevada presión en el pedal. Causas Recorrido normal del pedal: forros, manchados de aceite o cristalizados. Recorrido corto del pedal: avería del servofreno. Recorrido largo del pedal: avería en uno de los circuitos de freno, debido a la falta de hermeticidad. Averías Pedal bloqueado. Causas Retenes dilatados. Émbolo portaválvulas agarrotado. Eje pedal agarrotado. Orificio compensación obstruido. Líquido deteriorado. Averías Pedal elástico. Causas Aire en las canalizaciones. Entrada de aire debido al mal estado de los retenes de la bomba. Averías Pérdida en el pedal. Causas Deterioro del retén de estanqueidad de la bomba. Pérdida de líquido por tuberías, cilindro o servofreno. Aire en la instalación.

PROBLEMAS SIN ACTUACIÓN DE LOS FRENOS Averias • Calentamiento excesivo de una o más ruedas. Causas Orificio de compensación de la bomba de freno obturado. Ausencia de juego entre el pedal del freno (varilla de presión) y el émbolo de la bomba. Piezas de goma hinchadas por utilizar un líquido inadecuado. Orificios de ventilación en la tapa del depósito de reserva obturados. Mordazas de freno oxidadas. El freno de mano no se suelta por completo. Rotura del muelle de expansión. Averías Ruidos. Causas Émbolos agarrotados. Superficies desplazables de fricción agarrotadas. Resortes débiles. RECOMENDACIONES El correcto mantenimiento del sistema de frenado proporciona la máxima seguridad en situaciones de emergencia. Para alargar la vida del sistema de frenado se recomienda: 1. Frene suavemente durante los primeros 300 kilómetros, cuando las pastillas y discos sean nuevos. Esto contribuirá a realizar un buen asentamiento entre las pastillas y los discos, lo que prolongará la

vida de estos elementos. 2. Realice la limpieza del sistema de frenado cada 10 000 kilómetros, para eliminar el polvo acumulado y detectar el estado de las pastillas y el disco del sistema. PRÁCTICA Mantenimiento del sistema de frenos 1. Compruebe el nivel de liquido, debe estar entre el mínimo y el máximo. En caso de faltar líquido proceda al llenado del mismo. 2. El líquido debe ser sustituido cada 2 ó 3 años. 3. Compruebe el desgaste de las pastillas y zapatas. 4. Sustitución de pastillas/zapatas. Cuando lo indique el fabricante o cuando existan ruidos metálicos o anormales. 5. Compruebe el estado de las distintas tuberías que forman parte del sistema de frenado, en especial las flexibles. 6. Ante cualquier grieta o fisura acuda a un taller para su sustitución. 7. Compruebe el estado de la eficacia de cada uno de los elementos que frenan. Si el vehículo se desplaza hacia un lado cuando el conductor frena, puede ser debido a que el sistema de frenado no reparte de igual manera la fuerza de frenado. Debe acudir a un taller para que le solucionen la avería ya que puede ser muy peligroso en caso de frenada de emergencia. 8. Observar la existencia de humo de color blanco azulado en el escape. Significa que hay exceso de aceite en la cámara de combustión. Este aceite puede provenir del sistema de servofreno o ser líquido de freno.

Actividades Competencia específica: Identificar y aplicar los conceptos, principios y componentes del sistema de frenos para reducir los riesgos de accidentes. FASE CONCRETA •I

Actividad individual

* Redacten posibles causas de lo que ocurrió en su experiencia contada.

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a. Recuerden y redacten anécdotas o experiencias de algún viaje en el que hayan pasado un susto o accidente por causa de fallas en los frenos del vehículo.

FASE DE REFLEXIÓN

Actividad grupal a Compartan y comenten sus experiencias. b. Hagan un listado general de elementos del sistemade frenos, que nombraron al redactar las posibles

causas. c Utilicen los elementos del listado general para elaborar una definición de "Sistema de Frenos". d. Compartan sus definiciones con los otros grupos. e. Comenten, en plenaria, sobre la importancia de conocer y mantener un sistema seguro de frenado.

t Cuadro de resumen para problemas en el frenado. AVERÍAS

CAUSAS

SOLUCIONES

FASE DE CONCEPTUALIZACION

Actividad grupal

Refuercen sus conocimientos con los videos de youtube:

Resuman los contenidos de esta lección aplicando los siguientes organizadores:

http://www.youtube.com/watch7v-MbF6RPSHDrE

a. Un cuadro de resumen para los elementos del sistema de frenos. b. Fichas nemotécnicas para el principio de funcionamiento del freno hidráulico. c. Un cuadro sinóptico para los componentes del sistema de frenado. d. Fichas nemotécnicas para el principio de funcionamiento de los frenos ABS. e. Cuadro de ventajas y desventajas del sistema ABS. VENTAJAS

DESVENTAJAS

FASE DE APLICACIÓN

Actividad práctica grupal a. Elaboren una maqueta del sistema de frenos, utilizando material reciclable y demuestren el principio de funcionamiento del sistema de frenos. b. Elaboren un manual para mantenimiento y cuidados del sistema de frenos. GLOSARIO: Caliper: Llamado mordaza de freno. Balatas: Llamadas pastillas de freno.

Lección 9 El sistema de suspensión

Eje trasero Amortiguador de choque

La finalidad del sistema de suspensión es ofrecer un viaje cómodo a los pasajeros cuando se recorren caminos malos. Una de las principales formas de lograr esto es apoyando el chasis y la carrocería del vehículo sobre resortes en cada rueda. Otra forma es impidiendo que el movimiento hacia arriba y debajo de una rueda afecte a la otra. Este movimiento independiente de cada rueda es la base de la suspensión independiente. La mayoría de los automóviles modernos tienen suspensión independiente en las ruedas delanteras, y cada una de ellas está unida al chasis del vehículo mediante sus sistemas propios de palancas y resortes. La ilustración muestra en qué forma la suspensión independiente ayuda a mantener el nivel del automóvil cuando una rueda delantera cae en un bache. Anteriormente, algunos automóviles solían tener un eje frontal rígido.

En el sistema de suspensión también se incluyen los amortiguadores. Evitan que los resortes hagan oscilar demasiado el vehículo hacia arriba y abajo después de caer en un bache. En la mayoría de los automóviles, las suspensiones delantera y trasera están separadas, pero en algunos van unidas de tal forma que cuando la parte delantera del vehículo cae en un bache, la parte posterior también se eleva. Esto evita que el automóvil se balancee.

de placa de acero de espesor variable, con una sección central gruesa y delgada hacia ambos lados, lo cual permite un coeficiente de resorte variable para una conducción suave y una buena capacidad de soporte de carga. Un muelle de varias hojas posee una hoja principal con las terminales en cada extremo y varias hojas sucesivas más cortas unidas mediante un perno central y abrazadera.

Esquema de los trenes y la suspensión.

El perno central se ajusta al eje, lo cual impide el movimiento hacia delante y hacia atrás del eje, conservándolo alineado. En algunos casos se utilizan tacones o grapadas entre las hojas con el fin de reducir el desgaste, fricción y el ruido. Los muelles de las hojas poseen un ojo en cada extremo para fijarse con el bastidor. Resortes en espiral o muelles helicoidales

Clases de muelles helicoidales

1. Los neumáticos. 2. Los muelles de la suspensión. 3. Los muelles de los asientos. 2 ELEMENTOS

Por su propia naturaleza tienen que ser deformables para poder absorber el traqueteo generado por la marcha. Los principales son: Las ballestas o muelles de hoja

3

1 flexibilidad constante. 2, 3 y 4 flexibilidad variable

Los resortes en espiral son los más utilizados en los automóviles actuales, se emplean tanto en la suspensión delantera como en la trasera. Un resorte en espiral es una varilla de acero enrollada. La presión requerida para comprimir el resorte es el coeficiente del resorte. El coeficiente del resorte es calculado para hacerlo compatible con cada automóvil; en algunos casos esto es distinto de derecha a izquierda. Los resortes en espiral de coeficiente variable proporcionan tasas distintas de compresión de resorte. Los resortes se clasifican en función de la deflexión bajo una carga dada, la ley de Hook indica que una fuerza aplicada a un resorte hace que este se comprima en proporción directa a la fuerza aplicada. Al retirarse la fuerza, el resorte regresa a su posición original, en caso de que no sea sobrecargado.

La mayor parte de muelles de hoja están fabricados en placas de acero. Se utilizan muelles de una o varias hojas, en algunos casos como en la parte delantera como la trasera. Actualmente son utilizados exclusivamente en la parte trasera de camionetas y camiones. Unos muelles de una sola hoja son del tipo

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Los automóviles más pesados requieren resortes más duros. Los resortes están diseñados para soportar en forma adecuada la carga y proporcionar al mismo tiempo una conducción suave y blanda como sea posible.

La barra detorsión

Brazos de control

Delantera

La barra de torsión está sujeta al bastidor y se conecta indirectamente con la rueda. En algunos casos el extremo trasero de la barra está fijo al bastidor y el delantero al brazo de control de la suspensión, que actúa como palanca; al moverse verticalmente la rueda, la barra se tuerce. Las barras de torsión pueden estar montadas longitudinalmente o transversalmente. Se basan en el principio de que si una barra de acero elástico es sujetada por uno de sus extremos y si se le aplica una fuerza de torsión por el otro extremo, esta varilla tenderá a retorcerse y volverá a su forma original por la elasticidad cuando cesa en su esfuerzo detorsión. La barra estabilizadora

Conectan la articulación de la dirección, el eje de la rueda con el bastidor. Los brazos oscilan en ambos extremos permitiendo movimientos hacia arriba y hacia abajo. Los extremos exteriores permiten acción oscilatoria para la conducción. Articulación de ta dirección Forma del eje moñón o eje de rueda para soporte del cojinete y de la rueda. Bujes Los bujes torsionales de caucho permiten la acción oscilatoria hacia arriba y hacia abajo de los brazos de control. Rótulas

Principio de funcionamiento de una barra estabilizadora. Las flechas indican la reación de la barra contra su deformación.

Permiten la acción oscilatoria entre el extremo de los brazos de control, para el movimiento de la suspensión hacia arriba y hacia abajo para la acción de viraje del automóvil. LOS AMORTIGUADORES

Consiste en una barra de acero elástico en forma de U cuyos extremos se fijan en los brazos de suspensión de las ruedas. Cuando el vehículo entra en una curva, la fuerza centrífuga que se genera obliga a la carrocería a inclinarse con tendencia al vuelco. Los diferentes muelles experimentan en una de sus partes compresión y en la otra expansión; igualmente cuando una rueda se encuentra con un saliente en la carretera, la carrocería tiende a subir y cargar el muelle contrario. En ambos casos, las ruedas de ambos lados se encuentran con cargas diferentes, con lo que no ofrecen la misma adherencia al suelo. En estos casos la acción de la barra de torsión es la de compensar esta carga desigual. En caso de circular en condiciones normales la acción de la barra es nula, pero siempre tiende a mantener el vehículo horizontalmente.

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Los amortiguadores son fundamentales en la seguridad activa. Su lenta degradación hace que el con-

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ductor no perciba su ¡neficiencia. Ojo con su correcto funcionamiento. Resulta complicado que el conductor detecte el desgaste de los amortiguadores porque éste se produce de manera lenta, progresiva y casi imperceptible. Por lo general, los amortiguadores desgastados hacen que los faros delanteros vibren y no alumbren con uniformidad. Además, aumentan eí desgaste de los neumáticos lo que resta seguridad al automotor. Otro riesgo es que aumentan la distancia de frenado de emergencia. Funciones La función del amortiguador es mantener la rueda en contacto con el suelo para que pueda cumplir sus funciones de aceleración, frenado y dirección. De esta manera se consigue la máxima seguridad y confort en situaciones extremas (baches, frenadas, etc.). Gran parte de la seguridad y comodidad de nuestro vehículo depende de la suspensión. De esta manera, forman parte las barras estabilizadoras (que impiden que el vehículo se incline más de la cuenta), los muelles (para absorber las irregularidades del firme) y los amortiguadores, que regulan las oscilaciones de los muelles, impidiendo que rebotemos continuamente. ¿Cómo detectar si un amortiguador está en mal estado? • Las distancias de frenado son más largas de lo habitual. - Se percibe un desgaste irregular de los neumáticos. " Se perciben pérdidas de aceite en el exterior del amortiguador. • Se perciben desviaciones de la dirección en ruta. Al frenar, el vehículo se desvía hacia un lado. Bajada pronunciada de la parte delantera del vehículo en frenadas fuertes. > Balanceo excesivo en curvas. ¿Cuándo debe cambiar el amortiguador?

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